Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

61 17 0
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii Chương TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Một số đề tài nghiên cứu tương tự nước 1.6 Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài 1.7 Kết dự kiến đạt Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Mạch chỉnh lưu 2.2 Nguồn xung 2.2.1 Định nghĩa 2.2.2 Phân loại 2.2.3 Các yếu tố khác nguồn xung 10 2.3 UC3843 12 2.4 TL431 14 2.5 MOSFET 15 iii 2.6 Photocoupler (Opto quang) 16 2.7 Một số linh kiện khác cần dùng mạch 17 2.7.1 Điện trở 17 2.7.2 Tụ điện 18 2.7.3 Transitor 19 2.7.4 Diode 20 Chương 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, THỰC HIỆN HỆ THỐNG 22 3.1 Sơ đồ hệ thống mạch sạc 22 3.2 Thiết kế mạch chỉnh lưu: 23 3.2.1 Thiết kế tính tốn mạch 23 3.2.2 Mạch thực tế thử nghiệm 24 3.3 Mạch thử nghiệm tạo xung cho UC3843 24 3.3.1 Thiết kế mạch 24 3.3.2 Mạch thực tế tiến hành thực nghiệm 25 3.4 Mạch điện hạ áp 12V 27 3.4.1 Mạch bảo vệ MOSFET (Snubber) 27 3.4.2 Mạch cấp nguồn cho UC3843 biến áp 28 3.4.3 Mạch hồi tiếp dòng 29 3.4.4 Mạch hồi tiếp áp 30 3.4.5 Mạch khởi động nhanh cho UC3843 31 3.4.6 Lưa chọn chế độ làm việc cho mạch 32 3.4.7 Tính tốn thiết kế biến áp xung 33 3.4.8 Cách quấn biến áp xung 39 3.4.9 Tiến hành thi công mạch thử nghiệm thực tế 40 iv 3.5 Điều chỉnh thông số linh kiện mạch 12V để thiết kế mạch sạc 41 3.5.1 Tính tốn biến áp 42 3.5.2 Tính tốn mạch hồi tiếp điện áp 44 3.5.3 Thay đổi linh kiện khác 44 3.6 Tiến hành thực nghiệm 45 3.6.1 Thử nghiệm lần 45 3.6.2 Thử nghiệm lần với biến áp có NPS = 0,25 46 3.6.3 Thử nghiệm lần với thay đổi gía trị RCS= 3,3 Ω 48 3.6.4 Thử nghiệm lần với Ropto =25kΩ 49 3.7 Tìm hiểu nguyên nhân sai lệch điện áp đầu 51 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 4.1 Kết luận 52 4.2 Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AC: Alternating current DC: Direct current IC: Integrated circuit PF: Power factor QR: quasi-resonant DCM: Discontinuous conduction mode CCM: Continuous conduction mode vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Mạch chỉnh lưu nửa sóng[3] Hình 2.2 Mạch chỉnh lưu tồn sóng [3] Hình 2.3 Sơ đồ tổng thể nguồn xung [4] Hình 2.4 Mạch nguồn xung kiểu buck bản[5] Hình 2.5 Mạch nguồn xung kiểu boost bản[5] Hình 2.6 Mạch kiểu buck-boost bản[5] Hình 2.7 Sơ đồ mạch nguồn xung flyback bản[6] Hình 2.8 Điện áp đầu nguồn xung [6] 10 Hình 2.9 Hình ảnh biến áp xung thực tế [10] 11 Hình 2.10 Cách hoạt động biến áp mối quan hệ đại lượng [6] 11 Hình 2.11 Cấu tạo bên UC3843 [7] 13 Hình 2.12 Sơ đồ chân UC3843 [7] 13 Hình 2.13 Cấu tạo TL431 sơ đồ chân [8] 15 Hình 2.14 MOSFET kí hiệu [9] 15 Hình 2.15 Ngun lí hoạt động Opto quang [10] 17 Hình 2.16 Kí hiệu điện trở mạch điện [10] 18 Hình 2.17 Kí hiệu tụ điện.