1
Chuyên đề:
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT NÂNG CAO
Nội dung: Mô hình mạch biến đổi DC-DC
Học viên: 1. Dương Quang Thắng
2. Nguyễn Anh Dũng
3. Quyền Trường Giang
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
DC-DC Converter
Tổng quan bộ biến đổi DC - DC
1
3
06/06/2013
2
2
NỘI DUNG
Mô hình chính xác
Mô hình trung bình
2
Tổng kết
DC-DC Converter06/06/2013
3
1. Tổng quan về Bộ biến đổi DC-DC
Nguyên lý chung
a) Buck Converter b) Boost Converter
c) Buck-Boost Converter
DC-DC Converter06/06/2013
4
1. Tổng quan về Bộ biến đổi DC-DC
Mô phỏng Matlab: Buck Converter
Thông số:
Sơ đồ:
DC-DC Converter06/06/2013
5
1. Tổng quan về Bộ biến đổi DC-DC
Mô phỏng Matlab: Buck Converter
Kết quả:
0 1 2 3 4 5 6 7 8
x 10
-3
0
1
2
3
4
5
6
7
Time (seconds)
Vc
Time Series Plot:
7.01 7.02 7.03 7.04 7.05 7.06 7.07 7.08 7.09 7.1
x 10
-3
3.2
3.4
3.6
3.8
4
4.2
Time (seconds)
iL
Time Series Plot:
DC-DC Converter06/06/2013
6
1. Tổng quan về Bộ biến đổi DC-DC
Mô phỏng Matlab: Boost Converter
Thông số:
Sơ đồ:
DC-DC Converter06/06/2013
7
1. Tổng quan về Bộ biến đổi DC-DC
Mô phỏng Matlab: Boost Converter
Kết quả:
0 1 2 3 4 5 6 7 8
x 10
-3
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Time (seconds)
Vc
Time Series Plot:
7.01 7.02 7.03 7.04 7.05 7.06 7.07 7.08 7.09 7.1
x 10
-3
31.6
31.8
32
32.2
32.4
32.6
Time (seconds)
iL
Time Series Plot:
DC-DC Converter06/06/2013
8
1. Tổng quan về Bộ biến đổi DC-DC
Mô phỏng Matlab: Buck-Boost Converter
Thông số:
Sơ đồ:
DC-DC Converter06/06/2013
9
1. Tổng quan về Bộ biến đổi DC-DC
Mô phỏng Matlab: Buck-Boost Converter
Kết quả:
0 1 2 3 4 5 6 7 8
x 10
-3
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
Time (seconds)
Vo
Time Series Plot:
7.01 7.02 7.03 7.04 7.05 7.06 7.07 7.08 7.09 7.1
x 10
-3
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
6
6.1
Time (seconds)
iL
Time Series Plot:
DC-DC Converter06/06/2013
10
1. Tổng quan về Bộ biến đổi DC-DC
Mô phỏng Matlab: Buck-Boost Converter
Kết quả:
0 1 2 3 4 5 6 7 8
x 10
-3
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
Time (seconds)
Vc
Time Series Plot:
7.01 7.02 7.03 7.04 7.05 7.06 7.07 7.08 7.09 7.1
x 10
-3
76
76.5
77
77.5
78
78.5
79
Time (seconds)
iL
Time Series Plot:
DC-DC Converter06/06/2013
11
2. Mô hình chính xác
Đặc điểm chung
Sử dụng trực tiếp hàm đóng cắt của van bán dẫn để mô tả
Mô hình gần với trạng thái làm việc thật của bộ biến đổi
Mô hình chính xác thể hiện bộ biến đổi là hệ thống có cấu trúc
thay đổi, phi tuyến
Là cơ sở để chuyển sang các mô hình trạng thái trung bình.
DC-DC Converter06/06/2013
12
2. Mô hình chính xác
Buck Convertor
Van Q mở:
Hay:
DC-DC Converter06/06/2013
13
2. Mô hình chính xác
Buck Convertor
Van Q khóa:
Hay:
DC-DC Converter06/06/2013
14
2. Mô hình chính xác
Buck Convertor
Đưa vào hàm điều khiển đóng cắt , ta được:
Hay:
Với:
DC-DC Converter06/06/2013
15
2. Mô hình chính xác
Buck Convertor
Mô phỏng
Thông số:
Sơ đồ mô phỏng:
Nhập thông số mô phỏng bằng lệnh:
>>thongsomophong
%Cac gia tri R, L, C
%Cac he so: KL, KC, KRC
%Tan so: f
f=100e3;
R= 1;
L= 69e-6;
C= 220e-6;
T=1/f;
KL= 1/L;
KC= 1/C;
KRC= 1/(R*C);
DC-DC Converter06/06/2013
16
2. Mô hình chính xác
Buck Convertor
Mô phỏng:
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1001 0.1001 0.1001 0.1001 0.1001
4
4.5
5
5.5
Time (seconds)
Inductor current
Time Series Plot:
0 1 2 3 4 5 6 7 8
x 10
-3
0
1
2
3
4
5
6
7
Time (seconds)
Capacitor Voltage
Time Series Plot:
DC-DC Converter06/06/2013
17
2. Mô hình chính xác
Boost Convertor
Van Q mở:
Hay:
DC-DC Converter06/06/2013
18
2. Mô hình chính xác
Boost Convertor
Van Q khóa:
Hay:
DC-DC Converter06/06/2013
19
2. Mô hình chính xác
Boost Convertor
Đưa vào hàm điều khiển đóng cắt , ta được:
Hay:
Với:
DC-DC Converter06/06/2013
20
2. Mô hình chính xác
Boost Convertor
Mô phỏng
Thông số:
Sơ đồ mô phỏng:
DC-DC Converter06/06/2013
21
2. Mô hình chính xác
Boost Convertor
Mô phỏng:
0.011 0.011 0.0111 0.0112 0.0112
36.5
37
37.5
38
38.5
Time (seconds)
Inductor current
Time Series Plot:
0 1 2 3 4 5 6 7 8
x 10
-3
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Time (seconds)
data
Time Series Plot:
DC-DC Converter06/06/2013
22
2. Mô hình chính xác
Buck-Boost Convertor
Van Q mở:
Hay:
DC-DC Converter06/06/2013
23
2. Mô hình chính xác
Buck-Boost Convertor
Van Q khóa:
Hay:
DC-DC Converter06/06/2013
24
2. Mô hình chính xác
Boost Convertor
Đưa vào hàm điều khiển đóng cắt , ta được:
Hay:
Với:
DC-DC Converter06/06/2013
25
2. Mô hình chính xác
Buck-Boost Convertor
Mô phỏng
Thông số:
Sơ đồ mô phỏng: