Bài giảng thực hành điện tử công suất pot

B B À À I I G G I I Ả Ả N N G G T T h h ự ự c c h h à à n n h h Đ Đ I I Ệ Ệ N N T T Ử Ử C C Ô Ô N N G G S S U U Ấ Ấ T T L L Ư Ư U U H H À À N N H H N N Ộ Ộ I I B B Ộ Ộ 2 2 0 0 0 0 8 8 Đ Đ Ạ Ạ I I H H Ọ Ọ C C C C Ô Ô N N G G N N G G H H I I Ệ Ệ P P T T P P . . H H C C M M K K H H O O A A C C Ô Ô N N G G N N G G H H Ệ Ệ Đ Đ I I Ệ Ệ N N T T Ử Ử - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - BIÊN SOẠN: KS Phan Hữu Tước R1 12 V Dz VR Vref 12V R2 R3 C1 C2 16 13 6 5 1 9 10 12 14 15 IC TCA 785 OUT1 OUT2 24V AC A B A B 220V AC MỤC LỤC Bài thí nghiệm số 1: Linh kiện điện tử công suất 1 Bài thí nghiệm số 2: Các phương pháp điều khiển 11 Bài thí nghiệm số 3: Chỉnh lưu công suất 24 Bài thí nghiệm số 4: Biến đổi điện áp xoay chiều 33 Bài thí nghiệm số 5: Biến đổi điện áp một chiều 39 Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 1 Bài thí nghiệm số 1 LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT A. Khái quát về điện tử công suất : Các thiết bị Điện tử Công Suất cho phép điều khiển và chuyển đổi các ín hiệu điện tử công suất nhỏ thành công suất lớn đề điều khiển cho các thiết bị chấp hành như máy điện , các thiết bị công nghệ khác. Các áp dụng chủ yếu của Điệ Tử Công Suất gồm : 1. Sơ đồ chỉnh lưu công suất dùng để thực hiện các phép biến đổi dòng điện xoay (AC) thành dòng điện 1 chiều ( DC ). Ứng dụng chủ yếu của sơ đồ này là điều khiển các động cơ DC bằng nguồn điện lưới xoay chiều AC. 2. Sơ đồ nghịch lưu dùng để thực hiện phép biến đổi dòng điện 1 chiều (DC) thành xoay chiều sử dụng các sơ đồ công suất. 3. Sơ đồ biến đổi điện áp 1 chiều sử dụng trong các sơ đồ điều khiển công suất, điều khiển hoạt động của động cơ DC. 4. Sơ đồ biến đổi điện áp xoay chiều với ứng dụng chính là điều khiển động cơ AC bằng lưới điện xoay chiều AC. 5. Sơ đồ biến tần thực hiện biến đổi cả về tần số và giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều . Sử dụng để điều khiển chính xác tốc độ động cơ AC. B. Các linh kiện công suất: Các linh kiện công suất được sử dụng hiện nay là Diode Công suất , Thyristor (SCR), TRIAC, transistor Công suất ( BJT , MOSFET ) , IGBT, GTO ,…. 1. Diode Công Suất : Diode bán dẫn được cấu tạo trênlớp tiếp xúc bán dẫn khác loại ( hình 1.a ) thường là bán dẫn loại N và loại P. Hình 1b là kí hiệu theo quy ước và hình 1c là hình dạng thực tế của diode công suất. Do hiệu ứng khuếch tán các phần tử tải điện cơ bản giữa 2 miền , tại lớp tiếp xúc (phần truyền) sẽ hình thành 1 hiệu điện thế tiếp xúc , tạo ra từ trường E để ngăn ngừa sự khuếch tán tiếp tục của các phần tử tải điện cơ bản . Kết quả là ở trạng thái cân bằng , ở ranh giới tiếp xúc tạo ra vùng nghèo các phần tử tải điện. Khi đặt vào diode một điện trường ngoài ( U ) , trạng thái cân bằng bị phá vỡ , nếu nối điện thế ngoài theo chiều dương + với