2.2 Băm áp chiều nối tiếp Nguyên lí băm áp chiều nối tiếp + K U U1 Ud Zd Ud U1 t _ a t1 t2 TCK b Hình 2.1 Băm áp chiều nối tiếp; a sơ đồ nguyên lí; b đờng cong điện áp Sơ đồ nguyên lí băm áp chiều nối tiếp giới thiệu hình 2.1a Theo phần tử chuyển mạch tạo xung điện áp mắc nối tiếp với tải Điện áp chiều đợc điều khiển bắng cách điều khiển thời gian đóng khoá K chu kì đóng cắt Trong khoang t1 (hình 2.1b) khoá K đóng điện áp tải điện áp nguồn (Ud = U1), khoảng t1 t2 khoá K mở điện áp tải Trị số trung bình điện áp chiều đợc tính t Ud U 1.dt TCK t1 U1 Tck t • nÕu coi T ck U Ud U1 thì: UTB t t1 t2 TCK Ud = U1 f=1/TCK b 2 Hoạt động sơ đồ với tải điện cảm W Sơ đồ điển hình có dạng Dòng điện đợc xác định phơng trình vi phân di U1 R d.i L d dt t t Td T i I bd®ã: e I XL 1 e d Trong i dòng điện tải; Rd - điện trở tải; Ld - điện cảm tải Ibđ - dòng điện ban đầu chu kì xét (mở hay đóng khoá K); IXL dòng điện xác lập chu kì xét Khi khoá K đóng ; Khi khoá K mở IXL = • T L d - h»ng sè thêi gian điện từ d Rd mạch K đt =Li /2 Ld Ud D0 Rd U,i Ud id t Độ nhấp nhô dòng điện đợc tính: (1 )..U1.TCK (1 )..U I 2L d 2L d.fx Từ biểu thức thấy rằng, biên độ dao động dòng điện phụ thuộc vào bốn thông số: điện áp nguồn cấp (U 1); độ rộng xung điện áp (); điện cảm tải (Ld) chu kì chuyển mạch khoá K (TCK) Các thông số: điện áp nguồn cấp, độ rộng xung điện áp phụ thuộc yêu cầu điều khiển điện áp tải, điện cảm tải Ld thông số tải Do để cải thiện chất lợng dòng điện tải (giảm nhỏ I) tác động vào TCK Nh vậy, chu kì chuyển mạch bé (hay tần số chuyển mạch lớn) biên độ đập mạch dòng điện nhỏ, chất lợng dòng điện chiều cao Do điều khiển thờng đợc thiết kế với tần số cao hàng chục kHz Có thể minh hoạ giản đồ dòng điện điện áp cho hai tần số khác U,i Ud id U,i t t a) b) Các sơ đồ động lực băm áp nối tiếp Các sơ đồ điển hình: Dùng tiristor hình a Dùng tran lỡng cực hình b Dùng tran trờng hinhg f c Dùng IGBT hình d T1 T M§K Ud b a T M§K c Zd T Zd MĐK d Zd Băm áp đảo chiều Sơ đồ nh hình vẽ Theo chiều chạy thuận, điều khiển T1, T3, dòng điện tải iT có chiều xuống nh hình vẽ, UAB>0 Theo chiều chạy ngợc, điều khiển T2, T4, dòng điện tải iN có chiều dới lên nh hình vẽ, UAB