Chương 4 - Bộ biến đổi điện áp một chiều. Chương này trình bày những nội dung cụ thể sau: Bộ giảm áp, bộ tăng áp, bộ đảo dòng, bộ tổng quát, phương pháp điều khiển. Mời các bạn cùng tham khảo.
CHƯƠNG BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU BỘ GIẢM ÁP uS uV0 BỘ GIẢM ÁP Chức năng: Dùng để điều khiển điện áp tải z với giá trò trung bình điện áp tải Uz nhỏ điện áp U nguồn BỘ GIẢM ÁP Các phương pháp điều khiển khóa S chia làm ba loại: - Điều khiển với thời gian đóng khóa không đổi - Điều khiển với tần số đóng cắt không đổi - Điều khiển theo dòng điện BỘ GIẢM ÁP Giả thiết: - Nguồn lý tưởng - Trạng thái làm việc xác lập - Dòng tải liên tục - Tải R, L, E với E < U Thời gian đóng khóa T1, thời gian ngắt khóaT2, chu kỳ đóng ngắt T = const BỘ GIẢM ÁP Khi S đóng tải xuất điện áp uz = U , dòng tải iz = is tăng theo hàm mũ ( thời gian đóng T1 ) Sau S ngắt , dòng iz liên tục Do tác dụng cảm kháng L dòng tiếp tục qua V0 ta có iz = iV0 Dòng giảm theo làm mũ Nếu thời gian bò ngắt dòng không giảm đến dòng liên tục p thời gian ngắt ( T2 ) BỘ GIẢM ÁP Khi S đóng : di Z R.i Z + L + E =U dt Nghieäm : t − U − E iZ = − iZ (0)1 − e τ R + i Z (0 ) BỘ GIẢM ÁP Khi S ngắt : diZ R.iZ + L +E =0 dt Nghieäm : t −T1 − E iZ = − − iZ (T1 ) 1 − e τ + iZ (T1 ) R BỘ GIẢM ÁP Trò trung bình : T 1 T1 U z = ∫ Udt = U = zU T T Trò trung bình dòng tải : UZ − E IZ = R BỘ GIẢM ÁP Điều khiển dòng liên tục: Uzi – E > Công suất truyền từ nguồn → tải Khi S đóng tải thu lượng : + phần tiêu hao R + phần tích lũy vào L + phần E thu Khi S ngắt lượng L giải phóng : + phần tiêu hao R + phần E thu BỘ TĂNG ÁP - Chức năng: Dùng trường hợp cần chuyển lượng từ nguồn có điện áp thấp sang nguồn có áp cao (ví dụ hãm động chiều phương pháp trả lượng nguồn ) BỘ TĂNG ÁP BỘ TĂNG ÁP Khi S đóng - Không xảy tượng ngắn mạch nguồn U ( nhờ V0 ) - Uz = - iz = is tăng theo hàm mũ R Một phần lượng nguồn UI giải phóng tiêu hao Một phần tích luỹ vào cuộn L BỘ TĂNG ÁP Khi S ngắt: Dòng liên tục tác dụng L, iz = iv0 - Năng lượng trả nguồn qua diode V0 - Dòng iz giảm theo hàm mũ - Trong thời gian S bò ngắt dòng không giảm iz liên tục - Uz = U Năng lượng sinh từ E L , phần tiêu hao R phần lại trả nguồn U BỘ TĂNG ÁP S đóng : diZ R.i Z + L =E dt Nghieäm t − E iZ = − iZ (0) 1 − e τ R + iZ (0 ) BỘ TĂNG AÙP S ngaét : diZ R.i Z + L = E −U dt Nghieäm t −T − E −U iZ = − iZ (T1 ) 1 − e τ R + iZ (T1 ) BỘ TĂNG ÁP Trò trung bình aùp taûi : T2 U Z = U = (1 − z )U T Trò trung bình dòng tải: E − UZ RI Z + U Z = E ⇒ I Z = R BỘ ĐẢO DÒNG BỘ ĐẢO DÒNG Cho phép dòng tải đảo chiều – làm việc hai góc ¼ mặt phẳng điện UzIz Hai công tắc S1 S2 kích theo quy tắc đối nghòch tỷ lệ với tỷ số đóng z Trò trung bình áp tải : U Z = z.U Dòng tải liên tục có trò trung bình dương âm : UZ − E IZ = R BỘ ĐẢO ÁP BỘ ĐẢO ÁP Cho phép áp tải đảo chiều – làm việc hai góc ¼ mặt phẳng điện UzIz Hai công tắc S1 S2 kích theo quy tắc tỷ lệ với tỷ số đóng z Trò trung bình áp tải : U Z = (2z − 1).U BỘ TỔNG QUÁT BỘ TỔNG QUÁT Cho phép áp tải dòng tải đảo chiều – làm việc góc ¼ mặt phẳng điện UzIz Cặp công tắc S1,S4 S2,S3 kích theo quy tắc đối nghòch Trò trung bình áp tải : U Z = (2z − 1).U PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN Điều khiển với tần số đóng cắt khóa không đổi Điều khiển theo dòng điện ... Điều khiển với tần số đóng cắt không đổi - Điều khiển theo dòng điện BỘ GIẢM ÁP Giả thiết: - Nguồn lý tưởng - Trạng thái làm việc xác lập - Dòng tải liên tục - Tải R, L, E với E < U Thời gian đóng... khiển điện áp tải z với giá trò trung bình điện áp tải Uz nhỏ điện áp U nguồn BỘ GIẢM ÁP Các phương pháp điều khiển khóa S chia làm ba loại: - Điều khiển với thời gian đóng khóa không đổi - Điều... nguồn có điện áp thấp sang nguồn có áp cao (ví dụ hãm động chiều phương pháp trả lượng nguồn ) BỘ TĂNG ÁP BỘ TĂNG ÁP Khi S đóng - Không xảy tượng ngắn mạch nguồn U ( nhờ V0 ) - Uz = - iz = is