Báo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔI

Báo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔI Báo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔI Báo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔIBáo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔIBáo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔIBáo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔIBáo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔIBáo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔIBáo cáo Điện tử số ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ NGHỊCH LƯU ĐIỆN ÁP VỚI TẦN SỐ RA KHÔNG ĐỔI

GIỚI THIỆU CHUNG 7

Khái niệm chung về Nghịch lưu độc lập (NLĐL) 7

Nghịch lưu độc lập là thiết bị chuyển đổi điện một chiều (DC) thành điện xoay chiều (AC) với tần số đầu ra có thể điều chỉnh Thiết bị này hoạt động độc lập với các phụ tải, mang lại sự linh hoạt trong việc cung cấp năng lượng.

Nhiều loại phụ tải xoay chiều cần nguồn cung cấp với các tham số điện áp và tần số có khả năng điều chỉnh trong một khoảng rộng.

Bộ biến tần bao gồm các bộ chỉnh lưu và nghịch lưu độc lập, giúp chuyển đổi nguồn điện có thông số cố định thành nguồn điện có thông số linh hoạt, đáp ứng đa dạng yêu cầu của phụ tải.

NLĐL được phân loại thành :

Nghịch lưu độc lập nguồn dòng 7

Sử dụng một nguồn điện với nội trở vô cùng lớn, dòng điện ra là không đổi, không phụ thuộc vào tính chất của phụ tải

Nghịch lưu độc lập nguồn dòng gồm có:

 NLĐL nguồn dòng song song một pha

 NLĐL nguồn dòng ba pha.

Nghịch lưu độc lập nguồn áp 8

NLĐL nguồn áp sử dụng các van bán dẫn điều khiển hoàn toàn như IGBT, GTO, MOSFET và BJT, nhờ vào sự tiến bộ vượt bậc trong công nghệ chế tạo các phần tử này Hệ thống NL nguồn áp có thể được thiết kế cho cả một pha và ba pha, mang lại hiệu suất cao và độ tin cậy trong ứng dụng.

1.3.1 Nghịch lưu độc lập nguồn áp một pha

Sơ đồ bao gồm 4 van điều khiển V1, V2, V3, V4 và các điôt ngược D1, D2, D3, D4, trong đó các điôt ngược là yếu tố cần thiết cho sơ đồ NLĐL nguồn áp, hỗ trợ quá trình trao đổi công suất phản kháng với nguồn Nguồn cung cấp là nguồn áp với tụ Co có giá trị lớn, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống.

 San bằng điện áp khi nguồn đầu vào E là một chỉnh lưu.

 Trao đổi công suất phản kháng với tải qua các điôt ngược.

Hình 1.1 Mạch NLĐL nguồn điện áp một pha

Nếu không có tụ Co hoặc nếu tụ Co quá nhỏ, sẽ không có đường dẫn cho dòng phản kháng, dẫn đến hiện tượng quá điện áp trên các thành phần trong sơ đồ.

1.3.2 Ngịch lưu độc lập nguồn áp ba pha

Sơ đồ bao gồm sáu van IGBT (V1, V2, V3, V4, V5, V6) và sáu điôt ngược (D1, D2, D3, D4, D5, D6) Các điôt ngược đóng vai trò quan trọng trong việc trao đổi công suất phản kháng giữa tải và nguồn, tương tự như trong nguồn điện áp một pha.

Mạch NLĐL nguồn điện áp cầu 3 pha sử dụng nguồn một chiều với tụ C lớn để ổn định điện áp Có thể sử dụng bộ DC-DC để điều chỉnh điện áp đầu vào theo yêu cầu Phụ tải Za, Zb, và Zc có thể được kết nối theo cấu hình Y hoặc ∆.

Yêu cầu đối với bộ nghịch lưu nguồn áp 9

Bộ nghịch lưu nguồn áp với tần số ra không biến đổi phải thỏa mãn những yêu cầu sau:

 Đảm bảo cho dạng dòng điện ra trên tải hình sin.

