Giáo Trình Khuếch Đại Công Suất - Phần 1

Giáo Trình Khuếch Đại Công Suất đây là cuốn giao trình khuếch đại công suất rất có ích cho những Ai đam mê về điện tử

ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤTTài liệu tham khảo• Điện tử công suất – Lê Văn Doanh• Giáo trình điện tử công suất – Nguyễn Văn Nhờ• Điện tử công suất – Nguyễn Bínhdqvinh@dng.vnn.vn0903 586 586 CHƯƠNG 1MỞ ĐẦU – CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT1.1 Khái niệm chungĐiện tử Công suấtlớnCác linh kiện điện tử công suất được sử dụng trong các mạch động lực – công suất lớn Sự khác nhau giữa các linh kiện điện tửứng dụng (điện tử điều khiển) và điện tử công suất• Công suất: nhỏ –lớn•Chức năng: điều khiển – đóng cắt dòng điện công suất lớnIBIC•Thời điểm• Công suấtĐộng lựcĐiều khiểnCác linh kiện điện tửcông suất chỉ làm chức năng đóng cắt dòng điện – các van Transistor điều khiển: Khuyếch đạiTransistor công suất: đóng cắt dòng điệnBICURabAAUCE = U - RICUCE = UCE1UCE1UIB2 > IB1IB1 > 0IB = 0UBE < 0UCEIB2IBRUuCECiBBuBEEiEiC Đặc tính Volt – Ampe của van công suất lý tưởngiuđiều khiểnuiacbd Đối tượng nghiên cứu của điện tử công suất•Các bộ biến đổi công suất•Các bộ khóa điện tử công suất lớnChỉnh lưuNghịch lưuBBĐ điện áp một chiều (BĐXA)• BBĐ điện áp xoay chiều (BĐAX)•Biến tần 1. 2. Các linh kiện điện tử công suất1.2.1 Chất bán dẫn - Lớp tiếp giáp P - NChất bán dẫn:Ở nhiệt độ bình thường có độ dẫn điện nằm giữa chất dẫn điện và chất cách điệnLoại P: phần tử mang điện là lỗ trống – mang điện tích dươngLoại N: phần tửmang điện là các electron – mang điện tích âm++++++++-- -+-- --- -Miền bão hòa-Cách điệnPN+++++++++++--- -+--- ---- -PNJ Phân cực ngược++++++++-- -+-- --- -Miền bão hòa-Cách điệnPN+-+++---Miền bão hòa - Cách điệnPN+- Phân cực thuận++++++++-- -+-- --- -Miền bão hòa-Cách điệnPN-+-+i 1.2.2 DiodeCấu tạo, hoạt độngR: reverse – ngượcF: forward – thuậnNPKatodeKAAnodeiRuRiFuFKAHướng ngượcHướng thuận [...]... áp S = mUI I: Giá trị hiệu dụng dòng điện pha ∑ ∞ = = 1 2 )( 2 n n II 2222 222 222 () (1) () 12 nn nn SmU I mUI mU I ∞∞ == ==+ ∑ ∑ 2 222 222 2 222 2 2 2 (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) cos sinS mUI mUI mUI P Q ϕϕ == + =+ mUI (1) : Công suất biểu kiến của thành phần bậc 1 Q (1) : Công suất phản kháng của thành phần bậc 1 Đặc tính V – A Diode lý tưởng u i Nhánh thuận – mở Nhánh ngược – đóng Diode thực tế U TO :... = U - RI C U CE = U CE1 U CE1 U I B2 > I B1 I B1 > 0 I B = 0 U BE < 0 U CE I B2 I B Đặc tính động R G on U G off C GS u GS G C GD D i D C DS R u DS U + - + - S GS U GS(th) 0.1U G U G 0.9U G t 0.9U U t r t d(on) t on t d(off) u DS i D t f t off 0.9U 0.1U 1. 2.6 Thyristor Cấu tạo – Hoạt động A i G i 2 i 1 i G K u AK u R A K G PP P N NN J3 J2 J1 A K G N P N P GTO thực tế - FG3000FX-90DA... tức thời Quá trình quá độ của transistor i B I B 0.9I B O t 0.1I B 0.1I C u CE t d t r i C t s t off t on O t f 0.9I C I C 0.1I C P = mUI (1) cosϕ (1) m: số pha U: Giá trị hiệu dụng điện áp điều hòa của pha I (1) : Giá trị hiệu dụng của thành phần bậc 1 dịng điện pha ϕ (1) : Góc chậm pha của thành phần bậc 1 dòng điện pha so với điện áp S = mUI I: Giá trị hiệu dụng dòng điện pha ∑ ∞ = = 1 2 )( 