Điện tử công suất - CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN pps

Mạch chỉnh lưu bán kỳ - Tải RL• Do tình cảm kháng nên đường cong dòngđiện id kéo dài ra ngoài π ,khi mà u2 đã chuyển sang nửa chu kỳ âm... Mạch chỉnh lưu bán kỳ - Tải RL• Trị trung bình

Trang 1

Điện tử công suất - CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN

Trang 2

CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN

Là thiết bị biến đổi điện áp xoay

chiều thành một chiều

Trang 3

1.1 Chỉnh lưu nguồn một pha

Trang 4

Um

0 -Um

2

θ = ωt

Trang 5

ud  d 



Trang 6

Mạch chỉnh lưu bán kỳ - Tải RL

• Do tình cảm kháng nên đường cong dòngđiện id kéo dài ra ngoài π ,khi mà u2 đã

chuyển sang nửa chu kỳ âm

• Nếu chuyển góc tọa độ từ O sang O’ ,ứng với thời điểm cấp xung điều khiển mởSCR

 θ α 

sin U

2

Trang 7

Ridt

U

2 ai

dt

d

Trang 9

• Trong biểu thức trên θ = 0 tại góc tọa độ O’

• Khi θ = λ’ (tính từ góc toạ độ O’ ) thì id = 0,nên ta có quan hệ sau:

sin

φ α

Trang 10

• Nếu tính gốc tắt dòng từ gốc toạ độ O , kýhiệu λ = λ’ + α ta có biểu thức :

     tg φ 

α λ

e

φ α

sin

φ λ

Trang 11

• Xác định trị trung bình điện áp trên tải:

• Nếu tích phân hai vế từ O → λ’ , đồng thờighi nhận rằng id = 0 khi θ = 0 và θ = λ’ tacó:

 θ α 

sin U

0

Xdi

Trang 13

d

α θ

sin U

2

π

2

1 U

' 2

d

λ

0

2 d

Trang 14

• Trị trung bình dòng qua tải:

R U

Trang 15

1.1 Chỉnh lưu nguồn một pha

1.1.2 Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ

Trang 17

Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ - Tải RL

• Nếu XL >> R nên id là dòng liên tục

• Dòng id có cùng một giá trị Io khi:

θ = α và θ = π + α

• Xác định trị trung bình điện áp trên tải

• Khi T1 dẫn cho dòng chảy qua tải , ta cóphương trình:

L d

Ri

θ

sin U

d

Trang 18

• Lấy tích phân hai vế từ α  π + α và chiacho π , ta có :

α

d

α π

2

π

1

Trang 19

α

cos

π

U 2

2

d 

R U

Id  d

Trang 20

di X

E Ri

θ sin U

2

Trang 21

Trang 22

• Xác định trị trung bình điện áp trên tải

• Lấy tích phân hai vế từ α → λ và chiacho π , ta có :

λ α

2

π

1

Trang 23

• Nếu id là dòng gián đoạn id(α) =id(λ) = 0

π X

π

X

Trang 24

• Vậy với cả hai trường hợp (dòng gián

đoạn và dòng liên tục) thì ta có phươngtrình như sau:

 λ α 

π

E RI

Trang 25

Trang 26

α

cos

π

U 2

2 U

d d

2 d





Trang 27

1.1.3 Hiện tượng trùng dẫn

• Hiện tượng trùng dẫn chỉ xuất hiện trongcác sơ đồ mà số cuộn dây thứ cấp máybiến áp nguồn bằng hoặc lớn hơn 2

Trang 28

Hiện tượng trùng dẫn

• Giả sử L = ∞ với giả

thiết này dòng id xem

Id

Trang 29

Hiện tượng trùng dẫn

• Giả sử T1 dẫn i1 =Id

• Khi θ = θ2 = π + α ta có xung kích cho T2 SCR T2 dẫn vì lúc này e22> 0 Kết quả là

T1 & T2 cùng dẫn Hai nguồn e21 và e22

được nối lại theo mạch e21 – Lc – T1 – T2 –

Lc – e22

Trang 30

• Vậy dòng tải Id đã chuyển mạch từ T1

sang T2 Quá trình này gọi là Quá trình

chuyển mạch hay gọi là Hiện tượng

trùng dẫn.

