Nghiên cứu bộ nguồn Front End cộng hưởng LLC

Nghiên cứu bộ nguồn Front End cộng hưởng LLC Nghiên cứu bộ nguồn Front End cộng hưởng LLC Nghiên cứu bộ nguồn Front End cộng hưởng LLC luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN IV DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC CÁC BẢNG VI DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VII MỞ ĐẦU X CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ BỘ NGUỒN PHÂN TÁN 1.1 Giới thiệu nguồn phân tán với cấu trúc AC-DC-AC-DC 1.2 Điều chỉnh hệ số công suất (Power Factor Correction) .3 1.2.1 Giới thiệu chung điều chỉnh hệ số công suất .3 1.2.2 Các phương pháp nâng cao hệ số công suất .3 (a) Điều chỉnh hệ số cơng suất tuyến tính .3 (b) Điều chỉnh hệ số công suất phi tuyến (c) Chỉnh lưu tích cực 1.3 Bộ biến đổi nguồn DC – DC 1.3.1 Bộ biến đổi DC - DC không cách ly 1.3.2 Bộ biến đổi DC – DC có cách ly 1.3.3 Bộ biến đổi DC–DC cộng hưởng .7 (d) Bộ biến đổi cộng hưởng nối tiếp (Series Resonant Converter) .8 (e) Bộ cộng hưởng song song (Parallel Resonant Converter) 10 (f) Bộ biến đổi cộng hưởng nối tiếp-song song(Series-Parallel Resonant Converter) 12 1.4 Kết luận chương .15 CHƢƠNG BỘ BIẾN ĐỔI CỘNG HƢỞNG LLC 16 2.1 Giới thiệu chung .16 2.2 Phân tích biến đổi chế độ xác lập sử dụng phương pháp gần sóng hài bậc .17 2.3 Hoạt động biến đổi cộng hưởng LLC 24 2.3.1 Hoạt động mạch tần số cộng hưởng 25 I 2.3.2 Hoạt động mạch tần số nhỏ tần số cộng hưởng 28 2.3.3 Hoạt động mạch cộng hưởng LLC tần số cao tần số cộng hưởng 29 2.3.4 Ưu điểm biến đổi cộng hưởng LLC 30 2.4 Kết luận chương .24 CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN ĐỔI LLC .32 3.1 Đặt vấn đề 32 3.2 Phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) 33 3.3 Điều khiển dịch pha 34 3.4 Điều khiển tần số .37 3.1 Thực phương pháp điều khiển tần số .38 3.1.1 Phương pháp dùng hàm mô tả (Describing Function) 40 3.1.2 Phương pháp thực nghiệm 40 3.1.3 Phương pháp mô 40 3.2 Kết luận chương .41 CHƢƠNG 4.: MÔ PHỎNG XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH TẦN SỐ 42 4.1 Thông số mô 42 4.2 Khảo sát đặc tính tần số mơ hình tín hiệu nhỏ biến đổi LLC .45 4.3 Sử dụng lênh Frestimate simulink để ước lượng đáp ứng tần số 46 4.3.1 Khái niệm ước lượng đáp ứng tần số .47 (a) Sử dụng mơ hình đáp ứng tần số 47 (b) Mơ hình đáp ứng tần số 47 (c) u cầu mơ hình .48 (d) Tín hiệu vào / ước lượng 49 4.3.2 Tạo tín hiệu đầu vào cho việc ước lượng .50 (a) Sử dụng tín hiệu đầu vào .50 (b) Tạo tín hiệu đầu vào dạng Sinestream 51 (c) Ước lượng đáp ứng tần số với tín hiệu đầu vào sinestream 52 4.4 Thực mô 54 II 4.5 Kết mô 58 4.6 Thiết kế bù cho biến đổi cộng hưởng LLC 62 4.7 Kết luận chương .67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 72 III LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu nguồn Front-End, cộng hưởng LLC” tự thực hướng dẫn