B N NH N XÉT C A GIÁO VIÊN H NG D NẢ Ậ Ủ ƯỚ Ẫ
…………………………………………………………………………………….....
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
………………………………………
Ngày ….tháng …. Năm 2010
Gi ng viên h ng d nả ướ ẫ
(Ký,ghi rõ h và tên)ọ
L I NÓI Đ UỜ Ầ
Ngày nay công ngh khoa h c k thu t không ng ng phát tri n .Trong đóệ ọ ỹ ậ ừ ể
nghành k thu t đi n t đã đ t đ c nhi u thành t u to l n trong cu c s ng c aỹ ậ ệ ử ạ ượ ề ự ớ ộ ố ủ
con ng i.Cùng v i s phát tri n đó ngành công ngh k thu t đi n-đi n t cũngườ ớ ự ể ệ ỹ ậ ệ ệ ử
đã có nh ng b c phát tri n v t b c.Trong th i đ i hi n nay máy móc đã vàữ ướ ể ượ ậ ờ ạ ệ
đang d n thay th con ng i làm vi c và đ làm đ c vi c đó các đ ng c đi nầ ế ườ ệ ể ượ ệ ộ ơ ệ
cũng r t quan tr ng trong vi c truy n đ ng cho các c c u đó.G n li n v i vi cấ ọ ệ ề ộ ơ ấ ắ ề ớ ệ
s d ng đ ng c là quá trình đi u khi n đ ng c sao cho phù h p v i yêu c uử ụ ộ ơ ề ể ộ ơ ợ ớ ầ
th c t .ự ế
V i mong mu n tìm hi u,ớ ố ể ng d ng nh ng ti n b c a khoa h c k thu t hi nứ ụ ữ ế ộ ủ ọ ỹ ậ ệ
đ i vào ph c v s n xu t và ph c v đ i s ng con ng i h n n a đ c sạ ụ ụ ả ấ ụ ụ ờ ố ườ ơ ữ ượ ự
h ng d n và giúp đ c a th y “ ướ ẫ ỡ ủ ầ Vũ H ng S nồ ơ ”.Nhóm em đã th c hi n đ tài: “ự ệ ề
Đi u khi n t c đ và đ o chi u đ ng c đi n m t chi uề ể ố ộ ả ề ộ ơ ệ ộ ề ” .Do trình đ hi u bi tộ ể ế
còn h n ch ,ạ ế nên dù c g ng h t s c trong vi c th c hi n đ tài cũng khôngố ắ ế ứ ệ ự ệ ề
tránh kh i thi u sót .Mong các th y(cô) ch b o thêm đ chúng em hi u v n đỏ ế ầ ỉ ả ể ể ấ ề
đ c sâu s c h n.ượ ắ ơ
Em xin chân thành c m n th y “ ả ơ ầ Vũ H ng S nồ ơ ” đã nhi t tình giúp đ chúngệ ỡ
em hoàn thành t t b n đ án nàyố ả ồ
Nhóm sinh viên th c hi n: ự ệ Nguy n Văn T nễ ầ
Lý Trung T nấ.
CH NG I. C S LÝ THUY TƯƠ Ơ Ở Ế
1.1.Gi i thi u v ph ng pháp PWMớ ệ ề ươ
Ph ng pháp đi u ch PWM có tên ti ng anh là Pulse Width Modulation làươ ề ế ế
ph ng pháp đi u ch nh đi n áp ra t i hay nói cách khác là ph ng pháp đi uươ ề ỉ ệ ả ươ ề
ch d a trên s thay đ i đ r ng c a chu i xung vuông d n đ n s thay đ i đi nế ự ự ổ ộ ộ ủ ỗ ẫ ế ự ổ ệ
áp ra.
