Báo cáo bài tập dài cuối kỳ đề tài tạo điện áp hình sine 12v ac từ nguồn 24v dc

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ********************** BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI CUỐI KỲ Đề tài: Tạo điện áp hình Sine 12V AC từ nguồn 24V DC Học phần: Vi điều khiển ứng dụng (EE4422) Mã lớp: 137194 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hồng Quang Nhóm sinh viên thực STT Họ tên Nguyễn Văn Dân Nguyễn Quang Đạt Nguyễn Quang Sáng Ma Doãn Viễn MSSV 20191726 20191737 20192052 20192171 Hà Nội, tháng năm 2023 MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu nghịch lưu 1.2 Nghịch lưu nguồn áp pha 1.2.1 Cấu tạo 1.2.2 Nguyên lý làm việc 1.2.3 Xác định điện áp đầu CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN 2.1 Van bán dẫn IRFZ44 2.2 Diode IN4007 2.3 IC LM358 2.4 LM7805 2.5 LM7815 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MẠCH NGHỊCH LƯU NGUỒN ÁP PHA 11 3.1 Thông số thiết kế 11 3.2 Tính chọn van chuyển mạch 11 3.3 Thiết kế điều khiển điện áp .11 3.3.1 Xác định hàm truyền mơ hình .11 3.3.2 Thiết kế điều khiển 13 3.3.3 Kết mô Matlab .13 3.3.4 Mô Proteus 15 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 17 4.1 Mạch lực điều khiển 17 4.2 Mạch đo điện áp RMS 17 4.3 Tải 17 4.4 Đáp ứng điện áp đầu 18 4.4.1 Tải bóng đèn 18 4.4.2 Tải thay đổi 18 CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu nghịch lưu Bộ nghịch lưu biến đổi tĩnh đảm bảo biến đổi chiều thành xoay chiều Nguồn cung cấp chiều, nhờ van bán dẫn chuyển mạch làm thay đổi cách nối đầu vào đẩu cách chu kỳ để tạo nên đầu xoay chiều Các nghịch lưu phân thành hai loại: - Nghịch lưu nguồn áp cung cấp từ nguồn áp chiều Nghịch lưu nguồn dòng cung cấp từ nguồn dòng chiều Trong nghiên cứu tập chung vào nghịch lưu nguồn áp 1.2 Nghịch lưu nguồn áp pha Nghịch lưu áp thiết bị biến đổi nguồn áp thành nguồn áp xoay chiều với tần số tùy ý Nguồn áp nguồn sử dụng phổ biến thực tế Hơn nữa, điện áp nghịch lưu áp điều chế theo nhiều phương pháp khác để giảm sóng hài bậc cao Trước kia, nghịch lưu nguồn áp bị hạn chế ứng dụng cơng suất van động lực cịn nhỏ Hơn nữa, việc sử dụng nghịch lưu nguồn áp Thyristor khiến hiệu suất biến đổi giảm, sơ đồ điều khiển phức tạp Ngày nay, công nghệ phát triển với van động lực IGBT, GTO, MOSFET có khả truyền cơng suất lớn có kích thước nhỏ gọn Do đó, nghịch lưu nguồn áp trở thành biến đổi thông dụng chuẩn hóa biến tần cơng nghiệp Dưới sơ đồ nghịch lưu nguồn áp pha sử dụng van điều khiển hồn tồn Trong q trình nghiên cứu, giả thiết van động lực van bán dẫn lý tưởng, tức thời gian đóng mở không nên điện trở nguồn không 1.2.1 Cấu tạo Hình 1.1 Sơ đồ nghịch lưu nguồn áp cầu pha Sơ đồ nghịch lưu áp pha mơ tả hình 1.1 Sơ đồ gồm van động lực chủ yếu S1, S2, S3, S4 diode D1, D2, D3, D4 dùng để trả công suất phản kháng lưới vậy, tránh tượng áp đầu nguồn Tụ điện C1 C2 lắp đặt song song nguồn để đảm bảo nguồn đầu vào nguồn chiều (Do nguồn chiều thường cung cấp chỉnh lưu) Như vậy, tụ C thực việc tiếp nhận công suất phản kháng tải, đồng thời tụ đảm bảo cho nguồn đầu vào nguồn áp 1.2.2 Nguyên lý làm việc Hình 1.2 Xung điều khiển van bán dẫn - - - - - Trạng thái ( v o=V ¿ , i o >0 ): Khi S1 S4 dẫn, dẫn đến điện áp tải V ¿ Cùng lúc đó, dịng điện dương qua tải Trạng thái thể hình 1.3a Cơng suất truyền po =v o ( t ) i o ( t ) >0, công suất truyền từ nguồn đến tải Trạng thái ( v o=−V ¿ ,i o 0 , công suất truyền từ nguồn đến tải Trạng thái ( v o=0 , i o >0): Trạng thái tạo hai hoạt động khác Đầu tiên dẫn D2, S4 thứ hai dẫn S1 D3 Trong trạng thái này, điện áp đầu không dịng tải dương thể hình 1.3c hình 1.3d Do điện áp đầu nên cơng suất truyền tính po =0 Vậy khơng có công suất truyền từ nguồn tới tải ngược lại Trạng thái ( v o=0 , i o