nghịch lưu độc lập nguồn áp 3 pha

Chương 1: TÌM HIỂU NGUYÊN LÍ NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP NGUỒN ÁP21.1. GIỚI THIỆU VỀ BỘ NGUỒN UPS21.1.1. Giới thiệu chung về bộ cấp nguồn liên tục UPS21.1.2. Ứng dụng của UPS trong thực tế31.1.3. Phân loại UPS31.1.4. Các chế độ hoạt động của UPS51.2. BỘ NGHỊCH LƯU DÙNG NGUỒN UPS81.2.1. Vai trò của bộ nghịch lưu81.2.2. Nghịch lưu độc lập nguồn áp 3 pha81.2.3. Cải thiện điện áp ra cho nghịch lưu độc lập điện áp151.2.4. Phương pháp điều chế sin PWM17Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN212.1. Nguyên tắc điều khiển nghịch lưu212.2. Cấu trúc tổng quát mạch điều khiển212.3. Tính toán thông số các khâu232.3.1. Khâu tạo điện áp sin232.3.2. Khâu phát xung chủ đạo và tạo điện áp răng cưa242.3.3. Khâu so sánh ( sóng mang và sóng điều chế)262.3.4. Khâu tạo trễ mở van272.3.5. khâu khuếch đại điện áp điều khiển27Chương 3: MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM PSIM283.1. Sơ đồ mạch lực283.2. Sơ đồ mạch điều khiển293.3. Mô phỏng kiểm chứng kết quả trên psim

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HĨA BÁO CÁO CHUN ĐỀ NGÀNH: CƠNG NGHỆ KTĐK&TĐH CHUYÊN NGÀNH: Tự động hóa Điều khiển thiết bị điện công nghiệp HỌC PHẦN: Thiết bị điện tử công suất hệ thống Giảng viên hướng dẫn: Đàm Xuân Đơng Nhóm sinh viên: Nhóm Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long MSV: 18810430192 Lớp: D13TDH&DKTBCN2 HÀ NỘI, 11/2021 MỤC LỤC Chương 1: TÌM HIỂU NGUN LÍ NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP NGUỒN ÁP 1.1 GIỚI THIỆU VỀ BỘ NGUỒN UPS 1.1.1 Giới thiệu chung cấp nguồn liên tục UPS 1.1.2 Ứng dụng UPS thực tế 1.1.3 Phân loại UPS 1.1.4 Các chế độ hoạt động UPS 1.2 BỘ NGHỊCH LƯU DÙNG NGUỒN UPS 1.2.1 Vai trò nghịch lưu 1.2.2 Nghịch lưu độc lập nguồn áp pha 1.2.3 Cải thiện điện áp cho nghịch lưu độc lập điện áp 15 1.2.4 Phương pháp điều chế sin PWM 17 Chương 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 21 2.1 Nguyên tắc điều khiển nghịch lưu 21 2.2 Cấu trúc tổng quát mạch điều khiển 21 2.3 Tính tốn thơng số khâu .23 2.3.1 Khâu tạo điện áp sin 23 2.3.2 Khâu phát xung chủ đạo tạo điện áp cưa 24 2.3.3 Khâu so sánh ( sóng mang sóng điều chế) 26 2.3.4 Khâu tạo trễ mở van 27 2.3.5 khâu khuếch đại điện áp điều khiển 27 Chương 3: MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM PSIM 28 3.1 Sơ đồ mạch lực 28 3.2 Sơ đồ mạch điều khiển 29 3.3 Mô kiểm chứng kết psim 30 KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH V Hình 1.1 Hình ảnh lưu điện UPS .2 Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý chung UPS Hình 1.3 Cấu hình làm việc bình thường UPS offline tiêu chuẩn Hình 1.4 Cấu hình làm việc bình thường UPS Line Interactive Hình 1.5 Hoạt động UPS chế độ bình thường Hình 1.6 Hoạt động UPS chế độ Battery mode Hình 1.7 Hoạt động UPS chế độ Bypass mode Hình 1.8 Hoạt động UPS chế độ Maintenace bypass mode .8 Hình 1.9 Nghịch lưu độc lập nguồn áp .9 Hình 1.10 Sơ đồ mạch lực NLĐL nguồn áp pha 180 .10 Hình 1.11 Sơ đồ thay T1, T6, T5 dẫn 11 Hình 1.12 Sơ đồ thay T1, T2, T6 dẫn 11 Hình 1.13 Sơ đồ thay T1, T2, T3 dẫn 12 Hình 1.14 Đồ thị điện áp NLĐL pha tải đấu = 180 13 Hình 1.15 Sự phụ thuộc hệ số sóng hài vào tham số 15 Hình 1.16 Các lọc tần cho nghịch lưu độc lập điện áp 15 Hình 1.17 Cải thiện điện áp băm xung chọn lọc khoảng dẫn 18 Hình 1.18 Điều chế PWM hai cực tính .19 Hình 1.19 Điều chế PWM cực tính 19 Y Hình 2.1 Cấu trúc điều khiển nghịch lưu độc lập điện áp 21 Hình 2.2 Cấu trúc điều khiển nghịch lưu độc lập kiểu SPWM 22 Hình 2.3 Sơ đồ khối điều khiển van MOSFET 23 Hình 2.4 Sơ đồ khâu tạo điện áp sin 24 Hình 2.5 Sơ đồ khâu tạo điện áp cưa cực tính 25 Hình 2.6 mạch phát xung tạo điện áp cưa cực tính 26 Hình 2.7 Sơ đồ khâu so sánh .26 Hình 2.8 Mạch khâu so sánh .26 Hình 2.9 Khâu tạo trễ mở van 27 Hình 2.10 Driver M57957L 27 Hình 3.1 Sơ đồ mơ mạch lực 28 Hình 3.2 Sơ đồ mơ mạch điều khiển 29 Hình 3.3 Kết mơ khâu 30 Hình 3.4 Đồ thị điện áp tải ( tải trở) 31 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS ĐỀ BÀI BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU NGUỒN UPS NỘI DUNG: Tìm hiểu nguyên lý mạch nghịch lưu nguồn UPS Thiết kế mô hệ thống điều khiển cho mạch nghịch lưu nguồn UPS Mô phần mềm PSIM Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Chương 1: TÌM HIỂU NGUYÊN LÍ NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP NGUỒN ÁP 1.1 GIỚI THIỆU VỀ BỘ NGUỒN UPS 1.1.1 Giới thiệu chung cấp nguồn liên tục UPS Hình 1.1 Hình ảnh lưu điện UPS UPS viết tắt mụm từ tiếng Anh: Uninterruptible Power Supply– hay nói cách khác lưu điện thiết bị cung cấp điện khoảng thời gian tương ứng với cơng suất thiết kế nhằm trì hoạt động thiết bị điện không bị gián đoạn điện lưới gặp cố Khác với thiết bị có khả nạp sử dụng lượng điện khác, lưu điện lưu trữ điện khoảng thời gian lâu, cung cấp cho hệ thống thiết bị giống điện lưới điện Ở Việt Nam, UPS thường quen gọi với tên “Bộ lưu điện” Như biết, nguồn điện tốt đảm bảo khả làm việc tin cậy, kéo dài thời gian sử dụng thiết bị dùng điện mang lại hiệu kinh tế cho doanh nghiệp Hiện nay, nhu cầu lượng điện ngày tăng, việc đầu tư cho hệ thống lưới điện địi hỏi nhiều kinh phí dẫn tới tình trạng thiếu hụt điện chất lượng điện suy giảm Từ yêu cầu thiết bị mức độ nguồn điện liên tục chất lượng, UPS phân thành dịng sản phẩm cơng nghệ sau: Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS + UPS Offline đơn + UPS Offline công nghệ Line-interactive + UPS Online + UPS tĩnh + UPS quay 1.1.2 Ứng dụng UPS thực tế Hiện nhu cầu ứng dụng UPS lĩnh vực tin học, viễn thông, ngân hàng, y tế, hàng không lớn Số lượng UPS sử dụng gần 1/3 số lượng máy tính sử dụng Có thể lấy vài ví dụ thiết bị sử dụng UPS, máy tính, việc truyền liệu tồn thiết bị trạng thái quan trọng không cho phép điện UPS sử dụng ngành hàng không để đảm bảo thắp sáng liên tục đường băng sân bay Bảng 1.1 Ứng dụng UPS Ứng dụng Thiết bị bảo vệ Hệ thống máy tính nói chung - Máy tính, mạng máy tính - Máy in, hệ thống vẽ đồ thị, bàn phím thiết bị đầu cuối Hệ thống máy tính cơng nghiệp - Bộ điều khiển lập trình, hệ thống điều khiển số, điều khiển giám sát, máy tự động Viễn thông - Tổng đài điện thoại, hệ thống truyền liệu, hệ thống radar Y tế, công nghiệp - Dụng cụ y tế, thang máy, thiết bị điều khiển xác, thiết bị đo nhiệt độ, bơm plastic… Chiếu sáng - Đường hầm, nhà sân bay, nhà công cộng… Các ứng dụng khác - Máy quét hình, cung cấp lượng cho máy bay… Nói tóm lại UPS nguồn điện dự phịng, có mặt chỗ, nơi, đặc biệt nơi đòi hỏi cao yêu cầu cấp điện liên tục 1.1.3 Phân loại UPS Do yêu cầu thiết bị mức độ nguồn điện liên tục chất lượng, UPS phân thành dịng sản phẩm công nghệ sau: + + + + + UPS Offline đơn UPS Offline công nghệ Line-interactive UPS Online UPS tĩnh UPS quay Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Trong loại phổ thơng UPS Offline, UPS Offline công nghệ Line-interactive UPS Online cịn lại UPS tĩnh, UPS quay sử dụng Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý chung UPS - UPS offline UPS offline tiêu chuẩn: dòng sản phẩm sử dụng nhiều thị trường giá thành lợi ích mà mang lại Nhưng mặt cịn hạn chế dịng chưa có chức ổn áp + Bộ lưu điện cải tiến cơng nghệ Line Interactive: dịng khắc phục nhược điểm dòng tiêu chuẩn có thêm chức ổn áp để điều chỉnh điện áp đầu dùng cho tải thiết bị Nếu điện lưới không ổn định ups cải tiến công nghệ Line Interactive tự động chuyển nấc để đáp ứng nhu cầu sử dụng mạch điện + UPS offline không sử dụng biến đổi đầu vào mà có sạc để sạc cho ắc quy Hình 1.3 Cấu hình làm việc bình thường UPS offline tiêu chuẩn Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Hình 1.4 Cấu hình làm việc bình thường UPS Line Interactive - UPS online + Dịng có tính giúp loại bỏ cố điện lưới điện áp đầu vào điều chế trước cấp cho tải sử dụng + Dịng máy thường có cơng suất từ 1kVA đến 500kVA + Loại UPS không thời gian chuyển đổi có cố nguồn cấp + UPS online sử dụng chuyển đổi đầu vào kết hợp sạc cho Ắc quy Quá trình sạc xả UPS online liên tục có điện nên thời gian chuyển mạch dịng khơng 1.1.4 Các chế độ hoạt động UPS Hầu hết UPS thiết kế để cung cấp nguồn cho tải thông qua chế độ: + NORMAL + BATTERY + BYPASS Tùy thuộc điều kiện thực tế UPS tự động sử dụng chế độ phù hợp mà không cần can thiệp người vận hành Để đạt điều này, vi xử lý lơgíc kiểm sốt tinh vi sử dụng để điều khiển, giám sát, hiển thị chế độ hoạt động UPS đảm bảo thay đổi chế độ hoạt động UPS cung cấp nguồn cho tải tự động a Chế độ bình thường (NORMAL Model) Ở chế độ NORMAL, lượng nhận từ ngõ vào qua chỉnh lưu cung cấp cho Inverter, chế độ bình thường – NORMAL Mode thị hình có nghĩa UPS hoạt động chế độn bình thường, nguồn ngõ vào nằm dải chấp nhận UPS Nguồn ngõ vào chuyển thành nguồn DC nhờ biến đổi IGBT cung cấp nguồn DC cho inverter Battery nạp trực tiếp từ ngõ Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS chỉnh lưu thông qua tăng áp giảm áp phụ thuộc vào chủng loại dung lượng bình ắc quy Hình 1.5 Hoạt động UPS chế độ bình thường Bộ biến đổi DC nhận nguồn từ ngõ chỉnh lưu cung cấp