Hình 4.6 Bộ biến đổi Buck – Boost
Bộ biến đổi Buck - Boost được mô tả như hình 4.6. Từ biểu thức (4.9), do D<1, nên điện áp ra luôn luôn lớn hơn điện áp vào. Vì vậy, bộ biến đổi Boost chỉ có thể tăng áp trong khi bộ biến đổi Buck như đã được trình bày ở trên thì chỉ có thể giữ chức năng giảm áp. Kết hợp của cả hai bộ biến đổi này với nhau tạo thành bộ biến đổi Buck – Boost mà giữ một chức năng vừa có thể tăng và giảm điện áp.
- Khi khóa K đóng, điện áp vào đặt lên điện cảm, làm dòng điện trên điện cảm tăng dần theo thời gian.
- Khi khóa K ngắt, điện cảm có khuynh hướng duy trì dòng điện qua nó và sẽ tạo điện áp cảm ứng đủ để diode phân cực thuận. Tùy vào tỷ lệ giữa thời gian đóng khóa và mở khóa mà giá trị điện áp ra có thể nhỏ hơn, bằng hoặc lớn hơn giá trị điện áp vào. Trong mọi trường hợp thì dấu của điện áp ra là ngược với dấu của điện áp vào. Do đó, dòng điện đi qua điện cảm sẽ giảm dần theo thời gian.
Ta có:
Vout D V
1 D in (4.10)
Biểu thức (4.10) cho thấy điện áp ra có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp vào tùy thuộc vào hệ số làm việc, D.
- Khi D = 0,5 thì Vin = Vout
- Khi D < 0,5 thì Vin > Vout
38
Như vậy, nguyên tắc điều khiển điện áp ra của cả ba bộ biến đổi trên đều bằng cách điều chỉnh tần số đóng mở khóa K. Việc sử dụng bộ biến đổi nào trong hệ thống là tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng.
Để điều khiển tần số đóng mở của khóa K sao cho hệ thống PV đạt được điểm làm việc tối ưu, ta phải dùng đến thuật toán xác định điểm làm việc có công suất lớn nhất mà sẽ được trình bày chi tiết ở các phần tiếp sau.