Microsoft Word ebb 12020218 983992328 12 BOÄ COÂNG THÖÔNG TAÄP ÑOAØN DEÄT MAY VIEÄT NAM TRÖÔØNG CAO ÑAÚNG KINH TEÁ – KYÕ THUAÄT VINATEX TPHCM KHOA CƠ ĐIỆN GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT THAØNH PHOÁ HO.
BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN DỆT MAY VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ – KỸ THUẬT VINATEX TPHCM KHOA CƠ ĐIỆN GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2011 LƯU HÀNH NỘI BỘ BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG VINATEX TP.HCM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT NGHỀ: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày …tháng năm… ……… ………………………………… TP.HCM, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Điện tử cơng suất biên soạn nhằm phục vụ cho học tập sinh viên trường Cao đẳng, thuộc chuyên ngành điện-điện tử điện tử Giáo trình làm tài liệu tham khảo cho kỹ sư, cán kỹ thuật, công nhân lĩnh vực thiết kế, thi công cơng trình điện dân dụng cơng nghiệp Nội dung giáo trình gồm chương sau: Chương I: Khái quát điện tử công suất Chương II: Các linh kiện bán dẫn công suất Chương III: Bộ chỉnh lưu Chương IV: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều Chương V: Bộ biến đổi điện áp chiều Chương VI: Bộ nghịch lưu biến tần Nắm kiến thức Điện tử cơng suất, cán kỹ thuật tìm hiểu sử dụng với hiệu cao thiết bị điện tử máy móc thiết bị tân tiến Trong giáo trình có sử dụng tham khảo nhiều nội dung số giáo trình viết tác giả Mặc dù có nhiều cố gắng, q trình biên soạn tránh khỏi thiếu sót, chúng tơi xin tiếp thu ý kiến đóng góp để giáo trình hồn thiện Biên soạn Ths Trần Tấn Khang MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương I : KHÁI QUÁT VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT I Lịch sử phát triển II Cấu trúc chung biến đổi công suất III Các linh kiện bán dẫn biến đổi công suất IV Ứng dụng điện tử công suất Chương II: CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT CƠ BẢN I Phân loại linh kiện bán dẫn II Diode công suất III Transistor công suất (power transistor) BJT (Bipolar Junction Transistor) TRANSISTOR Trường MOSFET IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) IV Thyristor SCR (Silicon Controler Rectifier) GTO (Gate Turn Off Thyristor) TRIAC (Triod Alternative Current) V Một số linh kiện công suất khác IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor) MCT (Mos Controlled Thyristor) MTO (Mos Turn off Thyristor) ETO (Emitter Turn-Off thyristor) VI So sánh khả hoạt động linh kiện Câu hỏi chương Chương III: BỘ CHỈNNH LƯU (RECTIFIEL) I Khái quát II Bộ chỉnh lưu tia pha không điều khiển III Bộ chỉnh lưu tia pha điều khiển IV Bộ chỉnh lưu tia với diode Do V Bộ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển hoàn toàn VI Bộ chỉnh lưu cầu ba pha điều khiển bán phần VII Bộ chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn VIII Bộ chỉnh lưu cầu pha điều khiển bán phần đối xứng IX BCL cầu pha điều khiển bán phần không đối xứng Câu hỏi tập chương Chương IV: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU I Khái quát II Bộ biến đổi điện áp xoay chiều pha tải R III Bộ biến đổi điện áp xoay chiều pha tải cảm IV Bộ biến đổi điện áp xoay chiều pha tải RL V Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha VI Một số mạch ứng dụng Câu hỏi tập chương 4 13 19 24 29 36 42 45 45 47 48 49 50 56 57 61 64 68 73 78 81 85 90 109 109 112 115 119 119 122 