nguồn DC thích hợp cho battery Điều kiện nạp ắc quy giám sát UPS lưu điện gửi thơng tin tình trạng UPS hình LCD Battery ln nối tới UPS, nạp điện sẵn sàng để hỗ trợ cho inverter nguồn vào bị Bộ Inverter nhận nguồn DC điều chỉnh ổn định từ chỉnh lưu sau sử dụng IGBT, điều chế độ rộng xung để tạo nguồn AC ổn định ngõ b Chế độ BACKUP (BATTERY Mode) Chế độ BACKUP sử dụng tự động nguồn ngõ vào bị mất, nguồn ngõ vào chỉnh lưu nằm đặc tuyến ngõ vào Bộ lưu điện Trong suốt thời gian bị nguồn, chỉnh lưu khơng có nguồn AC ngõ vào để cung cấp nguồn DC cho inverter Khi chỉnh lưu tắt, lượng từ bình ắc quy cung cấp cho Inverter để Inverter biến đổi thành nguồn AC cung cấp cho tải Trong chế độ battery phát tiếng báo động âm đèn báo kèm theo hình điều khiển UPS giữ trạng thái nguồn ngõ vào có trở lại bình thường Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 10 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Hình 1.18 Điều chế PWM hai cực tính Nếu điện áp đầu sau lần đóng ngắt van ln tồn hai dấu ±E gọi điều chế hai cực tính Hình 1.19 Điều chế PWM cực tính Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 23 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Nếu điện áp đầu suốt nửa chu kỳ có dấu (+E -E) gọi điều chế cực tính Hiệu giảm sóng hài bậc cao PWM phụ thuộc vào hai hệ số: - Hệ số biên độ: ma =Umdc/Umc (ma ≤ 1) tỉ số biên độ điện áp sóng điều chế U mdc biên độ điện áp sóng mang Umc (nếu ma > gọi điều chế làm giảm chất lượng điện áp ra) - Hệ số tần: mf = fc/fdc tỉ số tần số sóng mang fc tần số điện áp điều chế fdc (tần số sóng mang fc tần số chuyển mạch fsw) Quá trình tạo điện áp điều biến pha phối hợp chuyển mạch số van đóng cắt kênh khác Điện áp tổng hợp điện áp hai pha Q trình đóng cắt biên độ điện áp pha Ud/2 Điện áp pha bao gồm phần âm phần dương có biên độ Điện áp dây có biên độ Ud Trong phương pháp điều khiển khơng có phần điện áp khơng tải q trình hoạt động, hay nói cách khác, điện áp nguồn điện chiều ln đặt lên tải Q trình suy giảm dịng tải điều khiển xung âm Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 24 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Chương 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 2.1 Nguyên tắc điều khiển nghịch lưu Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển nghịch lưu hình 2.1 gồm khâu với chức cụ thể là:  Phát xung chủ đạo, để tạo tín hiệu đồng cho tồn hệ thống có tần số tỉ lệ với sóng hài điện áp  Bộ phân phối tín hiệu xung vào van lực riêng biệt theo thứ tự làm việc chúng theo nguyên lý hoạt động  Khâu xác định khoảng dãn cho van thực theo phương pháp điều khiển cụ thể  Bộ khuếch đại xung: tăng đủ cơng suất để đóng/mở van lực Hình 2.1 Cấu trúc điều khiển nghịch lưu độc lập điện áp 2.2 Cấu trúc tổng quát mạch điều khiển Để thực phương pháp PWM hợp lý sử dụng kĩ thuật số, tần số phải thay đổi phạm vi rộng, lúc mạch điều khiển đồng hóa nhờ xung nhịp chung cho toàn hệ thống chức điều khiển thực đơn giản chương trình phần mềm Tuy nhiên vấn đề lớn trình bày chi