Thiết kế bộ nghịch lưu áp một pha

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Hà Nội, ngày 28 tháng 12 năm 2012 Giáo viên hướng dẫn i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển nhanh chóng kĩ thuật bán dẫn cơng suất lớn, thiết bị biến đổi điện dùng phần tử bán dẫn công suất sử dụng ngày nhiều công nghiệp đời sống, đáp ứng nhu cầu cao xã hội.Trong thực tế sử dụng điện ta cần thay đổi tần số nguồn cung cấp,các biến tần đáp ứng tốt vấn đề này, sử dụng hệ truyền động điện…Bộ nghịch lưu biến tần gián tiếp biến đổi từ điện chiều sang xoay chiều ứng nhiều hệ truyền động điện Trong thời gian học tập nghiên cứu chúng em học môn điện tử công suất ứng dụng sản xuất đời sống Vì để nắm vững lý thuyết dụng kiến thức học vào thực tế chúng em nhận đồ án môn học với đề tài “thiết kế nghịch lưu áp pha” Trong thời gian thực đồ án chúng em xin chân thành cảm ơn tới thầy cô môn Thiết Bị Điện - Điện Tử đặc biệt thầy Nguyễn Thành Khang tận tình hướng dẫn bảo chúng em.Tuy nhiên thời gian kiến thức có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót thực đồ án này.Vì chúng em mong nhận đóng góp thầy để đề tài hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Nghịch lưu 1.1.1 Nghịch lưu phụ thuộc 1.1.2 Nghịch lưu độc lập 1.1.3 Nghịch lưu độc lập điện áp 1.2 Cải thiện điện áp cho nghịch lưu độc lập điện áp 1.3 Điều chế PWM cho nghịch lưu độc lập điện áp pha 1.3.1 PWM (Pulse Width Modulation) 1.3.2 Phương pháp SINPWM CHƯƠNG II: MẠCH ĐIỀU KHIỂN 2.1 Giới thiệu dsPIC33FJ12MC202 2.2 Cấu hình dao động dùng PLL cho dsPIC33F 10 2.2.1 Bộ dao động 10 2.2.2 Cấu hình: 10 2.3 Module PWM 13 2.3.1 Các chế độ vận hành 13 2.3.2 PWM Period 13 2.3.3 PWM duty cycle 14 2.3.4 Bộ tạo thời gian dead time 15 2.3.5 Các chế độ PWM Output 15 2.4 Code 16 CHƯƠNG III: MẠCH LÁI 18 3.1 Sơ đồ mạch lái 18 3.2 Nguyên lý bootstrap 19 CHƯƠNG IV: MẠCH ĐỘNG LỰC 20 CHƯƠNG V: BỘ LỌC ĐẦU RA 23 5.1.Tổng quát lọc 23 5.2 Lựa chọn phương án lọc 24 5.3 Tính tốn lọc LC: 25 CHƯƠNG VI: SƠ ĐỒ 26 6.1 Sơ đồ khối: 26 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6.2 Sơ đồ mạch tạo nguồn 26 6.3 Sơ đồ khối điều khiển 26 6.4.Sơ đồ mạch lái mosfet 27 6.5 Sơ đồ mạch động lực 27 CHƯƠNG VII: KẾT QUẢ 28 7.1 Mạch mô sử dụng Proteus : 28 7.2 Tín hiệu điều khiển đo 29 7.3 Mạch thật 30 Tài liệu tham khảo 31 Website tham khảo: 31 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Các sơ đồ nghịch lưu độc lập điện áp pha Hình 1.2: Sơ đồ nghịch lưu áp pha Hình 1.3: Các sóng hài bậc cao Hình 1.4: Phương pháp PWM Hình 1.5: Điện áp nghịch lưu PWM đơn cực Hình 1.6: Đồ thị xác định thời điểm kích mở van công suất Hình 1.7: Điều chế độ rộng xung lưỡng cực Hình 2.1: Các họ vi điều khiển PIC dsPIC Hình 2.2: Sơ đồ khối dsPIC33FJ12MC202 Hình 2.3: Sơ đồ chân dsPIC33FJ12MC202 10 Hình 