Điện tử công suất

CHAU MINH THUYEN BliN Tit C6NG SUAT Tai ban ldn thu c6 chinh SU'a b6 sung (Ciao trinh danh cha sinh vien h¢ dt;ii h9c) NHA XUAT BA.N DAI HOC CONG NGHIEP THANH PHO HO CHI MINH LOINOIDAU Di~n tu cong suftt la m(H mon h9c b~t bw)c cua cac nganh Ky thu~t Di~n - Di~n tu, Ky thu~t Di€u khi€n t1J d9ng va Ca di~n tu Ki€n thuc cua mon Di~n tu cong suftt duqc ung dt_mg r9ng rai h~ th6ng di~n, cong nghi~p, cung dp di~n, tv d9ng h6a va la n€n tang d€ cho sinh vien chuyen nganh Ky thu~t Di~n - Di~n tu, Ky thu~t di€u khi€n tv d9ng va Ca di~n tu dung d€ giai thich thftu dao va (rng d\mg vao cac vftn d€ chuyen nganh sau Mvc dich cua vi~c bien soc;1n giao trinh Di~n tu cong suftt nhiim cung dp cho sinh vien cac ki€n thuc ca ban v€ cac linh ki~n ban d~n di~n tu cong suftt, cac phep tinh tri hi~u dvng, trung binh, d9 meo dc;1ng, h~ s6 cong suftt, phan tich fourier m9t tin hi~u, cac mc;1ch chinh luu khong di€u khi€n, mc;1ch chinh luu c6 di€u khi€n, cac b9 bi€n d6i di~n ap m9t chi€u DC-DC, b9 bi€n d6i di~n ap xoay chi€u AC-AC, b9 nghich luu - bi€n t~n Giao trinh Di~n tu cong suftt duqc bien soc;1n theo d€ cuang chi ti€t mon Di~n tu cong suftt da duqc Nha truong phe duy~t dung cho sinh vien chuyen nganh Ky thu~t di~n - di~n tu, Ky thu~t di€u khi€n tv d9ng va Ca di~n tu N9i dung cua giao trinh bao g6m cac chuang sau: • Chuang I : Cac khai ni~m ca ban; • Chuang 2: Mc;1ch chinh luu khong di€u khi€n; • Chuang 3: Mc;1ch chinh luu c6 di€u khi€n; • Chuang 4: B9 bi€n d6i di~n ap m9t chi€u DC-DC; • Chuang 5: B9 bi€n d6i di~n ap xoay chi€u AC-AC; • Chuang 6: Nghich luu va bi€n t~n V &i phuang cham la lam sinh vien d9c cu6n giao trinh la c6 th€ hi€u duqc va giai duqc bai t~p, c6 th€ t6ng hqp duqc cac ki€n thuc phan tich, thi€t k€ m9t mc;1ch di~n tu cong suftt Tren phuang cham d6 giao trinh duqc vi€t rftt chi ti€t va d~ hi€u, ung v&i tung truong hqp nh6 d€u c6 cac vi dv va giai thich di kem D~c bi~t sach c6 16ng vao ph~n hu&ng d~n su dvng ph~n m€m PSIM va m6i chuang d€u c6 cac vi dv dung PSIM d€ ki€m chung gifra k€t qua tinh toan tren ly thuy€t va k€t qua chc;1y tu ph~n m€m PSIM Ngoai ra, sau m6i chuang d€u c6 bai t~p kem dap s6 d€ sinh vien c6 th€ t1J ki€m tra ki€n thuc cua minh thong qua giai cac bai t~p Cu6n giao trinh da nh~n duqc SIJ dong g6p rftt hfru ich tir cac Th~y, Co B9 mon Casa Ky thu~t Di~n, khoa Di~n, Dc;1i h9c Cong nghi~p