Bài giảng Điện tử công suất: Tổng quan điện tử công suất (p1) - PGS.TS Lê Minh Phương

Bài giảng Tổng quan điện tử công suất gồm trình bày những nội dung như: Cấu trúc của bộ biến đổi, mạch điện tử công suất, mạch điều khiển, mạch vòng kín, mạch hồi tiếp – mạch cảm biến, bộ chỉnh lưu rectifiers (AC/DC), bộ biến đổi điện áp xoay chiều AC-AC convertor,... Mời các bạn tham khảo.

Trang 1

1

Ho Chi Minh City University of

Technology

PGS.TS Lê Minh Phương

Khoa Điện –Điện Tử

Trường Đại Học Bách Khoa

ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM

TPHCM

Trang 2

3

1 Tổng quan về Điện tử công suất

2 Các linh kiện bán dẫn cơ bản

3 Mô phỏng Matlab-Simulink

4 Bộ chỉnh lưu

5 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều

6 Bộ biến đổi điện áp một chiều

MATLAB/SIMULINK - Lê Minh Phương, Phan Quốc Dũng – Nhà xuất bản ĐHQG 2011

2 POWER ELECTRONICS HANDBOOK –

Trang 3

5

Power Electronics

Chương 1

TỔNG QUAN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM

TPHCM

2012

Năm 1948 với việc phát minh ra silicon transistor

tại phòng thí nghiệm Bell Telephone Laboratories

bởi Bardeen, Bratain, and Schockley

Năm 1958 khi Thyristor được ứng dụng bởi hãng

General Electric Company

Từ 1975 -1990 ứng dụng BJT (Bipolar Junction

Transistor ) và thyristor điều khiển hoàn toàn GTO

(Gate Turn Off Thyristor), sau đó là IGBT (Insuled

Gate Bipolar Transistor) và MOSFET (Metal Oxide

Semiconductor Field Effect Transistor)

Từ 1990 đến nay 70% năng lượng điện sử dụng

Introduction

Trang 4

7

 Ứng dụng kỹ thuật số và công nghệ điều khiển

hiện đại như DSP, FPGA trong ĐTCS

 Ứng dụng trong năng lượng tái tạo: năng lượng

mặt trời, năng lượng gió

Introduction

PGS.TS Le Minh Phuong

1/21/2013

8

Điện tử công suất là môn học nghiên cứu các

linh kiện bán dẫn, các bộ biến đổi công suất và quá

trình biến đổi các đại lượng đặc trưng năng lượng

điện cho phù hợp với tải như: điện áp, dòng điện,

tần số

Introduction

1/21/2013

Trang 5

Cấu trúc của bộ biến đổi

Bộ biến tần 3 pha điều khiển động cơ không đồng bộ (vòng hở)

Trang 6

11

MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Là mạch kết nối các linh kiện điện tử công suất theo

sơ đồ phù hợp với yêu cầu về chức năng của bộ

biến đổi công suất

1/21/2013

Bộ chỉnh lưu cầu 3 pha

12

1/21/2013

Bộ biến đổi điện áp xoay chiều

Trang 7

13

1/21/2013

Bộ Step-Up DC/DC converter

Bộ chỉnh lưu PWM

Bộ nghịch lưu áp 3 pha

Trang 8

15

nguồn, tải từ mạch hồi tiếp và thực hiện các giải

thuật điều khiển hoạt động của bộ biến đổi để có

được kết quả mong muốn

Trang 9

FPGA – Field Programmable Gate Array (Xilinx and Altera )

TẢI

MẠCH LÁI

MẠCH VÒNG KÍN

Trang 12

Chức năng: biến đổi điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng không đổi

thành điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng thay đổi được

Chức năng: biến đổi điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng và tần số

không đổi thành điện áp xoay chiều với trị hiệu dụng và tần số thay

Trang 13

Chức năng: biến đổi điện áp một chiều có trị trung bình không

thay đổi thành điện áp một chiều có trị trung bình thay đổi được

CÁC BỘ BIẾN ĐỔI CÔNG SUẤT

U 1average= const , I 1 , f 1 U 2average= var , I 2 , f 2

f 1 =0Hz = = f 2 =0Hz

Bộ nghịch lưu - DC/AC converters

Chức năng: biến đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều không đổi

sang dạng năng lượng xoay chiều

Trang 14

27

Bộ nghịch lưu - DC/AC converters

1/21/2013

Chức năng: biến đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều không đổi

sang dạng năng lượng xoay chiều

Bộ biến tần gián tiếp AC-DC-AC

CÁC BỘ BIẾN ĐỔI CÔNG SUẤT

1/21/2013

Chức năng: chỉnh lưu điện áp xoay chiều ngõ vào sau đó chuyển

đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng

điện áp và tần số thay đổi được

Trang 15

29

Nguồn điện – Power supply

ỨNG DỤNG CỦA ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

1/21/2013

Nguồn điện – Power supply

UPS –Uninterruptible Power Supply

DC switching power supply

Trang 16

ripple and noise: 120mv

power output: 60W max

dimensions: 9.3" L x 3.8" W x 1.38" H (23.6cm x 9.65cm x 3.5cm )

weight: 15.5oz (0.44Kg)

input voltage: 85 ~ 264V AC, 47 ~ 63Hz, (L, N, and Ground connections)

input rush current: 15A at 110V

setup, rise and hold-up time: 200ms, 100ms, 300ms at full load and 230VAC

working temperature:

-10°C ~ 0°C: 80% load

0°C ~ 50°C: 100% load

50°C ~ 60°C: 60% load

operating humidity conditions: 20% ~ 90%RH

overload protection: 105% ~ 150% fold back current limiting with auto-recovery

withstand voltage (max 1min):

I/P - O/P: 1.5kVAC

I/P - FG: 0.5kVAC

DC adjustment range: ± 10% rated output voltage (V adj)

efficiency: 74%

connection: 5, 7 or 9 pole terminal block, pitch 9.5mm

Điều khiển động cơ – Motor control

Trang 17

33

1/21/2013

DC motor control

AC motor control

Trang 19

37

Active filter – Bộ lọc sóng hài

1/21/2013

Active power filter topologies implemented with PWM-VSI:

(a) shunt active power filter;

(b) series active power filter; and

(c) hybrid active power filter.

Active filter – Bộ lọc sóng hài

Trang 21

41

Năng lượng gió – Wind energy

1/21/2013

Năng lượng gió – Wind energy

DFIG

Turbine

Trang 26

51

Power Electronics

For Building

THANK YOU FOR YOUR ATTENTION

 1/21/2013

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	2,54 MB