S d ng PWM đi u khi n nhanh ch m c a đ ng c hay cao h n n a nó cònử ụ ề ể ậ ủ ộ ơ ơ ữ
đ c dùng đ đi u khi n n đ nh t c đ đ ng c . Ngoài lĩnh v c đi u khi n hayượ ể ề ể ổ ị ố ộ ộ ơ ự ề ể
n đ nh t i thì PWM nó còn tham gia và đi u ch các m ch ngu n nh là : boot,ổ ị ả ề ế ạ ồ ư
buck, ngh ch l u 1 pha và 3 pha...PWM chúng ta còn g p nhi u trong th c t vàị ư ặ ề ự ế
các m ch đi n đi u khi n. Đi u đ c bi t là PWM chuyên dùng đ đi u khi nạ ệ ề ể ề ặ ệ ể ề ể
các ph n t đi n t công su t có đ ng đ c tính là tuy n tính khi có s n 1 ngu nầ ử ệ ử ấ ườ ặ ế ẵ ồ
1 chi u c đ nhề ố ị
Các PWM khi bi n đ i thì có cùng 1 t n s và khác nhau v đ r ng c a s nế ổ ầ ố ề ộ ộ ủ ườ
d ng ho c là s n âm.ươ ặ ườ
Đ d hi u h n ta có hình v sau : ể ễ ể ơ ẽ
Hình 1.1.Đ th d ng xung đi u ch PWMồ ị ạ ề ế
S đ trên là d ng xung đi u ch trong 1 chu kì thì th i gian xung lên (S nơ ồ ạ ề ế ờ ườ
d ng) nó thay đ i dãn ra ho c co vào. Và đ r ng c a nó đ c tính b ng ph nươ ổ ặ ộ ộ ủ ượ ằ ầ
trăm t c là đ r ng c a nó đ c tính nh sau :ứ ộ ộ ủ ượ ư
đ r ngộ ộ = (t1/T).100 (%)
Nh v y th i gian xung lên càng l n trong 1 chu kì thì đi n áp đ u ra s càng l n.ư ậ ờ ớ ệ ầ ẽ ớ
Nhìn trên hình v trên thì ta tính đ c đi n áp ra t i s là :ẽ ượ ệ ả ẽ
+ Đ i v i PWM = 25% ==> Ut = Umax.(t1/T) = Umax.25% (V)ố ớ
+ Đ i v i PWM = 50% ==> Ut = Umax.50% (V)ố ớ
+ Đ i v i PWM = 75% ==> Ut = Umax.75% (V)ố ớ
C nh th ta tính đ c đi n áp đ u ra t i v i b t kì đ r ng xung nào.ứ ư ế ượ ệ ầ ả ớ ấ ộ ộ
1.1.1.Nguyên lý c a ph ng pháp PWMủ ươ
Đây là ph ng pháp đ c th c hi n theo nguyên t c đóng ng t ngu n t i t i vàươ ượ ự ệ ắ ắ ồ ớ ả
m t cách có chu kì theo lu t đi u ch nh th i gian đóng c t. Ph n t th c hi nộ ậ ề ỉ ờ ắ ầ ử ự ệ
nhi n v đó trong m ch các van bán d n.ệ ụ ạ ẫ
Xét ho t đ ng đóng c t c a m t van bán d n. Dùng van đóng c t b ng Mosfet ạ ộ ắ ủ ộ ẫ ắ ằ
Hình.1.2.S đ đóng ng t ngu n v i t iơ ồ ắ ồ ớ ả
Hình 1.3.Đ th xung c a van đi u khi n và đ u raồ ị ủ ề ể ầ
Trên là m ch nguyên lý đi u khi n t i b ng PWM và gi n đ xung c a chân đi uạ ề ể ả ằ ả ồ ủ ề
khi n và d ng đi n áp đ u ra khi dùng PWM.ể ạ ệ ầ
* Nguyên lý : Trong kho ng th i gian 0 - tả ờ o ta cho van G m toàn b đi n áp ngu nở ộ ệ ồ
Ud đ c đ a ra t i. Còn trong kho ng th i gian tượ ư ả ả ờ o - T cho van G khóa, c t ngu nắ ồ
cung c p cho t i. Vì v y v i tấ ả ậ ớ o thay đ i t 0 cho đ n T ta s cung c p toàn b ,ổ ừ ế ẽ ấ ộ
m t ph n hay khóa hoàn toàn đi n áp cung c p cho t i.ộ ầ ệ ấ ả
+ Công th c tính giá tr trung bình c a đi n áp ra t i :ứ ị ủ ệ ả
G i tọo là th i gian xung s n d ng (khóa m )còn T là th i gian c a c s nờ ở ườ ươ ở ờ ủ ả ườ
âm và d ng, Umax là đi n áp ngu n cung c p cho t i.ươ ệ ồ ấ ả
==> Ud = Umax.( t1/T) (V) hay Ud = Umax.D
v i D = t1/T là h s đi u ch nh và đ c tính b ng %ớ ệ ố ề ỉ ượ ằ
Nh v y ta nhìn trên hình đ th d ng đi u ch xung thì ta có : Đi n áp trùng bìnhư ậ ồ ị ạ ề ế ệ
trên t i s là :ả ẽ
+ Ud = 12.20% = 2.4V ( v i D = 20%)ớ