Tp H6 Chi Minh Tuy nhien, ki~n tht'.rc va thoi gian co h,,m nen kho tranh kh6i nhung sai sot Tac gia nit mong nh?n duqc nhi~u dong gop tu cac d6ng nghi~p, cac em sinh vien va cac b,;m d9c quan tam d~n giao trinh d€ giao trinh cang hoan thi~n hon M9i y ki~n dong gop xin gfri v~: Be) m6n Ca s6 Ky thu?t f)i~n, khoa Di~n, D~i h9c Cong nghi~p Tp H6 Chi Minh - Dia chi: 12 Nguy~n Van Bao, Phuc'mg 4, Qu?n Go V:lp, Tp H6 Chi Minh Xin chan cam an Tac gia MVCLVC Lai n6i d§u M\lC l\JC Chuong 1: KIEN THUC CO BAN 1.1 Gi&i thi~u I T6ng quan cac linh ki~n ban d~n c6ng sufit 1.2.1 Diode 1.2.2 Thyristor 10 1.2.3 Triac 12 1.2.4 MOSFET 13 1.2.5 IGBT 14 1.3 D~c tinh cua cac ph~n tu R, L va C 15 1.3 Ph~n tu R 15 1.3 Ph§n tu L 15 1.3.3 Ph~n ti'.r C 16 1.4 Cac tinh toan CO' ban 17 1.4.1 Gia tri hi~u d\lng cua m9t d?i lm;rng 17 1.4.2 Gia tri trung binh cua m9t d?i luqng 18 1.4.3 Cong sufit tuc thai, bieu ki~n va h~ s6 cong sufit 18 1.4.4 Phan tich Fourier 19 l 4.5 H~ s6 meo d?ng 22 1.4.6 D9 meo d?ng hai t6ng 22 1.5 Huang d~n sfr d\lng ph~n m~m Psim 23 TONG KET CHUONG l 33 Chuong 2: MACH CHINH LUD KHONG DI.EU KHIEN 34 2.1 Gi&i thi~u 34 2.2 Cac m?ch chinh luu kh6ng di~u khi€n m9t pha 34 2.2.1 M?ch chinh luu ban ky tai R 34 2.2.2 M?ch chinh luu ban kytai RL 38 2.2.3 M?ch chinh luu ban ky tai RLE 43 2.2.4 M?ch chinh luu diode freewheeling 48 2.2.5 M?ch chinh luu v&i t\l l9c CY d~u 51 2.2.6 M?ch chinh luu hai nfra chu ky tai R 54 2.2 M?ch chinh luu hai nua chu ky tai RL 57 2.2.8 M?ch chinh luu hai nua chu ky tai RLE 62 2.2.9 M?ch chinh luu du m9t pha tai R 74 2.2 l O M?ch chinh luu du m9t pha tai RL 75 2.2.11 M?ch chinh luu du m9t pha tai RLE 80 2.3 M~ch chinh luu kh6ng di~u khien ba pha 85 2.3 l M~ch chinh luu tia ba pha tai R 85 2.3.2 M~ch chinh luu tia ba pha tai RL 87 2.3.3 M~ch chinh luu tia ba pha tai RLE 90 2.3.4 M~ch chinh luu du ba pha tai R 92 2.3.5 M~ch chinh luu du ba pha tai RL 96 2.3.6 M~ch chinh luu du ba pha tai RLE 98 TONG KET CHVdNG 101 BAI TAP CHVdNG 102 ChuO'Ilg 3: MACH CHINH LVU CO D IEU KHIEN 106 3.1 Gi6i thi~u 106 3.2 M~ch chinh luu c6 di~u khien rnc)t pha 106 3.2.1 M~ch chinh luu ban ky tai R 106 3.2.2 M~ch chinh luu ban ky tai RL 109 3.2.3 M~ch chinh luu ban ky tai RLE 112 3.2.4 M~ch chinh luu hai nfra chu ky tai R 118 3.2.5 M~ch chinh luu hai nfra chu ky tai RL 120 3.2.6 M~ch chinh luu hai nua chu ky tai RLE 125 3.2.7 M~ch