[10] 19 Hình 2.18 Cấu tạo phân loại transitor [10] 19 Hình 2.19 Kí hiệu diode mạch điện [10] 20 Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch 22 Hình 3.2 Sơ đồ mạch điện hãng Texas Instruments [7] 23 Hình 3.2 Sơ đồ mạch chỉnh lưu 24 vii Hình 3.3 Hình ảnh mạch thực tế sau hồn thành 24 Hình 3.4 Mạch tạo thử nghiệm tạo xung IC [7] 25 Hình 3.5 Mạch test thực tế 25 Hình 3.6 Đầu chân output mạch lần đo 26 Hình 3.7 Đầu chân output lần đo 26 Hình 3.8 Điện áp cực Drain MOSFET chu kỳ làm việc 27 Hình 3.9 Sơ đồ mạch khử dòng rò 28 Hình 3.10 Mạch cấp nguồn cho UC3843 28 Hình 3.11 Mạch hồi tiếp dòng dành cho UC3843 29 Hình 3.12 Mạch hồi tiếp áp [7] 30 Hình 3.13 Mạch khởi động nhanh cho UC3843 [7] 32 Hình 3.14 Cách dòng điện hoạt động mạch hai chế độ DCM CCM [11] 33 Hình 3.15 Điện áp đặt lên MOSFET điện áp dội ngược từ cuộn thứ cấp [11] 34 Hình 3.16 Các thơng số kích thước lõi ER42 [10] 36 Hình 3.17 Hình dáng lõi ferrite nhìn từ xuống [10] 37 Hình 3.18 Hình minh họa khe hở từ biến áp [10] 38 Hình 3.19 Cách bố trí xếp cuộn dây biến áp kiểu kẹp [10] 39 Hình 3.20 Mạch thực tế mạch điện hạ áp 12V 40 Hình 3.21 Thử nghiệm mạch chạy không tải 40 Hình 3.22 Kết đo thử tải với bóng đèn halogen 41 Hình 3.24 Mạch thực tế mạch 300V 45 Hình 3.25.Điện áp đầu mạch thử nghiệm lần 45 Hình 3.26 Điện áp đầu mạch lần đo thứ 46 viii Hình 3.27 Giá trị điện áp chân ISENSE lần đo thử thứ 47 Hình 3.28 Giá trị điện áp vào chân ISENSE lần đo thứ ứng với RCS= 3,3Ω 48 Hình 3.29 Giá trị VOUT lần đo thứ tăng Ropto 49 Hình 3.30 Giá trị điện áp chân VFB 50 Hình 3.31 Giá trị điện áp VR chân tham chiếu TL431 50 ix Chương TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Hầu hết phương tiện giao thông sử dụng động đốt với nhiên liệu hóa thạch, động có hiệu suất không cao thải môi trường gần phần ba lượng khí gây hiệu ứng nhà kính Kết nghiên cứu tháng đầu năm 2017, khí thải phương tiện giao thơng tạo 55% khí NOx, 56% khí CO, 6% khí SO2 Chính điều tạo động lực cho nghiên cứu xoay quanh việc phát triển dòng xe sử dụng nguồn lượng tiết kiệm hơn, xe điện (EV - Electric Vehicle) bước tiến lớn giải vấn đề ô nhiễm môi trường vấn đề nhiên liệu hóa thạch ngày cạn dần Chính xe điện dần trở thành xu hướng giới ngày dần thay xe chạy nhiên liệu hóa thạch truyền thống Hàng loạt hãng lớn tích cực nghiên cứu cho đời xe điện ngày tối ưu Để vận hành xe điện hệ thống nạp lượng cho xe quan trọng Mạch sạc nguồn cung cấp điện vào pin để lưu trữ lượng điện mà nhờ xe hoạt động Mạch sạc phải đảm bảo đầu điện áp ổn định với dịng điện vừa phải không đổi để không gầy tải cho pin dẫn đến nổ Cụ thể xe máy điện mà người nghiên cứu nghiên cứu sử dụng pin lithium-ion 60 cell điện áp đầy vào khoảng 240V Để sạc cho pin cần phải có mạch