Giáo trình Lắp ráp và kiểm tra mạch điện tử công suất (Nghề: Điện tử công nghiệp) - Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ

(NB) Giáo trình Lắp ráp và kiểm tra mạch điện tử công suất cung cấp cho người học những kiến thức như: Van bán dẫn; Lắp ráp mạch chỉnh lưu không điều khiển; Lắp ráp mạch chỉnh lưu có điều khiển; Lắp ráp mạch điều chỉnh điện áp; Lắp ráp mạch nghịch lưu.

1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử cơng nghiệp trình độ Cao Đẳng Trung Cấp, giáo trình Lắp ráp kiểm tra mạch điện tử công suất giáo trình mơ đun đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết mô đun Điện tử công suất Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với Giáo trình thiết kế theo hệ thống mô đun chương trình, có mục tiêu học tập, thực tập cho mô đun, phần lý thuyết học viên cần phải nắm vững để thực hành, thực tập Cuối sau phần lý thuyết có phần tập thực hành để giáo viên học sinh sinh viên thực Khi biên soạn, nhóm biên soạn cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao Nội dung giáo trình bố cục bao gồm với nội dung sau: Bài 1: Van bán dẫn Bài 2: Lắp ráp mạch chỉnh lưu không điều khiển Bài 3: Lắp ráp mạch chỉnh lưu có điều khiển Bài 4: Lắp ráp mạch điều chỉnh điện áp Bài 5: Lắp ráp mạch nghịch lưu Trong giáo trình tác giả sử dụng nhiều tài liệu tham khảo biên soạn theo trật tự logic định Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị trường sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết.Rất mong nhận đóng góp ý kiến q thầy, giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hồn thiện hơn.Các ý kiến đóng góp xin gửi Khoa Điện tử điện lạnh Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ Xin trân trọng cảm ơn Hà Nội, ngày tháng năm 2019 BAN CHỦ NHIỆM BIÊN SOẠN GIÁO TRÌNH NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU Bài 1: Van bán dẫn 10 Diode công suất: 10 1.1 Đặc tính diode công suất 12 1.2 Trình tự thực 13 1.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp khắc phục, phòng tránh14 Transistor MOSFET 14 2.1 Đặc tính Transistor MOSFET 14 2.2 Trình tự thực 15 2.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp khắc phục, phòng tránh17 Thyristor 17 3.1 Đặc tính Thyristor SCR 17 3.2 Trình tự thực 20 3.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp khắc phục, phòng tránh20 Triac 21 4.1 Đặc tính Triac 21 4.2 Trình tự thực 21 4.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp khắc phục, phòng tránh22 IGBT 22 5.1 Đặc tính IGBT 22 5.2 Trình tự thực 24 5.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp khắc phục, phòng tránh24 GTO 24 6.1 Đặc tính GTO 24 6.2 Trình tự thực 26 6.