08_chuong 4_BIEN DOI DC_DONG KHONG LIEN TUC pdf

1 1 CHƯƠNG 3: BIẾN ĐỔI DC CHƯƠNG 3: BIẾN ĐỔI DC o GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU o CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 1. 1. Mạch biến đổi giảm áp Mạch biến đổi giảm áp (Buck Converter) (Buck Converter) 2. 2. Mạch biến đổi tăng áp Mạch biến đổi tăng áp (Boost Converter) (Boost Converter) o ỨNG DỤNG ỨNG DỤNG 2 2  Ở trên ta xét đến trường hợp dòng liên tục: là dòng trong cuộn cảm lúc nào cũng có trị dương trong toàn chu kỳ.  Dòng liên tục không phải là điều kiện cần để bộ chuyển đổi hoạt động. Một cách phân giải khác cần thiết là trường hợp dòng không liên tục. GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU 3 3 • Sơ đồ dạng sóng Dạng sóng dòng điện và điện áp của mạch Boost converter hoạt động ở chế độ không liên tục. GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU 4 4  Trong trường hợp năng lượng điện tích trữ trong cuộn dây cung cấp không đủ cho tải trong giai đoạn T off thì sẽ có một khoảng thời gian dòng điện đi qua cuộn dây bằng 0. Điểm khác biệt so với trường hợp trên là cuộn dây xả hết trong giai đoạn cuối của chu kỳ. GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU 5 5  Mặc dù nhỏ nhưng nó cũng tạo nên sự khác biệt. Dòng điện đi qua cuộn dây lúc bắt đầu chu kỳ là bằng 0, dòng I Lmax (với t=D.T ) là: L DTV I i L = max  Trong trạng thái OFF, dòng I L giảm về 0 sau khoảng thời gian δ.T : ( ) 0 max = − + L TVV I oi L δ GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU 6 6 • Từ hai phương trình trên ta tính được: • Dòng I o đi qua tải bằng với dòng đi diode D: • Thay I LMax và δ ở trên vào ta được: • Rút gọn ta được: GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU io i VV DV − = δ 2 maxL D o I II == ( ) io i io ii o VVL TDV VV DV L DTV I − = − = 22 22 o i i o LI TDV V V 2 1 2 += • Từ biểu thức trên ta thấy điện áp V out của chế độ không liên tục không những phụ thuộc vào chu kỳ mà còn phụ thuộc vào giá trị của cuộn dây, điện áp V in và I o . 7 7 • Giới hạn của Boost converter hoạt động ở chế độ liên tục và không liên tục: GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU 8 8 L S C + - V i d c RD 1 1. Mạch biến đổi giảm áp • Sơ đồ nguyên lý • Chức năng các linh kiện: S, L, C, D1, R. • Các giả thiết khi phân giải: CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 9 9 S D 1 C R L + - V i d c 1. Mạch biến đổi giảm áp • Chế độ ON dt di LVVVVVV L iLLi =−=⇒+= 00 Khi S đóng, do diode phân cực nghịch nên ngưng, ta có dòng điện chạy qua cuộn cảm. Điện thế cuộn cảm bằng: ( ) ( ) )1( 0 0 DT L VV i L VV DT i t i dt di i swon L i LLL       − =∆⇒ − = ∆ = ∆ ∆ = CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 10 10 L S D 1 C R + - V i d c 1. Mạch biến đổi giảm áp • Chế độ OFF Khi bật hở, diode trở nên phân cực thuận nên dẫn, và do đó cho dòng điện cuộn cảm chạy qua hình. Điện thế qua cuộn cảm khi bật hở: L V dt di dt di LVV LL L 0 0 − =⇒=−= ( ) ( ) )2( 1 1 0 0 TD L V i L V TD i t i swoffL LL       −=∆⇒ − = − ∆ = ∆ ∆ CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC . 1 1 CHƯƠNG 3: BIẾN ĐỔI DC CHƯƠNG 3: BIẾN ĐỔI DC o GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU o CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG. và điện áp của mạch Boost converter hoạt động ở chế độ không liên tục. GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU 4 4  Trong trường hợp năng lượng điện tích trữ trong cuộn dây cung cấp không đủ cho tải trong. áp t t t S δT T ON v L i L -Vo v i I Lmax I L DT T v i -v o t i i CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÒNG KHÔNG LIÊN TỤC 14 14 1. Dạng sóng mạch biến đổi giảm áp t t t S δT T ON v L i L -Vo v i I Lmax I L DT T v i -v o t