 Điều chỉnh vô cấp được tần số của điện áp ra trên tải.

 An toàn đối với người vận hành cũng như các phần tử của mạch khi gặp sự cố.

 Chi phí thiết kế vận hành thấp.

Giới thiệu chung về diode và IGBT 9

Diode là một linh kiện điện tử được cấu tạo từ một lớp tiếp giáp bán dẫn p-n, với cực anot là bán dẫn kiểu p và cực catot là bán dẫn kiểu n Dòng điện chỉ chảy qua diode theo chiều từ anot đến catot khi có điện áp dương, trong khi khi điện áp âm, dòng điện gần như không chạy qua diode.

Khi phân cực thuận, điện áp nguồn ngoài Un tạo ra một điện trường En lớn hơn Etx, dẫn đến điện trường tổng tại tiếp giáp J là Et = En + Etx Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho các hạt đa số (lỗ trống trong vùng P và electron trong vùng N) di chuyển dễ dàng từ A đến K, làm tăng dòng điện khuếch tán từ A tới K và hầu như toàn bộ điện áp ngoài được đặt vào J.

1.5.1.1b Phân cực ngược: Ta đấu A vào âm của nguồn ta đấu K vào dương của nguồn Kết quả Et=En+Etx có chiều hướng làm cho các hạt thiểu số di chuyển dễ dàng và ngăn cản các hạt đa số do mật độ hạt thiểu số rất nhỏ nên chỉ có 1 dòng điện rất nhỏ qua J gọi là dòng rò đi từ K tới A.

Hình 1.3 đặc tuyến Volt-Ampe

Nếu đặt Eak >0 sẽ có dòng điện chạy qua và tạo ra 1 điện áp rơi khoảng 0.7v ( với Si).

Khi dòng điện đạt giá trị Iđm và điện áp Uak nhỏ hơn 0, các điện tử tự do và lỗ trống sẽ bị đẩy ra xa vùng J, dẫn đến chỉ có dòng điện rò khoảng vài mA chạy qua Khi điện áp Uak tiếp tục tăng theo chiều âm, các hạt thiểu số sẽ được tăng tốc với động năng lớn, gây ra va chạm và làm bẻ gãy các liên kết vùng J theo hình thức dây chuyền Kết quả là hàng loạt điện tích mới được sinh ra tại vùng J, khiến dòng điện tăng đột ngột và có thể phá hỏng diode Điện áp ngược gây hỏng diode được gọi là Ungmax (trị số điện áp cực đại) Trong thực tế, điện áp ngược cho phép đặt vào diode là Ung thực tế (0.7-0.8) và Ungmax của diode là mức an toàn.

Khi áp dụng điện thế Uak > 0, điện từ vùng N di chuyển qua mặt gép J vào miền P và tới cực dương của nguồn Nếu điện thế Uak đột ngột trở thành Uak < 0, các điện tử trong vùng P sẽ quay trở lại vùng N, tạo ra dòng điện ngược từ K đến A Dòng điện ngược này xuất hiện trong thời gian ngắn với cường độ lớn hơn nhiều so với dòng điện ngược thông thường Ban đầu, cường độ dòng điện ngược này cao, nhưng sau đó sẽ giảm dần và đạt gần 0 sau một khoảng thời gian nhất định, được gọi là thời gian tắt (turn off time).

Khi diode ở chế độ khóa, dòng điện ngược qua van rất nhỏ và không đáng kể Nếu đột ngột áp dụng điện áp Uak>0 vào diode, dòng điện I sẽ không ngay lập tức đạt giá trị U/R mà cần một khoảng thời gian nhất định (thời gian bật) để các điện tích đa số di chuyển đồng loạt.

 Khi tần số nguồn F 100Khz thì diode sẽ mất tính dẫn điện theo 1 chiều( mất chế độ khóa).