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp khắc phục, phòng tránh27 BÀI 2: LẮP RÁP MẠCH CHỈNH LƯU KHÔNG ĐIỀU KHIỂN 28 Lắp ráp mạch chỉnh lưu công suất pha không điều khiển 28 1.1 Lắp ráp mạch chỉnh lưu pha nửa chu kỳ 28 1.2 Chỉnh lưu công suất hai nửa chu kỳ có điểm (M2) 31 1.3 Lắp ráp mạch chỉnh lưu cầu pha (B2) 34 Lắp ráp mạch chỉnh lưu công suất ba pha không điều khiển 37 2.1 Lắp ráp mạch chỉnh lưu pha hình tia (M3) 37 2.2 Lắp ráp mạch chỉnh lưu cầu ba pha 41 BÀI 3: LẮP RÁP MẠCH CHỈNH LƯU CÔNG SUẤT CÓ ĐIỀU KHIỂN 46 Lắp ráp mạch chỉnh lưu cơng suất pha có điều khiển 46 1.1 Lắp ráp mạch chỉnh lưu công suất nửa chu kỳ 46 1.2 Lắp ráp mạch chỉnh lưu công suất hai nửa chu kỳ 49 1.3 Lắp ráp mạch chỉnh lưu cầu pha bán điều khiển 53 Lắp ráp mạch chỉnh lưu cơng suất ba pha có điều khiển 56 2.1 Lắp ráp mạch chỉnh lưu pha hình tia 56 2.2 Lắp ráp mạch chỉnh lưu cầu pha có điều khiển (B6) 60 BÀI 4: LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 66 Lắp ráp mạch điều áp chiều 66 1.1 Lắp ráp mạch tăng áp 66 1.2 Lắp ráp mạch giảm áp 69 Lắp ráp mạch điều áp xoay chiều pha 74 2.1 Phương pháp lắp mạch 74 2.2 Trình tự thực 77 2.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp xử lý, phòng tránh 78 2.4 Bài tập áp dụng 78 BÀI 5: LẮP RÁP MẠCH NGHỊCH LƯU 79 Lắp ráp mạch nghịch lưu áp pha 79 1.1 Phương pháp lắp mạch 79 1.2 Trình tự thực 81 1.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp xử lý, phòng tránh 81 1.4 Bài tập áp dụng 82 Lắp ráp mạch nghịch lưu áp pha 82 2.1 Phương pháp lắp mạch 82 2.2 Trình tự thực 84 2.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp xử lý, phòng tránh 85 2.4 Bài tập áp dụng 85 Lắp ráp mạch nghịch lưu PWM 85 3.1 Phương pháp lắp mạch 85 3.2 Trình tự thực 90 3.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp xử lý, phòng tránh 91 3.4 Bài tập áp dụng 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Lắp ráp kiểm tra mạch điện tử công suất Mã mô đun: MĐ ĐTCN 18 Thời gian thực mô đun: 75 giờ; (Lý thuyết: 25 giờ; Thực hành: 45 giờ; Thi, kiểm tra: giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí dạy sau học xong mô đun như: Điện tử tương tự, Điện tử hàn linh kiện, Thiết kế mạch máy tính - Tính chất: Là mơ đun bắt buộc II Mục tiêu mô đun: Sau học xong mơ đun người học có khả năng: - Kiến thức: + Nhận biết linh kiện điện tử cơng suất + Trình bày phương pháp lắp mạch mạch điện tử công suất mạch chỉnh lưu, mạch điều áp, mạch nghịch lưu + Giải thích trình tự thực lắp ráp mạch theo yêu cầu + Phân tích được lỗi thường gặp, nguyên nhân, biện pháp khắc phục - Kỹ năng: + Lắp ráp mạch điện tử cơng suất mạch chỉnh lưu có điều khiển không điều khiển, mạch điều chỉnh điện áp chiều xoay chiều + Phòng tránh, khắc phục lỗi thường gặp lắp ráp mạch - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận, xác học tập thực công việc + Tự chịu trách nhiệm thực công việc giao * Nội dung mô đun: Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) Thực hành, Số Tên mô đun TT Tổng Lý thí nghiệm, số thuyết thảo luận, tập Thi/ Kiểm tra Bài 1: Van bán dẫn Diode công suất Transistor MOSFET Thyristor SCR 10 18 11 20 12 10 15 10 Triac IGBT GTO Bài 2: Lắp ráp mạch chỉnh lưu không điều khiển Lắp