thầy giáo TS Trần Trọng Minh Để hồn thành luận văn này, tơi xử dụng tài liệu ghi dang mục tài liệu tham khảo không chép hay sử dụng tài liệu khác Nếu phát có chép tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 24 tháng 09 năm 2013 Học viên thực Lê Thanh Hà IV I DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DPS Distributed Power System ESR Effective Series Resistance MIMO Multi Input Multi Output MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor PFC Power Factor Correction PFM Pulse Frequency Modulation PRC Parallel Resonant Converter PSM Phase Shift Modulation PWM Pulse Wide Modulation RHZ Right Half - plane Zeros SPRC Series Parallel Resonant Converter SRC Series Resonant Converter VCO Voltage Controlled Oscillator ZCS Zero Current Switching ZVS Zero Voltage Switching V DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Thông số mạch mô sử dụng Matlab simulink 44 Bảng Các trường hợp áp dụng với loại tín hiệu đầu vào tương ứng sử dụng lệnh Frestimate 52 Bảng Các lệnh sử dụng tạo tín hiệu Sinestream với hệ liên tục gián đoạn 53 VI DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc nguồn phân tán [4] .2 Hình 1.2 Sơ đồ khối biến đổi Front-End Hình 1.3 Ví dụ Front-end với khối PFC biến đổi DC – DC [5] Hình 1.9 Sơ đồ biến đổi cộng hưởng nối tiếp[2] Hình 1.10 Dạng sóng mơ SRC [2] Hình 1.11 Đặc tính khuếch đại chiều SRC[2] .9 Hình 1.12 Sơ đồ biến đổi cộng hưởng song song PRC[2] .11 Hình 1.14 Đặc tính khuyếch đại chiều cộng hưởng song song[2] 11 Hình 1.15 Sơ đồ biến đổi cộng hưởng SPRC[2] .13 Hình 1.16 Dạng sóng mơ biến đổi SPRC[2] 13 Hình 1.17 Đặc tính khuếch đại chiều LCC[2] 14 Hình 2.1 Bộ biến đổi cộng hưởng LLC 16 Hình 2.2 Khối cộng hưởng LCC LLC .16 Hình 2.3 Cấu trúc biến đổi bên sơ cấp[11] 17 Hình 2.4 Cấu trúc chỉnh lưu bên thứ cấp[11] .18 Hình 2.5 Sơ đồ mạch điện biến đổi máy biến áp tương đương cho biến đổi LLC[1] 19 Hình2.5 Hệ số biến đổi điện áp M phụ thuộc tần số làm việc[1] 21 Hình 2.6 Hệ số M phụ thuộc  = Lr/Lm[1] 21 Hình 2.7 Hệ số biến đổi M phụ thuộc tải [1] 22 Hình 2.7 Trở kháng tổng Zin phụ thuộc tần số[1] 23 Hình 2.7 Vùng làm việc lựa chọn[1] 24 Hình 2.8 Sơ đồ mạch điện cho việc phân tích chế độ làm việc biến đổi 25 Hình 2.9 Mạch điện LLC khoảng thời gian t < t0 26 Hình 2.10 Mạch điện LLC khoảng thời gian t0 tới t1 26 Hình 2.11 Mạch điện LLC khoảng thời gian t1 tới t2 27 Hình 2.12 Mạch điện LLC khoảng thời gian t2 tới t3 27 Hình 2.13 Mạch điện LLC khoảng thời gian t3 tới t4 28 VII Hình 2.14 Dạng sóng hoạt động biến đổi cộng hưởng LLC[1] 28 Hình 2.15 Dạng sóng hoạt động biến đổi cộng hưởng LLC tần số cộng hưởng[1] 29 Hình 2.16 Dạng sóng hoạt động biến đổi cộng hưởng LLC tần số cộng hưởng[1] 30 Hình 3.1 Các tín hiệu vào với đối tượng biến đổi 32 Hình 3.2 Định nghĩa chu kỳ xung 33 Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc điều khiển PWM .34 Hình 3.4 Cấu trúc điêù khiển dịch pha 34 Hình 3.5 Điều khiển dịch pha với sơ đồ full bridge biến đổi cộng hưởng LLC[13] 35 Hình 3.6 Dạng sóng điều khiển dịch pha sơ đồ cầu[13] 35 Hình 3.7 Dạng sóng mơ chu kỳ xung (Trên điện áp A B ; điện áp thứ cấp biến áp ; dòng điện điện cảm ILr ILm )[13] 36 Hình 3.8 Sơ đồ cấu trúc điều khiển tần số .37 Hình 4.2 Mơ hình mơ biến đổi LLC sử dụng Matlab Simulink 43 Hình 4.2 Đặc tính khuếch đại biến đổi LLC ứng với tải định mức 50%Idm 44 Hình 4.3 Vùng hoạt động biến đổi LLC tương ứng với điểm làm việc A, B, C, D .46 Hình 4.4 Mạch thiết lập cho mô bước 1[5] 45 Hình 4.5 Mạch thiết lập cho mơ bước hai[5] .46 Hình 4.6.Mơ tả đáp ứng tần số .48 Hình 4.7 Mơ hình ước lượng đáp ứng tần số 49 Hình 4.8 Tín hiệu vào cho việc ước lượng đáp ứng tần số 50 Hình 4.9 Dạng tín hiệu Sinestreams .51 Hình 4.10 Định nghĩa thơng số tín hiệu Sinestream .52 Hình 4.11 Mơ tả ước lượng đáp ứng tần số 53 Hình 4.12 Phần SettlingPeriods tín hiệu vào/ra 53 VIII Hình 4.13 Mơ tả khoảng thời gian dùng cho việc ước lượng 54 Hình 4.14 Bước q trình mơ 55 Hình 4.15 Bước q trình mơ 55 Hình 4.16 Bước trình mơ 56 Hình 4.17 Bước q trình mơ 56 Hình 4.18 Bước q trình mơ 57 Hình 4.19 Dạng tín hiệu Sinestream 57 Hình 4.19 Bước q trình mơ 58 Hình 4.20 Đồ thị Bode điểm làm việc A với tần số f = 70 kHz, tải định mức 60 Hình 4.15 Đồ Bode điểm làm việc B với tần số f= 110 kHz, tải định mức 59 Hình 4.16 Đồ Bode điểm làm việc C với tần số f= 70 kHz ,50%Idm 59 Hình 4.17 Đồ Bode điểm làm việc D với tần số f= 140 kHz, 50%Idm .60 Hình 4.18 Hệ thống điểm cực điểm không biến đổi LLC vùng với tần số khác [5] 61 Hình 4.19 Hệ thống điểm cực điểm không biến đổi LLC vùng với tần số khác [5] 61 Hình 4.20 Sơ đồ mơ với mạch vịng phản hồi 64 Hình 4.21 Đáp ứng điện áp tải với thay đổi điện áp đầu vào thay đổi tải 64 Hình 4.22 Đáp ứng dịng điện tải ứng với thay đổi điện áp đầu vào thay đổi tải 65 Hình 4.23 Điện áp đầu vào khối VCO 65 Hình 4.24 Dịng điện điện áp đầu vào khối cộng hưởng IX Hình 4.15 Đồ Bode điểm làm việc B với tần số fs= 110 kHz, tải định mức  Tại điểm C vùng làm việc với tần số fs = 90 kHz, It = 50%Iđm Hình 4.16 Đồ Bode điểm làm việc C với tần số fs= 90 kHz , 50%Idm  Tại điểm D vùng làm việc với tần số fs = 140 kHz , It = 50%Iđm 59 Hình 4.17 Đồ Bode điểm làm việc D với tần số fs= 140 kHz, 50%Idm 4.6 Nhận xét đặc tính tín hiệu nhỏ vùng vùng  Vùng : Quan sát đường đặc tính hình 4.18, ta thấy có cặp điểm cực đôi tần số (beat frequency) điểm cực tần số thấp (low frequency) Khi tần số chuyển mạch tiến gần tới tần số cộng hưởng, cặp điểm cực di chuyển tới điểm cực tần số thấp Khi tần số chuyển mạch tới gần tần số cộng hưởng, điểm cực liên hợp phức nằm trục thực (một di chuyển đến tần số cao hơn, kết hợp với điểm cực tần số thấp) Cuối cùng, điểm cực tiến đến điểm cực tần số thấp trùng