Trang 31

2 e

e

c 21

22

Trang 32

αθ

sinU

2e

2 2

21

2 22

2 dt

di L

2

α θ

sin U

2 2

u

e e

u

c c

2 c

21 22

α θ

sin U

Trang 33

c 2

Trang 34

I X

2 d

Trang 35

d c

e

u e

θ

d

di X

Trang 38

I X

Trang 40

Mạch chỉnh lưu cầu – Tải R

Trang 41

– Trị trung bình điện áp trên tải Ud

 1 cos α 

π

U 2

Trang 42

• Trị trung bình của dòng qua tải

• Trị trung bình của dòng qua mỗi SCR

R

U

Id  d

2 I

IT  d

Trang 43

• Điện áp ngược cực đại trên mỗi SCR

2 max

Trang 44

Mạch chỉnh lưu cầu – Tải RL

Trang 45

Ri

θ

sin U

Trang 46

• Lấy tích phân từ α → π + α và chia cho π

α d

α π

2

d 

Trang 47

• Trị hiệu dụng của dòng thứ cấp máy biến áp:

α π

α

2 d

Trang 48

Mạch chỉnh lưu cầu – Tải RL – Trùng dẫn

Trang 49

Trang 50

θ

sin U

c

Trang 51

• Nếu chuyển góc toạ độ từ 0 sang θ2 , ta

α θ

sin U

 

 cos α cos θ α  X

U

2 i

c 2

Trang 52

ic = ic1 + ic2khi

iT2,4 + iT1,3 = Id

2

i i

2 c 1

c  

X 2

U

2 i

c

2 4

, 2

cosα cos θ α 

X2

U

2I

i

c

2 d

3 , 1

Trang 53

Khi kết thúc đoạn trùng dẫn, tức khi θ = µthì iT1,3 = 0, phương trình chuyển mạch códạng:

=>

 

 cos α cos μ α 

X 2

U

2 I

U 2

I X

2

α μ

cos

α

Trang 54

Δ

 

 cos α cos μ α  π

U

2 U

Trang 55

• Thay vào biểu thức (*) trên, ta có:

π

I X

2 U

Trang 56

• Khi Lc ≠ 0 trị trung bình của điện áp trên

2 U

2

d 

Trang 57

Mạch chỉnh lưu cầu – Tải RLE

Trang 58

Trang 59

• Vì tải có điện cảm L nên thực tế id là

E Ri

θ

sin U

d

Trang 60

• Lấy tích phân 2 vế từ α → π + α và chia hết cho

α π α

d 2

2

d 

Trang 61

Nếu xét hiện tượng trùng dẫn thì thay Ud = Ud’

Trang 62

1.1.5 Mạch chỉnh lưu cầu một pha

không đối xứng

Trong mạch sử dụng

một nửa SCR và một

nửa diod Ưu điểm là

điều khiển đơn giản hơn

Trang 63

Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha không đối xứng

Trang 64

Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha không đối xứng

Trong sơ đồ ta thấy thời gian dẫn dòngcủa diod là π + α

Còn thời gian dẫn dòng của SCR là π – α

Trang 65

1.2 CHỈNH LƯU NGUỒN 3 PHA

1.2.1 MẠCH CHỈNH LƯU HÌNH TIA

Do mạch tải có địện cảm L nên id thực tế là dòng liên tục :

id = Id

Trang 67

MẠCH CHỈNH LƯU HÌNH TIA

Góc kích SCR dẫn được tính từ giaođiểm của điện áp hai pha (dương)

Khỏang cách giữa hai xung kích là

Trị trung bình điện áp trên tải : 3

U 6

3 U

d sin

U

2 2

3 d

u 2

1 U

2 d

6 5

Trang 68

Xét trùng dẫn: LC ≠ 0

) 3

2 sin(

U 2 e

) 3

2 sin(

U 2 e

sin U

2 e

2 c

2 b

2 a

Trang 70

eb  c

Trang 71

• Giả sử T1 dẫn ,cho dòng chảy qua T1 là : iT1 = Id

• Khi θ = θ2 xuất hiện xung kích cho T2 dẫn

Lúc này cả 2 SCR T1 & T2 cùng dẫn cho dòng chảy qua làm cho 2 nguồn ea & eb ngắn mạch