ráp mạch chỉnh lưu công suất pha không điều khiển Lắp ráp mạch chỉnh lưu công suất ba pha không điều khiển Bài 3: Lắp ráp mạch chỉnh lưu có điều khiển Lắp ráp mạch chỉnh lưu cơng suất pha có điều khiển Lắp ráp mạch chỉnh lưu công suất ba pha có điều khiển Bài 4: Lắp ráp mạch điều chỉnh điện áp Lắp ráp mạch điều áp chiều Lắp ráp mạch điều áp xoay chiều pha Bài 5: Lắp ráp mạch nghịch lưu Lắp ráp mạch nghịch lưu pha Lắp ráp mạch nghịch lưu pha Lắp ráp mạch PWM Thi kết thúc mô đun Cộng 2 75 25 45 10 Bài 1: Van bán dẫn MĐ ĐTCN 18 - 01 * Giới thiệu: Bài học giới thiệu nguyên lý đóng/cắt mạch điện xoay chiều chiều linh kiện bán dẩn công suất : Diode, BJT, MOSFET, Thyristor, Triac Phuơng pháp dần thay thiết bị đóng/căt học có nhiều ưu điễm đặc biệt ứng dụng yêu cầu tốc độ tần suất đóng/cắt cao * Mục tiêu: Sau học xong người học có khả năng: + Kiến thức: - Phân biệt linh kiện điện tử cơng suất - Trình bày cấu trúc, đặc tính linh kiện điện tử cơng suất - Phân tích lỗi thường gặp, nguyên nhân, biện pháp khắc phục + Kỹ năng: - Đo, kiểm tra chất lượng linh kiện điện tử cơng suất - Phịng tránh, khắc phục lỗi thường gặp đo, kiểm tra + Năng lực tự chủ trách nhiệm: - Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác an tồn vệ sinh cơng nghiệp - Tự chịu trách nhiệm thực việc giao * Nội dung chính: Diode cơng suất: Khác với diode thuờng, mặt cấu tạo diode công suất bao gồm vùng bán dẩn silic với mật độ tạp chất khác gọi cấu trúc PsN, hai vùng bán dẩn PN vùng có mật độ tạp chất thấp (vùng S) (hình 2.1) 79 BÀI 5: LẮP RÁP MẠCH NGHỊCH LƯU MĐ ĐTCN18 - 05 Giới thiệu Trong thực tế sử dụng điện năng, có thiết bị tần số khơng phù hợp với tần số lưới điện,ta cần thay đổi tần số nguồn cung cấp cho thiết bị cách dùng mạch nghịch lưu thực yêu cầu Vậy học cung cấp cho học viên kiến thức kỹ nghịch lưu Mục tiêu: Sau học xong người học có khả năng: + Kiến thức: - Giải thích tham số mạch nghịch lưu áp pha, pha, PWM - Trình bày đặc điểm phạm vi ứng dụng mạch nghịch lưu áp pha nghịch lưu áp pha - Phân tích lỗi thường gặp, nguyên nhân, biện pháp khắc phục + Kỹ năng: - Lắp ráp mạch nghịch lưu theo sơ đồ, đảm bảo tính xác , yêu cầu mạch - Thay linh kiện sai hỏng theo số liệu cho trước mạch điện - Phòng tránh, khắc phục lỗi thường gặp lắp ráp + Năng lực tự chủ trách nhiệm: - Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác an tồn vệ sinh công nghiệp - Tự chịu trách nhiệm thực việc giao * Nội dung bài: Lắp ráp mạch nghịch lưu áp pha 1.1 Phương pháp lắp mạch Bộ nghịch lưu áp pha dạng mạch cầu (còn gọi nghịch lưu dạng chữ H ) chứa công tắc diode mắc đốì song 80 Hình 5.1: Giản đồ kích đóng cơng tắc đồ thị áp tải Nghịch lưu dạng điện áp biến đổi điện áp DC đầu thành điện áp AC đầu ra, pha phụ thuộc vào hệ số công suất Nội trở nguồn DC lý tưởng = 0, thường có tụ điện với điện dung lớn nối song song với nguồn cung cấp mạch chỉnh lưu Q1 Q2 mở khóa đồng thời 1/2 chu kỳ, Q3 Q4 mở khóa đồng thời 1/2 chu kỳ Q1 Q4 khơng mở khóa đồng thời 1/2 chu kỳ, Q2 Q3 khơng mở khóa đồng thời 1/2 chu kỳ * Trường hợp tải trở: Nếu Q1 Q2 mở dòng điện chảy từ a tới b, Q3 Q4 mở dòng điện chảy từ b tới a * Trường hợp tải R-L: dòng điện tăng chậm theo đường cong không giống trường hợp tải R, cuộn cảm ngăn cản thay đổi tức thời dòng điện Mối quan hệ điện áp DC cung cấp điện áp AC đầu ra: V 2  E sin  V  * Công suất tải : Công suất tiêu thụ tải R-L xác định theo hệ thức với R.it2 trị hiệu dụng dòng điện qua tải tính theo biểu thức: 81 Cơng suất tải xác định theo trị trung bình dịng qua nguồn de I ta bỏ qua tổn hao linh kiện nghịch lưu: P = U.Is 1.2 Trình tự thực a.Thiết bị dụng cụ chuẩn bị - Bộ dụng cụ cầm tay nghề điện tử - Máy đo VOM DVOM - Máy sóng kênh 40MHz - Mô đun nghịch lưu áp pha - Mạch in thiết kế sơ đồ sẵn - Dây có chốt cắm đầu b Qui trình thực - Lắp ráp mạch theo sơ đồ - Cấp nguồn cho mạch - Đo giá trị điện áp vào/ ra, dạng điện áp vào / mạch Nhận xét - Vẽ dạng sóng mạch tương ứng góc kích α 1.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp xử lý, phòng tránh STT Hư hỏng( lỗi) Nguyên nhân BP khắc phục Giá trị Ut đo khơng Xác định góc kích α Điều chỉnh lại góc xác khơng xác kích α Tín hiệu dạng sóng đo Que đo kết nối lỏng máy sóng bị nhiễu Kiểm tra lại que đo 82 1.4 Bài tập áp dụng Lắp ráp mạch nghịch lưu áp pha kết nối tải R với góc kích α = 600, 900, 1200 Lắp ráp mạch nghịch lưu áp pha 2.1 Phương pháp lắp mạch Trong thực tế mạch nghịch lưu áp ba pha gặp dạng mạch cầu (hình 5.2a) Mạch chứa công tắc S1, S2, S6 diode đôi song D1, D2, D6 Tải ba pha mắc dạng hình (hình 5.2b) tam giác (hình 5.2c) Hình 5.3 * Quá trình điện áp ( q trình dịng điện) ngõ nghịch lưu áp ba pha 83 xác định ta xác định điện áp trung gian u10 u20, u30 Xác định điện áp pha - tâm nguồn cho nghịch lưu áp: Cặp công tắc pha gồm hai công tắc mắc chung vào pha tải, ví dụ (S1, S4 ), (S3 ,S6 ) (S5 S2) cặp công tắc pha * Qui tắc kích đóng đơi nghịch: cặp cơng tắc pha kích đóng theo qui tắc đôi nghịch hai công tắc cặp ln trạng thái kích đóng kích ngắt Trạng thái hai kích đóng (trạng thái ngắn mạch điện áp nguồn ) kích ngắt khơng phép Nếu biểu diễn trạng thái kích linh kiện giá trị trạng thái khóa kích 0, ta viết phương trình trạng thái kích linh kiện mạch nghịch lưu áp pha sau: S1 + S4 =1; S3 + S6 =1; S5 + S2 =1 * Qui tắc: Giả thiết nghịch lưu áp ba pha có cấu tạo mạch chiều điện phần tử mạch cho hình vẽ 5.3.a Giả thiết cơng tắc pha kích đóng theo qui tắc đối nghịch giả thiết dòng điện pha tải có khả đổi dấu Điện áp pha tải đến tâm nguồn pha nguồn có giá trị +U/2 cơng tắc lẻ pha kích đóng -2/U cơng tắc chẵn kích khơng phụ thuộc trạng thái dịng điện * Hệ quả: - Điện áp tải xác định hồn tồn ta biết giản đồ kích đóng cơng tắc điện áp nguồn Do đó, ta điều khiển điện áp ngổ nghịch lưu áp cách điều khiển giản đồ xung kích đóng cơng tắc - Nếu cặp cơng tắc pha khơng kích đóng theo qui tắc