điện tử công xuất Chương 3

BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU Băm xung chiều (BXMC) thiết bị dùng để thay đổi điện áp chiều tải từ nguồn điện áp chiều cố định BXMC ứng dụng để điều chỉnh tốc độ động điện chiều, tạo nguồn ổn áp dải rộng 3.1 NGUYÊN LÝ CHUNG CỦA BĂM XUNG MỘT CHIỀU Hình 3.1 Nguyên lý băm xung chiều (BXMC) BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU λ Giá trị trung bình điện áp tải: λ- Thời gian khoá K đóng khoá K λ U R = ∫ Edt = E = E.γ T0 T γ - Hệ số điều chỉnh T – Chu kì đóng cắt Để thay đổi điện áp có hai cách: 1- Thay đổi thời gian đóng K giữ chu kì T không đổi ( PWM) 2- Thay đổi tần số đóng cắt: ƒ = 1⁄ Τ giữ thời gian đóng khoá K không đổi : λ=const BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU Ta thấy khóa điện tử Tr làm việc van bán dẫn, BXMC có nhiều ưu điểm như: - Hiệu suất cao tổn hao công suất biến đổi không đáng kể so với biến đổi liên tục, tổn hao van bán dẫn nhỏ - Độ xác cao chịu ảnh hưởng nhiệt độ môi trường yếu tố điều chỉnh thời gian đóng khóa Tr mà mà giá trị điện trở phần tử điều chỉnh điều chỉnh liên tục kinh điển - Kích thước gọn nhẹ BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU Tuy nhiên BXMC có nhược điểm là: - Cần có lọc đầu ra, làm tăng quán tính điều chỉnh - Tần số đóng cắt lớn gây nhiễu cho thiết bị xung quanh Các BXMC chia thành băm xung không đảo chiều băm xung có đảo chiều dòng tải Cấu trúc thực tế thường gặp BXMC hình 3.2 gồm khâu chủ yếu sau: Hình 3.2 Cấu trúc chung băm xung chiều BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU Bộ biến đổi điện áp chiều sử dụng van điều khiển hợp lý Nhiều trường hợp sử dụng Thyristor (T) cho loại công suất T lớn T van bán dẫn bán điều khiển, muốn khoá T cần giảm dòng qua T nhỏ giá trị định cách đặt điện áp ngược lên T Với mạch chiều sử dụng T, người ta thường sử dụng T phụ nguồn lượng tích trữ tụ điện để khoá T BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU TC Thyristor Tf phụ Khi Tc mở, tụ C nạp thông qua điện trở R điện áp nguồn Khi muốn khoá Tc điều khiển mở Tf, điện áp ngược từ tụ đặt lên Tc làm cho dòng qua Tc giảm BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU Khi Tf mở, tụ C nạp với dấu + trên, Khi Tc làm việc, tụ C phóng qua D, L tính toán trước nên mạch cộng hưởng, tụ C nạp theo chiều ngược lại, dấu theo ngoặc Khi muốn khoá Tc, điều khiển Tf, điện áp ngược đặt lên Tc, giảm dòng BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU 3.2 BĂM XUNG MỘT CHIỀU KHÔNG ĐẢO CHIỀU 3.2.1 Băm xung chiều nối tiếp hay gọi băm xung giảm áp a b c Hình 3.3 Băm xung chiều nối tiếp tải RL a) Sơ đồ nguyên lý mạch; b) Sơ đồ thay Tr dẫn; c) Sơ đồ thay Tr dẫn BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU t t0 U t = ∫ Edt = E = γ E T T U t γ E − Et It = = Rt Rt BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU 3.2.2 Băm xung chiều song song hay gọi tăng áp Sơ đồ BXMC loại hình 3.5 Loại băm xung thường ứng dụng cho công suất không lớn phải có tụ lọc đầu tải Hình 3.5 Băm xung chiều song song BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU Ut = E 1− γ Hình 3.6 Đồ thị điện áp, dòng điện BXMC song song BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU 3.2.3 Băm xung chiều kiểu nối tiếp – song song Bộ biến đổi xung áp loại hình 3.7a, cho phép điều chỉnh điện áp Ut lớn nhỏ điện áp nguồn E So với sơ đồ BXMC kiểu song song ta thấy vị trí van Tr cuộn cảm L đổi chỗ cho a b Hình 3.7 Băm xung chiều nối tiếp – song song c BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU γ Ut = E 1− γ Hình 3.8 Đồ thị điện áp, dòng điện BXMC song song [...]... MỘT CHIỀU 1 Ut = E 1− γ Hình 3. 6 Đồ thị điện áp, dòng điện BXMC song song BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU 3. 2 .3 Băm xung một chiều kiểu nối tiếp – song song Bộ biến đổi xung áp loại này như hình 3. 7a, cho phép điều chỉnh điện áp Ut lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp nguồn E So với sơ đồ của BXMC kiểu song song ta thấy vị trí của van Tr và cuộn cảm L đã đổi chỗ cho nhau a b Hình 3. 7 Băm xung một chiều nối tiếp... của BXMC kiểu song song ta thấy vị trí của van Tr và cuộn cảm L đã đổi chỗ cho nhau a b Hình 3. 7 Băm xung một chiều nối tiếp – song song c BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP MỘT CHIỀU γ Ut = E 1− γ Hình 3. 8 Đồ thị điện áp, dòng điện BXMC song song