• Nếu ta dời góc tọa độ từ 0 đến θ2 , ta có :

)6

sin(

U2e

)6

5sin(

U2e

2 b

2 a

Trang 72

U 6 e

2 )

sin(

U 6

0 e

2 u

c c

2

Lc c

X 2

U

6

i

c 2

Trang 73

• Giả sử quá trình chuyển mạch chỉ xảy ra

trong đọan từ θ2 -> θ3 và gọi  là góc

I X

2 )

cos(

Trang 74

• Hình dạng của điện áp tại ud trong đọan

trùng dẫn:

• Điện áp tải ud trong đoạn trùng dẫn được

xác định bởi phương trình sau:

Trang 75

a b

0

b

a b

d 2

) sin(

U

6 2

3 U

d 2

e

e 2

3 U

d 2

e

e e

2

3 U

cos cos( )

4

U6

Trang 76

• Thay vào phương trình chuyển mạch (**),

ta có:

• Vậy trường hợp Lc≠ 0 trị trung bình của

điện áp tải:

3 U

d /

d

Trang 79

2 u

θ

sin U

2 u

2 c

2

2 b

2

2 a

2

Trang 80

MẠCH CHỈNH LƯU HÌNH CẦU

Góc mở α được tính từ giao điểm giửa haipha:

Các xung điều khiển lệch nhau

được lần lượt đưa đến các cực điều khiểncủa SCR theo thứ tự : 1, 6, 2, 4, 3, 5, 1,

6

π

11

; 2

π

3

; 6

π

7

; 6

π

5

; 2

π

; 6

π

θ 

3

π

Trang 81

điểm của điện áp hai pha.

• Khỏang cách giữa hai xung kích là 3

2 

Trang 82

3 U

d

u 2

1 U

2 d

2

0

d d

Trang 84

θ3

e

θ 0

ec  b

Trang 85

Giả sử T1 dẫn ,cho dòng chảy qua T1 là :

i = Id

) 3

θ

sin U

2 e

2 c

2 b

2 a

Trang 86

U 2 e

2 b

2 a

Trang 87

U 6 e

2)

αθ

sin(

U6

0e

2u

c c

2

Lc c

U

6 i

c 2

Trang 88

• Giả sử quá trình chuyển mạch chỉ

xảy ra trong đọan từ θ2 -> θ3 và gọi

U 6

I X

2 )

α μ

cos(

α

Trang 89

• Hình dạng của điện áp tải ud trong đoạn

trùng dẫn:

• Điện áp tải ud trong đoạn trùng dẫn được

xác định bởi phương trình sau:

const I

i i

u

θ

d

di L

e

d 2

T 1

T

d

2 T c

b

d

1 T c

Trang 91

• Trong đoạn trùng dẫn điện áp trên tải ud

nhỏ so với trường hợp lý tưởng

Trị trung bình của điện áp tải Ud’ bị giảm

Trang 92

μ

0

b a

b

μ

θ

d 2

)

α θ

Δ

θ

d 2

Δ

θ

d 2

e

e e

π

2

3 U

Δ

Trang 93

3 U

π

2

I X

3 U

Δ μ  c d

Trang 94

I X

3 U

U

Trang 95

1.2.3 MẠCH CHỈNH LƯU CẦU KHÔNG ĐỐI XỨNG

Trang 96

MẠCH CHỈNH LƯU CẦU KHÔNG ĐỐI XỨNG

Trang 97

MẠCH CHỈNH LƯU CẦU KHÔNG ĐỐI

XỨNG

• Trong mạch người ta sử dụng 3 SCR và 3diod

• Giả sử mạch tải có điện cảm lớn nên ta

có thể xem như dòng tải được nắn thẳng,

id= Id

Trị tức thời của điện áp trên tải :

ud = ud1 + ud2

Trang 98

MẠCH CHỈNH LƯU CẦU KHÔNG ĐỐI XỨNG

• Trị trung bình của điện áp trên tải :

U 6

3 U

2

U 6

3 U

cos 2

U 6

3 U

2 d

2 2

d

2 1

d

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	1,43 MB