đốì nghịch, dạng điện áp tải thay đổi phụ thuộc vào trạng thái dòng điện tải (và tham số tải ) Đây trường hợp kích đóng ý muốn tải dạng cộng hưởng Dòng điện ỏ trạng thái liên tục gián đoạn Ta cần ý rằng, cơng tắc kích đóng khơng có nghĩa dẫn điện Phụ thuộc vào chiều dịng điện dẫn qua tải xảy trường hợp cơng tắc kích đóng khơng dẫn điện mà dịng điện lại dẫn qua diode mắc đơ'i song với cơng tắc kích đóng 84 - Dạng dịng điện xác định dựa phương trình mạch tải Ví dụ đốì với tải đơi xứng ba pha gồm RL mắc nối tiếp, ta có phương trình dòng điện ba pha tải it1 it2, it3 ut1 = R.it1 + L ut2 = R.it2 + L ut3 = R.it3 + L dit1 dt dit2 dt dit3 dt - Thời gian chết (dead- time): khoảng thời gian cần thiết áp đặt giản đồ đóng ngắt cặp linh kiện pha tải, khoảng thời gian hai cơng tắc pha tải bị khóa kích (ví dụ S1,S4) Thời gian chết bắt đầu trình chuyển mạch hai công tắc pha tải để tránh xảy tượng ngắn mạch nguồn Do thời gian chết nhỏ khơng đáng kể, q trình phân tích hoạt động mạch, ta thường giả thiết bỏ qua giai đoạn 2.2 Trình tự thực a.Thiết bị dụng cụ chuẩn bị - Bộ dụng cụ cầm tay nghề điện tử - Máy đo VOM DVOM - Máy sóng kênh 40MHz - Mơ đun nghịch lưu áp pha - Mạch in thiết kế sơ đồ sẵn - Dây có chốt cắm đầu b Qui trình thực - Lắp ráp mạch theo sơ đồ - B1: Không nối tải, bật công tắc nguồn, điều chỉnh VR để có tần số xung điều khiển f=120Hz, dùng máy sóng quan sát vẽ dạng sóng điểm mạch tạo xung điều khiển - B2: Tắt công tắc nguồn, nối tải R=12Ω, dùng máy sóng quan sát vẽ dạng sóng điểm mạch tạo xung điều khiển - B3: Tắt công tắc nguồn, thay đổi tải R=16Ω, dùng máy sóng quan sát vẽ dạng sóng điểm mạch tạo xung điều khiển 85 - B4: Tắt công tắc nguồn, thay đổi tải R=20Ω, dùng máy sóng quan sát vẽ dạng sóng điểm mạch tạo xung điều khiển 2.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp xử lý, phòng tránh STT Hư hỏng( lỗi) Ngun nhân Tín hiệu dạng sóng đo Que đo kết nối lỏng BP khắc phục Kiểm tra lại que đo máy sóng bị nhiễu 2.4 Bài tập áp dụng Lắp ráp mạch nghịch lưu áp pha kết nối tải động AC, f = 120Hz, 240Hz, 360Hz Lắp ráp mạch nghịch lưu PWM 3.1 Phương pháp lắp mạch Các nghịch lưu áp thường điều khiển dựa theo kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM (Pulse Width Modulation) qui tắc kích đóng đối nghịch Qui tắc kích đóng đối nghịch đảm bảo dạng áp tải điều khiển tuân theo giản đồ kích đóng cơng tắc kỹ thuật điều chế độ rộng xung có tác dụng hạn chế tối đa ảnh hưởng bất lợicủa sóng hài bậc caoxuất phía tải Phụ thuộc vào phương pháp thiết lập giản đồ kích đóng cơng tắc nghịch lưu áp, ta phân biệt dạng điều chế độ rộng xung khác * Một số tiêuđánh giá kỹ thuật PWM nghịch lưu: Chỉ sô điều chê (Modulation index) m: định nghĩa tĩ số biên độ thành phần hài tạo nên phương pháp điều khiển biên độ thành phần hài đạt phương pháp điều khiển bước - Trị hiệu dụng thành phần phần sóng hài bậc cao dịng điện: 86 Đại lượng IhRMS phụ thuộc vào phương pháp PWM