Giáo trình Điện tử công suất (Nghề Điện tử dân dụng Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT NGHỀ: ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số:764/QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày 22 tháng 11 năm 2022 Trường Cao đẳng Cơ giới Quảng Ngãi, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) 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 Điện tử công suất lĩnh vực kỹ thuật đại, nghiên cứu ứng dụng linh kiện bán dẫn công suất làm việc chế độ chuyển mạch vào trình biến đổi điện Sự đời hồn thiện linh kiện điện tử cơng suất với tính dịng điện, điện áp, tốc độ chuyển mạch ngày nâng cao Tổn hao công suất giảm đáng kể, ngày đáp ứng yêu cầu phức tạp quy luật biến đổi lượng biến đổi làm cho kỹ thuật điện truyền thống thay đổi sâu sắc Ở Việt Nam có nhiều giáo trình, tài liệu tham khảo, sách hướng dẫn tập điện tử công suất biên soạn biên dịch nhiều tác giả, chuyên gia đầu ngành điện tử công suất Tuy nhiên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trình đào tạo nhà trường phải bám sát chương trình khung giáo trình Điện tử cơng suất biên soạn tham gia giảng viên trường Cao đẳng Cơ giới dựa sở chương trình khung đào tạo ban hành, trường Cao đẳng Cơ giới với giáo viên có nhiều kinh nghiệm tham khảo nguồn tài liệu khác để thực biên soạn giáo trình Điện tử cơng suất phục vụ cho cơng tác giảng dạy Giáo trình thiết kế theo môn học thuộc hệ thống mơn học MĐ17 chương trình đào tạo nghề Điện tử dân dụng cấp trình độ trung cấp nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo, sau học tập xong mơn học này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp môn học, môn học khác nghề Quảng Ngãi, ngày tháng năm 2022 Tham gia biên soạn Phan Ngọc Bảo Chủ biên ………… ……… … MỤC LỤC TT NỘI DUNG Lời giới thiệu TRAN G 2 Mục lục 3 Bài 1: Linh kiện điện tử công suất 11 Khái niệm điện tử công suất 12 Linh kiện điện tử công suất 21 Bài 2: Mạch tạo xung kích 55 Giới thiệu mạch kích 56 Mạch tạo xung kích khơng đồng 56 Mạch tạo xung kích đồng 61 10 Bài 3: Chỉnh lưu pha có điều khiển 68 11 Khái niệm kỹ thuật chỉnh lưu 69 12 Chỉnh lưu bán kỳ 70 13 Chỉnh lưu toàn kỳ 74 14 Chỉnh lưu cầu đối xứng 77 15 Chỉnh lưu cầu không đối xứng 80 16 Bài 4: Chỉnh lưu ba pha có điều khiển 84 17 Khái niệm kỹ thuật chỉnh lưu 85 18 Chỉnh lưu ba pha hình tia có điều khiển 86 19 Chỉnh lưu cầu đối xứng có điều khiển 89 20 Chỉnh lưu cầu khơng đối xứng có điều khiển 93 21 Bài 5: Biến đổi điện áp 97 22 Khái niệm kỹ thuật biến đổi điện AC Bộ biến đổi điện áp xoay chiều pha điều khiển toàn chu 23 kỳ 24 Biến đổi điện AC pha điều khiển không đối xứng 98 100 25 Biến đổi điện AC pha điều khiển đối xứng 102 26 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha tải mắc hình 107 27 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha tải mắc tam giác 107 99 28 Bài 6: Nghịch lưu – Biến tần 110 29 Khái niệm kỹ thuật nghịch lưu 111 30 Bộ biến đổi điện 112 31 Bộ biến đổi điện loại bán cầu 113 32 Bộ biến đổi điện loại cầu đầy đủ Bộ biến đổi điện song song (Biến đổi với biến có điểm 33 giữa) 34 Kỹ thuật điều khiển biến đổi điện 113 35 Mạch nghịch lưu pha 24VDC 220VAC 120 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 113 117 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên Mơn học: ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Mã mơn học: MĐ17 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Mơn học Điện tử cơng suất học sau môn học, môn học kỹ thuật sở, đặc biệt mô đun, môn học: Mạch điện; Điện tử - Tính chất: Là mơn học chun mơn nghề - Ý nghĩa vai trị mơn học: Điện tử cơng suất đóng vai trị quan trọng ngành Điện, Điện tử, đáp ứng yêu cầu phức tạp qui luật biến đổi lượng, kích thước nhỏ gọn, khả đóng cắt cao, tổn hao công suất thấp Môn học trang bị cho học viên kiến thức kỹ Điện tử công suất - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Điện tử dân dụng Mục tiêu môn học: - Kiến thức: A1 Vẽ nêu nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu yêu cầu A2 Giải thích dạng sóng vào, biến đổi