tiết khn khổ có hạn viết Vì đề cập nguyên lý PWM sử dụng kỹ thuật tương tự hạn chế nghịch lưu với tần số không đổi để làm rõ nguyên tắc điều khiển chung Sơ đồ cấu trúc điều khiển mạch SPWM hai cực tính có dạng hình Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 25 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Hình 2.2 Cấu trúc điều khiển nghịch lưu độc lập kiểu SPWM Dao động hình sin với tần số tần số tạo xung đồng cho khâu tạo xung tam giác hai cực tính, điều cần thiết để trán tượng trôi pha điện áp ra, Để thay đổi hệ số điều chế biên độ “ ma ” thường tác động vào biên độ xung tam giác dễ điều chỉnh hơn, biên dộ dao động hình sin khó điều chỉnh trực tiếp dễ gây ảnh hưởng đến điều kiện dao động Tuy nhiên có cách đơn giản để điều chỉnh “ ma ” cách sử dụng khâu so sánh có tổng trở vào lớn, lúc dùng biến trở trích áp để thay đổi mức điện áp đưa vào so sánh có tổng trở vào lớn, lúc dùng biến trở trích áp để thay đổi mức điện áp đưa vào so sánh Các khâu so sánh trễ khuyếch đại xung khơng có thay đổi so với mạch điều khiển kinh điển Hình 2.3 thí dụ mạch điều khiển nghịch lưu độc lập điện áp theo phương pháp SPWM đó: +) Mạch dao động hình sin dùng sơ đồ cầu Viên có tần số  = 1/RC, nhiên mạch đơn giản thường hoạt động không ổn định, thực tế mạch phức tạp phải giải vấn đề tự động ổn định tần số biên độ điện áp +) Khâu tạo xung tam giác mạch chuẩn có gài cơng tắc điện từ “sw” điều khiển xung đồng xuất vào đầu chu kỳ điện áp hình sin +) Khâu so sánh hai điện áp hình sin tam giác cho đầu điện áp PWM để điều khiển va lực +) Hệ số điều chế biên độ điều chỉnh nhờ biến trở PI Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 26 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS +) Các khâu tạo trễ Driver đề cập phần băm xung chiều Hình 2.3 Sơ đồ khối điều khiển van MOSFET Nghịch lưu áp ba pha thường dùng chủ yếu với điều biến bề rộng xung, bảo đảm điện áp có dạng hình sin Để đảm bảo điện áp có dạng khơng phụ thuộc vào tải người nhận thường dùng điều biến độ rộng xung hai cực tính, pha sơ đồ ba pha điều khiển độc lập với Vấn đề điều biến bề rộng xung ba pha phải có ba pha sóng sin chuẩn có biên độ xác lệch pha xác 120 độ toàn giải điều chỉnh Cần phải đảm bảo dạng xung điều khiển đối xứng khoảng dẫn khóa bán dẫn phải xác định xác Giản đồ kích đóng khóa bán dẫn nghịch lưu dựa sở so sánh hai tín hiệu bản:  Sóng mang URC (carrier signal) có tần số cao  Sóng điều khiển UĐK (reference signal) sóng điều chế dạng sin  Sóng mang dạng tam giác Tuy nhiên tần số đóng ngắt cao làm tổn hao phát sinh q trình đóng cắt tăng  Sóng điều khiển Uđk mang thông tin độ lớn, trị số hiệu dụng tần số sóng hài điện áp ngõ 2.3 Tính tốn thơng số khâu 2.3.1 Khâu tạo điện áp sin Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 27 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Khâu tạo điện áp sin dùng khuếch đại thuật tốn Op_Amp Mạch mơ tả q trình thực dao động phổ biến lần với điều khiển khuếch đại tự động Trong điều kiện tạo sóng sin ổn định C2  C3  