mà cịn vào thơng sơ tải Để đánh giá chất lượng PWM khơng phụ thuộc vào tải, ta sử dụng đại lượng độ méo dạng dòng điện sau: Giả sử tải xoay chiều gồm sức điện động cảm ứng cảm kháng tản mắc nô"i tiếp, độ méo dạng dịng điện viết lại dạng: Kết đạt không phụ thuộc vào tham sô tải Khi sử dụng phương pháp điều khiển bước, độ méo dạng dịng điện xác định giá trị sau: Để so sánh phương pháp PWM, sử dụng độ méo dạng chuẩn hóa theo phương pháp bước, lúc hệ sơ méo dạng dòng điện qui chuẩn cho hệ thức: Với phương pháp điều chế bước, hệ sô' méo dạng dòng điện Nếu sử dụng phương pháp điều chế vector khơng gian, hệ số méo dạng tính theo tích phân tích vơ hướng vector sau đây: 87 Từ đó, áp dụng cơng thức tính hệ sô méo dạng d Để đánh giá ảnh hưởng sóng hài phương pháp PWM, ta sử dụng tham số phổ sóng hài dịng điện Nếu sử dụng phương pháp điều chế đồng với tần số kích đóng linh kiện f số ngun lần (N) tần số sóng hài f (tức f = N.f ), hệ sơ sóng hài bậc k qui chuẩn, tính qui đổi theo phương pháp bước cho hệ thức: Hệ số sóng hài khơng phụ thuộc vào tham số tải - Hệ số méo dạng biểu diễn qua hệ số sóng hài sau: Nếu sử dụng kỹ thuật PWM không đồng bộ, ta khơng thể phân tích Fourier phổ dịng điện theo biến tần số rời rạc mà sóng hài dòng điện xuất theo biến tần số liên tục Trường hợp này, ta sử dụng khái niệm phổ mật độ dòng điện theo hệ thức: * Phương Pháp Điều Chế Độ Rộng Xung Sin (Sin PWM): Về nguyên lý, phương pháp thực dựa vào kỹ thuật analog Giản đồ kích đóng cơng tắc nghịch lưu dựa sở so sánh hai tín hiệu bản: - Sóng mang up (carrier signal) tần số cao - Sóng điều khiển ur - reference signal (hoặc sóng điều chế- modulating signal) dạng sin Ví dụ: cơng tắc lẻ kích đóng sóng điều khiển lớn sóng mang (u r >up ) Trong trường hợp ngược lại, cơng tắc chẵn kích đóng 88 Hình 5.4 Hình 5.5 Sóng mang up dạng tam giác Tần số sóng mang cao, lượng sóng hài bậc cao bị khử bớt nhiều Tuy nhiên, tần số đóng ngắt cao làm cho tổn hao phát sinh q trình đóng ngắt cơng tắc tăng theo Ngồi ra, linh kiện địi hỏi có thời gian đóng ton ngắt toff định Các yếu tố làm hạn chế việc chọn tần số sóng mang 89 Sóng điều khiển ur mang thơng tin độ lớn trị hiệu dụng tần số sóng hài điện áp ngõ Trong trường hợp nghịch lưu áp ba pha, ba sóng điều khiển ba pha phải tạo lệch pha 1/3 chu kỳ Gọi mf.là tỉ sô điều chế tần sô (Frequency modulation ratio) Việc tăng giá trị mf dẫn đến việc tăng giá trị tần số sóng hài xuất Điểm bất lợi việc tăng tần số sóng mang vấn đề tổn hao đóng ngắt lớn Tương tự, gọi m tỉ số điều chế biên độ (Amplitude modulation ratio) : Nếu ma < (biên độ sóng sin nhỏ biên độ sóng mang) quan hệ biên độ thành phần áp áp điều khiển tuyến tính Đối với nghịch lưu áp pha: Ut(1)m = maU Đối với nghịch lưu áp ba pha, biên độ áp pha hài bản: Ut(1)m = maU/2 Khi giá trị m >1, biên độ tín hiệu điều chế lớn biên độ sóng mang biên độ hài điện áp tăng khơng tuyến tính theo biến m Lúc này, bắt đầu xuất