chuyển đổi điện áp từ AC-DC với đầu lớn 240V ổn định với dòng nhỏ vừa phải từ 0.5-1A Trên xe điện mà người nghiên cứu nghiên cứu sử dụng mạch chỉnh lưu AC-DC với đầu khoảng 300V sau mắc nối tiếp với điện trở bóng đèn để giảm dịng xuống thích hợp để sạc cho pin,cách xạc dơn giản bất tiện,cồng kềnh thị trường khơng có hãng xe sử dụng cách sạc Chính người nghiên cứu định chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế mạch nạp cho bình điện xe gắn máy điện” để tạo mạch sạc gọn với đầu 300V dòng điện khoảng 0.5-1A ổn định 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Thiết kế mạch sạc cho pin chuyển đổi từ điện 220V AC sang 300V DC với dòng điện 0.5-1A,công suất đầu vào khoảng từ 150 đến 300W Tiến hành thử nghiệm tải bóng đèn sạc pin để xem độ ổn định hiệu suất mạch 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Nguồn xung flyback; IC điều xung UC3843; linh kiện điện tử; phần mềm Proteus Phạm vi nghiên cứu: Đề tải tập trung nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng đối tượng việc thiết kế mạch chuyển đổi không sâu vào thuật toán phần liên quan đến chuyên ngành điện -điện tử 1.4 Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu lý thuyết : tìm hiểu tài liệu lý thuyết mạng liên quán đến ACDC converter nguồng xung flyback, UC3843, học hỏi kiến thức từ thầy,cô bạn bè người trước Thực mạch điện chuẩn theo mẫu hãng Texas Instruments với đầu 12V 4A, sau thay đổi linh kiện phù hợp để tạo mạch Phương pháp thực nghiệm: tiến hành tính tốn thiết kế, thực nghiệm, đo đạc so sánh kết tìm phương án cải tiến đến đạt kết mong muốn Thực mạch điện chuẩn theo mẫu hãng Texas Instruments với đầu 12V 4A, sau thay đổi linh kiện phù hợp để tạo mạch với đầu 300V 1A 1.5 Một số đề tài nghiên cứu tương tự và ngoài nước Trong nước Đề tài Trịnh Trung Hiếu với cộng Đoàn Anh Tuấn Lê Thị Tịnh Minh có tên “Thiết kế chuyển đổi DC – DC cho hệ thống điện sử dụng lượng mặt trời” [1] tập trung vào thiết kế chuyển đổi DC/DC phù hợp với thay đổi công suất nhà máy điện mặt trời Bộ chuyển đổi hình thành từ nhiều chuyển đổi có cơng suất nhỏ, chuyển đổi DC/DC công suất nhỏ nối theo qui luật định nhằm tạo chuyển đổi có cơng suất lớn Dựa vào việc lập số chuyển đổi DC/DC công suất nhỏ kết hợp với điều khiển góc mở, điện áp định mức đầu vào đầu chuyển đổi đáp ứng cho dải điện áp rộng mong muốn Nghiên cứu thực lắp ráp chuyển đổi DC/DC 200W thực tế để áp dụng vào pin mặt trời PEPV-48-200 kiểm tra đo đạc Kết cho thấy chuyển đổi DC/DC hoạt động ổn định, hiệu suất cải thiện áp dụng vào thực tế Ngoài nước Đề tài nghiên cứu “Single-stage QR AC-DC converter based on buck-boost and flyback circuits” [2] nhóm tác giả Yijie Wang, Shu Zhang, Yueshi Guan, Xiaosheng Liu, Dianguo Trong nghiên cứu mạch forestage buck boost circuit làm việc chế độ dẫn không liên tục (DCM) để đạt công suất đầu vào (PF) cao, backstage flyback converter, hoạt dộng chế độ QR đóng vai trị chuyển đổi lượng Chế độ QR đóng ngắt làm giảm hao tổn đóng ngắt nhờ mà hiệu suất chuyển đổi đươc cải thiện.Việc sử dụng single –stage tology góp phần làm giảm chi phí tăng hiệu suất hệ thống Hệ thống dược nghiên cứu với công suất đầu 50W với PF tối đa 0.99 hiệu suất đạt khoảng 90.91% điều kiện thử nghiệm bình thường 3.4.9 Tiến hành thi công mạch thử nghiệm thực tế Sau hồn thành việc tính tốn thông số cần thiết cho mạch, người nghiên cứu tiến hành hàn mạch thực tế Hình 3.20 Mạch thực tế mạch điện hạ áp 12V Tiến hành nối mạch hạ áp với mạch chỉnh lưu làm trước đó, cho chạy thử, kết thu sau Hình 3.21 Thử nghiệm mạch chạy không tải 40 Nhận xét: Ta thấy lúc mạch cho điện áp khơng đổi mức 12V, biến áp có kêu rè rẻ nhè nhẹ Xung PWM đưa chế độ khơng tải có độ rộng nhỏ, mạch điện khơng tải nên độ sụt áp lên tải nên IC cần đưa xung nhẹ để giữ điện áp mức 12V Tiến hành đưa mạch thử tải với bóng đèn halogen 12V-36W Hình 3.22 Kết đo thử tải với bóng đèn halogen Nhận xét: Khi bât bóng đèn lên, điện áp đầu có sụt giảm đơi chút, nhiên đưa trở mức 12V ban đầu cách nhanh chóng, nhiên dịng diện mức 2.51A không đạt so với yêu cầu Biến áp xuất tiếng kêu rè to lúc chạy không tải Nguyên nhân xác định hai vấn đề sau: Do quấn biến áp chưa chặt, khiến cho hoạt đông biến áp suất tiếng kêu làm giảm hiệu suất biến áp Do sai số linh kiện mạch chũng dây hàn tay nên xảy tượng nhiễu tín hiệu feedback, dẫn tới sai lệch cảu dịng điện đầu 3.5 Điều chỉnh thơng số linh kiện mạch 12V để thiết kế mạch sạc Sau hoàn thành mạch hạ áp theo chuẩn, người nghiên cứu bắt đầu tính tốn lại phần cần thiết để thay đổi để đạt mức điện áp đầu 300V Những phần cần thay đổi biến áp mạch hồi tiếp 41 3.5.1 Tính tốn biến áp Cơng suất đầu ra: Pout= 300 x = 300W 300 Công suất đầu vào: Pin = 0,8 = 375W Điện áp đầu vào chiều nhỏ nhất: 375 (1 − 0,2) = 120V 100 50 VDCmin = √2 (85)2 − Điện áp chiều cao nhất: VDCmax = √2 Vlinemax = √2 265 = 375V Điện áp dội ngược cuộn thứ cấp: VRO = 0,45 1− 0,45 120 = 98,2V Độ tự cảm cuộn sơ cấp: (120 0,45)2 LP = = 35,3 10−6 H = 35,3uH 375 110000 Với KRF = hoạt động với đầu điện áp cao dòng thấp nên người nghiên cứu chọn chế độ hoạt động DCM Tính tốn giá trị cá dòng điện IEDC = ∆I = Pin VDC Dmax VDCmin Dmax LP fSW = peak IDS IDSrms = 375 = 6,9A 120 0,45 120 0,45 35,5.10−6 110000 = 6,9 + = 13,8 A 13,8 = 13,8 A 13,8 0,45 √ ( ) ) ] = [3 6,9 + ( = 5,345 A 42 Đường kính dây cuộn biến áp √IDSrms √5,345 = = 1,15 mm 2 DP = DS = √IOUT √1 = = 0,5 mm 2 Vì dịng điện đầu mong muốn 1A Cỡ dây cuộn thứ cấp cấp nguồn cho IC giữ nguyên mạch hạ áp 0,4mm Lõi biến áp ta chọn sử dụng ER42 Số vòng dây tối thiể cuộn