với điểm cực tần số thấp gây lọc đầu tạo thành dạng cặp cực đơi 60 Hình 4.18 Hệ thống điểm cực điểm không biến đổi LLC vùng với tần số khác [5]  Vùng Hình 4.19 Hệ thống điểm cực điểm khơng biến đổi LLC vùng với tần số khác [5] Quan sát đường đặc tính hình 4.19, ta thấy vùng có nhiều đặc tính khác Một điểm cực right half plane (RHZ) quan sát vùng 61 Điểm cực RHZ thay đổi tần số chuyển mạch thay đổi Đây vùng có điểm cực điểm không, chúng tương đối ổn định so với điểm cực vùng Khi tần số chuyển mạch giảm, điểm cực tần số cao di chuyển chậm đến điểm cực tần số thấp Trong vùng này, tần số chuyển mạch ảnh hưởng đến cặp điểm cực đơi tần số thấp không tác động đến điểm cực không ESR 4.7 Thiết kế bù cho biến đổi cộng hƣởng LLC Từ phân tích trên, có tranh tồn cảnh mơ hình tín hiệu nhỏ biến đổi cộng hưởng LLC Trên sở đó, ta thiết kế bù Đầu tiên, nhìn vào đặc tính biến đổi, hệ số khuếch đại tĩnh 180 độ thay độ với biến đổi PWM Điều có nghĩa từ điểm bắt đầu điện áp điều khiển, biến đổi cộng hưởng LLC làm việc ngịch lưu Khi điện áp điều khiển tăng, điện áp đầu giảm Điều biến đổi cộng hưởng làm việc điều kiện chuyển mạch điện áp không (ZVS), điện áp đầu giảm tần số chuyển mạch tăng Với VCO, điện áp đầu vào tăng, tần số tăng Với biến đổi PWM, chu kỳ xung đồng nghĩa với điện áp điều khiển tăng, điện áp đầu tăng Với biến đổi PWM, bù phản hồi âm Với biến đổi cộng hưởng LLC, bù với đầu vào dương Với biến đổi cộng hưởng LLC, thiết kế vùng hoạt động vùng hai (tần số chuyển mạch thấp tần số cộng hưởng nối tiếp) Trong vùng này, đặc tính tín hiệu nhỏ biến đổi cộng hưởng tương đối ổn định với thay đổi tần số chuyển mạch Mặc dù điểm không RHZ tồn vùng này, khơng di chuyển tới vùng tần số thấp Tương tác quan trọng thay đổi tải Với tải nhẹ, điểm cực di chuyển tới vùng tần số thấp Khâu bù bao gồm khâu tích phân để bù cho điểm cực Mặc dù vùng thiết kế vùng làm việc, biến đổi hoạt động vùng bus trung gian điều chỉnh lỏng lẻo Tải thành phần xoay chiều nguyên nhân tăng điện áp Nếu điều kiện xảy ra, biến đổi làm việc vùng Vì đặc tính vùng 62 xem xét trình thiết kế bù Trong vùng 1, biến đổi có điểm cực kép điểm cực tần số thấp Giống thay đổi tải vùng 1, tượng tương tự quan sát vùng Điểm cực kép chia thành hai di chuyển tới tần số cao, di chuyển tới vùng tần số thấp Với thông tin trên, bù thiết kế Từ điểm không RHZ tần số cao, khơng tương tác với bù ta thiết kế nhiều Với tải nhẹ, điểm cực di chuyển tới vùng tần số thấp, điểm cực tần số thấp cần xem xét Để bù cho hệ thông, bù với khâu tích phân, hai điểm cực hai điểm khơng sử dụng Hai điểm không sử dụng để bù điểm cực kép tồn hệ Một vấn đề khác cần xem xét điểm cực tần số thấp tải nhẹ Với điều này, điểm không thay đặt tần số thấp để tránh ổn định có điều kiện xảy Một điểm không khác đặt gần điểm cực kép Những điểm cực đặt để bù điểm không ESR cung cấp độ dốc tần