+ Ud = 12.40% = 4.8V (Vói D = 40%)
+ Ud = 12.90% = 10.8V (V i D = 90%)ớ
1.1.2.Các cách đ t o ra đ c PWM đ đi u khi nể ạ ượ ể ề ể
Đ t o đ c ra PWM thì hi n nay có hai cách thông d ng : B ng ph n c ng vàể ạ ượ ệ ụ ằ ầ ứ
b ng ph n m m. Trong ph n c ng có th t o b ng ph ng pháp so sánh hay làằ ầ ề ầ ứ ể ạ ằ ươ
t tr c ti p t các IC dao đ ng t o xung vuông nh : 555, LM556...Trong ph nừ ự ế ừ ộ ạ ư ầ
m m đ c t o b ng các chip có th l p trình đ c. T o b ng ph n m m thì đề ượ ạ ằ ể ậ ượ ạ ằ ầ ề ộ
chính xác cao h n là t o b ng ph n c ng. Nên ng i ta hay s d ng ph n m mơ ạ ằ ầ ứ ườ ử ụ ầ ề
đ t o PWMể ạ
1.1.2.1 T o b ng ph ng pháp so sánhạ ằ ươ
Đ t o đ c b ng ph ng pháp so sánh thì c n 2 đi u ki n sau đây :ể ạ ượ ằ ươ ầ ề ệ
+ Tín hi u răng c a : Xác đ nh t n s c a PWMệ ư ị ầ ố ủ
+ Tín hi u t a là m t đi n áp chu n xác đ nh m c công su t đi u ch (Tín hi uệ ự ộ ệ ẩ ị ứ ấ ề ế ệ
DC)
Xét s đ m ch sau :ơ ồ ạ
Hình.1.4.T o xung vuông b ng ph ng pháp so sánhạ ằ ươ
Chúng ta s d ng m t b so sánh đi n áp 2 đ u vào là 1 xung răng c a (Saw) và 1ử ụ ộ ộ ệ ầ ư
tín hi u 1 chi u (Ref) ệ ề
+ Khi Saw < Ref thì cho ra đi n áp là 0Vệ
+ Khi Saw > Ref thì cho ra đi n áp là Urmaxệ
Và c nh v y m i khi chúng ta thay đ i Ref thì Output l i có chu i xung đứ ư ậ ỗ ổ ạ ỗ ộ
r ng D thay đ i v i t n s xung vuông Output = t n s xung răng c a Saw.ộ ổ ớ ầ ố ầ ố ư
V i t n s xác đ nh đ c là f = 1/(ln.C1.(R1+2R2) nên ch c n đi u ch nh R2 làớ ầ ố ị ượ ỉ ầ ề ỉ
có th thay đ i đ r ng xung d dàng. Ngoài 555 ra còn r t nhi u các IC t o xungể ổ ộ ộ ễ ấ ề ạ
vuông khác
1.1.2.2 T o b ng ph ng pháp dùng IC dao đ ngạ ằ ươ ộ
NH chúng ta đã bít thì có r t nhi u IC có th t o đ c tr c ti p ra xung vuôngư ấ ề ể ạ ượ ự ế
mà không c n ph i t o tín hi u tam giác làm gì vì trong đó nó đã tích h p s n h tầ ả ạ ệ ợ ẵ ế
c r i và ta ch vi c l p vào là xong. Tôi l y ví d dùng dao đ ng IC555 vì con ICả ồ ỉ ệ ắ ấ ụ ộ
này v a đ n gi n l i d ki mừ ơ ả ạ ễ ế
Hình 1.5.M ch t o xung đ n gi n dung 555ạ ạ ơ ả
V i t n s xác đ nh đ c là f = 1/(ln.C1.(R1+2R2) nên ch c n đi u ch nh R2 làớ ầ ố ị ượ ỉ ầ ề ỉ
có th thay đ i đ r ng xung d dàng. Ngoài 555 ra còn r t nhi u các IC t o xungể ổ ộ ộ ễ ấ ề ạ
vuông khác
1.1.2.3 T o xung vuông b ng ph n m m.ạ ằ ầ ề
Đây là cách tôi u trong các cách đ t o đ c xung vuông. V i t o b ng ph nư ể ạ ượ ớ ạ ằ ầ
m m cho đ chính xác cao v t n s và PWM. V i l i m ch c a chúng ta đ nề ộ ề ầ ố ớ ạ ạ ủ ơ
gi n đi r t nhi u. Xung này đ c t o d a trên xung nh p c a CPUả ấ ề ượ ạ ự ị ủ
1.1.3.M t vài ng d ng n i b t c a PWMộ ứ ụ ổ ậ ủ
1.1.3.1.PWM trong đi u khi n đ ng c ề ể ộ ơ
Đi u mà chúng ta d nh n th y r ng là PWM r t hay đ c s d ng trong đ ngề ễ ậ ấ ằ ấ ượ ử ụ ộ
c đ đi u khi n đ ng c nh là nhanh , ch m, thu n ,ngh ch và n đ nh t c đơ ể ề ể ộ ơ ư ậ ậ ị ổ ị ố ộ
cho nó. Cái này đ c ng d ng nhi u trong đi u khi n đ ng c 1 chi u. và sượ ứ ụ ề ề ể ộ ơ ề ơ
đ nguyên lý c a m ch đi u khi n đ ng c DC là :ồ ủ ạ ề ể ộ ơ