CHƯƠNG ICÁC PHẦN TỬ BÁN DẪN CÔNG SUẤTTrong một thời gian dài ứng dụng của kỹ thuật điện tử chủ yếu là trong lĩnh vực tần số cao. Từ những năm 50 ngành điện tử công nghiệp ra đời nhưng ứng dụng của chúng bị hạn chế vì thiếu những linh kiện điện tử công suất có hiệu suất cao, kích thước nhỏ và đặc biệt là có độ tin cậy cao. Các đèn điện tử chân không và có khí, các đèn thuỷ ngân không đáp ứng được yêu cầu khắt khe của điều khiển công
1 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 2 Mục tiêu của môn học ắ Phân tích và thiết kế các sơ đồ mạch động lực và mạch điều khiển các bộ biến đổi năng lợngđiệndùngcácthiếtbịđiệntửcôngsuất ắ TìmhiểuvaitròĐiệntửcôngsuấttrong ngành tự động hoá nói chung và nền kinh tế quốc dân nói riêng. 3 ắ Chơng1: Cáclinhkiệnbándẫncôngsuấtđiềukhiển. ắ Chơng2: Chỉnhlu điều khiển BBĐ xoay chiều một chiều. ắ Chơng 3: BBĐ xoay chiều xoay chiều ắ Chơng 4: Bộ băm xung áp BBĐ một chiều một chiều. ắ Chơng 5: Nghịch lu BBĐ một chiều xoay chiều. ắ Đồ án môn học Điện tử công suất. Tóm tắt nội dung của môn học ĐTCS 4 Tãm t¾t néi dung cña m«n häc §TCS 5 Tổng quan về điện tử công suất ắ Các linh kiện điện tử thông thờng đợc dùng nhiều trong kỹ thuật điều khiển thờng chịu đợc dòng và áp nhỏ. ắ Điện tử công suất là những thiết bị làm việc với dòng và áp lớn. ắ Bản chất làm việc nh khoá điện tử đóng cắt với tần số cao. 6 øng dông ®iÖn tö c«ng suÊt trong thùc tÕ 7 ứng dụng trong thực tế của điện tử công suất ắ Tạo ra các bộ nguồn có điều khiển hoặc không điều khiển cung cấp điện năng cho tải. VD: Biến tần, BBĐ một chiều một chiều, bộ đổi điện ắ Tạo ra các bộ đóng cắt điện không tiếp điểm. ắ Tạo ra các bộ biến đổi để tự động điều chỉnh hệ thống. 8 Chơng 1: Các linh kiện BDCS ĐK Phân loại theo tính năng điều khiển nh sau: ắ Loại 1: không điều khiển: Diot, Diac ắ Loại 2: Chỉ điều khiển mở: Thyristor, Triac ắ Loại 3: Điều khiển đợc cả mở và khoá: GTO, BJT, MOSFET, IGBT, IGCT, MTO 9 § 1.1 THYRISTOR 1. CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng. a. CÊu t¹o 10 § 1.1 THYRISTOR b. Nguyªn lý ho¹t ®éng [...]... điện tử - Điều kiện mở IB>IC/ hay IB =Kbh IC/ : Kbh =1,2-1,5 - Điện áp rơi khi mở UCEbh=1-1,5 (V) - Điều kiện khoá? - Mắc tải vào cực nào? 32 Đ 1.4 TRANZITOR CễNG SUT - BJT 2 u nhợc điểm của Tranzitor công suất u điểm: Thời gian chuyển mạch của BJT (1 2 às) ứng dụng ntn? Nhợc điểm: - So sánh cực gốc và cực điều khiển? - Khả năng quá tải? 33 Đ 1.4 TRANZITOR CễNG SUT - BJT 3 Tranzitor công suất trên... THYRISTOR 4 Thyristor thực tế Tần số 50 -60 Hz và công suất 1KVA 50 MVA 19 Đ 1.1 THYRISTOR 20 Đ 1.2 Triac 1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động a Cấu tạo 21 Đ 1.2 Triac 1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động b Nguyên lý hoạt động - Điều kiện mở Triac? - Điều kiện khoáTriac? - Có mở tự nhiên và bị đánh thủng không? - Mạch điều khiển có phức tạp không? - Công suất và tần số làm việc? 22 Đ 1.2 Triac Làm thế nào... hoạt động b Nguyên lý hoạt động Xung điều khiển mở và khoá ntn? Giá trị dòng và áp lớn hay nhỏ? 27 Đ1.3 THYRISTOR KHO CC K- GTO Lu ý: - Điều khiển đợc mở và khoá - ứng dụng ở đâu? vì sao? - Tần số và công suất? - Tại sao xung mở và khoá khác nhau? +Xung mở dơng 3%-5% dòng qua GTO +Xung khoá âm 30%-50% dòng qua GTO 28 Đ1.3 THYRISTOR KHO CC K- GTO 2 Mạch bảo vệ Đặt vấn đề: - di/dt và du/dt rất lớn - Trờng... < 0 13 Đ 1.1 THYRISTOR 2 Các đặc tính a Đặc tính tĩnh 14 Đ 1.1 THYRISTOR b Đặc tính động Thời gian mở (ton) ton 200 (às) Thời gian khoá (toff) Thyristor tần số cao toff 10-:- 50 (às) Thyristor tần số thấp toff 100-:-300 (às) 15 Đ 1.1 THYRISTOR c Đặc tính điều khiển 16 Đ 1.1 THYRISTOR 3 Thông số dùng để chọn Thyristor a Dòng điện trung bình cho phép chạy qua Thyristor Iv Cách chọn van: + Làm mát... nguyên lý hoạt động a Cấu tạo 35 Đ 1.5 TRANZITOR TRNG MOSFET 1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động b Nguyên lý hoạt động Khi nào MOSFET mở và khoá? 2 Đặc Điểm - Luôn tồn tại một Diot ngợc giữa D và S - Là phần tử có tần số đóng cắt rất lớn do đợc điều khiển bằng điện áp 36 . MTO 9 § 1. 1 THYRISTOR 1. CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng. a. CÊu t¹o 10 § 1. 1 THYRISTOR b. Nguyªn lý ho¹t ®éng 11 § 1. 1 THYRISTOR H·y xem khi nµo Thyristor më vµ khi nµo kho¸? 12 § 1. 1 THYRISTOR Yªu. luận: 14 § 1. 1 THYRISTOR 2. C¸c ®Æc tÝnh a. §Æc tÝnh tÜnh 15 Đ 1. 1 THYRISTOR b. Đặc tính động. ắThời gian mở. (t on ) t on 200 (às). ắThời gian khoá. (t off ) Thyristor tần số cao t off 10 -:-. (t off ) Thyristor tần số cao t off 10 -:- 50 (às) Thyristor tần số thấp t off 10 0-:-300 (às). 16 § 1. 1 THYRISTOR c. §Æc tÝnh ®iÒu khiÓn 17 Đ 1. 1 THYRISTOR 3. Thông số dùng để chọn Thyristor a. Dòng điện trung