M ạch chuyển đổi và khảo sát quá trình chuyển đổ
2.2. Bộ nghịch lưu PWM, hài trong bộ nghịch lưu PWM
Phương pháp được gọi tắt là phương pháp điều biên. Khác với các phương pháp
sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) chỉ cần nguồn áp dc khơng đổi,
phương pháp điều biên địi hỏi điện áp nguồn dc điều khiển được. Độ lớn điện
áp ra được điều khiển bằng cách điều khiển nguồn điện áp DC. Chẳng hạn sử
dụng bộ chỉnh lưu có điều khiển hoặc kết hợp bộ chỉnh lưu không điều khiển và bộ biến đổi điện áp DC. Bộ nghịch lưu áp thực hiện chức năng điều khiển tần số điện áp ra. Các công tắc trong cặp công tắc cùng pha tải được kích đóng với thời gian bằng nhau và bằng một nửa chu kỳ áp ra. Mạch điều khiển kích đóng các
cơng tắc trong bộ nghịch lưu áp vì thếđơn giản. Bộ nghịch lưu áp ba pha điều khiển theo biên độ còn được gọi là bộ nghịch lưu áp 6 bước ( six-step voltage inverter). Tần số áp cơ bản bằng tần số đóng ngắt linh kiện. Các thành phần sóng hài bội ba và bậc chẵn không xuất hiện trên áp dây cung cấp cho tải. Cịn lại các sóng hài bậc (6k ± 1), k = 1, 2, 3… cần khử bỏ bằng các biện pháp lọc sóng hài
51
Phương pháp thực hiện dựa vào kỹ thuật analog. Giản đồkích đóng cơng tắc bộ
nghịch lưu dựa trên cơ sở so sánh hai tín hiệu cơ 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 được kích đóng khi sóng điều khiển lớn hơn sóng mang (ur > up). Trong trường hợp ngược lại, cơng tắc chẵn
52
cao, lượng sóng hài bậc cao bị khử bớt càng nhiều. Tuy nhiên, tần sốđóng ngắt cao làm cho tổn hao phát sinh do q trình đóng ngắt các cơng tắc tăng theo. Ngồi ra, các linh kiện địi hỏi có thời gian đóng ton, và ngắt toff nhất định. Các yếu tố này làm hạn chế việc chọn tần số sóng mang. Sóng điều khiển ur mang thông tin về độ lớn trị hiệu dụng và tần sốsóng hài cơ bản của điện áp ở ngõ ra.
Trong trường hợp bộ nghịch lưu áp ba pha, ba sóng điều khiển của ba pha phải
được tạo lệch nhau về pha 1/3 chu kỳ của nó. Trong trường hợp bộ nghịch lưu
áp một pha, tương ứng với hai pha tải tưởng tượng ở (hình 6.8), ta cần tạo hai sóng điều khiển lệch pha nhau 1/2 chu kỳ (tức chúng ngược pha nhau ). Đểđơn
giản mạch kích hơn nữa, ta có thể sử dụng một sóng điều khiển duy nhất để kích
đóng, ví dụ: cặp cơng tắc (S1S4) được kích đóng theo quan hệ giữa sóng điều khiển và sóng mang, cịn cặp (S3S2) được kích đóng ngược lại với chúng. Lúc
đó, hình thành trạng thái kích đóng (S1S2) hoặc (S3S4).
Phương pháp điều chếđộ rộng xung:
Multilevel carrier based PWM. Để thực hiện tạo giản đồk kích đóng các linh
kiện trong cùng một pha tải, ta sử dụng một số sóng mang (dạng tam giác) và một tín hiệu điều khiển (dạng sin). Đối với bộ nghịch lưu áp m bậc, số sóng
mang được sử dụng là (m-1). Chúng có cùng tần sốfc và cùng biên độ đỉnhđỉnh
Ac. Sóng điều khiển (hay sóng điều chế) có biên độđỉnh - đỉnh bằng Am và tần số fm và dạng sóng của nó thay đổi chung quanh trục tâm của hệ thống (m-1) sóng mang. Nếu sóng điều khiển lớn hơn sóng mang nào đó thì linh kiện tương
ứng sóng mang đó sẽ được kích đóng, trong trường hợp sóng điều khiển nhỏ hơn sóng mang tương ứng của nó, linh kiện trên sẽ bị khóa kích
53