H羽 th嘘ng ph亥n c泳pi" f́pi" 8吋 th穎 nghi羽m các gi違i thu壱t trình bày trong ej逢挨pi"KX"e pi"pj逢"zƒe"pj壱n các k院t qu違 mô ph臼pi"vtqpi"ej逢挨pi"X"8逢嬰c xây d詠ng trên thi院t k院 tham kh違o c栄a hãng Texas Instrument [18]. Hình 6.1 trình bày c医u trúc và các thi院t b鵜, linh ki羽n c栄a m衣ch T-Type NPC ba b壱c. H羽 th嘘ng ph亥n c泳pi"p {"8逢嬰c chia ra các thành ph亥p"e挨"d違n sau:
- M衣ej"8k隠u khi吋n: m衣ej"8k隠u khi吋n s穎 d映ng dòng C2000 c栄a hãng Texas Kpuvtwogpvu0" Ectf" 8k隠u khi吋p" VOU542H4:59;F" 8逢嬰c s穎 d映pi" 8吋 8k隠u khi吋n h羽 th嘘ng.
- M衣ch công su医t: bao g欝m t映 8k羽n 荏 ngu欝n DC, 12 khóa công su医t, m衣ch l丑c LCL. Trong h羽 th嘘ng này, 6 khóa công su医t c栄a m衣ch 2 b壱c s穎 d映ng linh ki羽n SiC và 6 khóa công su医t hai chi隠u s穎 d映ng linh ki羽n Si.
- M衣ej"8q"n逢運ng: m衣ej"8q"n逢嬰ng bao g欝m các sensor và m衣ch khuy院ej"8衣i 8吋8q"8k羽n áp ngu欝p"FE."f”pi"8k羽n trên t違k"x "8k羽n áp trên t違i.
72
6.2.10Ectf"8k隠u khi吋n
Card phát tri吋n DSCNCD28379D là công c映 8ƒpj"ikƒ"x "rjƒv"vtk吋n d詠a trên HSEC180 cho dòng C2000 bao g欝m các MCU F2837xD, F2837xS c栄a Texas Kpuvtwogpv."j·pj"8040"Ectf"8k隠u khi吋p"8逢嬰c xây d詠ng s印n c栄a Texas Instruments là thi院t b鵜 8挨p"ik違n và thích h嬰p s穎 d映pi"ejq"8ƒpj"ikƒ"dcp"8亥u và t衣o m磯u h羽 th嘘ng 8k羽n t穎 công su医v0"Ectf"8k隠u khi吋n là mô-8wp"e医p bo m衣ch hoàn ch雨nh s穎 d映ng s穎 d映ng MCU lo衣i 180-ej¤p"8吋 cung c医p gi違k"rjƒr"8k隠u khi吋n bo m衣ej"8挨p"ik違n.
Fgnhkpq" ª" VOU542H4:59zF" n " d瓜 xk" 8k隠u khi吋n d医u ch医o" 8瓜ng 32 bit *OEW+"8逢嬰c thi院t k院 cho các 泳ng d映pi"8k隠u khi吋n vòng kín tiên ti院n, hi羽p"8衣i cho các b瓜 bi院p" 8鰻i công su医t 泳ng d映ng trong công nghi羽r" pj逢" vtw{隠p" 8瓜ng công nghi羽r."8k隠u khi吋p"8瓜pi"e挨"ugtxq="d瓜 bi院n t亥n và b瓜 chuy吋p"8鰻k"p<pi"n逢嬰ng m員t tr運k="eƒ"rj逢挨pi"vk羽n giao thông; và thông tin liên l衣e"8逢運pi"f¤{"8k羽n. Các gói phát tri吋n hoàn ch雨nh cho ngu欝p"8k羽n k悦 thu壱t s嘘 và truy隠p"8瓜ng 8k羽n có s印p"pj逢"o瓜t ph亥n trong sáng ki院n c栄c"j«pi"VK"pj逢<"rqygtUWKVG"x "FgukipFTKXG0"Vtqpi"mjk" dòng s違n ph育m Delfino không ph違i là m噂i trong danh m映e" VOU542E4222" ª." F2837xD h厩 tr嬰 ki院n trúc C28x lõi kép m噂k"ik¿r"v<pi"8ƒpi"m吋 hi羽u su医t h羽 th嘘ng. Các thi院t b鵜 ngo衣k"xk"8k隠u khi吋p"x "v逢挨pi"v詠 tích h嬰r"e pi"ejq"rjfir"eƒe"pj "vjk院t k院 c栄ng c嘘 ki院p"vt¿e"8k隠u khi吋n và lo衣i b臼 vi羽c s穎 d映pi"8c"z穎 lý trong các h羽 th嘘ng cao c医p.