sơ cấp NPmin 13,8 0,7 = = 3,28 vòng 0,3 7,07 10−4 35,3 10−6 Tỉ số vòng dây cuộn thứ cấp sơ cấp NPS = NP VRO 98,2 = = = 0,32 NS VOUT + VF 300 + 0,5 Ở người nghiên cứu chọn diode Schottky cao áp DGP30 với điện áp rơi diode 0,5V Tỉ lệ số vịng dây cuộn thứ cấp cấp nguồn ni với cuộn sơ cấp giữ nguyên NPA = Sau tính tốn người nghiên cứu chọn số vịng dây cuộn sau: NP = 50 vòng, NS= 150 vịng, NA= vịng Vì đường kính dây cuộn thứ cấp lớn khoảng 1mm nên quấn vừa cho biến áp ER42 với số vòng 50 nên người nghiên cứu chọn lại đường kính dây DP = 0,6 mm DS= 0,2 mm, đường kính dây ảnh hưởng tới dịng diện mà khơng ảnh hưởng tới điện áp Người nghiên cứu điều chỉnh lại cỡ dây giá trị dịng điện khơng mong muốn Tính tốn khe hở từ biến áp 43 502 ) = 6,22 10−3 (m) = 6,2 (mm) G = 40 π 7,07 10 ( − 35,5.1000 2800 −4 Cách quấn biến áp xung áp dụng giống quấn biến áp cho mạch điện 12V 3.5.2 Tính tốn mạch hồi tiếp điện áp Vì mạch đầu thay đổi điện áp cao nên phải thay đổi giá trị mạch hồi tiếp hình 3.12 để đưa điện áp với yêu cầu đầu 300V Cặp giá trị điện trở cầu phân áp chọn RFBU = 297,5kΩ, RFBB = 2.49kΩ để đáp ứng công thức VR = VOUT 300 = = 2,5 V R FBU 297,5 1+ 1+ R FBB 2,5 Giá trị RLED = 32,5 kΩ để giảm dòng qua opto mức 10mA Giá trị RTLbias = 25kΩ để hạn dòng qua TL431 Các giá trị lại giữ nguyên, người nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm thay đổi giá trị điện trở linh kiện mạch hồi tiếp đạt giá trị đầu mong muốn 3.5.3 Thay đổi linh kiện khác Vì điện áp đầu lần cảu mạch 300V nên linh kiện nối trực tiếp với đầu phải chịu điện áp cao COUT tụ 100uF 450V nối song song với Diode zener 10V 1.5KE10A DOUT diode Schottky cao áp DGP30 Các điện trở RLED, RTLbias, RFBB, RFBU đổi qua điện trở công suất 3W 44 3.6 Tiến hành thực nghiệm Sau tính tốn người nghiên cứu tiến hành hàn cho mạch thực tế hình Hình 3.24 Mạch thực tế mạch 300V 3.6.1 Thử nghiệm lần Hình 3.25.Điện áp đầu mạch thử nghiệm lần 45 Kết quả: Giá trị điện áp đầu thấp so với mong muốn, khoảng 75V, không đạt yêu cầu Điện áp khơng ổn định Nghi vấn: Có thể biến áp, tỷ lệ sống vịng dây NPS khơng đủ để đưa điện áp đầu vào khoảng 300V Cách khắc phục: Thử thay đổi tăng số vòng dây cuộn thứ cấp lên 200 vịng có nghĩa tỉ lệ NPS = 0,25 thử nghiệm lần với biến áp có NPS = 0,25 3.6.2 Thử nghiệm lần hai với biến áp có NPS = 0,25 Kết quả: Giá trị điện áp đầu khơng thay đổi nhiều so với lần đo thứ nhất, VOUT vào khoảng 78V Vẫn đạ yêu cầu điện áp đầu 300V Vì ngun nhân khơng phải biến áp Hình 3.26 Điện áp đầu mạch lần đo thứ hai Nghi vấn: Có thể mạch hồi tiếp bị sai Tiến hành kiểm tra giá trị điện áp đầu vào chân ISENSE UC3843 ta giá trị sau 46 Hình 3.27 Giá trị điện áp chân ISENSE lần đo thử thứ Điện áp đưa vào chân ISENSE có lúc vọt q mức 1V q nhiều,dịng đỉnh xung có lúc