C Để đảm bảo mạch R2  2R1 Tần số dao động tính bởi: � RC  R2  R3  R fhz  2 RC 1   3,18.103 fhz.2 50.2 3,18.103 � R  81618   39.109 Hình 2.4 Sơ đồ khâu tạo điện áp sin 2.3.2 Khâu phát xung chủ đạo tạo điện áp cưa • Điện áp cưa hình thành nạp tụ C Mặt khác để bảo đảm điện áp tựa có nửa chu kỳ điện áp lưới tuyến tính số thời gian tụ nạp Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 28 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Hình 2.5 Sơ đồ khâu tạo điện áp cưa cực tính Thơng dụng sơ đồ hình 2.5 cho phép tạo đầu khuếch đại thuật toán OA14 điện áp cưa có hình tam giác cân, đầu OA13 dao động điện áp xung chữ nhật OA13 mạch lật trigo schmitt, đầu có trạng thái tối đa tương ứng hai giá trị cực đại �Um Nếu dùng cụm điốt ổn áp nối tiếp Dz1 Dz2 Um  U Dz  0,7 V  U U bh OA Cụm diot ổn Nếu khơng dùng thơng thường m áp có tác dụng chống bão hịa sâu cho OA để phản ứng nhanh giảm thời gian trễ lật trạng thái, cần dùng phải tạo khâu dao động tần số cao Với tần số muốn tạo 1000Hz chu kì làm việc băm xung là: T 1   103  s f 1000 Chọn điện áp nguồn với UOA  12 V  E  �15 V  sửa dụng cụm điot ổn áp đấu nối tiếp đối đầu, , có điện đầu cực đại: Um  UOA  U Dz  12  0,7  12,7 V  U Um T 12,7 10  0,317.103  s  2Ung � C1R27  m T  4U ng 4.10 C1R27 0,317.103 C1  22 nF  � R1   14,4.103  14,4 k  9 22.10 Chọn Có: R9 Ung 10    0,787 � R3  0,787R2 R15 Um 12,7 Chọn R2  10 k  � R3  7870   Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 29 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Hình 2.6 mạch phát xung tạo điện áp cưa cực tính 2.3.3 Khâu so sánh ( sóng mang sóng điều chế) Để xác định thời điểm cần mở van MOSFET (xác định xung mở van ) chúng nhận cần so sánh hai tín hiệu Usin Urc, thông thường xung mở xác định hai điện áp Việc so sánh tín hiệu thực phần tử transistor hay khuếch đại thuật toán OA Sử dụng nhiều OA cho phép đảm bảo độ xác cao, dùng OA chun dụng loại comparator, có giá thành rẻ, khơng cần chỉnh định phức tạp Hình 2.7 Sơ đồ khâu so sánh Hình 2.8 Mạch khâu so sánh Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 30 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS 2.3.4 Khâu tạo trễ mở van Hình 2.9 Khâu tạo trễ mở van Dùng IC logic not tạo trễ mở T=0.4RC Chu kì khâu tam giác =1/1000 (s) Chọn C=10nf=> R=250  k  2.3.5 khâu khuếch đại điện áp điều khiển MOSFET van điều khiển điện áp Khi dẫn cần đặt điện áp dương     12 �15 V 8�5 V cực điều khiển , cịn khóa điện áp lại âm Như trạng thái ổn định, dù khóa hay dẫn, cần điện áp mà khơng địi hỏi dịng điện (cơng suất khơng đáng kể) Dưới khâu khuếch đại tín hiệu điều khiển Driver M57957L Hình 2.10 Driver M57957L Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 31 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Chương 3: MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM PSIM 3.1 Sơ đồ mạch lực Hình 3.1 Sơ đồ mô mạch lực Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 32 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS 3.2 Sơ đồ mạch điều khiển V Vsina