73
6.2.2.M衣ch công su医t và m衣ch lái
Trong m衣ch công su医v." Uk" KIDV" x " UkE" Oquhgv" 8逢嬰c l詠a ch丑n là: IKW20N60T và LSIC1MO120E80080 c栄a hãng Infenion và IXYS, các thông s嘘 c栄a linh ki羽n công su医v"8逢嬰c trình bày trong b違ng 6.1. Cách b嘘 trí các linh ki羽n công su医v"8逢嬰c trình bày trong hình 6.2.
BＶng 6.1. Linh kiうp"Uk"x "UkE"8⇔ぢc sぬ dつng trong mＴch công suＸt Linh ki羽n Hãng s違n
xu医t
Ak羽n áp
VCE F”pi"8k羽n IC Ki吋u chân
Si IKW20N60T Infenion 600V 20A PG-TO247-3
SiC
LSIC1MO120E80080 IXYS 1200V 25A PG-TO247-3
74
M衣ch lái: trong các h羽 8k羽n t穎 công su医t, m衣ej"nƒk"8逢嬰c s穎 d映pi"8吋 cách ly và khuy院ej" 8衣i tín hi羽u PWM t瑛 ectf" 8k隠u khi吋n. Trong thi院t k院 này, IC KUQ7:74FYT"x "KE"WEE7542UEF"8逢嬰c s穎 d映ng là IC lái cho Si IGBT và SiC Oquhgv0"U挨"8欝 m衣ch c栄a hai m衣ej"nƒk"8逢嬰c trình bày trong hình 6.3a và 6.3b. Các KE"p {"8逢嬰c c医p ngu欝p"8瓜c l壱r."fq"8„"e亥n ph違i t衣o các ngu欝n +20V, -5V cách ly nhau. Hình 6.3c l "u挨"8欝 m衣ch fly-back s穎 d映ng transformer c栄c"j«pi"Ywtvj"8吋 t衣o ngu欝p"n逢叡ng c詠c cách ly nhau t瑛 m瓜t ngu欝n 12V.
Hình 6.3a. U￢"8げ mＴch lái cho Si IGBT
75
Hình 6.3c. U￢"8げ tＴo nguげn 3 nguげp"n⇔だng (+ 12V/-5V) cばc cách ly tな nguげn 12V
6.2.3 M衣ej"8q"n逢運ng
Hình 6.4 a,b,c trình bày m衣ej"n逢運pi"8k羽n áp pha c栄a t違k."f”pi"8k羽n t違k"x "8k羽n áp ngu欝n DC.