số chuyển mạch Bộ bù thiết kế có dạng: Fv (s)  Fv (s)  K m (1  s(1  s z1 s  p1 )(1  )(1  s z s  p2 ) ) ( s  z1 )( s  z )  p1. p s( s   p1 )( s   p ) z1.z Km  (4.1)  p1. p z1.z (4.2) (4.3) Trong đó: Điểm khơng bù thiết kế bù điểm cực tần số thấp z  40 103  r / s  Điểm cực bù đầu ESR p1  80 103  r / s  cực thứ 2: z1  16 103  r / s  tiên thiết kế để bù điểm không (xin mời tham khảo thêm tài liệu[8][9]) điểm  p  100 105  r / s  Cuối hệ số tích khâu tích phân lựa 63 chọn K m  1000 Với thông số bù, độ dốc trì mong muốn -20 dB/dec tần số cắt, để đảm bảo độ ổn định với độ dự trữ pha ổn định 4.8 Đáp ứng dịng điện, điện áp q trình mơ Sơ đồ mơ với mạch vịng kín, điều chỉnh vừa thiết kế trên hình 4.20 Hình 4.20 Sơ đồ mơ với mạch vịng phản hồi Hình 4.21 Đáp ứng điện áp tải thay đổi điện áp đầu vào thay đổi tải 64 Hình 4.22 Đáp ứng dịng điện tải với thay đổi điện áp đầu vào thay đổi tải Hình 4.23 Điện áp đầu vào khối VCO ứng với thay đổi điện áp đầu vào thay đổi tải 65 Hình 4.24 Dịng điện điện áp đầu vào(U/10) khối cộng hưởng(U/) Từ kết mô ta thấy: - Điện áp tải ổn định 50 V chứng tỏ phương pháp điều khiển tần số có khả ổn định điện áp tải theo lý thuyết phân tích - Phương pháp ước lượng đáp ứng tần số cho kết tốt thông qua việc tổn hợp điều chỉnh đưa tín hiệu đầu ổn định thay đổi tải (từ 50% tới 100%) thay đổi điện áp đầu vào (từ 330 V xuống 280 V) 66 - Chuyển mạch ZVS đạt với dịng điện nhỏ, mà dịng khơng liên quan đến dịng tải nên ZVS đạt chế độ không tải 4.9 Kết luận chƣơng Trong chương này, đặc tính tín hiệu nhỏ biến đổi cộng hưởng LLC nghiên cứu Kết thu chứng tỏ phương pháp ước lượng đáp ứng tần số cho kết đáp ứng toán đặt Với phương pháp mơ phỏng, đặc tính tín hiệu nhỏ biến đổi bao trùm với chế độ hoạt động Nhược điểm thiếu nhìn sâu sắc đặc tính Chính vậy, cần kết hợp thêm phương pháp khác: phương pháp hàm mơ tả mở rộng, để phân tích điều khiển biến đổi cách tối ưu 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Sự tiến nhanh chóng cơng nghệ VLSI làm cho hệ thống nhỏ mạnh mẽ hệ thống sẵn có Đồng thời mật độ cơng suất cao giá thành thấp Để đạt mục tiêu hệ thống cần có tần số chuyển mạch cao, hiệu suất cao cơng nghệ đóng gói tiên tiến Bộ biến đổi cộng hưởng biết đến với tổn hao chuyển mạch thấp Có ba cấu hình cộng hưởng phổ biến, SRC, PRC, SPRC, khảo sát cho biến đổi front-end DC-DC Nhưng ba cấu hình có vấn đề lới thiết kế với u cầu thời gian hold up Khơng có cải tiến quan trọng hiệu so với cấu hình PWM Với biến đổi cộng hưởng LLC, khơng phải cấu hình mới, chế độ hoạt động độc đáo cấu trúc cho phép có tối ưu hóa điện áp đầu vào cao bao gồm phạm vi đầu vào dải rộng So sánh với cấu hình PWM, biến đổi LLC giảm tới 40% tổn hao tần số tương đương Để thiết kế biến đổi cộng hưởng LLC, ta cần phân tích hệ số khuếch đại tĩnh Hai phương pháp sử dụng là: đơn giản hóa thành phần mơ Phương