Đồ án môn học: Thiết kế bộ biến đổi Boost Converter

Tài liệu này là một đồ án học thuật tập trung vào thiết kế bộ biến đổi Boost Converter. Nó giới thiệu các nguyên lý cơ bản và chế độ hoạt động của bộ biến đổi DC-DC tăng áp này, cung cấp cái nhìn tổng quan về cấu trúc và chức năng của mạch.

Sinh viên và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật điện, điện tử và điện tử công suất, đặc biệt là những người quan tâm đến thiết kế và mô phỏng bộ biến đổi DC-DC.

Đồ án học thuật này, với tiêu đề "Thiết kế Bộ biến đổi Boost Converter", là một phần của môn học Tự động hóa 1-ĐTCS tại Trường Đại học Thủy lợi, Khoa Điện – Điện tử. Tài liệu trình bày chi tiết một cách có hệ thống về thiết kế và phân tích bộ biến đổi Boost, một bộ chuyển đổi nguồn DC-DC quan trọng được sử dụng để tăng điện áp từ đầu vào thấp lên đầu ra cao hơn. Đồ án bắt đầu bằng việc nêu rõ các yêu cầu thiết kế cụ thể, nhắm đến điện áp đầu ra 20V từ điện áp đầu vào 10V, với tần số đóng cắt 100KHz và các giới hạn gợn sóng cho dòng điện cuộn cảm và điện áp tụ điện. Chương 1 cung cấp một giới thiệu toàn diện về bộ biến đổi Boost, giải thích cấu trúc, các thành phần (cuộn cảm, van bán dẫn, tụ điện, diode, điện trở) và nguyên lý hoạt động cơ bản của nó. Chương này đi sâu vào các mạch tương đương khi khóa chính (MOSFET) ở trạng thái BẬT và TẮT. Một phần đáng kể được dành để phân tích ba chế độ hoạt động chính: Chế độ dẫn liên tục (CCM), Chế độ tới hạn (BCM) và Chế độ dẫn gián đoạn (DCM), trình bày các dạng sóng và mối quan hệ toán học liên quan cho từng chế độ. Chương 2 tập trung vào các khía cạnh thiết kế thực tế, bao gồm tính toán chi tiết các thành phần thụ động quan trọng như cuộn cảm (L), tụ điện (C) và điện trở tải (R) cho từng chế độ hoạt động. Nó cũng đề cập đến các tiêu chí lựa chọn cho các thành phần chủ động như Diode và MOSFET, những yếu tố quan trọng đối với hiệu suất của bộ biến đổi. Cuối cùng, Chương 3 thảo luận về mô phỏng bộ biến đổi Boost đã thiết kế bằng phần mềm MATLAB Simulink, một công cụ mạnh mẽ để phân tích mạch điện tử công suất. Chương này thường trình bày thiết lập mô phỏng và các kết quả thu được, xác nhận thiết kế lý thuyết. Đồ án này nhằm mục đích cung cấp sự hiểu biết sâu sắc về hoạt động, phương pháp thiết kế và kỹ thuật mô phỏng của bộ biến đổi Boost, làm cho nó trở thành một tài liệu quý giá cho sinh viên và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực điện tử công suất.