BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT_CHƯƠNG 5 Bộ biến đổi điện áp một chiều pps

1 Chương 5 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 2 Bộ biến đổi điện áp một chiều Giới thiệu:  Còn gọi là bộ chopper  Ngõ vào: điện áp DC cố định  Ngõ ra: điện áp DC thay đổi được  Dùng trong các bộ nguồn đóng ngắt (switching power supply), trong các ứng dụng điều khiển động cơ DC… Các dạng mạch khảo sát trong chương này:  Bộ biến đổi một chiều kiểu giảm áp (Bộ giảm áp)  Bộ biến đổi một chiều kiểu tăng áp (Bộ tăng áp)  Bộ biến đổi một chiều kép - Kiểu đảo dòng, - Kiểu đảo áp, - Dạng tổng quát 3 Bộ biến đổi điện áp một chiều Ví dụ ứng dụng: sơ đồ khối bộ ổn áp DC dùng bộ biến đổi điện áp một chiều 4 Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều U U t u t U U t T T 1 T 2 Nguyên lý hoạt động của một bộ biến đổi điện áp một chiều 5 Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều 6 Bộ giảm áp 7 Bộ giảm áp Chế độ dòng liên tục:  Điện áp ra u t có dạng xung  Giá trị trung bình của điện áp ngõ ra: 1 2 1 0 0 1 . T t t UT T T U u dt U U T T T        1 T T   : duty ratio (tỉ số điều chế) 1 0 1 0 t T U U T         Dòng trung bình ngõ ra: R E U I t t   8 Bộ giảm áp Chế độ dòng gián đoạn:  Tính thời gian S dẫn qua công thức:                    11e E U ln.t 1 T 2 , R L    Điện áp trung bình ngõ ra: ) T t 1.(E.U T t T .E T T .UU 221 t    9 Bộ giảm áp Góc phần tư làm việc 10 Bộ tăng áp [...]... Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng S1 S4 ut 1 .5 1 0 .5 0 1 .5 1 0 .5 0 300 200 100 0 0 it -10 -20 0 i -10 -20 0 0 .5 1 1 .5 2 Time (s) 2 .5 3 3 .5 4 x 10 -3 áp ứng của hệ thống Chopper lớp C + S1, S4: dạng xung kích, ut: điện áp ngõđộng icơdòng ngõđộc lậpdòng nguồn ra, t: DC kích từ ra, i: (Lư = 10mH, Rư = 0. 25 , fsw = 1000Hz = 0.44, V = 240V, E = 110V) I 0 Dòng tải có thể đổi chiều Ln hoạt động ở chế độ dòng liên tục Điện áp trung bình ngõ ra: Ut  U T1  U  ; T T1: thời gian S1 dẫn, T: chu kỳ đóng ngắt 17 Bộ. .. lọc cho bộ biến đổi điện áp một chiều 24 Mạch lọc cho bộ biến đổi điện áp một chiều Mạch lọc ngõ vào: Giả thiết bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp tần số đóng ngắt khơng đổi (T = const), Tụ lọc Cf chọn theo: I t max I Lit max hay C f  t max Cf  4 f U c max U U c max Trong đó:  f 1 T     L là cảm kháng mạch tải (L=L ph+Lt) imax là độ nhấp nhô lớn nhất cho phép của dòng điện tải... lớn để áp ra Uo có thể coi là liên tục và phẳng) U Uo  s 1  12 Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng 13 Bộ biến đổi kép dạng đảo dòng S1 S4 ut it 1 .5 1 0 .5 0 1 .5 1 0 .5 0 300 200 100 0 20 10 0 20 i 10 0 0 0 .5 1 1 .5 2 Time (s) 2 .5 3 3 .5 4 -3 x 10 áp ứng của hệ thống Chopper lớp C động cơ t: dòng ngõ lập S1, S4: dạng xung kích, ut: điện áp+ ngõ ra, iDC kích từ độc ra, i: dòng nguồn (Lư = 10mH, Rư = 0. 25 , fsw.. .Bộ tăng áp  Điện áp ra ut có dạng xung  Giá trị trung bình của điện áp ngõ ra: 1 0T  UT2 T U t   ut dt  1  U 2  U (1   ) T 0 T T T T1   : duty ratio (tỉ số điều chế) T  Nếu xem: - Ut là điện áp phía nguồn cấp năng lượng (E) - U là điện áp phía tải nhận năng lượng Ta có: U  Ut  Ut 1 11 Bộ tăng áp Ví dụ ứng dụng bộ tăng áp để có điện áp cao Uo từ nguồn Us có điện áp thấp (Giả... nhơ điện áp cho phép lớn nhất trên Cf 25 Mạch lọc cho bộ biến đổi điện áp một chiều Mạch lọc ngõ ra: Giả thiết cần lọc phẳng dòng ngõ ra it Nếu:   L  T (L: cảm kháng tải, R: điện trở tải), R Cần chọn sao cho: U  i max 4 f L 26 Ví dụ tính tốn Ví dụ 4.1: Bộ giảm áp cấp nguồn áp cho phần ứng của động cơ DC kích từ độc lập Nguồn một chiều U = 220V, tần số đóng ngắt f = 50 0Hz Động cơ có Rư = 2 sức điện. .. theo cả hai chiều - Điện áp ngõ ra biến thiên giữa –U và U - Giá trị trung bình điện áp ngõ ra (ở chế độ dòng liên tục): 2.T1 Ut  U (  1)  U (2  1) T 22 Bộ biến đổi kép dạng tổng qt Giản đồ kích 2: Để điện áp ra >0: - S1= ON, S2 = OFF, - S2, S3 đóng cắt ngược pha nhau - Giá trị trung bình điện áp ngõ ra (ở chế độ dòng liên tục): T U t  U 1  U  ; với T1: thời gian S2 dẫn T Để điện áp ra 55 {H.H Z] 35 Ví dụ tính tốn Ví du 4.3 Cho bộ biến đổi một chiều kép dạng đảo dòng Nguồn một chiều U = 230 V Tải là động cơ một chiều kích từ độc lập R ư L E, Biết Rư = 0,1  E = 220V Tính tỉ số   T1 khi: T . bộ biến đổi điện áp một chiều 4 Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều U U t u t U U t T T 1 T 2 Nguyên lý hoạt động của một bộ biến đổi điện áp một chiều 5 Điều khiển bộ biến đổi điện áp một. 1 Chương 5 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 2 Bộ biến đổi điện áp một chiều Giới thiệu:  Còn gọi là bộ chopper  Ngõ vào: điện áp DC cố định  Ngõ ra: điện áp DC thay đổi được . biến đổi một chiều kiểu tăng áp (Bộ tăng áp)  Bộ biến đổi một chiều kép - Kiểu đảo dòng, - Kiểu đảo áp, - Dạng tổng quát 3 Bộ biến đổi điện áp một chiều Ví dụ ứng dụng: sơ đồ khối bộ ổn áp