1.5.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của IGBT

IGBT kết hợp ưu điểm của MOSFET và tranzito, cho phép đóng cắt nhanh và chịu tải lớn Về mặt điều khiển, IGBT tương tự như MOSFET, tức là được điều khiển bằng điện áp, giúp giảm thiểu công suất điều khiển cần thiết.

Hình 1.4 Cấu trúc bán dẫn

Dưới tác dụng của điện áp điều khiển UGE > 0 kênh dẫn với các hạt mang điện là các điện tử được hình thành, giống như ở cấu trúc MOSFET.

Các điện từ di chuyển về phía colectơ qua lớp tiếp giáp n-p trong cấu trúc p-n-p của IGBT, tạo nên dòng colectơ Điều này dẫn đến điện áp thuận giữa C và E trong chế độ dẫn dòng của IGBT thấp hơn so với MOSFET Tuy nhiên, thời gian đóng cắt của IGBT chậm hơn so với MOSFET, đặc biệt là trong quá trình khóa lại.

Hình 1.5 Ký hiệu IGBT và mạch điện

Các phương pháp điều khiển cho NLĐL nguồn áp 1 pha 13

Cải thiện điện áp ra cho nghịch lưu độc lập điện áp 13

Khi tải không yêu cầu dạng điện áp hình sin, việc sử dụng bộ lọc là không cần thiết Tuy nhiên, đối với các tải xoay chiều như động cơ điện và máy biến áp, cần cải thiện điện áp ra để phù hợp với yêu cầu của tải Một số phương pháp cải thiện điện áp ra đã được áp dụng.

Sử dụng bộ lọc tần số thụ động với dòng tải lớn và điện áp cao yêu cầu các phần tử thụ động L và C, dẫn đến tổn thất công suất không thể tránh khỏi và giảm hiệu suất hệ thống Điều này cũng làm tăng kích thước thiết bị một cách đáng kể, trong khi hiệu quả lọc tần số của bộ lọc thụ động lại không cao.

Phương pháp cộng điện áp nhiều nghịch lưu độc lập với góc pha lệch nhau hoặc tần số khác nhau khá đơn giản trong thực hiện Các van hoạt động nhẹ nhàng do tần số chuyển mạch thấp Tuy nhiên, mạch lực và mạch điều khiển phức tạp, dẫn đến việc phương pháp này ít được sử dụng.

Phương pháp điều chế PWM: trong một khoảng dẫn của van, transistor không dẫn liên tục mà đóng cắt rất nhiều lần với độ rộng xung dẫn thay đổi

 Điều chế hình sin (SPWM)

Phương pháp băm xung chọn lọc trong khoảng van dẫn là kỹ thuật sử dụng các van chỉ đóng mở dưới 10 lần, khác với phương pháp điều chế PWM Phương pháp này đặc biệt thích hợp cho các van không thể hoạt động ở tần số cao như GTO, IGBT và thyristor, khi có kèm chuyển mạch cưỡng bức.

Điều chế PWM cho nghịch lưu độc lập điện áp một pha 13

Sơ đồ mạch lực PWM một pha được biểu diễn như hình 2.1

Hình 2.1 Sơ đồ mạch nghịch lưu PWM một pha

Hai đại lượng cần phải quan tâm khi xem xét về PWM là: sóng mang và sóng điều biên

+ Sóng mang: Sóng mang là sóng tam giác có tần số rất lớn có thể đến hàng chục thậm chí hàng trăm kHz

Sóng điều biên là dạng sóng hình sin có tần số tương ứng với tần số sóng cơ bản đầu ra của bộ nghịch lưu, và nó chính là sóng mong muốn tại đầu ra của mạch nghịch lưu.

Hình 2.2 thể hiện điện áp đầu ra của bộ nghịch lưu PWM đơn cực, trong đó chu kỳ đóng mở được điều chỉnh để đạt được bề rộng xung tối đa tại đỉnh của sóng hình sin cơ bản.