Chương V: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU (CHOPPER) I Khái quát II Bộ giảm áp III Bộ tăng áp IV Các phương pháp điều khiển biến đổi điện áp chiều V Bộ biến đổi chiều kép VI Bộ biến đổi chiều nhiều pha Bài tập chương Chương VI: BỘ NGHỊCH LƯU VÀ BỘ BIẾN TẦN I Khái quát nghịch lưu II Bộ nghịch lưu áp Bộ nghịch lưu áp pha Bộ nghịch lưu áp pha Bộ nghịch lưu đa bậc Phân tích nghịch lưu áp pha III Bộ nghịch lưu dòng Bộ nghịch lưu dòng pha Bộ nghịch lưu dòng pha IV Các phương pháp điều khiển nghịch lưu V Bộ biến tần Khái quát Bộ biến tần gián tiếp Bộ biến tần trực tiếp So sánh biến tần trực tiếp với biến tần gián tiếp Phụ lục 134 134 137 139 141 146 152 153 154 154 155 155 156 161 161 163 164 165 165 165 169 175 CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Mã mơn học: MH14 Thời gian thực mơn học: 75 giờ; (Lý thuyết: 15 giờ; Thí nghiệm, thảo luận, tập: 55 giờ; Kiểm tra: 05 giờ) I Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn học học sau mơn Điện tử bản, Kỹ thuật số - Tính chất: Là mơn học kỹ thuật sở, thuộc môn học bắt buộc chương trình đào tạo II Mục tiêu mơn học - Về kiến thức: Trình bày kiến thức cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng linh kiện, mạch điện tử công suất - Về kỹ năng: Lắp đặt tính tốn thiết kế mạch điện tử công suất dùng thiết bị điện tử công nghiệp - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Nhận thức ý nghĩa, giá trị khoa học môn học + Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập III Nội dung môn học: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT A Tên chương, mục Thời gian (giờ) Tổng số Lý Thực thuyết hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Kiểm tra Lý thuyết Chương Khái quát điện tử công suất Chương Các linh kiện bán dẫn công suất 15 14 0 5 0 Chương Bộ chỉnh lưu 4 Chương Bộ biến đổi điện áp xoay chiều Thực hành 3 0 60 56 B 10 10 Bài 1: Mạch kích Thyristor & Triac Bài 2: Chỉnh lưu công suất pha 15 13 Bài 3: Bộ biến đổi áp xoay chiều 10 10 Bài 4: Bộ chỉnh lưu công suất 15 15 pha Bài 5: Bộ biến đổi nguồn DC-DC công suất Tổng cộng Nội dung chi tiết: A Lý thuyết: 10 75 14 56 Chương 1: Khái quát điện tử công suất Thời gian: 02 Mục tiêu chương: - Trình bày khái niệm điện tử cơng suất - Trình bày nội dung thông số kỹ thuật mạch điện tử công suất - Xác định linh kiện điện tử công suất dùng thiết bị điện-điện tử - Xác định điện áp, dòng điện vào-ra biến đổi cơng suất - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung chương : 2.1 Lịch sử phát triển 2.2 Cấu trúc chung biến đổi công suất 2.3 Các linh kiện bán dẫn biến đổi công suất 2.4 Ứng dụng điện tử công suất Chương 2: Các linh kiện bán dẫn công suất Thời gian: 05 Mục tiêu chương: - Trình bày nguyên lý hoạt động chức linh kiện công suất thông dụng - Lựa chọn linh kiện theo thông số kỹ thuật - Kiểm tra, sửa chữa hư hỏng linh kiện công suất mạch - Lắp đặt mốt số mạch ứng dụng linh kiện - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung chương : 2.1 Phân loại linh kiện bán dẫn Thời gian: 0.5 2.1.1 Linh kiện bán dẫn điều khiển 2.1.2 Linh kiện bán dẫn không điều khiển 2.1.3 Lớp tiếp xúc công nghệ P-N 2.2 Diode công suất Thời gian: 01 2.2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 2.2.2 Đặc tính Volt-Ampe diode 2.2.3 Đặc tính động diode 2.2.4 Thông số diode 2.3 Transistor công suất (power transistor) Thời gian: 01 2.3.1 BJT (Bipolar Junction Transistor) 2.3.2 Transistor trường MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 2.3.3 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 2,4 Thyristor Thời gian: 01 2.4.1 SCR (Silicon Controler Rectifier) 2.4.2 GTO (Gate Turn Off Thyristor) 2.4.3 TRIAC (Triod Alternative Current) 2.5 Một số linh kiện công suất khác Thời gian: 01 2.5.1 IGCT (Integrated Gate Commutated Thyristor) 2.5.2 MCT (Mos Controlled Thyristor) 2.5.3 MTO (Mos Turn off Thyristor) 2.5.4 ETO (Emitter Turn-Off thyristor) 2.6 So sánh khả hoạt động linh kiện Chương 3: Bộ chỉnh lưu Thời gian: 0.5 Thời gian: 05 Mục tiêu chương: - Xác định nhiệm vụ chức khối chỉnh lưu khơng điều khiển có điều khiển - Trình bày mục tiêu tính tốn thơng số kỹ thuật mạch chỉnh lưu - Kiểm tra, sửa chữa hư hỏng mạch chỉnh lưu AC - DC pha pha theo yêu cầu kỹ thuật - Thiết kế biến áp cung cấp mạch chỉnh lưu - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung chương : 2.1 Khái quát 2.1.1 Ứng dụng 2.1.2 Phân loại 2.2 Bộ chỉnh lưu tia pha không điều khiển 2.2.1 Sơ đồ 2.2.2 Ký hiệu 2.2.3 Giả thiết 2.2.4 Phân tích 2.2.5 Hệ 2.3 Bộ chỉnh lưu tia pha điều khiển 2.3.1 Sơ đồ 2.3.2 Ký hiệu 2.3.3 Giả thiết 2.3.4 Phân tích 2.3.5 Hệ 2.4 Bộ chỉnh lưu tia với Diode 2.4.1 Sơ đồ 2.4.2 Ký hiệu 2.4.3 Giả thiết 2.4.4 Phân tích 2.4.5 Hệ 2.5 Bộ chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn 2.5.1 Sơ đồ 2.5.2 Ký hiệu 2.5.3 Giả thiết 2.5.4 Phân tích 2.5.5 Hệ 2.6 Bộ chỉnh lưu cầu pha điều khiển bán phần 2.6.1 Sơ đồ Thời gian: 0.5 Thời gian: 0.5 Thời gian: 0.5 Thời gian: 0.5 Thời gian: 0.5 2.6.2 Ký hiệu 2.6.3 Giả thiết 2.6.4 Phân tích 2.6.5 Hệ 2.7 Bộ chỉnh lưu cầu pha điều khiển hoàn toàn 2.7.1 Sơ đồ 2.7.2 Ký hiệu 2.7.3 Giả thiết 2.7.4 Phân tích 2.7.5 Hệ 2.8 Bộ chỉnh lưu cầu pha điều khiển bán phần đối xứng 2.8.1 Sơ đồ 2.8.2 Ký hiệu 2.8.3 Giả thiết 2.8.4 Phân tích 2.8.5 Hệ 2.9 Bộ chỉnh lưu cầu pha điều khiển bán phần không đối xứng 2.9.1 Sơ đồ 2.9.2 Ký hiệu 2.9.3 Giả thiết 2.9.4 Phân tích 2.9.5 Hệ Kiểm tra Chương 4: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều Thời gian: 0.5 Thời gian: 0.5 Thời gian: 0.5 Thời gian: 01 Thời gian: 03 Mục tiêu chương: - Xác định nhiệm vụ chức khối biến đổi áp xoay chiều - Trình bày mục tiêu tính tốn thông số kỹ thuật mạch - Lắp đặt mạch biến đổi điện áp xoay chiều kỹ thuật, thơng số - Đo vẽ dạng sóng dịng áp ngõ vào - Rèn tính cẩn thận, phương pháp học tư duy, phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học tập Nội dung chương : 2.1 Khái quát 2.1.1 Chức 2.1.2 Ứng dụng 2.1.3 Phân loại 2.2 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều pha tải R 2.2.1 Sơ đồ 2.2.2 Ký hiệu 2.2.3 Giả thiết 2.2.4 Phân tích 2.2.5 Hệ 2.3 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều pha tải cảm 2.3.1 Sơ đồ 2.3.2 Ký hiệu ... quát điện tử công suất Thời gian: 02 Mục tiêu chương: - Trình bày khái niệm điện tử cơng suất - Trình bày nội dung thông số kỹ thuật mạch điện tử công suất - Xác định linh kiện điện tử công suất. .. VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT I Lịch sử phát triển II Cấu trúc chung biến đổi công suất III Các linh kiện bán dẫn biến đổi công suất IV Ứng dụng điện tử công suất Chương II: CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT... Giáo trình Điện tử cơng suất biên soạn nhằm phục vụ cho học tập sinh viên trường Cao đẳng, thuộc chuyên ngành điện- điện tử điện tử Giáo trình làm tài liệu tham khảo cho kỹ sư, cán kỹ thuật, công