2.4: Cấu hình PLL cho dsPIC dòng MC 11 Hình 2.5: Chế độ Continous Up/Down Counting 13 Hình 2.6: Thay đổi giá trị PTPER 14 Hình 2.7: Thay đổi giá trị duty cycle 14 Hình 2.8: Sơ đồ khối chế độ hoạt động hỗ trợ 15 Hình 2.9 : Ví dụ đầu PWM chế độ hoạt động hỗ trợ 15 Hình 3.1: Khóa MOSFET tầng 18 Hình 3.2: IR2110 19 Hình 3.3: Sơ đồ mạch nguyên lý bootstrap 19 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.4: Sơ đồ lắp mạch IR2110 19 Hình 4.1: BJT, MOSFET IGBT 20 Hình 4.2: IRFP460 22 Hình 5.1: Lọc mắt cộng hưởng 24 Hình 5.2: lọc mắt cộng hưởng nối tiếp 24 Hình 5.3:Bộ lọc LC đơn giản 24 Hình 5.4: Bộ lọc LC 25 Hình 5.5: Cuộn cảm lọc 25 Hình 6.1: Sơ đồ khối 26 Hình 6.2: Mạch tạo nguồn 26 Hình 6.3: Mạch điều khiển 26 Hình 6.4: Mạch lái mosfet 27 Hình 6.5: Mạch động lực 27 Hình 7.1: Sơ đồ mơ proteus 28 Hình 7.2: Kết mô proteus 28 Hình 7.3: Tín hiệu điều khiển 29 Hình 7.4: Mạch thật 30 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Nghịch lưu Nghịch lưu thiết bị để biến đổi lượng dòng điện chiều thành lượng dòng xoay chiều với tần số cố định thay đổi 1.1.1 Nghịch lưu phụ thuộc Nghịch lưu phụ thuộc có tần số điện áp dịng điện xoay chiều tần số khơng thể thay đổi lưới điện Sự hoạt động nghịch lưu phải phụ thuộc vào điện áp lưới tham số điều chỉnh góc điều khiển α xác định theo tần số pha lưới xoay chiều 1.1.2 Nghịch lưu độc lập Nghịch lưu độc lập hoạt động với tần số mạch điều khiển định thay đổi tùy ý, tức độc lập với lưới điện Nghịch lưu độc lập chia làm loại:  Nghịch lưu độc lập điện áp, cho phép biến đổi từ điện áp chiều E thành nguồn điện áp xoay chiều có tính chất điện áp lưới: trạng thái khơng tải cho phép trạng thái ngắn mạch tải cố Van bán dẫn nghịch lưu độc lập điện áp hoạt động tác động sức điện động chiều E, thích hợp van điều khiển hoàn toàn: loại transistor BJT, MOSFET, IGBT hay GTO  Nghịch lưu độc lập dòng điện: cho phép biến nguồn dòng chiều thành nguồn xoay chiều  Nghịch lưu độc lập cộng hưởng: có đặc điểm hoạt động ln hình thành mạch vịng dao động cộng hưởng RLC Với nghịch lưu độc lập dòng điện nghịch lưu độc lập cộng hưởng, tính chất mạch cho phép ứng dụng tốt van bán điều khiển thyristor nên chúng thường dùng Trong phạm vi đồ án ta xét nghịch lưu độc lập điện áp 1.1.3 Nghịch lưu độc lập điện áp a Đặc điểm cấu tạo Do nguồn đầu vào mạch nghịch lưu nguồn áp nên mạch nghịch lưu áp có tụ C (C→ ∞) mắc song song với điện trở nguồn Trong hình 1.1 số sơ đồ nghịch lưu áp pha sơ đồ cầu hình 1.1a, bán cầu hình 1.1b sơ đồ hình tia 1.1c nhiên dạng điện áp tham số chúng giống nhau, xét sở sơ đồ cầu hình 1.1a Sơ đồ nghịch lưu áp pha mơ tả hình 1.1a gồm van động lực T1, T2, T3, T4 điôt D1, D2, D3, D4 để trả công suất phản kháng tải lưới LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.1a 1.1b 1.1c Hình 1.1: Các sơ đồ nghịch lưu độc lập điện áp pha b Nguyên lý làm việc Ở nửa chu kỳ đầu tiên, cặp van T1, T2 dẫn điện, phụ tải đấu với nguồn Do nguồn nguồn áp nên điện áp tải E, sau khoản thời gian T1, T2 bị khóa đồng thời T3, T4 mở Tải đấu vào nguồn chiều theo chiều ngược lại Sau khoảng thời gian t trình lập lại Điện áp nghịch lưu có dạng xung vng, có tần số fN tạo nhờ đóng mở cặp van T1, T2 T3, T4 cách có chu kỳ: fN=fđk Do thay đổi tần số điều khiển fđk thay đổi tần số nghịch lưu fN tuỳ ý Hình 1.2: Sơ đồ nghịch lưu áp pha LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com c Ưu nhược điểm  Ưu điểm: o Điều chỉnh tần số fN o Điện áp nghịch lưu dùng phương pháp khác để giảm sóng hài bậc cao o Các van sử dụng van điều khiển hồn tồn dễ dàng điều khiển đóng cắt van o Cơng suất biến đổi phụ thuộc vào công suất van,mà công suất van động lực ngày lớn với kích thước ngày nhỏ gọn  Nhược điểm: o Số lượng van sử dụng nhiều o Điện áp có sóng hài bậc cao ảnh hưởng tới thiết bị điện Hình 1.3: Các sóng hài bậc cao 1.2 Cải thiện điện áp cho nghịch lưu độc lập điện áp Nếu tải khơng có địi hỏi dạng áp hình sin khơng cần quan tâm đến lọc Tuy nhiên với tải xoay chiều thiết kế chế tạo để làm việc với nguồn điện áp hình sin (như động điện, máy biến áp lực) cần phải cải thiện dạng điện áp theo yêu cầu tải Có số phương pháp sau sử dụng: Dùng lọc tần số thụ động: với dòng tải lớn điện áp cao lọc phải thực phần tử thụ động L C, điều dẫn đến tổn thất công suất tránh khỏi làm giảm hiệu suất hệ thống, mặt khác làm tăng đáng kể kích thước thiết bị Hơn hiệu lọc tần lọc thụ động không cao LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp cộng điện áp nhiều nghịch lưu độc lập với góc pha lệch tần số khác nhau: phương pháp thực đơn giản, van hoạt động nhẹ nhàng tần số chuyển mạch thấp, mạch lực mạch điều khiển phức tạp, dùng Phương pháp điều chế PWM: khoảng dẫn van, transistor không dẫn liên tục mà đóng cắt nhiều lần với độ rộng xung dẫn thay đổi  Điều chế hình sin (SPWM)  Điều chế vector (VPWM) Phương pháp băm xung chọn lọc khoảng van dẫn: van khơng đóng mở nhiều lần phương pháp điều chế PWM mà thường 10 lần Phương pháp phù hợp sử dụng van khơng có khả làm việc tần số cao GTO, IGBT hay thyristor (có kèm chuyển mạch cưỡng bức) Ta sử dụng phương pháp điều chế SINPWM kết hợp với lọc LC 1.3 Điều chế PWM cho nghịch lưu độc lập điện áp pha 1.3.1 PWM (Pulse Width Modulation) PWM phương pháp điều chỉnh điện áp tải hay nói cách khác phương pháp điều chế dựa thay đổi độ rộng chuỗi xung vuông dẫn đến thay đổi điện áp Các PWM biến đổi có tần số khác độ rộng sườn dương hay sườn âm Hình 1.4: Phương pháp PWM Gọi t1 thời gian xung sườn dương (khóa mở ) T thời gian sườn âm dương, Umax điện áp nguồn cung cấp cho tải LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ==> Ud = Umax.