Chương này trang bị cho người học những hiểu biết về bộ nguồn một chiều chế độ xung. Chương này trình bày một số nội dung sau: Bộ biến đổi DC/DC tuyến tính cơ bản, bộ biến đổi DC/DC cơ bản chế độ xung, bộ biến đổi DC/DC dạng buck, bộ biến đổi boost,... Mời các bạn cùng tham khảo.
CHƯƠNG BỘ NGUỒN MỘT CHIỀU CHẾ ĐỘ XUNG BỘ BiẾ BiẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC TUYẾ TUYẾN TÍNH CƠ CƠ BẢN - Điều khiển điện áp ngõ V0 cách điều khiển dòng IB - Khuyết điểm : Tổn hao công suất BJT = VCEIL BỘ BiẾ BiẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC CƠ CƠ BẢN CHẾ CHẾ ĐỘ XUNG - Nguyên lý làm việc : điều khiển đóng cắt khóa D = tON/T - Ưu điểm : Hiệu suất cao - Khuyết : Độ nhấp nhô điện áp BỘ Bi BiẾ ẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG BUCK Sơ đồ nguyên lý Buck http://www.dimensionengineering.com/DE-SW0XX.htm http://www.dimensionengineering.com/DE-SW0XX.htm http://www.dimensionengineering.com/DE-SWADJ.htm https://www.fairchildsemi.com/applications/industrial-energyconversion/solar-inverter/micro-converter-system/ BỘ Bi BiẾ ẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG BUCK Các đặc điểm mạch trạng thái xác lập : Dịng qua cuộn L tuần hồn với chu kỳ T Điện áp trung bình cuộn kháng Dịng trung bình qua tụ điện Công suất ngõ công suất ngõ vào BỘ Bi BiẾ ẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG BUCK Các giả thiết : Mạch vận hành xác lập Dịng qua cuộn kháng liên tục (ln dương) Tụ điện lớn, điện áp ngõ không đổi có giá trị V0 Chu kỳ đóng cắt T, thời gian đóng : DT, ngắt : (1-D)T BỘ BIẾN ĐỔI BUCKBUCK- BOOST Bài tập : Thơng số biến đổi Buck- Boost: Vi= 24V ; D = 0.4, R = Ohm, L = 100uH, C = 400uF, f = 20kHz Hãy xác định : -16V IL = 5.33 A; ILmax = 7.73A; ILmin = 2.93A 1% BỘ BIẾN ĐỔI BUCKBUCK- BOOST Bài tập 2: Thiết kế biến đổi Buck- Boost cung cấp cho tải 75W điện áp 50V với điện áp nguồn 40V Độ nhấp nhô điện áp không lớn 1% BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Sơ đồ ngun lý biến đổi Cuk BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Đặc điểm: -Điện áp ngõ điều khiển cao hay thấp điện áp ngõ vào - Điện áp ngõ đảo dấu BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Giả thiết : Hai cuộn kháng có giá trị lớn =>dịng qua chúng khơng đổi Hai tụ điện đủ lớn => áp tụ không đổi Mạch vận hành xác lập Thời gian đóng khóa : DT, ngắt : (1-D).T Các linh kiện lý tưởng VC1 = Vs − V0 BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Khi khóa đóng : iC1(ON ) = − I L Các phương trình áp & dịng Trạng thái mạch – Sơ đồ tương đương BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Khi khóa ngắt : iC1(OFF ) = I L1 Các phương trình áp & dòng Trạng thái mạch – Sơ đồ tương đương BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Quan hệ điện áp V0 Vs ? BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Quan hệ điện áp V0 Vs : − V0 I L2 = Vs I L1 Do dịng trung bình qua tụ C1 0, suy : iC1(ON ) DT + iC1(OFF ) (1 − D )T = ⇒ − I L2 DT + I L1 (1 − D )T = ⇒ I L1 I L2 D = 1− D BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Thay vào trên, suy : V0 D = − Vs 1− D BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Độ nhấp nhơ áp tụ C2 suy tương tự Buck ∆ V0 1− D = V0 L2 C ⋅ f BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Độ nhấp nhơ áp tụ C1 suy khóa ngắt: ∆ V C1 = C1 T ∫I DT L1 dt BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Độ nhấp nhơ dịng qua cuộn kháng suy khóa đóng: v L1 = V s = L1 di L1 dt ⇒ ∆ i L1 v L2 = V s = L2 ⇒ ∆ i L2 di L2 dt BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Bài tập: Thiết kế biến đổi Cuk với điện áp -18V Điện áp ngõ vào 12V Thiết kế cho độ nhấp nhơ dịng qua cuộn kháng khơng vượt q 10% dịng trung bình, độ nhấp nhơ điện áp ngõ thấp 1% độ nhấp nhô điện áp tụ C không vượt 5% Công suất tải 40W Tần số đóng cắt chọn 50kHz BỘ BIẾN ĐỔI C’UK Bài tập: Thiết kế biến đổi Cuk với điện áp -18V Điện áp ngõ vào 12V Thiết kế cho độ nhấp nhơ dịng qua cuộn kháng khơng vượt q 10% dịng trung bình, độ nhấp nhơ điện áp ngõ thấp 1% độ nhấp nhô điện áp tụ C không vượt 5% Công suất tải 40W Tần số đóng cắt chọn 50kHz Giải : D = 0.6 L2 ≥ 649uH ; L1 ≥ 432uH Co ≥ 3.08uF ; C ≥ 17.8uF ... TUYẾN TÍNH CƠ CƠ BẢN - Điều khiển điện áp ngõ V0 cách điều khiển dòng IB - Khuyết điểm : Tổn hao công suất BJT = VCEIL BỘ BiẾ BiẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC CƠ CƠ BẢN CHẾ CHẾ ĐỘ XUNG - Nguyên lý làm việc... http://www.dimensionengineering.com/DE-SW0XX.htm http://www.dimensionengineering.com/DE-SWADJ.htm https://www.fairchildsemi.com/applications/industrial-energyconversion/solar-inverter/micro-converter-system/ BỘ Bi... trạng thái xác lập : Dịng qua cuộn L tuần hồn với chu kỳ T Điện áp trung bình cuộn kháng Dịng trung bình qua tụ điện Công suất ngõ công suất ngõ vào BỘ Bi BiẾ ẾN ĐỔ ĐỔII DC/DC DẠ DẠNG BUCK Các