76
Hình 6.4b. MＴej"8q"n⇔ぜpi"f”pi"8kうn tＶi
Hình 6.4c. MＴej"8q"n⇔ぜpi"8kうn áp nguげn DC
77
Hình 6.5. Board mＴch T-type NPC hoàn chえnh
Hình 6.6. Hう thぐng thばc nghiうm
Boach m衣ch T_type NPC hoàn ch雨nh bao g欝m m衣ch công su医t, m衣ch lái, m衣ej"8q" n逢嬰ng và t違n nhi羽v"8逢嬰c tích h嬰p trên cùng m瓜v"dqctf"x "8逢嬰c trình bày trong hình 6.5. H羽 th嘘ng th詠c nghi羽m trong phòng thí nghi羽o"8逢嬰c trình bày 荏 hình 6.6 bao g欝m h羽 th嘘ng t衣o ngu欝n DC (t瑛 b瓜 ch雨pj"n逢"x "v映 DC), h羽 th嘘ng t違i, b瓜 l丑c ngõ, h羽 Ectf"8k隠w"mjk吋p O衣ej"nƒk E違o"dk院p V映"n丑e V映"n丑e"pi "tc O衣ej"e»pi"uw医v Fcq"8瓜pi"m# Probe dòng/áp T-NPC Fkqfg"ej雨pj"n逢w Ecogtc"pjk羽v Piw欝p"5"rjc
78
th嘘ng hi吋n th鵜 g欝o"fcq"8瓜pi"m#"x "eƒe"8亥w"8q"f”pi1ƒr."ecogtc"pjk羽t. Vì th運i gian làm th詠c nghi羽m t衣i PTN b鵜 gi噂i h衣n (giãn cách xã h瓜i), nên các k院t qu違 th詠c nghi羽o"mj»pi"8逢嬰c thu th壱r"8亥{"8栄.
Hình 6.7 sóng mang c栄c"rj逢挨pi"rjƒr"UXRYO"dcq"i欝m sóng tham chi院u d衣ng j·pj"ukp"x "u„pi"8k隠u khi吋p"ucw"mjk"8逢嬰c c瓜ng thành ph亥n offset. Hình 6.8 trình bày 8k羽p"ƒr"f¤{"vt逢噂c b瓜 l丑c và sau b瓜 l丑c, k院t qu違 cho th医{"8k羽n áp sau b瓜 l丑c có d衣ng j·pj"ukp0"J·pj"80;"vt·pj"d {"f”pi"8k羽n trên t違k."f”pi"8k羽n trên t違i d衣ng sin và cân b茨ng.
Hình 6.70"U„pi"8kｚu khiあn cてc"rj⇔￢pi"rjƒr"UXRYO
79
80
EJ姶愛PI"XKK0 K蔭T LU一N K院t lu壱n
‚ A隠 tài gi噂i thi羽u v隠 c医u hình và nguyên lý ho衣v"8瓜ng c栄a b瓜 ngh鵜ej"n逢w"dc" b壱c NPC d衣ng T.
‚ A隠 v k"vt·pj"d {"rj逢qpi"rjƒr"8k隠u ch院 xgevqt"mj»pi"ikcp"8吋 8k隠u khi吋n b瓜 ngh鵜ej"n逢w"dc"d壱c NPC.
‚ A隠 v k"8«"pijk‒p"e泳w"rj逢挨pi"rjƒr"FRYO"ejq"pij鵜ej"n逢w"5"d壱c d衣ng T. ‚ Xây d詠pi"8逢嬰c mô ph臼ng d詠a trên ph亥n m隠m Psim
‚ A隠 v k"8«"rj¤p"v ej."vjk院t k院 c医u hình m衣ej."e pi"pj逢"8«"z¤{"f詠pi"8逢嬰e"e挨"u荏 ph亥n c泳ng cho m衣ch ngh鵜ej"n逢w"dc"d壱c d衣ng T bao g欝m: m衣ch công su医t, m衣ch lái, m衣ej"8q"n逢嬰ng và m衣ej"8k隠u khi吋n.
Ak吋m m衣pj"x "8k吋m y院u c亥n kh逸c ph映c
‚ A隠 v k"8«"jq p"vj pj"8逢嬰c toàn b瓜 b瓜 bi院p"8鰻i công su医t 3 pha ba b壱c d衣ng T, vtqpi"8„"o衣ch công su医v"8逢嬰c xây d詠pi"vt‒p"e挨"u挨"nkpj"mk羽n m噂i hi羽n nay *UkE+0"Piq k"tc."dqctf"8k隠u khi吋p"8逢嬰c s穎 d映pi"n "v逢挨pi"8嘘i hi羽p"8衣i và c医u hình m衣nh (TMS320F28379D).