( t1/T) (V) hay Ud = Umax.D Với D = t1/T hệ số điều chỉnh tính % Như ta nhìn hình đồ thị dạng điều chế xung ta có : Điện áp trung bình tải :  Ud = 12.30% = 3,6V ( với D = 30%)  Ud = 12.60% = 7,2V (Vói D = 60%)  Ud = 12.90% = 10.8V (Với D = 90%) 1.3.2 Phương pháp SINPWM a Phương pháp điều khiển PWM đơn cực: Hai đại lượng cần phải quan tâm xem xét PWM là: sóng mang song điều biến:  Sóng mang: Sóng mang sóng tam giác có tần số lớn, đến hàng chục chí hàng trăm kHz  Sóng điều biến: Sóng điều biến sóng hình sin có tần số tần số sóng đầu nghịch lưu Sóng điều biến sóng mong muốn đầu mạch nghịch lưu Hình 1.5: Điện áp nghịch lưu PWM đơn cực Nhận thấy diện tích xung tương ứng gần với diện tích dạng sóng hình sin mong muốn hai khoảng mở liên tiếp Các điều hịa sóng điều chế theo phương pháp PWM giảm rõ rệt theo phương pháp Để xác định thời điểm kích mở cần thiết để tổng hợp dạng sóng đầu theo phương pháp PWM (đơn cực) mạch điều khiển người ta tạo sóng sin chuẩn mong muốn so sánh với dãy xung tam giác biểu diễn hình 1.6.Giao điểm hai sóng xác định thời điểm kích mở van bán dẫn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com //Fpwm = 10khz P1TPER = T; //Complementary PWM Output Mode PWM1CON1bits.PMOD1=0; PWM1CON1bits.PMOD2=0; //Enable for PWM output PWM1CON1bits.PEN2H=1; PWM1CON1bits.PEN1H=1; PWM1CON1bits.PEN2L=1; PWM1CON1bits.PEN1L=1; // Immediate update of PWM enabled PWM1CON2bits.IUE=0; //Update from duty cycle and period buffer registers are enabled PWM2CON2bits.UDIS=0; //Dead Time Unit A Prescale 1:1 P1DTCON1bits.DTAPS=0b00; //Deadtime = 1us P1DTCON1bits.DTA = 40; P1DTCON2bits.DTS2A=0; P1DTCON2bits.DTS1A=0; P1DTCON2bits.DTS1I=1; P1DTCON2bits.DTS2I=1; P1OVDCONbits.POVD2H=1; P1OVDCONbits.POVD1H=1; P1OVDCONbits.POVD2L=1; P1OVDCONbits.POVD1L=1; // Initialize duty cycle values for PWM1 and PWM2 signals P1DC1=0; P1DC2=0; // Clear PWM Interrupt Flag _PWM1IF=0; //Enable the PWM1 interrupt _PWM1IE=1; //Enabling PWM Pulse Generation P1TCONbits.PTEN=1; while(1); } void attribute ((interrupt,auto_psv)) _MPWM1Interrupt(void) {// Clear PWM Interrupt Flag _PWM1IF=0; a++; if(a==200) {a=0;} P1DC1= (SinValue[a])*0.95; b=a+100; if(b>199) {b=(b-200);} P1DC2 = (SinValue[b])*0.95; } 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG III: MẠCH LÁI 3.1 Sơ đồ mạch lái Như biết, việc cấp nguồn cho mạch kích khóa tầng (lowside) bình thường điểm 0V nguồn trùng với cực S MOSFET Tuy nhiên, vấn đề khó khăn cấp nguồn mạch kích khóa tầng (high-side):  Điện áp cực gate phải cao điện áp nguồn từ 10 đến 15V Vì tầng trên, điện áp phải cao điện áp vào +VDC (high voltage rail), điện áp cao hệ thống  Điện áp cực gate phải điều khiển từ khối logic, thường so sánh với đất Vì vậy, tín hiệu điều khiển phải thay đổi theo cực S, điện áp không cố định mà