Katod và chiều âm – nối với Anod của diode , sẽ tạo ra điện trườn ngoài cùng chiều với điện thế tiếp xúc, điện trường tổng cộng sẽ làm tăng hàng rào điện thế , làm vùng nghèo được mở rộng .Vùng nghèo của lớp tiếp xúc khôn cho phép các phần tử tải điện chuyển qua phần truyền và dòng qua phần truyền chỉ là dòng điện rò ( dòng rỉ ) Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 2 P N A K U A K Nối điện thế ngoài theo chiều + với Anod và – với Katod của diode , điện trường ngoài sẽ ngược chiều với điện trường của điện áp tiếp xúc , điện trường tổng cộng sẽ làm giảm hàng rào điện thế , cho phép các phần tử tải điện dịch chuyển qua vùng tiếp xúc và tạo ra dòng điện qua diode. Trên hình 1b mô tả đặc tuyến volt-ampe của diode tương ứng với quá trình mô tả trên .Ứng với nhánh phân cực ngược dòng rĩ là hông đáng kể , song nó phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Diode công suất làm việc với dòng thuận lớn vì vậy đòi hỏi chế độ giảm nhiệt hợp lí , thích hợp . Thông thường sẽ có 1 cực tính được chế tạo thuận lợi cho việc ghép với nhôm tản nhiệt. Các diode công suất sử dụng cho các thiết bị công nghiệp thường đòi hỏi phải có khả năng chịu đựng điện áp ngược lớn , khoảng vài trăm cho đến vài ngàn Volt. Dòng điện định mức ( dòng tải chính hay dòng thuận ) phải đạt vài trăm Ampe. 2. Thyristor – SCR ( Silic Controler Retiffier ) Thyristor có tên ghép là thyratron va transistor , được cấu tạo từ bốn lớp chất bán dẫn p-n-p-n như hình 2a , có các điện cực A(Anod) K(Katod), G ( gate) , kí hiệu qui ước như hình 2b và hình dáng bên ngoài như hình 2c. A K G P1 N1 P2 N2 A G K K G A J1 J2 J3 Thyristor có 3 lớp tiếp xúc J1, J2, J3 với các điện trườn nội gây ra bởi hiệu ứng tiếp xúc giữa hai lớp chất bán dẫn E1, E2, E3 có chiều như trên hình 3a . Khi nối Anod với cực + và Katod với cực – của nguồn một chiều thì J1 , J3 được phân cực thuận và J2 được phân cực nghịch . Kế quả là toàn bộ điện thế nguồn đặt lên lớp tiếp xúc J2. Nếu tác động vào cực Gate một điện thế dương so với Katod sẽ làm cho các phần tử tải điện cơ bản của N2 ( điện tử ) chảy sang P2 , một phần điện tử chảy vào cực Gate ( tạo thành dòng điều khiển , đa số các phần tử còn lại chịu lực hút của điện Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 3 trường tổng hợp trên J2 và chuyển động qua J2 . Nhận năng lượng đủ lớn của điện trường tổng cộng , các điện tử sẻ bị Ion hóa các nguyên tử bán dẫn tạo ra các lớp điện tử mới ( điện tử thứ cấp ) . Các điện tử thứ cấp lại nhận năng lượng và gây Ion hóa tiếp theo . Kết quả là tạo ra một thác lũ điện tử trong lớp tiếp xúc J2 chảy vào N1 , sau đó qua cưc P1 và tới cực Anod tạo thành dòng qua Thyristor . Thy ris tor làm việc trong chế độ này là chế độ mở , có điện trở thuấn nhỏ và dòng dẫn lớn nhất . Khi Thyristor đã mở ( dẫn ) thì tín hiệu điều khiển trở nên