‚ K院t qu違 c栄c"8隠v k"n "8«"v衣q"tc"8逢嬰c hoàn ch雨nh ph亥n c泳pi."8吋 t瑛 8„"ƒr"f映ng các gi違i thu壱v"mjƒe"pjcw"x "8k隠u khi吋p"eƒe"8嘘k"v逢嬰pi"pj逢"n "8瓜pi"e挨"dc"rjc" hay 泳ng d映ng trong ngh鵜ej"n逢w"p嘘k"n逢噂i.
‚ Do h衣n ch院 v隠 th運k"ikcp"x "e pi"pj逢"n "mk院n th泳c v隠 ph亥n c泳ng, nên các phân tích v隠 t鰻n h違o c栄a m衣ej"e pi"pj逢"n "uq"uƒpj"eƒe"ik違i thu壱t khác nhau không 8逢嬰c th詠c hi羽n trong lu壱p"x<p"p {0"X医p"8隠 cân b茨ng t映e pi"ej逢c"8逢嬰c phân tích.
J逢噂ng phát tri吋p"8隠 tài
‚ Áp d映ng các gi違i thu壱t DPWM khác nhau, và so sanh v隠 t鰻n hao, hi羽u su医t. ‚ Nghiên c泳u áp d映ng ph亥n c泳ng này vào trong các 泳ng d映pi"8k羽n m員t tr運i n嘘i
81
TÀI LI烏U THAM KH謂O
[1] L. M0" Rj逢挨pi" x P. Q. F pi." Mô phぎpi" Akうn tぬ công suＸt trong MATLAB/SIMULINK. PZD"A衣i h丑c Qu嘘c gia Tp H欝 Chí Minh, 2011.
[2] Bin-Wu, High-Power Converters and AC Drives, IEEE Press, 2006.
[3] S. Namballa, and T. V. Mktcp." ÐC" Urceg" Xgevqt" RYO" Uejgog" hqt" Pgwvtcn" Rqkpv" Clamped Multilevel Inverters,Ñ"International Journal of Power System Operation and Management, vol. 1, iss. 4, 2012. ISSN: 2231 Î 4407
[4] P. U. Kumar, P. K. Das, K. D. M. Rao, and B. V. Tcocpc."ÐOqfgnnkpi"Cpf"Cpcn{uku" of Multilevel Inverters Using Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM),Ñ International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), vol. 2, iss. 2, pp.536-542, Mar-Apr 2012. ISSN: 2248-9622
[5] S. Krstic, J. Meer, and G. V. CujkujDgpftg."ÐEqorctcvkxg"Gxcnwcvkqp"qh"Oqfwncvkqp" Algorithms for Neutral-Point-Clamped Converters,Ñ"IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 41, no. 2, pp. 634-643, March/April 2005.
[6] P. Zhou, Q. Chen, G. Li, and C. Hu, "Power losses in T-type and NPC inverters with SHEPWM strategy," 12th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), Siem Reap, 2017, pp. 562-566
[7] T. D. Nguyen, J. Hobraiche, N. Patin, G. Friedrich, cpf" L0" R0" Xknckp." ÐC" Fktgev" Digital Technique Implementation of General Discontinuous Pulse Width Oqfwncvkqp" Uvtcvgi{.Ñ"IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 58, no. 9, pp. 4445-4454, Sept. 2011.
[8] N0"Cukokpqcgk."R0"Tqftkiwg¦"cpf"H0"Dnccdlgti."ÐCrrnkecvkqp"qh"Fkscontinuous PWM Oqfwncvkqp"kp"Cevkxg"Rqygt"Hknvgtu.Ñ"IEEE Trans. Power Electron., vol. 23, no. 4, pp. 1692-1706, July 2008.