biến đổi liên tục từ +VDC đến –VDC  Công suất tiêu thụ mạch lái không ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất tồn hệ thống Hình 3.1: Khóa MOSFET tầng Giải vấn đề có cách Một tạo nguồn riêng (cách ly) cho mạch kích tầng trên; hai sử dụng kỹ thuật bootstrap Ta lựa chọn phương án sử dụng IC IR2110 International Rectifier, Driver dùng cho tầm cơng suất trung bình với nhiều chức năng:  Hoạt động với điện áp lên tới 500V  Hoạt động tới tần số hàng trăm kHz  Có khả chịu điện áp ngược  CMOS Schmitt-triggered with pull-down  Điện áp lái cực gate từ 10 đến 20V  Khóa thấp áp cho hai kênh  Tương thích với mức logic 3.3V Nguồn áp cung cấp riêng từ 3.3V đến 20V  Cycle by cycle shutdown logic inputs edge-triggered  Tạo trễ đồng thời cho hai kênh  Đầu pha với đầu vào 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.2: IR2110 3.2 Nguyên lý bootstrap Hình 3.3: Sơ đồ mạch nguyên lý bootstrap Điện áp cực G cho MOSFET tầng cung cấp tụ bootstrap Tụ nạp nguồn cấp 12V qua diode bootstrap thời gian mà thiết bị không hoạt động (giả sử điện áp VS hạ xuống đất thời gian đó, phần lớn thiết bị) Bởi tụ nạp từ nguồn điện áp thấp nên điện tiêu thụ để lái cực gate nhỏ Nhờ tín hiệu đầu vào cho kênh tầng thay đổi theo mức cổng COM khả (có thể cao đến 1200V) Ta chọn tụ bootstrap 47uF diode xung 1N4148 Sơ đồ lắp mạch: Hình 3.4: Sơ đồ lắp mạch IR2110 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG IV: MẠCH ĐỘNG LỰC Trong mạch nghịch lưu sử dụng nguyên lý PWM, tần số chuyển mạch cao gấp nhiều lần tần số Chính ta phải chọn linh kiện bán dẫn làm khóa chuyển mạch có tốc độ chuyển mạch lớn Các loại linh kiện bán dẫn đáp ứng yêu cầu tần số là:  BJT - Bipolar Junction Transistor  MOSFET - Metal Oxide Semicoducter Field Effect Transistor  IGBT kết hợp BJT MOSFET Hình 4.1: BJT, MOSFET IGBT Để tiến hành lựa chọn van bán dẫn thích hợp, ta tiến hành phân tích ưu nhược điểm van bán dẫn Những vấn đề BJT: Có thể nói BJT phần tử đóng cắt cổ điển sử dụng mục đích đóng cắt sau nhiệm vụ khuyếch đại Dải cơng suất BJT: Ngày BJT có cơng suất lớn, van BJT có điện áp chịu đựng hàng chục kV có dịng cho phép cỡ vài kA Tần số chuyển mạch BJT cho phép lớn, tần số cho phép vào khoảng 10kHz Tần số giảm công suất van tăng Độ tuyến tính xung điện áp BJT lớn, nguyên nhân tụ kí sinh van nhỏ nên cho phép van chuyển mạch nhanh Nhược điểm chủ yếu BJT công suất mạch điều khiển Các BJT cơng suất lớn thường có hệ số khuyếch đại nhỏ, cỡ 10 lần Điều đồng nghĩa với công suất mạch điều khiển 1/10 công suất mạch động lực ta sử dụng khuyếch đại trực tiếp Cơng suất mạch điều khiển giảm ta sử dụng mạch Dalington cho tầng khuyếch đại cuối cùng, gây vấn đề trễ điều khiển chuyển mạch tần số lớn Tổn hao làm mát BJT Như phân tích, tổn hao BJT lớn điều khiển dịng-áp Do tổn hao lớn