báo cáo môn điện tử công suất và ứng dụng phần buck boost converter

Khi ở chế độ liên tục... * Chạy Scope cho dòng điện iL Ta thấy độ đập mạch dòng điện ∆

TRƯỜNG Đ I H C TH Y L I Ạ Ọ Ủ Ợ

KHOA ĐIỆ – ĐIỆN N T Ử

BÁO CÁO MÔN: ĐIỆ N T CÔNG SU T VÀ NG D NG Ử Ấ Ứ Ụ _PH N BUCK-BOOST CONVERTER_ Ầ Giáo viên hướng d n: Nguy n Hoàng Vi t ẫ ễ ệ Tên sinh viên: Hoàng Đại Nam Lớp: 61TĐH3 Mã sinh viên: 1951211987

HÀ N I Ộ

NĂM HỌC 2022-2023

PHẦN 1:

Nguyên lý hoạt động của

Buck-Boost converter

- Khi van S d n ẫ

*

L

C

dt dv

dt

- Khi van S không d n ẫ

*

*

L

C

di

dt dv

dt

I Ch liên t c ế độ ụ

- M

- M i liên hối liên hi liên h giệệệệệ ữ gi gi a ữa 𝑽𝒔 và 𝑽𝒐

* 1

D

D

−

=

− + V và S V Ongượ c c c tính ự

+ N u D>0,5 => ế V OV S => M ch ho ạ ạt độ ng ch ế độ boost

+ N u D<0,5 => ế V V ạ ạt độ ế độ buck

- Tính ∆𝒊𝑳

0

max

min

Δ 2 Δ 2

S L

L L

L L

i

i



= +

= −

(1 ) 1

L

I

−

- Tính ∆𝒗𝒄

( )1 ( )2 0

Δv c v t c v t c

D I

f c

− 

=



II Ch t i h n ế độ ớ ạ

min 0

I  => liên t c ụ min 0

I = => t i h n ớ ạ min 0

I  => gián đoạn min

2

2 (1 ) (1 )

2 (1 )

tc

D T

L f R D

−

= − −

−

=

−

+) RR tc=> gián đoạn

+) R=R tc=> t i h n ớ ạ

+) RR tc=> liên t c ụ

(1 ) 2

tc

= +)LL tc =>liên t c ụ

+)L=L tc=> t i h n ớ ạ

+)LL tc=> gián đoạn

III Ch ế độ gian đoạn

0 1

0

1

S

S

D

D

 = −  

−

+) Tính ∆𝒊𝑳

0

1

min

max

Δ

0

Δ

Δ

2

S

L

L

L

L

I

i

I



=

=

=

+) Tính D 1

-Khi van S d n ẫ

0

0

0

0

c

c

i I

+ =

   +   = (1)

-Khi van S không d n ẫ

i +I = − i

T

D

  +  +   = −   (2) Cộng (1) và (2)

0 0

0

1

2

1 1

Δi 2

1

2

2

2

L

V

D T

f L

D

R

f L

D

R

−

  +    = 

−

=    

−

 

= −    

 



=



 =

IV Máy bi n áp ế

Máy bi ến áp lý tưở ng

p p

s s

p s

s p

=

=

+) C c tính máy bi n áp ự ế

(a) (b)

+) Quy t c v ắ ề điện áp

TH (a): p p

−

TH (b): p p

V =N

+) Dòng điện

-Nếu dòng điện phía sơ cấp đi vào dấ u ch ấm thì dòng điệ n phái thứ cấp đi ra khỏ i dấu chấm thì

Ngượ ạ c l i:

−

=

+) Máy bi n áp th c t và cu n t hóa ế ự ế ộ ừ

Lm là cu n t hóa ộ ừ

p m p

i N i N





= −

PHẦN 2:

Thiết kế mạch Buck-Boost

𝑃𝑛𝑜𝑟𝑚 Công su t ấ danh định 36 W

𝑉𝑠 Điện áp vào 12 V

𝑉𝑜 Điện áp ra 19,5 V

f Tần s ố đóng cắt 50 KHz

∆𝑖𝐿 Đập mạch dòng ch y qua cu n c m ả ộ ả 0,6 A

∆𝑣𝑐 Đập mạch điện áp trên 2 đầu tụ 0,2 V

* Tính toán

T = 1

𝑓= 1

50 10 3= 2.10−5(s)

D = 1 - 𝑉𝑠

𝑉 𝑜 = 1 - 12

19,5 = 0,3846

L = 𝑉𝑠 𝐷𝑇

∆𝑖 𝐿 =12 0,3846 2.10

−5

0,6 = 1,5385 10 −4

𝐼𝑜 = 𝑉𝑜

𝑅 = 𝑃𝑛𝑜𝑟𝑚

𝑉𝑜 = 36

19,5= 1,8462 (A)

R = 𝑉𝑜

𝐼 𝑜= 𝑉𝑜

𝑃 = 19,5

2

36 = 10,5625 ( ) Ω

C = 𝐷 𝐼𝑜

𝑓 ∆𝑣𝑐 =0,3846 1,8462

50.10 3 0,2 = 7,1006 10−5

𝑅𝑡𝑐 = 2𝐿𝑓 2 = 2 1,5385 10. −4 50.1032 = 105,625 (Ω)

Có R < 𝑅𝑡𝑐 => Ch ế độ liên t c ụ

PHẦN 3:

Mô phỏng Matlab Simulink

I Khi ở chế độ liên tục

* Ch y Scope cho Vo ạ

Ta thấy điện áp đầu ra Vo đúng bằng 19,5 (V)

Ta thấy độ đập mạch điện áp ∆𝑣𝑐đúng bằng 0,2 (V)

* Chạy Scope cho dòng điện iL

Ta thấy độ đập mạch dòng điện ∆𝑖𝐿đúng bằng 0,6 (A)

II Khi ở chế độ tới hạn

- Giả sử R = 105,625 (Ω)

=> Khi này R = 𝑹𝒕𝒄=> Ch ế độ ớ ạ t i h n

* Ch y Scope cho Vo ạ

* Chạy Scope cho dòng điện iL

II Khi ở chế độ gián đoạn

- Giả sử R = 200 (Ω)

=> Khi này R > 𝑹𝒕𝒄=> Ch ế độ gián đoạn

* Ch y Scope cho Vo ạ

* Ch y ạ Scope cho dòng điện iL

Em xin chân thành cảm ơn!