mất tác dụng. Trong trường hợp không có tín hiệu điều khiển ở cực Gate hiện tượng thác lũ như trên vẫn có thể xãy ra khi tăng điện thế U đặt lên Thyristor. Khi điện thế U đủ lớn ( U>Umồi ) các điện tử nhận đủ năng lượng để gây ra quá trình Ion hóa do va chạm , làm mở Thyristor trong trường hợp này hoạt động của Thyristor gần giống như hoạt động của đèn Neon. Để đưa Thyristor rở về trạng thái khóa , cần tiến hành theo 2 cách như sau : _ Giảm dòng dẫn I xuồng giá trị duy trì trạng thái dẫn . _ Đảo chiều điện hế phân áp U hoặc tạo điện thế phân cực ngược cho Thyristor. Khi đặt điện áp ngược lên Thyristor đang dẫn ( Anod nối – và Katod nối + ) 2 lớp tiếp xúc J1 và J3 bị phân cực ngược , J2 được phân cực thuận . Các điện tử đang hiện diện trong Thyristor sẻ đảo chiều hành trình tạo dòng điện ngược từ Anod về Katod và về cực – của nguồn. Tại thời điểm chuyển từ mở sang cấm dòng điện này khá lớn , sau đó khi J1 và J3 bị cấm , các điện tử giữa chúng sẽ dần bị tiêu tán , cấu trúc phần truyền của Thyristor được khôi phục trở lại , Thyristor chuyển sang trạng thái cấm với dòng đi qua nó nhỏ lại . Quá trình thay đổi dòng qua Thyristor từ mở sang cấm được mô tả trên hình 3a .Sau khi Thyristor cấm việc đảo cực điện thế U ( U>Umồi trên Thyristorhay Anod nối + và Katod nối - ) không làm Thyristor dẫn . Cần lưu ý khi Thyristor chuyển từ dẫn sang cấm trong khoảng thời gian đầu ( T OFF ) khoảng vài chục s , Thyristor còn dẫn với dòng ngược lớn . Nếu trong khỏng thời gian này đặt lên Thyristor ngay 1 điện thế ngược có thể làm hỏng Thyristor. Đặt trưng Volt –Ampe của Thyristor được mô tả như hình 3b. Thyristor có cấu trúc và hoạt động tương đương với cặp transistor ghép liên kết collector-base như hình 3c. Mỗi loại thyristor có cấu tạo đặc trưng khác nhau , do đó khi sử dụng cần lựa chọn loại nào cho thích hợp với yêu cầu . _ Dòng điện định mức I đm : tùy loại 1A đến 1000A _ Dòng rĩ khoảng vài mA _ Điện áp ngược cực đại U ngược max : từ vài trăm Volt cho đến vài KV _ Dòng điện điều khiển I G : thông thường khoảng 200mA đến 500mA _ Tốc độ tăng dòng điện dI/dT : vài A/s _ Tốc độ tăng điện áp dV/dT : V/s _ Thời gian khóa khoảng vài chục s _ Thời gian mở khoảng vài s Quá trình chuyển từ mở sang đóng không xãy ra tức thời .Nếu Thyristor chưa cấm hẳn mà xác lập lại điện thế U để U A-K dương sẻ làm đoản mạch nguồn và làm Thyristor hỏng . Khi đặ vào Thyristor điện thế xoay chiều , Thyristor chỉ làm việc với bán kỳ dương mà không làm việcở bán kỳ âm của điện thế nuôi. Ở bán kỳ âm thyristor sẽ tự động chuyển về chế độ cấm do có sự đảo chiều điện thế của nguồn cung cấp. Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 4 3. TRIAC ( Triode Alternative Current ) Như đã trình bày ở trên , Thyristor là linh kiện chỉ mở khi phân cực d8iện áp U A-K dương . Nếu như ghép 2 Thyristor song song ngược chiều nhau , có thể điều khiển mở được 2 chiều âm va dương .Trong trường hợp này cần phải có 2 tín hiệu điều khiển đồng bộ với nhau nên gây chút khó khăn . Do đó để khắc phục vấn đề này gnười ta chế tạo ra 1 linh kiện đó là TRIAC . TRIAC là linh kiện tương đương 2 Thyristor ghép song song nhưng ngược chiều nhau và có chung 1 cực điều khiển . T2 T1 G N3 P1 N1 P2 N2 P1 N1 P2 N2 G T2 T1 N3 Do TRIAC làm việc được với cả nguồn dương và nguồn âm nên khái niện Anod và katod không còn phù hợp nữa . Các cực của TRIAC được sử dụng là T1 ( MT1 ) và T2 ( MT2) cho các cực lối ra và cực điều khiển Gate ỏ gần T1. Cấu trúc cấu tạo của TRIAC có thể mô tả bằng 2 cấu trúc chứa 4 lớp chất bán dẫn Ta và Tb tương tự như hình 4a. Trong trường hợp T2 n61i với nguồn + và T1 nối với nguồn - , Gate nối với + , 1 phần TRIAC làm việc giống như 1 Thyristor thông thường . Nếu nguồn phân cực ngược lại , điện tử trong vùng N3 sẽ phóng vào P2 gây ra quá trình thác lũ do va chạm làm dẫn Tb. Trong thực tế TRIAC được thiết kế với cấu trúc liên kết với các lớp chất bán dẫn N1, P1, N2, P2 là chung cho 2 nữa . Ký hiệu qui ước TRIAC như hình 4b. Đặc trưng Volt-Ampe của TRIAC có tính đối xứng nhu hình 5 . Nhánh ở phần tư thứ 1 tương ứng với trường hợp V T2 > V T1 , nhánh ở phần tư thứ 3 mang đặc trưng tương ứng với sự đảo chiều điện thế phân cực , nghĩa là V T2 < V T1 . Khác với Thyristor , TRIAC có thể làm việc với điện thế điều khiển âm và không đổi trạng thái khi đảo cực của nguồn điện thế nuôi. 4. Transistor MOS công suất Transistor MOS công suất thực chất là transistor trường hay còn gọi là FET ( Field Effect Transistor ) tuy nhiên FET công suất thường được chế tạo bằng công nghệ MOS ( Metal-Oxide-Semiconductor ) nên thường gôi là MOSFET công suất. MOSFET công suất là 1 linh kiện chuyển mach điện tử nhanh và công suất lớn . Cấu trúc MOSFET có các cực chính là : Drain (máng) , Source (nguồn) và cực khiển Gate (cực cửa) . Khác với transistor lưỡng cực thông thường , khi điện áp giữa cực Gate và cực Source có giá trị là 0 V thì MOSFET khôn dẫn cho dù điện thế giữa 2 cực đạt đến giá trị vài trăm Volt. Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 5 C. Đặc Điểm Sử Dụng Transistor Lƣỡng Cực, MOSFET, Thyristor Do đặc điểm làm việc chịu đựng điện áp cao , dòng lớn , các đặc tính cách điện cao khi ngắt và điện trở dẫn nhỏ , khả năng chuyển mạch nhanh , dễ ghép với sơ đồ điện tử , ……. Các linh kiện Điện Tử Công Suất được ứng dụng rọng rải thay cho các chuyển mạch tiếp điểm. Việc lựa chọn linh kiện nào cho từng ứng dụng cụ thể phụ thuộc vào các trị số giới hạn , các tổn hao , thời gian chuyển mạch nhanh hay chậm , giá thành, … Thyristor có trị số giới hạn về dòng điện và điện áp là cao nhất , tổn hao nhỏ , giá thành tương đối .Tuy nhiên Thyristor có thời gian chuyển mạch chậm vì vậy chỉ thích hợp cho các