nên mạch dùng BJT thường có cơng suất nhỏ, cỡ vài trăm oát Việc sử dụng tần số cao làm xong khơng kinh tế điều khiển làm mát van 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Những vấn đề MOSFET Dải công suất MOSFET Công nghệ MOSFET đời cải tiến nhược điểm điều khiển BJT Điểu khiển đóng mở MOSFET điều khiển điện áp đặt lên hai cực, cực cổng (G - Gate) cực nguồn (S - Source) Việc điều khiển điện áp làm giảm kích thước vàt ổn hao mạch điều khiển dẫn tới khả tích hợp thành vi mạch Do sử dụng hiệu ứng trường nên MOSFET cho phép tần số chuyển mạch lớn, đến 100kHz Độ tuyến tính điện áp cao tụ kí sinh van nhỏ Tuy cơng suất MOSFET không cao, khả làm việc điện áp cao không BJT Các MOSFET công suất lớn thường có điện áp làm việc 1kV dịng điện cỡ vài chục Ampe Tổn hao làm mát MOSFET MOSFET van bán dẫn có tổn hao nhỏ tất van bán dẫn sử dụng chế độ đóng cắt Do sử dụng chuyển mạch hiệu ứng trường nên trình chuyển mạch gây tổn hao nhỏ Đi liền với việc làm mát cho MOSFET tương đối đơn giản, sử dụng hiệu suất dịng cao mà đảm bảo điều kiện làm mát Do dải cơng suất cỡ vài trăm oat ta nên sử dụng MOSFET làm phần tử đóng cắt Những vấn đề IGBT Dải công suất IGBT Dải cơng suất IGBT nói lớn van sử dụng nguyên lý chuyển mạch dịng xung điều khiển Do khơng bị hạn chế điều khiển nên chế tạo IGBT với công suất lớn với giá thành không cao Ngày IGBT chế tạo điện điện áp cỡ 6kV dòng điện cỡ 3kA, yêu cầu điện áp mạch điều khiển khoảng 20V khơng cần dịng điều khiển điều khiển IGBT điện áp MOSFET Tần số chuyển mạch IGBT lớn, thông thường IGBT công suất có tần số làm việc khoảng 20kHz Tổn hao làm mát cho IGBT Trong trình vận hành IGBT có tổn hao thấp BJT song lại cao MOSFET Do trình làm mát IGBT phải đặc biệt ý dải công suất tăng cao 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các yêu cầu đặt cho linh kiện sử dụng :  Điện áp VDS (Mosfet) hay VCE ( IGBT) > VDC = 300V  Chịu tần số đóng ngắt cao (10kHz)  Dịng điện qua linh kiện > dòng định mức tải ≈3.3A điều kiện hoạt động  Tổn hao nhỏ, làm mát đơn giản  IRFP460 lựa chọn : thỏa mãn yếu tố trên, mua dễ dàng Hình 4.2: IRFP460 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG V: BỘ LỌC ĐẦU RA 5.1.Tổng quát lọc u cầu chung tính tốn lọc cần thỏa mãn yêu cầu sau:  Hệ số méo nhỏ, tùy theo tải mà hệ số méo yêu cầu khác nhau, thường THD phải 20%  Hệ số sóng hài thấp 5% điện áp coi tốt (HFLOH )  Cơng suất đặt thấp  Tổn thất công suất lọc thấp  Đặc tính tần số dốc Tải cơng suất nên khơng thể sử dụng phương pháp lọc tần số dùng khuếch đại thuật tốn OA Với dịng tải lớn điện áp cao lọc phải thực phần tử thụ động L C, điều dẫn đến tổn thất công suất tránh khỏi làm giảm hiệu suất hệ thống, mặt khác làm tăng đáng kể kích thước thiết bị Hơn hiệu lọc lọc thụ động không cao Bộ lọc thụ động phần tử đấu nối