Hình 2.2 minh họa điện áp ra của bộ nghịch lưu PWM đơn cực, cho thấy diện tích của mỗi xung gần tương ứng với diện tích dưới dạng sóng hình sin mong muốn giữa các khoảng mở liên tiếp Phương pháp điều chế PWM giúp giảm rõ rệt các điều hòa của sóng Để tổng hợp đúng dạng sóng đầu ra theo phương pháp PWM trong mạch điều khiển, người ta tạo ra một sóng sin chuẩn và so sánh nó với dãy xung tam giác Giao điểm giữa hai sóng này xác định thời điểm kích mở van bán dẫn.

Đồ thị xác định thời điểm kích mở thyristor cho thấy điện áp đầu ra của bộ nghịch lưu PWM đạt cực đại khi ở chế độ xung vuông, tương tự như bộ nghịch lưu nguồn áp Khi điện áp điều khiển giảm, bề rộng xung cũng giảm và độ trống xung tăng, dẫn đến điện áp ra giảm Do đó, điện áp đầu ra có thể được điều khiển thông qua điện áp điều khiển.

Sóng tam giác được sử dụng để so sánh và tạo điểm kích mở van bán dẫn Phần sóng hình sin nằm phía trên xung tam giác tương ứng với xung ra có bề rộng b Do tần số xung sin nhỏ hơn nhiều so với tần số xung tam giác, xung hình sin được coi là không thay đổi độ lớn trong một chu kỳ xung tam giác, dẫn đến mối quan hệ c = b/2.

Hình 2.4 Giải thích sự việc sử dụng sóng tam giác để so sánh

Biên độ điện áp điều biến giữ không đổi trong khi bề rộng xung thay đổi, dẫn đến sự biến đổi của điện áp trung bình đầu ra và biên độ điện áp sau bộ nghịch lưu Phương pháp điều chế tương tự cũng được áp dụng cho phần âm của sóng sin chuẩn Bề rộng a trong hình vẽ tương ứng với giá trị cực đại của sóng sin, cho thấy rằng biên độ cực đại của sóng sin chuẩn không vượt quá bề rộng của xung tam giác.

Quá trình đưa xung tần số cao vào hệ thống sẽ tạo ra sự đóng cắt tần số lớn, dẫn đến việc gia tăng các điều hòa bậc cao Tuy nhiên, chúng ta có thể dễ dàng lọc ra các điều hòa bậc thấp và tần số cơ bản hình sin Ngoài ra, động cơ hoạt động như một tải điện cảm, do đó có khả năng làm suy giảm các điều hòa bậc cao cả về điện áp lẫn dòng điện.

Để nâng cao chất lượng điều khiển, phương pháp điều khiển PWM lưỡng cực được áp dụng thay cho PWM đơn cực Trong phương pháp này, các thyristor được kích mở theo từng cặp để tránh khoảng điện áp về không Giản đồ điện áp điều biến PWM lưỡng cực được thể hiện rõ trong hình 2.2.5, cho thấy phần điện áp ngược trong nửa chu kỳ đầu ra rất ngắn Thời điểm kích hoạt van bán dẫn được xác định bằng cách điều chế sóng tam giác tần số cao với sóng sin chuẩn, giúp loại bỏ độ lệch pha giữa hai loại sóng này.

Hình 2.5 Điều chế độ rộng xung lưỡng cực

Số lần chuyển mạch cao trong chu kỳ sóng tam giác gây tổn hao đổi chiều lớn trong thyristor của bộ nghịch lưu Khi lựa chọn bộ nghịch lưu có sóng gần chữ nhật hoặc bộ nghịch lưu PWM, cần lưu ý đến chi phí bổ sung cho phần tử chuyển mạch và tổn hao chuyển mạch Đồng thời, cũng phải xem xét sóng cơ bản còn lại ở đầu ra.