AC-AC A3 Giải thích nguyên lý làm việc tính tốn biến đổi AC-AC - Kỹ năng: B1 Vận dụng kiến thức cấu tạo nguyên lý hoạt động mạch tạo xung biến đổi dạng xung B2 Vận dụng loại mạch điện tử công suất thiết bị Điện tử dân dụng - Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1 Chủ động, nghiêm túc học tập cơng việc C2 Giữ gìn vệ sinh cơng nghiệp, đảm bảo an toàn cho người thiết bị Chương trình khung nghề Điện tử dân dụng Mã MH/M Tên mơ đun, mơn học Đ Số Tín Thời gian đào tạo (giờ) Trong Thực hành/ Tổng Lý thực Kiểm số thuyết tập/thí tra nghiệm /bài tập MH 01 Các mơn học chung/đại cương Chính trị MH 02 Pháp luật 15 MH 03 Giáo dục thể chất Giáo dục quốc phòng - An ninh Tin học 30 24 2 45 21 21 45 15 29 Ngoại ngữ (Anh văn) Các môn học, mô đun chuyên môn ngành, nghề Kỹ thuật an toàn điện 90 30 56 77 1645 524 1053 68 30 15 13 70 43 24 3 45 38 MĐ 10 Điện kỹ thuật Tín hiệu phương thức truyền dẫn Đo lường Điện- Điện tử 60 27 30 MĐ 11 Linh kiện điện tử 75 25 47 MĐ 12 Kỹ thuật mạch điện tử I 120 42 73 MĐ 13 Kỹ thuật mạch điện tử II 90 30 56 MĐ 14 Kỹ thuật số 90 30 57 MĐ 15 Kỹ thuật vi điều khiển 90 30 57 MĐ 16 Thiết kế mạch điện tử 75 22 50 MĐ 17 Điện tử công suất 60 28 30 MĐ18 Điện tử nâng cao 90 27 59 I MH 04 MH 05 MH 06 II MH 07 MH 08 MH 09 12 255 94 148 13 30 15 13 MĐ 22 Hệ thống âm thanh- máy thu hình Sửa chữa nguồn máy tính Sửa chữa thiết bị điện gia dụng PLC- Cơ Bản MĐ 23 Thực tập sản xuất 11 300 10 275 15 Tổng cộng 89 1900 618 1201 81 MĐ 19 MĐ 20 MĐ 21 120 40 77 90 30 56 120 40 77 120 47 67 Chương trình chi tiết mơn học Số TT Tên môn học Thời gian (giờ) Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra 10 5 5 10 5 11 1 Linh kiện điện tử công suất Mạch tạo xung kích Chỉnh lưu pha có điều khiển Chỉnh lưu ba pha có điều khiển 13 Biến đổi điện áp Nghịch lưu biến tần 45 15 28 Cộng: Điều kiện thực mơn học: 3.1 Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, dụng cụ nghề điện, điện tử, điện tử dân dụng… 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế mạch điện tử cơng suất nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ quy ban hành kèm theo Thơng tư số 04/2022/TT-BLĐTBXH, ngày 30/3/2022 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp đánh giá Thường xuyên Định kỳ Phương pháp tổ chức Viết/ Thuyết trình Viết thực hành Kết thúc Vấn đáp mơn học thực hành 4.2.3 Cách tính điểm Hình thức kiểm tra Trọng số 40% 60% Chuẩn đầu đánh giá Tự luận/ Trắc nghiệm/ A1, C1, C2 Báo cáo Tự luận/ Trắc nghiệm/ thực A2, B1, C1, C2 hành Vấn đáp thực A1, A2, A3, B1, hành mơ hình B2, C1, C2 Số cột Thời điểm kiểm tra Sau 10 Sau 31 Sau 60 - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc môn học chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm môn học tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần môn học nhân với trọng số tương ứng Điểm mơn học theo thang điểm 10 làm trịn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực môn học 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Điện tử dân dụng 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập môn học 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học - Sử dụng mơ hình, học cụ mơ để minh họa tập ứng dụng hệ truyền động dùng điện tử công suất, loại thiết bị điều khiển * Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề * Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng thành viên nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung học, nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép viết báo cáo nhóm 5.2.2 Đối với người học: Người học phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu kỹ học nhà trước đến lớp Các tài liệu tham khảo cung cấp nguồn trước người học vào học môn học (trang web, thư viện, tài liệu ) - Sinh viên trao đổi với nhau, thực thực hành báo cáo kết - Tham dự tối thiểu 80% giảng tích hợp Nếu người học vắng >20% số tích hợp phải học lại mơn học tham dự kì thi lần sau - Tự học thảo luận nhóm: Là phương pháp học tập kết hợp làm việc theo nhóm làm việc cá nhân Một nhóm gồm 2-3 người học