đạt giá trị khoảng 12V IC giảm độ rộng xung để giảm cường độ dòng điện xuống, điều nguyên nhân khiến điện áp đầu không mong muốn Cách khắc phục: Thử thay dổi giá trị điện trở RCS Ở người nghiên cứu thay đổi điện trở RCS từ 0,75 Ω nâng lên thành 3,3Ω Đồng thời quấn lại biến áp cũ với tỉ lệ NPS = 0,3 47 3.6.3 Thử nghiệm lần ba với thay đổi gía trị RCS= 3,3 Ω Kết quả: Giá trị điện áp đầu không thay đổi nhiều, VOUT = 75V Trong điện áp chân ISENSE IC đo hình Hình 3.28 Giá trị điện áp vào chân ISENSE lần đo thứ ứng với RCS= 3,3Ω Ta thấy dòng đỉnh xung giảm giá trị xuống khoảng – 8V, thấp so với lần đo thứ Tuy nhiên thay đổi không ảnh hưởng nhiều tới giá trị điện áp đầu nên suy nguyên nhân Nghi vấn: Thử thay đổi giá trị điện trở Ropto, điện trở liên quan trực tiếp đến độ lợi mạch hồi tiếp áp cho UC3843 Ropto = 1kΩ tăng lên 25kΩ 48 3.6.4 Thử nghiệm lần bốn với Ropto =25kΩ Kết quả: Điện áp đầu thiện lên khoảng 100V Hình 3.29 Giá trị VOUT lần đo thứ tăng Ropto Tuy nhiên tiếp tục tăng giá trị Ropto giá trị VOUT lại tiếp tục khơng thay đổi Vì đầu cải thiện lên tới mức 100V chưa đạt so với yêu cầu Tiến hành đo giá trị điện áp chân tham chiếu R TL431, chân VFB UC3843 ta có kết sau 49 Hình 3.30 Giá trị điện áp chân VFB Hình 3.31 Giá trị điện áp VR chân tham chiếu TL431 Ta thấy điện áp VR chân tham chiếu TL431 thấp, đỉnh xung khoảng 1,5V Điều có nghãi suốt trình hoạt động, TL431 chưa mở cổng dẫn dịng điện qua opto quang Tuy nhiên tín hiệu hồi tiếp chân VFB có tín hiệu điện áp hồi về, nguyên nhân gây nên điện áp đầu không mong muốn 50 3.7 Tìm hiểu nguyên nhân sai lệch điện áp đầu Như nêu mục 3.6.4, vấn đề ta cần tìm hiểu TL431 chưa dẫn xuất tín hiệu điện áp hồi tiếp chân VFB UC3843 Để rõ điều ta phân tích lại mạch hồi tiếp (hình 3.12) mạch hạ áp 12V Xét TL431 chưa dẫn, tức VR < 2,5V: Điện áp chân opto 12V, điện áp chân opto cố định mức 10V nhờ diode zener Suy mức chênh lệc điện áp hai chân opto 2V Trong datasheet pc817 ta có điện áp tối hai chân 1,2 opto VFM= 4V Nếu mức điện áp này, opto vào trạng thái hoạt động không ổn định (unstable mode) kiểm soát Trở lại với mạch đầu 300V, người nghiên cứu sử dụng diode zener 10V, đầu có điện áp cao 300V nên điện áp hai chân 1,2 opto VFM = 300-10= 290V > 4V Chính khiến cho opto hoạt động không ổn định dẫn tới hồi tiếp sai Việc tìm nguyên nhân giúp người nghiên cứu có ý tưởng cách khắc phục Tuy nhiên thời gian thực đề tài có hạn nên người nghiên cứu khơng kịp khắc phục nguyên nhân Vì mạch chưa thể có đầu 300V đủ điều kiện sạc cho pin xe máy điện 51 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Các nội dung làm được:  Nắm việc hạn chế mạch sạc dự án xe máy điện nghiên cứu Từ xác định mục tiêu hướng cho đề tài  Nắm bắt nguyên lý hoạt dộng cách thiết kế bồ nguồn xung flyback