Điện tử công suất

Power electronic modules: design and manufacture.. CRC Press LLC.. Power electronics and drive.. David Irwin, Auburn University, Series Editor 2002.. Power electronics hanbooks.

I H C CÔNG NGH TP.HCM

I N T CÔNG SU T

Biên

4

I IV

1

1.1 KHÁI 1

1

2

2

1.2 CÔNG 3

1.2.1 UPS (Uninteruptible Power Supply) 3

1.2 5

7

9

10

11

12

1.3 CÁC 14

14

15

15

16

17

17

TÓM 18

CÂU I ÔN 18

20

2.1 LINH BÁN 20

20

21

23

2.2 DIODE 25

25

26

28

2.3 BJT (B IPOLAR J UNCTION T RANSISTOR ) 29

29

30

-A 31

32

2.4 MOSFET (M ETAL O XIT S IMICONDUCTOR F IELD E FFECT T RANSISTOR ) 32

32

- 34

35

2.5 IGBT (I SOLATE G ATE B IPOLAR T RANSISTOR ) 36

36

- 37

2.6 THYRISTOR (SCR- S ILICON C ONTROLLED R ECTIFIER ) 39

39

- 41

2.7 TRIAC 43

2.8 HAO CÔNG 43

44

44

44

2.9 LINH CÔNG 44

TÓM 46

CÂU ÔN 47

48

3.1 1 PHA CHU 48

48

L 50

3.2 1 PHA 2 CHU 53

53

55

57

TÓM 60

CÂU ÔN 60

62

4.1 TIA 3 PHA 62

62

65

4.2 3 PHA 67

67

a 12 xung 70

TÓM 73

CÂU ÔN 73

P 75

5.1 1 PHA TOÀN 75

75

77

5.2 1 PHA BÁN 79

79

82

5.3 84

TÓM 85

CÂU ÔN 86

87

6.1 TIA 3 PHA 87

87

90

6.2 3 PHA 93

93

95

97

TÓM 100

CÂU ÔN 100

102

7.1 ÁP 102

7.1.1 102

105

107

108

7.2 ÁP KÉP 109

109

111

7.3 TÍNH TOÁN 111

111

113

TÓM 115

CÂU ÔN 115

117

8.1 ÁP XOAY 1 PHA R 117

8.2 ÁP XOAY 1 PHA RL 119

8.3 ÁP XOAY 3 PHA 121

8.4 CÔNG XOAY 124

8.5 CÁC PHÁP K ÁP XOAY 127

127

127

TÓM 130

CÂU ÔN 130

133

9.1 ÁP 1 PHA 134

9.2 ÁP 3 PHA 136

9.3 CÁC PHÁP K 139

9.4 140

TÓM 143

CÂU ÔN T 143

TÀI THAM 144

và

công

h" Tuy

Bài 2:

Bài 7: :

Bài 9: : Bài này cung

ác

6

1.1.2

hình 1.2

DC AC

1.2

1.2.1 UPS (Uninteruptible Power Supply)

UPS : Uninterruptible Power Supplier

phòng

-interactive, UPS Online, UPS t

- UPS online:

-

DCAC

Hình 1.1 UPS online

ACDC

DCAC

Hình 1.2 UPS offline

quang PWM

Hình 1.5

Hình 1.8

1.2.4

Hình 1.9

1.2.5

ngõ ra

Hình 1.12

1.2.6

theo 1.13

To grid

Hình 1.14

1.2.7

Hình 1.16

t (giây)

20

0.5 1 1.5 2 2.5:

tb

1020

1

1)(

t i T I

T t

t

i(t) (A)

1.3.2

T

X:

X x

x p

T t

t

X dt

t i T I

0

0 0

0

)(

1)

t (giây)

Id

0.5 1 1.5 2 2.50

-Id

:

hd

d d

T t

t

T I

5 0

0 2 1

0

2 2

5.0

1)

(1

1)

t AV

0

0)(

gây nên)

n n tb

Hình 2.2 -

2.1.2

thông

diode, diac là các linh

transistor (BJT, MOSFET, IGBT), GTO(Gate-Turn-Off thyristor), IGCT, MCT, MTO

nhóm chính:

MOSFET, IGBT), GTO

t I i

swont

t V

swon swon t

t t

t VI

vi

: 2.1

f

t V t

t V

V t

t V V v

t

t I

2 2

swon

f

t I V V t

t VI vi p

f swon

W

13

13

16

f swoff

W

13

13

16

2.6

¾¿+±

¸±¿(

Ê«(²¹ ½¿?³ Ê«(²¹ µ¸«»?½¸ /¿1·

Hình 2.15

-g < Uthrd

ON và tOFF

-

R1 R

Q1 NPN

ISO1

SIGNAL

Q3 PNP

-2.17 -n-

1 là dòng qua MOSFET, i2

1 2

-n-2.19 Trên s

Hình 2.19 :

G

Trong bài này sinh

Thyristor và triac

(3.3) 3

V d

u

2

1)

(2

1

0 2

(3.8)

R

V d

i d

i

2)

(2

1)

(2

1

0 2 2

X R

= < 2

0

sinsin

2

2 2

X R

X R

22

sin.22

1)

(2

0 2

0

V V

d V d

u

X R d

R

X X

R

V d

i

2

2)

(2

1

2 2 2

0

(3.16)

ID = Id (3.17)

Dmax max (3.18)

0 2 2

0

2

)(2

1)

(2

1

d i d

i

o trondiode D0 làm diode D0

V d

V d

u

2

1)