lượng sóng hài bậc cao tăng dần đạt mức giới hạn cho phương pháp bước Trường hợp gọi điều chế (overmodulation) điều chế mở rộng Trong trường hợp nghịch lưu áp ba pha, thành phần sóng hài bậc cao giảm đến cực tiểu giá trị mf chọn số lẻ bội ba Nếu để ý đến hệ thức tính số điều chế, ta thấy phương pháp SPWM đạt số lớn vùng tuyến tính biên độ sóng điều chế với biên độ sóng mang Lúc đó, ta có: 90 * Phân tích sóng hài: Việc đánh giá chất lượng sóng hài xuất điện áp tải thực phân tích chuỗi Fourier Ớ đây, chu kỳ lấy tích phân Fourier chia thành nhiều khoảng nhỏ, với cận lấy tích phân khoảng xác định từ giao điểm sóng điều khiển sóng mang dạng tam giác 3.2 Trình tự thực a.Thiết bị dụng cụ chuẩn bị - Bộ dụng cụ cầm tay nghề điện tử - Máy đo VOM DVOM - Máy sóng kênh 40MHz - Mô đun nghịch lưu áp pha - Mạch in thiết kế sơ đồ sẵn - Dây có chốt cắm đầu b Qui trình thực - Lắp ráp mạch theo sơ đồ - B1: Không nối tải, bật cơng tắc nguồn, điều chỉnh VR để có tần số xung điều khiển f=120Hz, dùng máy sóng quan sát vẽ dạng sóng điểm mạch tạo xung điều khiển - B2: Tắt công tắc nguồn, nối tải R=12Ω, dùng máy sóng quan sát vẽ dạng sóng điểm mạch tạo xung điều khiển - B3: Tắt công tắc nguồn, thay đổi tải R=16Ω, dùng máy sóng quan sát vẽ dạng sóng điểm mạch tạo xung điều khiển - B4: Tắt công tắc nguồn, thay đổi tải R=20Ω, dùng máy sóng quan sát vẽ dạng sóng điểm mạch tạo xung điều khiển 91 3.3 Một số sai hỏng thường gặp, nguyên nhân biện pháp xử lý, phòng tránh STT Hư hỏng( lỗi) Nguyên nhân BP khắc phục Khơng có tín hiệu máy Chưa điều chỉnh góc Điều chỉnh góc sóng kích kích Tín hiệu dạng sóng đo Que đo kết nối lỏng Kiểm tra lại que đo máy sóng bị nhiễu 3.4 Bài tập áp dụng Lắp ráp mạch nghịch lưu áp pha kết nối tải động AC, f = 120Hz, 240Hz, 360Hz 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] 1]- Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh, Điện tử công suất, lý thuyết, thiết kế, ứng dụng, Nxb Khoa học kỹ thuật 2008 [2] Võ Minh Chính, Điện tử cơng suất, Nxb Khoa học kỹ thuật 2008 [3] Điện tử công suất điều khiển động điện Cyril W Lander [4] Nguyễn Bính: Điện tử cơng suất NXB Khoa học kỹ thuật 2005 [5] Lê Đăng Doanh, Nguyễn Thế công, Trần Văn Thịnh, Điện tử công suất tập 1,2, Nxb Khoa học kỹ thuật 2007 [6] Trần Trọng Minh: Giáo trình điện tử cơng suất nxb giáo dục VN -1- ... Lắp ráp mạch điều chỉnh điện áp Lắp ráp mạch điều áp chiều Lắp ráp mạch điều áp xoay chiều pha Bài 5: Lắp ráp mạch nghịch lưu Lắp ráp mạch nghịch lưu pha Lắp ráp mạch nghịch lưu pha Lắp ráp mạch. .. - Kiến thức: + Nhận biết linh kiện điện tử cơng suất + Trình bày phương pháp lắp mạch mạch điện tử công suất mạch chỉnh lưu, mạch điều áp, mạch nghịch lưu + Giải thích trình tự thực lắp ráp mạch. .. LỜI GIỚI THIỆU Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử cơng nghiệp trình độ Cao Đẳng Trung Cấp, giáo trình Lắp ráp kiểm tra mạch điện tử công suất giáo trình mơ đun đào tạo chun ngành