mạch sơ đồ biến đổi điện áp lưới ( có tần số 50Hz hoặc 60Hz ) như các bộ chỉnh lưu, biến đổi điện áp xoay chiều , nghich lưu biến tần với tần số thấp (thường < 250Hz). Đối với các sơ đồ nghịch lưu ần số cao ( > 15KHz ) thì sử dụng MOSFET thích hợp hơn . Ở dãy tần 20KHz – 100KHz , transistor lưỡng cực thường được sử dụng vì có đặc tính tác động nhanh, tuy tổn hao điều khiển nhiều hơn MOSFET . Về chế độ nhiệt , các transistor công suất có thể chiu nhiệt đạt 200 0 C , trong khi đó Thyristor chỉ đạt đến 125 0 C. Đặc biệt do các mạch công suất hay có sự cố, Thyristor có tính bảo vệ chống lại sự cố nên thường được chọn để sử dụng. TRIAC thường có công suất nhỏ hơn so với Thyristor nên khả năng sử dụng chúng cũng bị giới hạn , chỉ được sử dụng trong các mạch công suất vừa và nhỏ. D. Các Linh Kiện Công Suất Khác 1. GTO (gate turn-off thyristor ) Có cấu tao phức tạp hơn Thyristor thông thường nhằm giải quyết vấn đề khó khăn khi sử dụng Thyristor là làm sao để ngắt khi đang dẫn . Ở đây GTO có thể ngắt bằng cách kích vào cực Gate 1 xung âm , trước đó GTO dẫn nếu được phân cực thuận vào được kích bằng xung dương. Hình 6 : Cấu tạo , kí hiệu , sơ đồ tương đương và hình dạng của GTO GTO có cấu tạo gồm bốn lớp pnpn tương tự với thyristor thông thường (SCR)- hình 6a, với các tính năng tương tự của thyristor với điểm khác biệt là có thể điều khiển ngắt dòng điện qua nó. Mạch tương đương GTO được vẽ trên hình 6c có cấu trúc tương tự mạch mô tả SCR nhưng có thêm cổng kích ngắt mắc song song cổng Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 6 kích đóng. Ký hiệu linh kiện GTO vẽ trên hình 6b. Cấu trúc thực tế (loại GTO đối xứng) hình 6. GTO được kích đóng bằng xung dòng điện tương tự như khi kích đóng thyristor thông thường. Dòng điện kích đóng được tăng đến giá trị I GM và sau đó giảm xuống đến giá trị I G . Điểm khác biệt so với yêu cầu xung kích đóng SCR là dòng kích i G phải tiếp tục duy trì trong suốt thời gian GTO dẫn điện. Hình 7: cấu tạo và nguyên tắt đóng ngắt GTO Hình 8 Đặc tính đóng ngắt Hình 9 Quá trình thay đổi trạng thái đóng ngắt của GTO Để kích ngắt GTO, xung dòng điện âm lớn được đưa vào cổng G – cathode với độ dốc (di GQ /dt) lớn hơn giá trị qui định của linh kiện, nó đẩy các hạt mang điện khỏi cathode, tức ra khỏi emitter của transistor pnp và transistor npn sẽ không thể hoạt động ở chế độ tái sinh. Sau khi transistor npn tắt, transistor pnp còn lại sẽ hoạt động Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 7 với cổng kích đóng ở trạng thái mở và linh kiện trở về trạng thái không dẫn điện. Tuy nhiên, dòng điện yêu cầu mạch cổng G để tắt GTO có giá trị khá lớn. Trong khi xung dòng điện cần đưa vào cổng để kích đóng GTO chỉ cần đạt giá trị khoảng 3-5%, tức khoảng 30A với độ rộng xung 10µs đối với loại linh kiện có dòng định mức 1000A thì xung dòng điện