Lựa chọn phương án thiết kế 18

Hiện nay, lọc thụ động thường chỉ sử dụng tần số ra không thay đổi, như trong bộ nguồn UPS Để nâng cao hiệu quả, cần kết hợp với các phương pháp tiên tiến hơn, trong đó phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) được sử dụng phổ biến nhất Vì vậy, lựa chọn phương pháp PWM là cần thiết.

Thiết kế mạch lực 19

Mạch lực 19

3.1.1 Nhiệm vụ và chức năng của mạch lực

- Cấp mass cho 2 đầu cuộn dây sơ cấp của máy biến áp điểm giữa.

- Đóng cắt theo xung điều khiển vào cực G.

- Mạch lực chịu tần số đóng cắt lớn.

- Mosfet xả hết điện khi ngưng dẫn.

Chọn van IGBT 19

Như vậy điện áp lớn nhất đặt lên các van IGBT là:

Trong đó q là hệ số biến điệu (0 < q < 0.866) Hình 3.1 V1 khóa, V4 thông

*) Dòng điện trung bình đi qua van: Biểu thức dòng trung bình qua van động lực trong một chu kỳ điện áp ra: sin( )[1 sin( )]

Rút gọn ta được: (1 cos )

Dòng trung bình qua van sẽ lớn nhất với tần số thấp là:

 Dòng điện và điện áp định mức của van cần chọn là:

Từ 2 thông số trên ta chọn IGBT có các thông số chính :

Van IRG4PH404 Icmax/A = 30, Vces = 1200, Pdmax = 160

Tính toán chọn diote 20

Như vậy điện áp ngược lớn nhất đặt lên van U Dng max  V g

Biểu thức dòng điện trung bình đi qua Diode trong một chu kỳ điện áp ra là:

Giá trị cực đại của dòng trung bình qua Diode:

Dòng điện và điện áp định mức của Diode cần chọn là:

Từ 2 thông số trên ta chọn DIODE có các thông số chính sau:

Tính giá trị tụ C 21

Tính toán bộ lọc 21

Xác định mắc cộng hưởng nối tiếp :

Tính toán mắt lọc chặn tần số sóng mang 21

Ta chọn tần số mang 4kHz với tham số tải là 1000W, điện áp ra 127V và 80Hz

Sụt điện áp trên điện cảm ở tần số cơ bản: = 0,01.127 = 1,27 V, chọn sụt áp trên mắt lọc bằng 1V

Do dòng điện mức tải

Kiểm tra tổng trở tần số cơ bản

Thiết kế mạch điều khiển 24

Nhiệm vụ và chức năng của mạch điều khiển 24

- Điều chỉnh được độ rộng xung trong nửa chu kì dương của điện áp đặt lên colector và emitor của van

- Khoá van trong nữa chu kì còn lại

- Xung điều khiển phải có đủ biên độ và năng lượng để mở và khoá van chắc chắn

- Tạo ra được tần số và điều chỉnh độ rộng xung.

- Dễ dàng lắp ráp, thay thế khi cần thiết, vận hành tin cậy, ổn định

4.1.2 Yêu cầu chung về mạch điều khiển

Mạch điều khiển đóng vai trò then chốt trong hệ thống, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ tin cậy của bộ biến đổi Do đó, cần phải đảm bảo rằng mạch điều khiển đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

+ Về độ lớn của dòng điện và điện áp điều khiển:

Các giá trị tối đa không được vượt quá giới hạn cho phép, trong khi giá trị tối thiểu cần đảm bảo đủ cho hoạt động của các van mở và khoá an toàn Đồng thời, tổn thất công suất trung bình tại cực điều khiển phải nhỏ hơn giá trị cho phép.

+ Yêu cầu về tính chất của xung điều khiển :

Giữa các xung mở của các cặp van, cần có thời gian chết, và thời gian này phải lớn hơn hoặc bằng thời gian khôi phục tính chất điều khiển của van.

+ Yêu cầu về độ tin cậy của mạch điều khiển :

Phải làm việc tin cậy trong mọi môi trường như trường hợp nhiệt độ thay đổi , có từ truờng

+ Yêu cầu về lắp ráp và vận hành: Sử dụng dễ dàng , dễ thay thế , lắp ráp

Tính toán mạch điều khiển 25

4.2.1 Tính toán để có được xung ra là 80Hz oscillator

Dao động điều khiển tần số của SG3525 và được lập trình bằng RT và CT.

RT và RD tính bằng Ω ,CT tính bằng F,f tính bằng Hz với f = 80hz, ta có : ta chọn: Ct = 0,025 uF

4.2.2 Tính toán xung tam giác 2 cực tính

Chọn tần số điện áp của tam giác 4kHz

Nguồn E , UOA = 12V, biên độ điện áp

Có điện áp đầu ra OA1 cực đại Um = UOA + UDZ = 12+ 0,7 = 12,7V

Trong khoảng thời gian một nửa chu kỳ điện áp răng cưa phải biến thiên được giá trị bằng 2 lần biên độ điện áp tam giác Ung

=> CR1 Chọn tụ C = 22nF => R1 Vậy chọn R1 = 20k

Chọn R2 = 10k và R3 là biến trở 10k

Hình 4.1 sơ đồ tạo xung răng cưa 2 cực tính

4.2.3 Tính toán mạch tạo xung đồng bộ

Ta có xung đồng bộ 0,5ms biết tần số lưới là 80Hz

Chọn phân áp R2 = R3 có hệ số phân áp a = 0,5 với nguồn điều khiển E thì Ubh = Vậy:

Ta tính được trị số điện trở R1

R1 Vậy chọn điện trở chuẩn R1 = 3,9k

Kiểm tra điều kiện xác lập đảm bảo yêu cầu

Hình 4.2 Sơ đồ tạo xung đồng bộ

4.2.4 Điều kiện nguyên lý hoạt động sơ đồ cầu Wien

Vậy Nếu chọn R1 = R2 = R à C1 = C2 = C thì Av = 3 và

Khi Av < 3: mạch không dao động

Khi Av >>3: mạch dễ dao động nhưng tín hiệu ra bị biến dạng.(Đỉnh dương và đỉnh âm của tín hiệu bị cắt.)

Vì vậy, để mạch dao động tốt, khi khởi động mạch, ta tính toán sao cho

Av > 3 để mạch dễ dao động sau đó giảm dần xuống gần bằng 3 để giảm biến dạng.

Hình 4.3 sơ đồ cầu Wien

Mô phỏng hệ thống bằng phần mềm mô phỏng 29

Một số phần mềm mô phỏng điện tử công suất 29

5.1.1 Phần mềm TINA Đây là phần mềm chuyên dụng cho phân tích mạch điện, mạch điện tử dạng tương tự và xung, số của hãng DesignSoft Mạch điện ở đây được xây dựng trên các mô hình phần tử ( model) giống như ta lắp mạch điện thực Do tính chuyên dụng của phần mềm này nên TINA chỉ ứng dụng trong một lĩnh vực hẹp hơn nhiều so với MATLAB.

TINA là phần mềm chạy trên môi trường Windows, chiếm dung lượng bộ nhớ nhỏ và không yêu cầu cấu hình máy tính cao, mang lại sự thuận lợi cho người dùng Giao diện của TINA luôn hiển thị các thanh công cụ chính, giúp thao tác nhanh chóng bằng chuột Điểm nổi bật của TINA là các mô hình được xây dựng dựa trên bản chất hoạt động vật lý của bán dẫn, thể hiện qua các phương trình với nhiều tham số đặc trưng, do đó mô phỏng rất sát với đặc tính thực tế của từng loại bán dẫn Để sử dụng một bóng bán dẫn cụ thể trong mạch, cần có nhiều tham số của nó, nhưng không phải lúc nào người dùng cũng biết rõ Để hỗ trợ, thư viện của TINA cung cấp hàng trăm loại bóng bán dẫn thông dụng trên thị trường với các tham số chuẩn do nhà sản xuất cung cấp.

