1. Khái quát về điều áp một chiều
Bộ biến đổi DC-DC là bộ điều khiển dòng điện và điện áp một chiều khi nguồn cấp là 1 chiều.
Các phương pháp điều áp 1 chiều
- Điều khiển bằng cách mắc nối tiếp với tải một điện trở.
- Điều khiển liên tục bằng cách mắc nối tiếp với tải 1 Transistor.
- Điều khiển bằng băm áp (xung áp).
2. Điều khiển bằng cách mắc nối tiếp với tải một điện trở
Sơ đồ
68 Dòng điện và điện áp được tính:
1 U I d R R f d = + ; U U1 . d d R R f d R = +
Nhược điểm của phương pháp là hiệu suất thấp và khơng điều chỉnh liên tục khi dịng tải lớn
3. Điều khiển bằng cách mắc nối tiếp với tải một transistor
a. Sơ đồ
Hình 3.2. Điều áp bằng mắc nối tiếp transistor
Dịng điện và điện áp được tính:
IC = ßIB ; UT = U1 – IC.Rd
Điện áp qua Rd: Ud = Ic.Rd = ßIB Rd
Nhược điểm của phương pháp là tổn hao trên transistor lớn, phát nhiệt nhiều làm transistor dễ hỏng.
4. Điều khiển bằng băm áp (băm xung)
Băm áp một chiều là bộ biến đổi điện áp một chiều thành xung điện áp. Điều chỉnh độ rộng xung điện áp, điều chỉnh được trị số trung bình của tải.
Hình 3.3. Điều áp bằng băm xung
Các bộ băm áp một chiều có thể thực hiện theo sơ đồ mạch nối tiếp) phần tử nối tiếp đóng cắt với tải) hoặc theo sơ đồ mạch song song.
69
5. Nguồn cấp trong bămxung 1 chiều
Nguồn áp: là nguồn mà dạng sóng và giá trị điện áp của nó khơng phụ thuộc vào dịng điện)kể cả giá trị cũng như tốc độ biến thiên).
Đặc trưng cơ bản của nguồn áp là điện áp không đổi và điện trở trong nhỏ để sụt áp trong nguồn nhỏ.
Nguồn dịng: là nguồn mà dạng sóng và giá trị dịng điện của nó khơng phụ thuộc vào điện áp của nó (kể cả giá trị cũng như tốc độ biến thiên).
Đặc trưng cơ bản của nguồn dịng là dịng điện khơng đổi và điện trở lớn để sụt dòng trong nguồn nhỏ.
Tính thuận nghịch của nguồn
Nguồn có tính thuận nghịch
- Điện áp có thể khơng đảo chiều (acquy) hay đảo chiều (máy phát điện một chiều)
- Dịng điện thường có thể đảo chiều
- Cơng suất p = u.i có thể đổi chiều khi một trong hai đại lượng u, i đảo chiều.
Cải thiện đặc tính của nguồn
- Nguồn áp thường có Ro, Lo, khi có dịng điện R0i, L(di/dt) làm cho điện áp trên cực thay
đổi. Để cải thiện đặc tính của nguồn áp người ta thường mắc song song với nguồn 1 tụ.
- Tương tự, nguồn dịng có Z0 = ∞. Khi có biến thiên du/dt làm cho dịng điện thay đổi. Để cải thiện đặc tính nguồn dịng người ta mắc nối tiếp với nguồn 1 điện cảm.
- Chuyển đổi nguồn áp thành nguồn dịng và ngược lại:
Hình 3.4. Chuyển đổi qua lại nguồn