kích cổng để ngắt GTO cần đạt đến khoảng 30- 50%, tức khoảng 300A với độ rộng xung khoảng 20-50 s. Mạch cổng phải thiết kế có khả năng tạo xung dòng kích tối thiểu đạt các giá trị yêu cầu trên (I GQM ). Điện áp cung cấp mạch cổng để tạo xung dòng lớn vừa nêu thường có giá trị thấp, khoảng 10-20V với độ rộng xung khoảng 20-50 s, năng lượng tiêu tốn cho việc thực hiện kích ngắt GTO không cao. Quá trình điện áp và dòng điện mạch anode và mạch cổng khi kích đóng GTO và kích ngắt nó được mô tả trên hình hình 8 và hình 9. Năng lượng kích ngắt GTO nhiều gấp 10-20 lần năng lượng cần cho quá trình kích đóng GTO. Điểm bất lợi về mạch kích ngắt là một nhược điểm của GTO khi so sánh nó với IGBT. Hệ quả là thời gian ngắt dòng điện kéo dài, khả năng chịu di/dt, dv/dt kém, mạch bảo vệ khi kích đóng và kích ngắt làm tăng chi phí lắp đặt cũng như làm công suất tổn hao tăng lên. Do khả năng kích ngắt chậm nên GTO được sử dụng trong các bộ nghịch lưu điều chế độ rộng xung (PWM) với tần số đóng ngắt thấp. Tuy nhiên, điều này chấp nhận được trong các ứng dụng công suất lớn. Mạch điều khiển kích ngắt GTO có giá thành tương đương giá thành linh kiện. Độ sụt áp của GTO khi dẫn điện cao hơn khoảng 50% so với thyristor nhưng thấp hơn 50% so với IGBT với cùng định mức. GTO có khả năng chịu tải công suất lớn hơn IGBT và được ứng dụng trong các thiết bị điều khiển hệ thống lưới điện (FACTS Controller) đến công suất vài trăm MW. GTO được chia làm hai loại - loại cho phép chịu áp ngược (symmetrical), và loại “nối tắt anode” (anode short GTO thyristor) chỉ có khả năng khoá áp thuận trị số lớn. Loại thứ nhất có cấu trúc giống như SCR, có khả năng chịu được áp khóa và áp ngược với giá trị lớn gần như nhau. Lọai thứ hai- GTO có anode nối tắt, có một phần lớp J 1 bị nối tắt nhờ lớp n+ hình 6. Do đó, khả năng khóa áp ngược của lọai GTO này kém, bằng khả năng chịu áp ngược của lớp J 3 (khoảng dưới 15V). Tuy nhiên, bù lại, cấu tạo của nó cho phép đạt được khả năng chịu áp khóa và dòng điện lớn cũng như khả năng giảm sụt áp khi dẫn điện và nó thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tần số đóng ngắt lớn nhưng không cần khả năng chịu áp ngược cao (chẳng hạn các bộ nghịch lưu áp). Để tăng cường hiệu quả sử dụng, các GTO còn được chế tạo với diode ngược tích hợp trong linh kiện (reverse conducting GTO Thyristor hoặc asymmetric GTO). Cấu tạo linh kiện gồm phần GTO có anode đối xứng và phần gọi là diode phục hồi nhanh (fast recovery diode), cho phép linh kiện dẫn dòng điện ngược mà không cần lắp đặt diode ngược ở ngoài linh kiện, làm giảm kích thước và khối lượng mạch điện sử dụng GTO Linh kiện GTO cần phải có mạch bảo vệ. Quá trình ngắt GTO đòi hỏi sử dụng xung dòng kích đủ rộng. Điều này dẫn đến thời gian ngắt dài, khả năng di/dt và dv/dt Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 8 của GTO thấp. Vì thế, cần phải giới hạn các trị số hoạt động không vượt quá giá trị an toàn trong quá trình ngắt GTO. 2. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) IGBT là linh kiện kết hợp giữa đặc tính tác động nhanh và công suất lớn của Transistor lưỡng cực với tổng trở ngã vào và chịu điện thế điều khiển lớn ở cực cổng của MOSFET. Cấu tạo , kí hiệu và sơ đồ tương đương có dạng như hình 10 Hình 10 : Cấu tạo, hình dạng và sơ đồ tương đương của IGBT E. Khảo Sát Đặc Tính Của Diode, SCR và TRIAC I. Khảo sát DIODE công suất : 1. Nối nguồn +12V qua tải bóng đèn và diode như hình 11a để mắc phân cực ngược cho diode . Đo sụt áp trên diode và dòng qua diode. 2. Nối nguồn +12V qua tải bóng đèn và diode như hình 11b để mắc phân cực thuận cho diode . Đo sụt áp trên diode và dòng qua diode. Hinh a Hinh b D +12V D +12V Hình 11 : Diode được phân cực bằng nguồn 1 chiều 3. Nối nguồn ~ 24V qua tải bóng đèn và diode như hình 12a . Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu trên tải bóng đèn . p + n - p p n n n n C E E G Cách điện C E G D S pn p np n [...]... phƣơng pháp PWM 23 OUT 1 B1 D3 R3 COM A1 OUT 2 Bài TN số 3: Chỉnh lưu công suất BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3 CHỈNH LƢU CÔNG SUẤT A THIẾT BỊ SỬ DỤNG 1 Thiết bị thực tập cho điện tử công suất PE-501 và PE-502 , Mô hình Điện Tử Công Suất và các bảng chức năng : _ Bảng nguồn , cầu dao tự động , cầu chì, đèn báo nguồn , tải đèn , tải motor _ Bảng chứa linh kiện công suất _ Bảng mạch tạo xung đồng bộ điều khiển SCR... động của Thyristor và TRIAC 10 Bài TN số 2: Các phương pháp điều khiển BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN A THIẾT BỊ SỬ DỤNG 1 Thiết bị thực tập cho điện tử công suất PE-501 , PE-502 và PE-503 và các bảng chức năng : _ Bảng nguồn , cầu dao tự động , cầu chì, đèn báo nguồn , tải đèn , tải motor _ Bảng chúa linh kiện công suất _ Bảng chứa bộ liên kết quang , bộ liên kết biến thế xung , nguồn... Mô hình thực tập PE-502, PE-503 và Mô Hình Điện tử Công Suất Các bảng chức năng : _ Bảng nguồn , cầu dao tự động , cầu chì, đèn báo nguồn , tải đèn , tải motor _ Bảng chứa linh kiện công suất _ Bảng mạch tạo xung đồng bộ điều khiển SCR chứa 3 kênh CH-A, CH-B, CHC _ Các modul Chỉnh lưu 1pha, Chỉnh lưu 3 pha 2 Dao động ký 2 tia ( Oscilloscope ), đồng hồ VOM 3 Phụ tùng là dây cắm 2 đầu B CÁC BÀI THÍ... khiển 31 Bài TN số 3: Chỉnh lưu công suất 12V 12V A F1 TP1A OUT1 TP2A B CT1A 12V T1 12V T4 A OUT2 TP3A TP4A 12V F1 B CT3A 12V A TP1A OUT1 F2 TP2A B CT1A 12V T2 T5 F2 12V A OUT2 TP3A TP4A B CT3A 12V 12V A TP1A T3 T6 OUT1 F3 TP2A B CT1A 12V F3 12V A OUT2 TP3A TP4A CT3A B R LOAD Hình II.4 : Sơ đồ chỉnh lưu cấu điều khiển đối xứng 32 Bài TN số 4: Biến đổi điện áp xoay chiều BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4 BIẾN ĐỔI ĐIỆN... đồng hồ VOM 3 Phụ tùng