Khi phân tích nguyên lý các mạch DTCS hoặc thiết kế mạch riêng, chỉ cần điều chỉnh các thông số cơ bản là đủ để tiến hành mô phỏng Việc đưa vào tất cả các tham số của linh kiện không phải là điều cần thiết.

TINA có khả năng thực hiện phân tích mạch theo nhiều phương pháp khác nhau, đặc biệt trong lĩnh vực điện tử công suất, thường áp dụng phân tích chế độ động (transient analysis) Kết quả của phân tích này được thể hiện dưới dạng đồ thị theo thời gian cho các đại lượng điện cơ bản như u(t), i(t) và t(t) của mạch.

Do đặc điểm của mạch DTCS với dòng điện lớn và tín hiệu điều khiển nhỏ, việc thiết lập tham số cho chương trình tính toán ảnh hưởng lớn đến độ hội tụ của phép nội suy và thời gian tính toán Khi khảo sát, nên tách biệt mô phỏng mạch điều khiển và mạch lực; nếu cần khảo sát toàn bộ hệ thống, có thể thay thế mạch điều khiển bằng các khâu chức năng tương đương từ thư viện của TINA để đạt hiệu quả cao hơn Phiên bản mới của TINA đã tích hợp khả năng thiết kế mạch in theo sơ đồ nguyên lý.

Là phần mềm mô phỏng chuyên dụng cho lĩnh vực kỹ thuật điện tử của

PowerSim Inc tập trung vào lĩnh vực điện tử công suất, cung cấp phần mềm PSIM với nhiều tính năng vượt trội PSIM không chỉ tương tự như MATLAB mà còn mang lại nhiều lựa chọn hơn, giúp người dùng dễ dàng thực hiện các mô phỏng và phân tích hệ thống điện tử.

SIMULINK là công cụ hữu ích trong mô phỏng điện tử công suất, giúp người dùng dễ dàng thiết kế và phân tích các hệ thống điện PSIM có thể xem như sự kết hợp hoàn hảo giữa các tính năng của TINA, PSPICE và SIMULINK, mang lại hiệu suất cao trong việc mô phỏng và tối ưu hóa các mạch điện tử.

MATLAB là công cụ mạnh mẽ cho việc mô phỏng mạch điện tử tín hiệu cũng như mạch lực và hệ thống với các hàm chức năng Trong PSIM, các loại van rất đa dạng và mô hình của chúng có nhiều dạng khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu về độ chính xác của mô hình.

Mô phỏng mạch lực 30

Để mô phỏng mạch lực của bộ nghịch lưu độc lập, chúng tôi đã sử dụng phần mềm TINA nhằm tạo ra sơ đồ mạch với tần số đầu ra không thay đổi.

Hình 5.1: sơ đồ mạch lực

Hình 5.2: đồ thị nghịch lưu độc lập dùng phương pháp SPWM

Mô phỏng mạch điều khiển 32

Hình 5.3 sơ đồ mạch điều khiển

Hình 5.5: đồ thị xung tam giác

Sau quá trình thực hiện bản đồ án chúng em đã thu được một số kết quả như sau:

- Giới thiệu một số ứng dụng và đặc điểm của mạch nghịch lưu một pha

- Phân tích nguyên lý làm việc và các thông số trong mạch nghịch lưu một.

- Đặc điểm của mạch nghịch lưu một pha.

Nhờ sự nỗ lực của từng thành viên trong nhóm, chúng em đã hoàn thành đồ án đúng hạn Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Văn Hải đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện Rất mong nhận được ý kiến nhận xét và góp ý từ thầy và các bạn để đồ án của chúng em trở nên hoàn thiện hơn.