Ứng dụng ổn áp DC trong đời sống - sinh viên Nguyễn Văn Đức

MỤC LỤC

CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH

-Như đã khảo sát ở trên ,ổn áp xung dùng phần tử điều chỉnh điện áp ra, nên trong lúc điều chỉnh linh kiện sẽ dẫn bão hòa hay tắt dòng và áp qua nó phụ thuộc tải. -Như vậy chúng ta chỉ có thể điều khiển 2 thông số đó là tần số và độ rộng xung. 2.Bộ ổn áp switching có độ rộng xung không đổi, tần số xung thay đổi.

-Thay đổi tần số này tùy theo điện áp nguồn và dòng điện qua tải, để giảm bớt những tổn thất qua transistor và trong biến áp thì tần số này không được dưới vài Khz.Mạch điện này đơn giản nhưng khó lọc dược các gợn sóng đầu ra. -Đơn ổn:Khi có xung điều khiể mạch đơn ổn cho ra một xung có độ rộng xung cố định rồi trở về trạng thái ban đầu. -Tần số xung của mạch đơn ổn được thay đổi do xung kích từ VCO.

Thời gian dẫn của transistor được xác định bằng thời hằng của mạch đơn ổn và được giữ cố định.đây là loại mạch cho phép điều chỉnh độc lập tần số xung đối với độ rộng xung.

VII - HALF - BRIDGE CONVERTER

Chọn cở dây sơ cấp

-Với dv : Độ thay đổi áp từ lúc dẫn đến lúc tắt của mỗi transistor.

SƠ ĐỒ CẦU (FULL - BRIDGE)

* Kết luận: Trong các loại converter trong đó có Half - Bridge converter có nhiều ưu điểm như. - Biến áp không sử dụng đầu ra ở giữa vì vậy loại trừ được sự mất cân bằng từ thông. Kết quả là loại converter này được dùng để thiết kế các bộ nguồn với công suất có thể lên đến 1000W.

- Điện áp cực đại đặt lên transistor giảm đi một nữa so với trường hợp của Push - Pull converter. Điều này dẫn đến giá thành transistor va các thành phần linh kiện liên quan cũng giảm. Từ những ưu điểm đã nêu ở trên, nên ta chọn thiết kế nguồn ổn áp xung theo kieồu Half - Bridge converter.

BIẾN ÁP XUNG

    -Dạng súng dũng Ipft dựng để tớnh cụng suất ngừ ra đối với Bmax, tần số, Ae, Ab, Dcma. -Ab:Tieỏt dieọn khung quaỏn daõy(in2) Vieỏt taột (in =inch ) -Ap:Tiết diện cuộn dây sơ cấp(in2). Với:Atcm tiết diện dây dẫn (circular mils) -Dòng điện gợn sóng trên nửa cuộn sơ cấp.

    -Nhiệt độ của biến áp tăng cao hơn nhiệt độ của môi trường là do phụ thuộc vào tổn hao lừi, tổn hao dũng và bề mặt tản nhiệt của biến ỏp. Khụng khí thổi qua biến áp có thể làm giảm sự gia tăng nhiệt độ đáng kể. -Để tính toán sự gia tăng nhiệt độ người ta dựa vào một số đường đặt tính kinh nghiệm của điện trở nhiệt trên tiết diện bề mặt tản nhiệt.

    PHAÀN THIEÁT KEÁ

      -KHỐI CHỈNH LƯU CẦU VÀ LỌC: Dùng để biến đổi điện xoay chiều thành điện năng một chiều và làm phẳng điện áp hay dòng điện một chiều ở ngỏ ra chỉnh lưu. -DAO ĐỘNG SểNG VUễNG : Dựng để biến đổi điện ỏp DC thành điện áp AC tần số cao. -BIẾN ÁP XUNG: Dùng để cảm ứng điện áp AC sơ cấp sang thứ cấp theo tỉ số dòng dây giữa cuộn sơ cấp và các cuộn dây thứ cấp.

      -CHỈNH LƯU VÀ LỌC: Chỉnh lưu điện áp xoay chiều tần số cao ra điện ỏp một chiều và được lọc phẳng để tạo ra cỏc mức điện ỏp ngừ ra. -Từ những phân tích ở chương II , ta đã chọn Half-Bridge converter để thiết kế nguồn ổn áp xung. Biên độ dòng điện đỉnh đỉnh gợn sóng của cuộn dây : dI = 2 A Điện áp gộn sóng đỉnh đỉnh Vr = Ro.

      Điện áp nguồn lưới đặt trực tiếp vào cầu nắn nên 4 diode phải chịu điện áp ngược cao. Mạch điều khiển độ rộng xung với tần số cố định đuọc xây dựng để thực hiện việc điều khiển trong bộ nguồn switching. Nếu thiết kế theo từng khối rời thì bộ nguồn sẽ phức tạp, độ chính xác không cao ,diện tích chiếm chổ lớn.

      IC TL 494 bao gồm bộ dao động răng cưa tuyến tính với tần số được xác định bởi 2 thành phần bên ngoài là RT và CT. Ngỏ ra của mạch điều chế độ rộng xung được thực hiện bởi sự so sánh sóng răng cưa với 2 tín hiệu điều khiển đưa đến cổng NOR và sau đó suất ra 2 transistor Q1 và Q2 .Tín hiệu suất ra đến Q1,Q2 chỉ xảy ra khi tín hiệu răng cưa lớn hơn so với 2 tín hiệu vào. Vì thế việc tăng biên độ tín hiệu điều khiển sẽ làm giảm độ rộng xung ra ( xin tham khảo sơ đồ vẽ dạng sóng của IC TL494 ).

      Tín hiệu điều khiển 1 bên ngoài đưa vào đuọc cung cấp cho mạch dead-time .Tín hiệu điều khiển 2 được đưa vào mạch khuếch đại sai lệch hoặc ngỏ vào feedback. Mạch so sánh điều khiển độ rộng xung sẽ so sánh điện áp đưa từ bên ngoài vào để cho ra 1 xung có độ rộng xung tùy thuộc vào điện thế ngỏ vào.Thời gian hoạt động của xung tùy thuộc vào thời gian dead-time và độ rộng xung của mạch so sánh PWM. Trong đó 1,21 là hệ số dự phòng ,nên ta chọn transistor có điện áp nguọc nằm trong khoảng này.