pháp đơn giản hóa thành phần đơn giản dễ sử dụng, kết trực quan Vấn đề tần số chuyển mạch xa tần số cộng hưởng, sai lệch đáng kể, làm cho ta tối ưu hóa thiết kế Phương pháp mơ cung cấp đặc tính xác, với thời gian thực lâu Để đạt tối ưu thiết kế, phương pháp mô đề cập luận văn Với phân tích trên, trạng thái nguồn biến đổi cộng hưởng LLC thiết kế Để hoàn thành hệ thống, điều khiển phản hồi cần thiết để điều chỉnh điện áp Đặc tính tín hiệu nhỏ biến đổi cộng hưởng LLC cần thiết để thực nhiệm vụ Với biến đổi cộng hưởng, phương pháp trung bình khơng gian trạng thái khơng cịn giá trị Phương pháp sử dụng phương pháp mô miền thời gian Phương pháp mô miền thời gian có sở mơ hình vật lý Phương pháp cố gắng mô 68 chức máy phân tích phổ Phương pháp khơng đơn giản hóa Miễn mơ hình vật lý xác, kết gần với mạch điện thật Từ làm sở để thiết kế bù Kiến nghị: Tiện ích quan trọng biến đổi cộng hưởng LLC với ứng dụng front-end DC/DC tối ưu hóa với điện áp đầu vào cao Thực tế, cịn có nhiều tiện ích khác Đầu tiên, chỉnh lưu đầu chuyển mạch tự nhiên nên khơng có vấn đề phục hồi ngược lại Thứ hai, tổn hao chuyển mạch LLC giảm tối thiểu Thứ ba, khơng có điện cảm lọc đầu ra, độ biến đổi cộng hưởng nhanh Với ưu điểm trên, biến đổi cộng hưởng LLC ứng dụng cách ly điểm làm việc tải Bằng cách điều khiển điện cảm từ hóa Lm, tổn hao chuyển mạch điều khiển Điều cho ta hội để nâng tần số chuyển mạch cao 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Antonio Bersani, Alex Dumais, Sagar Khare(2010), DC/DC LLC Reference Design Using the dsPIC®DSC, Microchip Technology Inc Bo Yang(2003), Topology investigation for font-end DC/DC power conversion for Distributed Power System, Blacksburg,Virginia Bo Yang, F.C Lee(2003), “Small-signal analysis for LLC resonant converter,”CPES Seminar, S7.3 pp.144-149 Eric X Yang(1994), Extended describing function method for small-signal modeling of resonant and multi-resonant converters, Dissertation, Virginia Polytechnic Institute andState University Fred C.Lee, Dushan Boroyevich, Dan Y.Chen, Douglas Lindner(2002), Three-Phase Power Factor Correction Circuits for Low-Cost Distributed Power Systems , Blacksburg, Virginia Hua G.C, Tabisz, N.Watson(1994), “Development Of A DC Distributed Power System,” Proc IEEE APEC, pp 763 -769 vol.2 J.F Lazar, R Martinelli(2001), “Steady-state analysis of the LLC series resonant converter,” APEC2001, pp 728-735 Jinhaeng Jang, Minjae Joung, Buynch Choi(2003), Dynamic Analysis and control Design of Opto-couper Isolated LLC resonant converters with wide input and load variations, Education leave from LG Electrics Gumi, Korea K.kitiperrachon, C.Bunlaksananusorn(2009), Feedback Conpensation Design for switched mode power supplies with a right-half-plane(RHP)zero, Bangkok 10520, Thailand 10 Mazumder, Sudip K Shenai, Krishna(2002), “OnThe Reliability