V Vss 0.5u VDC 1000 R7 1000 R8 V Vdb VDC1 12 R15 5k 100k R4 C1 22n V 15 V Vfx 50k R1 V Vrc 81618 R3 39n C3 14431 R27 39n 81618 R2 3935 R13 V T1 10n V T4 V V6 V V7 0.5u V V4 V5 1000 R22 1000 R24 R5 5k 100k R11 V C2 22n 15 14431 R6 V V2 50k R17 VDC2 12 V V3 81618 R12 39n C6 39n 81618 R16 3935 R25 V V1 10n V V8 V V15 V V16 0.5u V14 1000 R37 1000 R38 V V13 VDC3 12 R29 5k 100k R32 C11 22n V 15 81618 R33 39n C12 14431 R30 V V11 50k R35 V V12 39n 81618 R34 3935 R39 VV10 10n VV17 Hình 3.2 Sơ đồ mô mạch điều khiển Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 33 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS 3.3 Mô kiểm chứng kết psim Hình 3.3 Kết mơ khâu Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 34 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS Ua 400 200 -200 -400 Ub 400 200 -200 -400 Uc 400 200 -200 -400 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 Time (s) Hình 3.4 Đồ thị điện áp tải (tải trở) Nhận xét + Khâu tạo điện áp dạng sin với tần số 50Hz + Khâu phát xung tạo xung hình chữ nhật dao động với tần số 1000Hz + Khâu cưa tạo điện áp cưa (tam giác cân) tần số trùng với tần số khâu phát xung (1000Hz) + Khâu tạo xung điều khiển cho van xác định thời gian đóng cắt van lực + Dạng điện áp tải giống với lý thuyết học Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 35 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS KẾT LUẬN - Sử dụng thành thạo phần mềm mô PSIM - Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động mạch nghịch lưu độc lập nguồn áp pha - Hiểu phương pháp điều khiển mạch điều áp xoay chiều ba pha - Thiết kế mạch điều khiển điều áp xoay chiều ba pha - Mô mạch điều khiển điều áp xoay chiều ba pha phần mềm PSIM Tuy nhiên, thời gian có hạn nên chúng em chưa thể hoàn thành phần cứng mạch điều khiển số kết mô mang tính tương đối so với lý thuyết học Vì chúng em mong nhận góp ý thầy bạn để báo cáo hồn thiện Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 36 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất: Phạm Quốc Hải Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2009 [2] Điện tử công suất: Võ Minh Chính(chủ biên), Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [3] Điện tử công suất lý thuyết, thiết kế, ứng dụng: Lê Văn Doanh Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [4] Điện tử cơng suất: Nguyễn Bính Nhà xuất Giáo dục, 2000 Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 37 ... nghịch lưu nguồn UPS Tải nghịch lưu độc lập thiết bị điện xoay chiều pha hay ba pha, nghịch lưu độc lập chế tạo hai dạng nghịch lưu độc lập pha nghịch lưu độc lập ba pha Van bán dẫn sử dụng nghịch. .. BỘ NGHỊCH LƯU DÙNG NGUỒN UPS 1.2.1 Vai trò nghịch lưu 1.2.2 Nghịch lưu độc lập nguồn áp pha 1.2 .3 Cải thiện điện áp cho nghịch lưu độc lập điện áp 15 1.2.4 Phương pháp... nghịch lưu độc lập điện áp Sinh viên thực hiện: Phí Thành Long 19 Thiết kế hệ thống điều khiển cho nghịch lưu nguồn UPS 1.2 .3 Cải thiện điện áp cho nghịch lưu độc lập điện áp a Các phương pháp