[9] K. Taniguchi, Y. Ogino, cpf" J0" Ktkg." ÐRYO" vgejpkswg" hqt" rqygt" OQUHGV" kpxgtvgt.Ñ"IEEE Trans. Power Electron., vol. 3, no. 3, pp. 328Î334, Jul. 1988.
82
[10] O0"Fgrgpdtqem."ÐRwnug"ykfvj"eqpvtqn"qh"c"5-phase inverter with nonsinusoidal phase xqnvcigu.Ñ"kp"Proc. Int. Semicond. Power Converter Conf., Springer, 1977, pp. 399Î 403.
[11] U0"Qicucyctc."J0"Cmcik."cpf"I0"Uvcpmg."ÐC"pqxgn"RYO"uejgog"qh"xqnvcig"uqwteg" inxgtvgtu" dcugf" qp" urceg" xgevqt" vjgqt{.Ñ"in Proc. EPE Conf., Springer, 1989, pp. 1197Î1202.
[12] M0"Mqnct."J0"Gtvn."cpf"H0"E0"¥cej."ÐOkpkok¦cvkqp"qh"vjg"jctoqpke"tou"eqpvgpv"qh"vjg" main current of a PWM converter system based on the solution of an extreme value rtqdngo.Ñ in Proc. ICHPC, Jul. 1990, pp. 234Î243.
[13] Y. Sato and K. Natori, "Design Consideration of Flying Capacitor Multilevel Inverters Using SiC MOSFETs," International Power Electronics Conference (IPEC-Niigata 2018 -ECCE Asia), Niigata, Japan, 2018, pp. 1860-1865, doi: 10.23919/IPEC.2018.8507857.
[14] X. Li et al., "Simple Control Strategies for dv/dt Reduction in SiC MOSFET based Modular Multilevel Converters," IEEE 7th Workshop on Wide Bandgap Power Devices and Applications (WiPDA), 2019, pp. 80-84, doi: 10.1109/WiPDA46397.2019.8998827
[15] K. Kumari, S. Mapa, and R. Maheshwari, "Loss Analysis of NPC and T-Type Three-Level Converter for Si, SiC, and GaN based Devices," IEEE 9th Power India International Conference (PIICON), Murthal, India, 2020, pp. 1-6, doi: 10.1109/PIICON49524.2020.9112873.
[16] X. Lou, G. Chen, L. Zhang, F. Zhao, and F. Wu, "An Improved Modulation Scheme hqt" ÐUk(UkEÑ" J{dtkf" 5N-Active NPC Rectifiers with Low Conduction Losses," IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Lousiana, USA, 2020, pp. 2004-2009, doi: 10.1109/APEC39645.2020.9124487. [17] J. D. Gomez-Palomino, M. P. Foster, and D. A. Stone, "Performance evaluation of
SiC MOSFET in 5-level single phase converter," 8th IET International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2016), Glasgow, UK, 2016, pp. 1-5, doi: 10.1049/cp.2016.0360.
83
[18] Ð10-kW, bidirectional three-phase three-level (T-type) inverter and PFC reference design.Ñ TIDA-01606. Internet: https://www.ti.com/tool/TIDA-01606, 2021
84
LÝ L卯CH TRÍCH NGANG
H丑 và tên: Nguy宇n Thúy Vy
Pi {."vjƒpi."p<o"ukpj< 08/06/1996
P挨k"ukpj<"A欝ng Nai
A鵜a ch雨 liên l衣c: Ejwpi"e逢"A泳c Kh違k."8逢運ng s嘘 4, rj逢運ng Bình Khánh, Qu壱n 2. Email: thuyvy86m@gmail.com S嘘8k羽n tho衣i: 033.309.3364 SWè"VTîPJ"AÉQ"V萎O 2014-423;<"Vt逢運pi"A衣i h丑c Bách Khoa TP.HCM 2019-4243<"Vt逢運pi"A衣i h丑c Bách Khoa TP.HCM QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC
2019-2020: Công ty TNHH Atixis VietNam 2020- nay<"E»pi"v{"Ak羽n l詠e"Ikc"A鵜nh TP.HCM.