ĐIỀU KHIỂN điện tử CÔNG SUẤT đề tài mô hình hóa mạch cuk converter

ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Đề tài: Mơ hình hóa mạch Cuk Converter Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Trần Trọng Minh Họ tên: MSSV Đồng Hữu Hùng 20166216 Trần Nam Trung 20166890 1.Mơ hình đóng cắt (mơ hình xác) Cuk converter dạng chuyển đổi DC-DC có điện áp đầu lớn nhỏ điện áp đầu vào Mạch chuyển đổi tương đương sử dụng cơng tắc biến đổi hình : dòng điện chạy qua cuộn cảm L1 : dòng điện chạy qua cuộn cảm L2 : điện áp hai đầu tụ điện C1 : điên áp hai đầu tụ điện C2 1.Mơ hình đóng cắt (Mơ hình xác) Trạng thái 1: Khi khóa H – On; D - Off Ta có mạch chuyển tương đương sau = 1.Mơ hình đóng cắt (Mơ hình xác) Trạng thái 2: khóa H- Off, D - On Ta có mạch chuyển tương đương sau { 𝑬 𝑽𝑪 𝒊˙𝑳 = − 𝑳𝟏 𝑳𝟏 𝒊𝑳 𝑽˙𝑪 = 𝑪𝟏 −𝑽 𝑪 𝒊˙𝑳 = 𝑳𝟐 𝒊𝑳 𝑽𝑪 𝑽˙𝑪 = − 𝑪𝟐 𝑹 𝑪𝟐 [ 1= 𝐶1 0 −1 𝐿1 0 0 0 0 𝐶2 𝟏 𝟏 𝟏 𝟏 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 𝟐 −1 𝐿2 − 𝑅 𝐶2 ] [ ][ ] 𝒊𝑳 𝑽𝑪 𝒊𝑳 𝑽𝑪 𝟏 𝟏 𝟐 𝟐 L1 + 𝑬  0 1.Mơ hình đóng cắt (mơ hình xác) Đưa vào hai hàm đóng cắt u={1,0} ta được: =(1-u) Biến đổi phương trình thành dạng Bilinear: = 1.Mơ hình đóng cắt (mơ hình xác)  Mơ mơ hình đóng cắt Tiến hành mơ mơ hình đóng cắt với thơng số: L1=68,7 uH, L2=2,2 mH; C1=3,7 uF; C2=1 uF; R=12 ohm; E= 20V, fx=50 kHz, D=0.5 1.Mơ hình đóng cắt (mơ hình xác)  Mơ mơ hình đóng cắt 1.Mơ hình đóng cắt (mơ hình xác)  Mơ hình vật lý Mơ mơ hình vật lý với thơng số tương tự mơ hình đóng cắt 1.Mơ hình đóng cắt (mơ hình xác)  So sánh mơ hình đóng cắt mơ hình vật lý 2.Mơ hình trung bình tín hiệu lớn (DC)  Xây dựng mơ hình Từ ma trận mơ hình đóng cắt ta có: = Đặt ; ; ; với u={0;1} = 2.Mơ hình trung bình tín hiệu lớn (DC)  Xây dựng mơ hình Ta có { − 𝑥2 ˙ 𝐸 ( 1− 𝑑 ) + 𝑥˙ ¿ 𝐿1 𝐿1 − 𝑥1 𝑥3 𝑥˙ 2= ( 1− 𝑑 ) − 𝑑 𝐶1 𝐶1 𝑥2 𝑥4 𝑥˙ = 𝑑− 𝐿2 𝐿2 𝑥 𝑥4 𝑥˙ 4= − 𝐶2 𝑅 𝐶2 { 𝑥 𝑒= Với giá trị xác lập 𝐸 𝑑𝑒 ( 1− 𝑑 𝑒 ) 𝑅 𝑥 𝑒= 𝑥3𝑒= 𝐸 1− 𝑑 𝑒 𝐸 𝑑𝑒 (1 − 𝑑𝑒 ) 𝑅 𝑥 𝑒= Trong de hệ số lấp đầy xung điểm làm việc cân 𝐸 𝑑𝑒 − 𝑑𝑒 2.Mơ hình trung bình tín hiệu lớn (DC)  Mơ mơ hình trung bình tín hiệu lớn (DC) 2.Mơ hình trung bình tín hiệu lớn (DC)  Mơ mơ hình trung bình tín hiệu lớn (DC) 2.Mơ hình trung bình tín hiệu lớn (DC)  So sánh mơ hình tín hiệu lớn mơ hình đóng cắt Điều khiển Điện Tử Cơng Suất 3.Mơ hình trung bình tín hiệu nhỏ (AC) Với biến động nhỏ tín hiệu xoay chiều sau: { ~ ~ 𝐿1 𝑥˙ 1=( 𝑑 𝑒 − ) ~ 𝑥 2+ 𝑥 𝑒 𝑑 ~ ~ 𝐶 𝑥˙ 2=( − 𝑑 𝑒) ~ 𝑥1 − 𝑑𝑒 ~ 𝑥3 +(− 𝑥1 𝑒 − 𝑥3 𝑒) 𝑑 ~ ~ 𝐿 𝑥˙ =𝑑 𝑒 ~ 𝑥 −~ 𝑥4+ 𝑥2𝑒 𝑑 ~ ~ ~ 𝑥4 𝐶 𝑥˙ = 𝑥 − 𝑅 Thay biến động vào phương trình trạng thái bỏ qua tích hai biến động nhỏ, ta được: [ Viết lại dạng ma trận hệ phương trình trạng thái: ~ ˙ =  𝑿 − 𝑑𝑒 𝐶1 0 𝑑𝑒 − 𝐿1 − 𝑑𝑒 𝐶1 𝑑𝑒 𝐿2 0 𝐶2 A 0 −1 𝐿2 − 𝑅 𝐶2 ][ ] 𝑥2𝑒 L1 − 𝑥 1𝑒 − 𝑥 𝑒 ~ 𝑿+ 𝐶1 𝑥2𝑒 L2 B ~ 𝑑 3.Mơ hình trung bình tín hiệu nhỏ (AC)  Mơ hình trung bình tín hiệu nhỏ (AC) Do hệ thống gồm biến trạng thái địi hỏi lượng tính tốn lớn tính tốn trực tiếp nhóm sử dụng Matlab để viết mơ hình dạng hàm truyền lệnh: [num,den]=ss2tf(A,B,C,D) Với D=0 C=(1 0 0) với GiL1 C=(0 0) với GvC1 C=(0 0) với GiL2 C=(0 0 1) với GvC2 Ta tìm hàm truyền sau: Cảm ơn thầy bạn lắng nghe ...1.Mơ hình đóng cắt (mơ hình xác) ? ?Cuk converter dạng chuyển đổi DC-DC có điện áp đầu lớn nhỏ điện áp đầu vào ? ?Mạch chuyển đổi tương đương sử dụng công tắc biến đổi hình : dịng điện chạy... cảm L1 : dòng điện chạy qua cuộn cảm L2 : điện áp hai đầu tụ điện C1 : điên áp hai đầu tụ điện C2 1.Mơ hình đóng cắt (Mơ hình xác) Trạng thái 1: Khi khóa H – On; D - Off Ta có mạch chuyển tương... cắt (mơ hình xác)  Mơ hình vật lý Mơ mơ hình vật lý với thơng số tương tự mơ hình đóng cắt 1.Mơ hình đóng cắt (mơ hình xác)  So sánh mơ hình đóng cắt mơ hình vật lý 2.Mơ hình trung bình tín hiệu