là dây cắm 2 đầu B CÁC BÀI THỰC TẬP PHẦN I : Phƣơng Pháp Điều Khiển Toàn Pha *** Nhiệm vụ Phương pháp điều khiển toàn pha thực chất là điều khiển on-off, điều náy có nghĩa là các linh kiện công suất phải được điều khiển hoạt động giống như 1 khóa đóng ngắt Trong phương pháp này nhiệm vụ chủ yếu của nguồn kích là phải đãm bảo đủ điện áp kích hay dòng kích Biến trở là nguồn kích... đồ công suất như hình I.2 Cấp nguồn 24Vac cho sơ đồ 3 Ngã ra OUT nối với cực Gate của SCR, cực Katod nối GND 12 Bài TN số 2: Các phương pháp điều khiển 4 Sử dụng đồng hồ đo xác định điện áp ngã ra OUT so với GND Chỉnh biến trở P1 sao cho đèn ( tải ) vừa sáng Ghi nhận lại giá trị điện áp ngã ra tại thời điểm đó 5 Sử dụng dao động ký xác định dạng sóng trên 2 đầu tải 6 Chỉnh biến trở P1 để giảm điện. .. III.1 Mạch kích đơn giản sử dụng UJT _ Cấp nguồn xoay chiều ~ 24 Vac cho ngã vào bộ phát xung UJT Khi đó điện thế cấp cho mạch dao động có dạng xung đồng bộ với tín hiệu xoay chiều do điện thế ngã ra của mạch chỉnh lưu không có bộ lọc _ Tạo sơ đồ mạch công suất như hình Nguồn cung cấp cho mach công suất đồng thời là nguồn cung cấp cho cầu chỉnh lưu 2 Sử dụng dao động ký quan sát tín hiệu ra của mạch... Ghép 2 tín hiệu kích và thực hiện các bước tương tự để quan sát dạng sóng tải ở chế độ điều khiển toàn kỳ 22 Bài TN số 2: Các phương pháp điều khiển 24 V ac 24 V ac a) b) Hình IV.2 Sơ đồ mạch công suất PHẦN V: ĐIỀU KHIỂN BẰNG PHƢƠNG PHÁP PWM **** Nhiệm vụ Tìm hiểu phương pháp kích không đổng bộ, bằng phương pháp PWM, thường được sử dụng trong các bộ Inverter 1pha-3pha **** Các bƣớc thực hiện 1 Cấp nguồn.. .Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 4 Nối nguồn ~ 24V qua tải motor và diode như hình 12b Sử dụng dao động ký để quan sát tín hiệu trên tải motor 5 Trên cơ sở nguyên tắc hoạt động của diode , giải thích nguyên tắc... tải trở ( đèn ) theo điện áp vào b Thay thế tải trở ( đèn ) bằng tải có tính cảm nhu hình I.1b ( motor ) Vẽ dạng sóng của tín hiệu trên tải có tính cảm ( motor ) theo điện áp vào c So sánh dạng sóng trên 2 dạng tải trở và tải có tính cảm Giải thích sự khác nhau giữa chúng D1 D2 R LOAD 24V AC D4 D3 Hình II.1 : Sơ đồ cầu chỉnh lƣu bằng diode tải trở 25 Bài TN số 3: Chỉnh lưu công suất 2 Chỉnh lƣu Cầu . điện tử công suất : Các thiết bị Điện tử Công Suất cho phép điều khiển và chuyển đổi các ín hiệu điện tử công suất nhỏ thành công suất lớn đề điều khiển cho các thiết bị chấp hành như máy điện. Bài thí nghiệm số 5: Biến đổi điện áp một chiều 39 Bài TN số 1: Linh kiện điện tử công suất 1 Bài thí nghiệm số 1 LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT A. Khái quát về điện tử. Bài thí nghiệm số 1: Linh kiện điện tử công suất 1 Bài thí nghiệm số 2: Các phương pháp điều khiển 11 Bài thí nghiệm số 3: Chỉnh lưu công suất 24 Bài thí nghiệm số 4: Biến đổi điện