Bộ biến đổ xung ỏp ( BBĐXA ) là bộ biến đổi mà điện ỏp nguồn được đúng, cắt vào phụ tải một cỏch cú chu kỳ. Do đú điện ỏp trờn tải là những xung ỏp một chiều ( BBĐXA một chiều ).
Để đúng cắt điện ỏp nguồn người ta thường dựng cỏc khoỏ điện tử cụng suất vỡ chỳng cú đặc tớnh tương ứng với khoỏ lý tưởng, tức là khi khoỏ dẫn điện (đúng) điện trở của nú khụng đỏng kể; cũn khi koỏ bị ngắt ( mở ra ) điện trở của nú lớn vụ cựng ( điện ỏp trờn tải sẽ bằng khụng ).
Nguyờn lý cơ bản của bộ biến đổi xung ỏp một chiều được mụ tả trờn h4.17. a. Sơ đồ nguyờn lý: E - + t t1 T E λ UR 0 UR UR K R
H4.17: Sơ đồ nguyờn lý và đồ thị của bộ biến đổi xung ỏp.
Trong khoảng thời gian 0 ữ t1, khoỏ K đúng lại, điện ỏp trờn tải UR sẽ cú giỏ trị bằng điện ỏp nguồn ( UR = E ); cũn trong khoảng t1 ữ T, khoỏ K mở ra và UR = 0.
Như vậy giỏ trị trung bỡnh của điện ỏp trờn tải sẽ là: UR = ∫λ 0 1 Edt T = ETλ = E.γ Trong đú:
- γ: Hệ số điều chỉnh.
- T: Chu kỳ đống cắt của khoỏ K.
Biểu thức cho thấy, để thay đổi điện ỏp trờn tải cú hai cỏch:
1. Thay đổi thời gian đúng khoỏ K, khi giữ chu kỳ đúng cắt khụng đổi ( phương phỏp điều chế độ rộng xung ).
2. thay đổi tần số đúng cắt ( f = 1/T ) và giữ thời gian đúng khoỏ K khụng đổi ( λ = const ).
Nhận xột: - Ưu điểm:
+ Hiệu suất cao vỡ tổn hao cụng suất trong bộ biến đổi khụng đỏng kể so với cỏc bộ biến đổi liờn tục.
+ Độ chớnh xỏc cao cũng như ớt chịu ảnh hưởng của nhiệt độ mụi trường, vỡ yếu tố điều chỉnh là thời gian đúng khoỏ K mà khụng phải giỏ trị điện trở của cỏc phần tử điều chỉnh thường gặp trong cỏc bộ điều chỉnh liờn tục.
+ Chất lượng điện ỏp tốt hơn so với cỏc bộ biến đổi liờn tục. + Kớch thước gọn, nhẹ.
- Nhược điểm:
+ Cần cú bộ lọc đầu ra, do đú làm tăng quỏn tớnh của bộ biến đổi khi làm việc trong hệ thống kớn.
+ Tần số đúng cắt lớn sẽ tạo ra nhiễu cho nguồn cũng như cỏc thiết bị điều khiển.
Tuy nhiờn bộ biến đổi xung ỏp vẫn được ứng dụng rụng rói, nhất là khi cỏc yếu tố về độ tin cậy, dễ diều chỉnh, độ ổn định cũng như kớch thước là những tiờu chớ được đặt lờn hàng đầu.
Đối với cỏc bộ biến đổi cụng xuất trung bỡnh ( hàng chục kW ) và nhỏ ( vài kW), người ta thơng dựng cỏc khoỏ điện tử là cỏc búng bấn dẫn lưỡng cực IGBT. Trong trường hợp cụng suất lớn ( vài trăm kW trở lờn ) người ta sử dụng GTO hoặc tiristo.