chinh luu du mc)t pha tai R 133 3.2.8 M~ch chinh luu d.u mc)t pha tai RL 135 3.2.9 M~ch chinh luu d.u mc)t pha tai RLE 140 3.3 M~ch chinh luu c6 di~u khien ba pha 146 3 I M~ch chinh luu tia ba pha tai R l 46 3.3.2 M~ch chinh luu tia ba pha tai RL 149 3.3.3 M~ch chinh luu tia ba pha tai RLE 15 I 3.3.4 Ml,lch chinh luu tia ba pha dung diode rni\c song song nguqcv6i tai 156 3.3 Ml,lch chinh luu du ba pha tai R 159 3.3.6 Ml,lch chinh luu d.u ba pha tai RL 161 3.3 Ml,lch chinh luu du ba pha tai RLE 163 3.3.8 Chinh luu d.u ba pha di~u khien ban ph~n 167 Hi~n tu(Jllg trung d~n 169 3.4 I Sa d6 chinh luu c6 di~u khien rnc)t pha hai nua chu ky 169 4.2 Sa d6 chinh luu du rnc)t pha c6 di~u khien 172 3.4.3 Chinh luu ba pha hinh tia c6 xet di~n cam ngu6n 174 3.4.4 Chinh luu du ba pha c6 xet di~n cam ngu6n 178 3.4.5 Tac hl,li cua trung d~n 181 TONG KET CHVdNG 182 BAI TAP CHU'dNG 183 Chuong 4: BO CHUYEN DOI DI:€:N AP MOT CHIEU DC-DC 187 4.1 Gi6i thi~u 187 4.2 Nguyen ly ca ban cua b9 chuySn d6i DC-DC 187 4.3 Cac gia thiSt phan tich cac b9 chuySn d6i DC-DC 188 4.4 Cac b9 chuySn d6i di~n ap DC-DC 189 4.4.1 B9 chuySn d6i Buck 189 4.4.2 B9 chuySn d6i Boost 196 4.4.3 B9 chuySn d6i Buck-Boost 202 4.4.4 B9 chuy€n d6i C'uk 208 4.5 Phuang phap di€u khiSn cho b9 chuySn d6i DC-DC 214 TONG KET CHVdNG 219 BAI TAP CHVdNG 220 Chuang 5: BO BIEN DOI DI:€:N AP XOAY CHIEU AC-AC 223 5.1 Gi6i thi~u 223 5.2 B() biSn d6i di~n ap xoay chi€u m()t pha 223 2.1 B() bi Sn d6i di~n ap xoay chi€u m()t pha ban song tai R 223 5.2.2 B() biSn d6i di~n ap xoay chi€u m()t pha ban song tai RL 226 5.2.3 B() biSn d6i di~n ap xoay chi€u m()t pha toan song tai R 229 5.2.4 B() biSn d6i di~n ap xoay chi€u m()t pha toan song tai RL 232 5.2.5 Di€u khiSn tu!n tv m?ch da t!ng di€u chinh ap hi~u d\lng m9t pha 241 5.3 B() biSn d6i di~n ap xoay chi€u ba pha 253 TONG KET CHVdNG 263 BAI TAP CHUONG 264 Chuang 6: NGHJCH LVU & BIEN TAN 267 6.1 Gi6i thi~u 267 6.2 B() nghich luu ngu6n ap m()t pha 267 6.2.1 B9 nghjch luu ngu6n ap m()t pha d?ng c!u 267 6.2.2 B() nghjch luu ngu6n ap m()t pha d?ng ban du 281 6.3 B9 nghjch luu ba pha 282 6.3.1 B9 nghich luu ba pha ngu6n ap 282 6.3.2 Di€u khiSn cho b9 nghjch luu ba pha ngu6n ap 284 6.4 B() nghjch luu ap da b~c 298 6.5 B() nghjch luu ngu6n dong 307 6.5.1 B9 nghjch luu ngu6n dong m()t pha 307 6.5.2 B() nghjch luu ngu6n dong ba pha 308 6.5.3 Di~u khi~n cho b