(2

0 2

Hình 3

V d

V d

u

0 0

(3.25)

R

V R

U

d

22

(3.26)

R

V I

V d

(3.29)

3.2.2

Hình 3.9 <

Hình 3.10

1 0

cos22sin

.21sin

.21)

(

1 2

1

V d

V d

V d

u

1 1

0

sincos

22sin

.21)

(

V d

R

E V

d i

= 1 - 2,

1 1

0

sincos

22)

(2

1

T R

V I

d i

d

T R

E V d

R

E V

d i

V d

V d

u

0 0

(3.45)

(3.46)

d d

i I

0 2 0

)(1

(3.48)

Trong bài này sinh

4.1.1 tia 3 pha nhóm Kathode

Hình 4.1 tia 3 pha nhóm Kathode

3

4sin2

udK

Hình 4.3

2

63sin

.22

3)

(2

5

6

6 5

6

V d

V d

32

3 5 6

6

2 3

2 1

d d

I d I I

4sin2

u

Hình 4.6

633

4sin.22

3)

(2

7

2

6 7

2

V d

V d

u

(4.19) nên ta có

(4.20)

32

3 6

5

6

2 3

2 1

d d

I d I I

(4.28)

Hình 4.11 3 pha 12 xung

Trong bài này sinh viên làm 3

2sin

.2

1)

(1

0

V d

V d

u

Hình 5.2

<

cos12

R

V R

12sin

21)

(

1 2

R

V d

R

V d

:

cos22sin

.2

1)

(

d V d

5.6:

cos1

2sin

.2

1)

(1

0

V d

V d

u

12sin

21)

(

1 2

R

V d

R

V d

i

< = + < 2 , ta cho tín

(5.27)

Hình 5.8

cos1

2sin

.2

1)

(1

0

V d

V d

u

(5.29) thyristor:

22

12

12

1

d d

d

22

12

2

12

1 2

d d

d

Trong bài này sinh viên

76

6

T5 = u3 u1

63sin

.22

3)

(2

6

6 5

6

V d

V d

u

(6.8) nên ta

(6.9)

32

1 5 6

6

2 3

2 1

d d

I d I I

I

T4 = u3 u1 > 0

cos2

633

4sin.22

3)

(2

6 3

6 7

6 3

V d

V d

u

1 6

7

6 3

2 3

2 1

d d

I d I I

63cos

2

6

U U

(6.28)

ng góc là nên ta

(6.29)

7 6 1

10k 10k

4,7k 1u 8,2 V

1k

A1015

104 LM339

7

6 1

D R3

4,7k

D 4,7k

C828

TIP122 R4 1k

T2 SCR1

D T1

-LM339

7 6 1

10k 1k

TIP122

R3 4,7k

10k

T2 SCR3

8,2 V 1u

LM339

7 6 1

D

4,7k

1k R3

4,7k

8,2 V

10k

D R1

104 1u

10k

4,7k R4 1k

C828

R10 POT

6V

U13

Hình 6.13

Trong bài này sinh

thyristor lên thyristor

T1

d = U,

7

01

0)

t d

R

E U t

11)

R

E t

T t d

0

1 0

1

1)(

d T

d

T dt I T I

1

0 0

11

(7.8)

d T

T d T

d

T

T dt I T dt I T

0

11

(7.10)

id(T1)

id(0)

E tiêu tán trên R và T2

T1

ud = U (7.14)

(7.15) 7

11)

R

U E t

T t d

d và id:

Hình 7 d và id

d:

T d

T

T Udt T dt t u T

U

0

2

)1(

1)(1

7.1.3

1 + T

2

1 và 2 trong chu = T

1 / T

Hình 7.7

S1 , S3

S2 , S4

Hình 7.11

U Udt T

Udt T dt t u T

U

0

2 1

1

11

)(

1

(7.24)

7.24 1 = T2 thì Ud

TR

Q DIS

R3 1k 103

R8 1k

T f T

T c f c

c

C

T T I dt C

I dt i C u

min max

1 1

1

f T

T f T

T c f c

c

C

T T I dt C

I dt i C u

min max

1 1

2 1

11

1

min max

T

T T

t

e

e R

U i

i

= L/R, L = Lph + Lt Khi T/

fL

U L

f

U i

4)1(

L

:

2 2

uz = 0

1)

(2

0

2

V d V

d u

2

2sin1

R

V R

U

I z

Hình 8

2

2sin1

2

R

V I U

2

2sin1

z

z z z

VI

I U S

X R

(2

1 2

0

2

V V

d u

= -

8.3

3 pha,

Hình 8.7

8.10 pháp

8.10, ta suy ra i là:

(8.18)

Trên hình 8.11

Hình 8.11

Hình 8.12

Trong bài này sinh viên

ON=0,1 trong mô

Câu 14:

PSIM xác vi

BÀI 9:

c chính

U t

TTS

SHình 9

(9.4)

(9.5) 9.5

2

12)

(

2

T i e

T i R

U t

T t

Z

9

U dt U T dt U T dt t u T U

T T

T Z Z

2

0 2 2

0 2 0

2

)(11

)(

1

(9.7)

Hình 9+

Z ta có:

10

U u

2

20

U u

1 1

1

L R

U Z

U

Hình 9.8

Hình 9

1 William W Seng, Ronal P Colino (2005) Power electronic modules: design and

manufacture CRC Press LLC

2 Ned Mohan (2003) Power electronics and drive MNPERE Mineapolis

3 J David Irwin, Auburn University, Series Editor (2002) Power electronics

hanbooks Acadamic press