tiếp song song với tải:  Phần tử mắc nối tiếp với tải hình thành chia áp theo tỉ lệ tương quan tổng trở chúng, tổng trở lớn điện áp đặt lên lớn, vậy: o Với tần số sóng hài mong muốn Znt Ztải, tốt Zss = ∞ (cộng hưởng tần số bản), lúc tồn dịng sóng hài đưa tải o Với tần số sóng hài bậc cao Zss Số vòng dây: = = 1.05 145 = 85 ò Chọn mật độ dòng J = 500A/cm2 → = = 3, 33 = 6, 66 10 500 => Chọn loại dây AWG19 có tiết diện 6, 531 cm2, đường kính 0,0948 cm Hình 5.5: Cuộn cảm lọc 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG VI: SƠ ĐỒ 6.1 Sơ đồ khối: MẠCH ĐIỀU KHIỂN MẠCH LÁI MẠCH ĐỘNG LỰC ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU BỘ LỌC ĐẦU RA ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU Hình 6.1: Sơ đồ khối 6.2 Sơ đồ mạch tạo nguồn Hình 6.2: Mạch tạo nguồn 6.3 Sơ đồ khối điều khiển Hình 6.3: Mạch điều khiển 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6.4.Sơ đồ mạch lái mosfet Hình 6.4: Mạch lái mosfet 6.5 Sơ đồ mạch động lực Hình 6.5: Mạch động lực 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG VII: KẾT QUẢ 7.1 Mạch mơ sử dụng Proteus : Hình 7.1: Sơ đồ mô proteus Kết mô phỏng: Hình 7.2: Kết mơ proteus 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7.2 Tín hiệu điều khiển đo Hình 7.3: Tín hiệu điều khiển 29 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7.3 Mạch thật Hình 7.4: Mạch thật 30 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tài liệu tham khảo [1] Phạm Quốc Hải Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2009 [2] Colonel Wm T McLyman Transformer and Inductor Design Handbook Marcel Dekker, Inc 2004 [3] dsPIC33FJ12MC201/202 Data Sheet High-Performance, 16-bit Digital Signal Controllers Microchip Techology Inc 2008 [4] MPLAB® C30 _ C Compiler User’s Guide Microchip Techology Inc 2007 [5] dsPIC33F Family Reference Manual Microchip Techology Inc 2006 [6] Application Note AN-978 HV Floating MOS-Gate Driver Ics International Rectifier 2007 [7] Data Sheet No PD60147 rev.U IR2110(-1-2)(S)PbF/IR2113(-1-2)(S)PbF International Rectifier 2005 Website tham khảo: http://www.dientuvietnam.net/forums/forum.php http://www.picvietnam.com/forum/ http://www.microchip.com/ http://www.irf.com/indexsw.html 31 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... 1.1 Nghịch lưu 1.1.1 Nghịch lưu phụ thuộc 1.1.2 Nghịch lưu độc lập 1.1.3 Nghịch lưu độc lập điện áp 1.2 Cải thiện điện áp cho nghịch lưu độc lập điện áp. .. sơ đồ nghịch lưu độc lập điện áp pha Hình 1.2: Sơ đồ nghịch lưu áp pha Hình 1.3: Các sóng hài bậc cao Hình 1.4: Phương pháp PWM Hình 1.5: Điện áp nghịch lưu PWM... Trong phạm vi đồ án ta xét nghịch lưu độc lập điện áp 1.1.3 Nghịch lưu độc lập điện áp a Đặc điểm cấu tạo Do nguồn đầu vào mạch nghịch lưu nguồn áp nên mạch nghịch lưu áp có tụ C (C→ ∞) mắc song