Of Distributed Power Systems: A Macro To Micro - Level Overview Using A Parallel DC/DC Converter,” Proc IEEE PESC, pp 809-814 11 Trần Trọng Minh(2012), Điện tử công suất, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 12 Nguyễn Doãn Phước(2009), Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 70 13 Zhang Tao, Hu Yanshen(2003), Phase Shifted Full Bridge LLC Resonant Converter, ASTEC China Design Engineering, Emerson Network Energy Corp 71 PHỤ LỤC  M-file tính tốn thơng số mạch cộng hưởng, vẽ đồ thị đặc tính khuếch đại biến đổi cộng hưởng LLC Matlab clear; Vin_min = 280; % V Vin_nom = 310; % V Vin_Max = 330; % V Vout = 50; % V Pout = 3000; % W fr = 100e3; % Hz K_nom m_nom Q_max = 1; % he so khuech dai dinh muc = 11; % m = (1+Lm/Lr) = 0.35; % Q = sqrt(Lr/Cr)/Rac K_min = Vin_nom/Vin_Max*K_nom; K_Max = Vin_nom/Vin_min*K_nom; % he so khuech dai be nhat % he so khuech dai lon nhat figure(1); hold on; grid on; plot([0.1 10], [K_min K_min], 'k '); text(0.1, K_Max, num2str(K_Max)); plot([0.1 10], [K_Max K_Max], 'k '); text(0.1, K_min, num2str(K_min)); set(gca, 'XScale', 'Log'); axis([0.1 10 2]); syms Fx Q m; K = Fx^2*(m-1)/sqrt((m*Fx^2-1)^2+Fx^2*(Fx^2-1)^2*(m-1)^2*Q^2); % Tim dai dieu chinh tan so Q = Q_max; m = m_nom; K_f = eval(K); fs_min = fr*max(real(eval(solve(K_f-K_Max)))); Q = 0.01; m = m_nom; K_f = eval(K); fs_max = fr*max(real(eval(solve(K_f-K_min)))); 72 plot([1 1]*fs_min/fr, [0 K_Max], 'b '); plot([1 1]*fs_max/fr, [0 K_min], 'r '); %Ve cac thi he so khuech dai thay tải thay đổi fx = [0.2:0.01:0.8, 1.2:0.1:8]; Q = Q_max*1; Fx = fx; K_f = eval(K); plot(fx, K_f, 'r '); Q = Q_max*0.5; Fx = fx; K_f = eval(K); plot(fx, K_f, 'b.'); % 100% Load % 50% Load %Tinh cac phan tu cua mạch cộng hưởng Np_Ns = Vin_nom/Vout*K_nom; % ti so bien ap R_load = Vout^2/Pout; Lr = Q_max/2/pi/fr*8/pi^2*Np_Ns^2*Vout^2/Pout; %uH; Lm = (m_nom - 1)*Lr; % uH Cr = 1/Lr/4/pi^2/fr^2; fr0 = 1/(2*pi*sqrt(Lr*Cr)); frm = 1/(2*pi*sqrt((Lr+Lm)*Cr)); %In cac ket qua tinh toan fprintf('Lm = %0.2f uH; Lr = %0.2f uH; Cr = %0.2f uF; Np/Ns = %0.2f \n', Lm*1e6, Lr*1e6, Cr*1e6, Np_Ns); fprintf('fs = %0.1f kHz; fs max = %0.1f kHz\n', fs_min/1e3, fs_max/1e3); fprintf('fr0 = %0.1f kHz; frm = %0.1f kHz\n', fr0/1e3, frm/1e3); 73 ... này, biến đổi cộng hưởng LLC đưa phân tích chương sau 15 CHƢƠNG BỘ BIẾN ĐỔI CỘNG HƢỞNG LLC 2.1 Giới thiệu chung Trong năm gần đây, biến đổi cộng hưởng LLC đóng vai trị ngày tăng cộng hưởng thông... nguồn Front- end (a) Bộ biến đổi cộng hƣởng nối tiếp (Series Resonant Converter) Sơ đồ biến đổi trình bày hình 1.9 Điện cảm cộng hưởng Lr tụ điện cộng hưởng Cr mắc nối tiếp để tạo thành khối cộng. .. Converter) Hay gọi biến đổi cộng hưởng LCC Sơ đồ biến đổi cộng hưởng 12 SPRC trình bày hình 1.15, khối cộng hưởng bao gồm ba thành phần cộng hưởng: Lr, Cs Cp Khối cộng hưởng LCC coi kết hợp hai