2 n n II 2222... thyristor Tổn thất cơng suất khi mở thyristor Phân cực thuận + + + + + + + + -+ - - Miền bão hòa -Cách điện P N - + - + i Đặc tính động Mở GTO u D t gd t gr U D 0.9U D i r 0.1U D t O O t gt i FG I FG 10 Α 0.2I FG Nhánh mở Nhánh khóa Nhánh khóa Nhánh mở U D > 0 U G > 0; I G > 0 U G < 0; I G < 0 U DR > 0 U G > 0; I G > 0 U G < 0; I G < 0 Đặc tính Volt - Ampe Diode thực... CƠNG SUẤT Tài liệu tham khảo • Điện tử cơng suất – Lê Văn Doanh • Giáo trình điện tử cơng suất – Nguyễn Văn Nhờ • Điện tử cơng suất – Nguyễn Bính dqvinh@dng.vnn.vn 0903 586 586 Thyristor thực tế - 22RIA SERIES – International Rectifier Mạch trợ giúp đóng mở (Điện tử cơng suất – Nguyễn Bính) Các thơng số chính Điện áp: •Giátrị cực đại điện áp colector – emitor U CE0M khi I B = 0 •Giátrị cực đại. . .1. 2.5 Transistor lưỡng cực cổng cách ly - IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor C G E G C E I CE I CE0 I CER I CES I CEU U CE0 U CE U BR(CEU) U BR(CES) U BR(CER) U BR(CE0) I B = 0 U CER U CES U CEU R B -I B U BE + - R B -I B U BE + - + - I CEU b) c) a) O •0 …Hở mạch B – E (I B = 0) •R …Mạch B – E theo hình b) •S …Ngắn mạch B – E (R B →0) •U …Mạch B – E theo hình c) Triac thực tế - 2N6344 - ON... điện: Giá trị cực đại của các dòng điện I C , I B , I E CHƯƠNG 2: MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Các thơng số chính của diode Điện áp: •Giátrị điện áp đánh thủng U BR •Giátrị cực đại điện áp ngược lập lại: U RRM •Giátrị cực đại điện áp ngược khơng lập lại: U RSM Dịng điện - nhiệt độ làm việc •Giátrị trung bình cực đại dịng điện thuận: I F(AV)M •Giátrị cực đại dịng điện thuận... trong L + U K - S I i F i rr i R i F Ðóng S t rr 0 ,1 i rrM i rrM i R i F = I t O i rr Q r t u R u F U k u RM u R = U k O Transistor điều khiển: Khuyếch đại Transistor cơng suất: đóng cắt dịng điện B I C U R a b A A U CE = U - RI C U CE = U CE1 U CE1 U I B2 > I B1 I B1 > 0 I B = 0 U BE < 0 U CE I B2 I B R U u CE C i B B u BE E i E i C ... đóng U [BR] I R [mA] U F [V] U R [V] 1 1,5 800 400 0 50 10 0 30 20 U RRM T j = 30 C o o T j = 16 0 C I F [A] U RSM Nhánh thuận – mở Nhánh ngược – đóng Đặc tính động của diode •U K : Điện áp chuyển mạch •t rr : Thời gian phục hồi khả năng đóng •i rr : Dịng điện chuyển mạch – phục hồi ∫ = rr t rrr dtiQ 0 : điện tích chuyển mạch Q áp trong L + U K - S I i F i rr i R i F Ðóng S t rr 0 ,1 i rrM i rrM i R i F = I t O i rr Q r t u R u F U k u RM u R ... bình cực đại dịng điện thuận: I F(AV)M •Giátrị cực đại dịng điện thuận khơng lập lại: I FSM U [BR] I R [mA] U F [V] U R [V] 1 1,5 800 400 0 50 10 0 30 20 U RRM T j = 30 C o o T j = 16 0 C I F [A] U RSM Nhánh thuận – mở Nhánh ngược – đóng Transistor thực tế - MJW3281A (NPN) – ON Semiconductor Đóng thyristor •Bảo vệ q áp trong •Thời gian đóng thyristor – Góc an tồn t off Nhánh chính Nhánh chính Nhánh . điệnPN++++++++++ +-- - -+ -- - -- -- -PNJ Phân cực ngược+++++++ +-- -+ -- -- - -Miền bão hòa-Cách điệnPN +-+ + +-- -Miền bão hòa - Cách điệnPN +- Phân cực thuận+++++++ +-- -+ -- -- - -Miền. P: phần tử mang điện là lỗ trống – mang điện tích dươngLoại N: phần tửmang điện là các electron – mang điện tích âm+++++++ +-- -+ -- -- - -Miền bão hòa-Cách