chuyển đổi điện áp, ngun lý giảm dịng điện thơng qua phương pháp sử dụng biến áp  Nắm bắt kiến thức cách sử dụng linh kiện UC3843, TL431, MOSFET, cách tính tốn thiết kế, quấn biến áp xung  Học tập, rèn luyện cách hàn mạch điên, thiết kế dây mạch điện để hạn chế cố chạm chập nhiễu tín hiệu  Thiết kế, thực mạch chỉnh lưu chấp nguồn DC từ điện áp 220V AC  Thiết kế, thực nguồn xung flyback hạ áp từ 220V AC với kết đầu 12V 2,5A  Rèn luyện khả phân tích vấn cách cụ thể, khoanh vùng lỗi sai thông qua lý thuyết thực nghiệm để tìm nguyên nhân gây hư hỏng Các nội dung chưa đạt được:  Biến áp hoạt động tiếng kêu rè rè, kỹ quấn chưa hồn thiện, quấn khơng chặt  Mạch sạc thiết kế chưa đáp ứng tiêu đề ra, VOUT đạt mức 100V, không đủ điều kiện để sạc cho xe máy điện  Chưa thiết kế mạch in hoàn thiện cho mạch sạc 52 4.2 Kiến nghị  Sử dụng cầu phân áp chân số opto PC817 để đưa mức điện áp chênh lệch chân opto VFM ≤ 4V, phải đảm bảo dòng điện qua opto khoảng 10mA Như opto hoạt động xác nguồn đạt điện áp đầu mong muốn  Sử dụng vi điều khiển thay cho UC3843 vai trò điều khiển xung cho mạch, nhờ tính linh động  Cải thiện quấn biến áp xung, sử dụng máy để đảm bảo biến áp quấn chặt, đồng thời chỉnh khe hở từ cách xác 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tạp chí điện tử khoa học công nghê đại học Đà Nẵng Vol 17, NO.3, 2019 [2] Thư viện điện tử IEEE Xplore/IET Power electronic/ volume 10 [3] “Diode gì, Tìm hiểu chức Diode” , https://testostore.vn/diot-va- machchinh-luu-la-gi-nguyen-tac-cau-tao/ [4] “ Linear regulator and switching regulator”, https://www.rohm.com/electronicsbasics/dc-dc-converters/linear-vs-switching-regulators [5]” Switch mode power supply”, https://www.electronics-tutorials.ws/power/switch-modepower-supply.html [6] “Các loại nguồn xung nguyên lý hoạt động”, https://machdienlythu.vn/cac-loainguon-xung-thong-dung-va-nguyen-ly-hoat-dong [7] UC2842 Datasheet, Texas Instrument [8] TL431 Datasheet, Texas Instrument [9] FQP20N60/FQPF20N60 Datasheet [10] Google hình ảnh [11] Design Guidelines for Off-line Flyback Converters Using Fairchild Power Switch (FPS), On Semiconductor 54 ... cứu thiết kế mạch nạp cho bình điện xe gắn máy điện? ?? để tạo mạch sạc gọn với đầu 300V dòng điện khoảng 0.5-1A ổn định 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Thiết kế mạch sạc cho pin chuyển đổi từ điện. .. truyền thống Hàng loạt hãng lớn tích cực nghiên cứu cho đời xe điện ngày tối ưu Để vận hành xe điện hệ thống nạp lượng cho xe quan trọng Mạch sạc nguồn cung cấp điện vào pin để lưu trữ lượng điện. .. Thị Tịnh Minh có tên ? ?Thiết kế chuyển đổi DC – DC cho hệ thống điện sử dụng lượng mặt trời” [1] tập trung vào thiết kế chuyển đổi DC/DC phù hợp với thay đổi công suất nhà máy điện mặt trời Bộ chuyển

Ngày đăng: 06/06/2022, 18:10

Hình ảnh liên quan

Hình 2.3. Sơ đồ tổng thể của 1 nguồn xung [4] - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 2.3..

Sơ đồ tổng thể của 1 nguồn xung [4] Xem tại trang 13 của tài liệu.
8Hình 2.5. Mạch nguồn xung kiểu boost cơ bản [5]  - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

8.

Hình 2.5. Mạch nguồn xung kiểu boost cơ bản [5] Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 2.6. Mạch kiểu buck-boost cơ bản[5] - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 2.6..

Mạch kiểu buck-boost cơ bản[5] Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 2.7. Sơ đồ mạch nguồn xung flyback cơ bản[6] - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 2.7..

Sơ đồ mạch nguồn xung flyback cơ bản[6] Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 2.8. Điện áp đầu ra cơ bản của nguồn xung [6] - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 2.8..

Điện áp đầu ra cơ bản của nguồn xung [6] Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 2.12. Sơ đồ chân của UC3843 [7] - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 2.12..

Sơ đồ chân của UC3843 [7] Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.17. Kí hiệu tụ điện.[10] - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 2.17..

Kí hiệu tụ điện.[10] Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 3.1. Sơ đồ khối của mạch - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.1..

Sơ đồ khối của mạch Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 3.3. Hình ảnh mạch thực tế sau khi hoàn thành Kết quả: Mạch chạy đưa ra điện áp  khoảng 310V DC  - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.3..

Hình ảnh mạch thực tế sau khi hoàn thành Kết quả: Mạch chạy đưa ra điện áp khoảng 310V DC Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 3.2. Sơ đồ của mạch chỉnh lưu - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.2..

Sơ đồ của mạch chỉnh lưu Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 3.5 Mạch test thực tế - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.5.

Mạch test thực tế Xem tại trang 32 của tài liệu.
25Hình 3.4 Mạch tạo thử nghiệm tạo xung của IC [7]  - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

25.

Hình 3.4 Mạch tạo thử nghiệm tạo xung của IC [7] Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 3.6. Đầu ra chân output của mạch lần đo 1 - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.6..

Đầu ra chân output của mạch lần đo 1 Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 3.7 Đầu ra chân output lần đo hai - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.7.

Đầu ra chân output lần đo hai Xem tại trang 33 của tài liệu.
28Hình 3.9 Sơ đồ của mạch khử dòng rò.  - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

28.

Hình 3.9 Sơ đồ của mạch khử dòng rò. Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 3.11 Mạch hồi tiếp dòng dành cho UC3843 - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.11.

Mạch hồi tiếp dòng dành cho UC3843 Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 3.12. Mạch hồi tiếp áp [7] - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.12..

Mạch hồi tiếp áp [7] Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 3.15 Điện áp đặt lên MOSFET cũng như điện áp dội ngược về từ cuộn thứ cấp [11] VRO được tính theo công thức sau đây:  - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.15.

Điện áp đặt lên MOSFET cũng như điện áp dội ngược về từ cuộn thứ cấp [11] VRO được tính theo công thức sau đây: Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 3.18 Hình minh họa khe hở từ của biến áp [10] Thay thế các thông số vào (17) ta được:  - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.18.

Hình minh họa khe hở từ của biến áp [10] Thay thế các thông số vào (17) ta được: Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 3.19 Cách bố trí sắp xếp các cuộn dây biến áp của kiểu kẹp giữa [10] - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.19.

Cách bố trí sắp xếp các cuộn dây biến áp của kiểu kẹp giữa [10] Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 3.20 Mạch thực tế của mạch điện hạ áp 12V - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.20.

Mạch thực tế của mạch điện hạ áp 12V Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 3.21. Thử nghiệm mạch khi chạy không tải - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.21..

Thử nghiệm mạch khi chạy không tải Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 3.22 Kết quả đo khi thử tải với bóng đèn halogen - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.22.

Kết quả đo khi thử tải với bóng đèn halogen Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 3.24. Mạch thực tế của mạch 300V - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.24..

Mạch thực tế của mạch 300V Xem tại trang 52 của tài liệu.
Sau khi tính toán người nghiên cứu đã tiến hành hàn và cho ra mạch thực tế như hình - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

au.

khi tính toán người nghiên cứu đã tiến hành hàn và cho ra mạch thực tế như hình Xem tại trang 52 của tài liệu.
Hình 3.26. Điện áp đầu ra của mạc hở lần đo thứ hai - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.26..

Điện áp đầu ra của mạc hở lần đo thứ hai Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 3.28. Giá trịđiện áp vào chân ISENSE ở lần đo thứ 3 ứng với RCS= 3,3Ω - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.28..

Giá trịđiện áp vào chân ISENSE ở lần đo thứ 3 ứng với RCS= 3,3Ω Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 3.29. Giá trị VOUT ở lần đo thứ 4 khi tăng Ropto - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.29..

Giá trị VOUT ở lần đo thứ 4 khi tăng Ropto Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.31. Giá trịđiện áp V Rở chân tham chiếu của TL431 - Nghiên cứu, thiết kế hệ thống nạp cho bình điện trên xe gắn máy điện

Hình 3.31..

Giá trịđiện áp V Rở chân tham chiếu của TL431 Xem tại trang 57 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan