NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH môn học điện tử CÔNG SUẤT

Nội dung chương trình môn học
Điện tử công suất.

1.LÝ THUYẾT .
•
Bài giảng ;
•
Sách “ Điện tử công suất”, TG : Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần
Trọng Minh.
2. BÀI TẬP.
•
Sách :“ Phân tích và giải mạch điện tử công suất” TG :Phạm Quốc
Hải; Dương Văn Nghi.
•
Bài tập ôn tập thi.
3. THÍ NGHIỆM. Thực hiện tại phòng thí nghiệm bộ môn Tự động hóa,nhà
C9 tầng 2,phòng 203.
4. ĐỒ ÁN.
•
Thực hiện theo đề tài giao cho từng người.
•
Sách: “Hướng dẫn thiết kế Điện tử công suất” TG: PQH
5. THI.


1/. những vấn đề chung của kỹ thuật điên tử

Vị trí và
mục đích

tín hiệu :

1. Trung thực
2. Hiệu suất

Năng lượng :
1. Hiệu suất.
2. Trung thực

:


Điện tử công suất là kỹ thuật biến đổi và điều khiển năng
lượng điện víi hiệu quả cao nhất
Các kiểu biến đổi và điều khiển năng lượng điện:
• biến đổi AC  DC : chỉnh lưu.
• Biến đổi DC AC : nghịch lưu.
• biến đổi tần số : AC (f1) AC(f2) : Biến tần.
• điều chỉnh điện áp AC/AC: băm xung xoay chiều.
• điều chỉnh điện áp DC/DC :băm xung một chiều.

Điện tử công suất là
ngành kỹ thuật phối
hợp đa diện:


Các nhánh kỹ thuật hỗ trợ Điện tử công suất

Yờu cu c bn ca thit b TCS
1. Thit b phi cú hiu sut cao.
2. Kích thc nh, gọn, giỏ r v cú tui th cao.

Vấn đề 1

CÊu tróc tæng qu¸t cña
thiÕt bÞ ®iÖn tö c«ng suÊt.

Van bán dẫn là phần tử hoạt động chủ yếu ở hai trạng thái.
• Van dẫn dòng.
• Van khoá (không dẫn dòng).

Vấn đề 2.


Đặc điểm của van bán dẫn lý tưởng
 Trạng thái dẫn:
•

Chịu được dòng Ion = ∞;

•

Sụt áp trên van Uon= 0;

•

Điện trở khi dẫn Ron= 0;

 Quá trình đóng/ngắt:
•

Về điều khiển: có thể mở van và
khóa van bằng cực điều khiển;

•

Về đặc tính động:
+ thời gian mở nhỏ tON=0;

 Trạng thái khóa
•

Chịu điện áp cả hai dấu lớn: Uoff= ∞;

•

Dòng rò nhỏ Ioff= 0;

•

Tổn thất khóa Poff= 0;

 Đặc tính nhiệt: có điện trở nhiệt giữa
tinh thể bán dẫn và môi trường nhỏ
RJA= 0 để thoát nhiệt tốt.
 Khả năng I2t lớn để chịu được các
dòng sự cố lâu dài không hỏng.

+ thời gian trễ khóa nhỏ tOFF=0;
•

Điện áp điều khiển nhỏ UG=0

•

Dòng điện điều khiển nhỏ IG=0

•

Công suất điều khiển nhỏ PG=0

 Chịu được tốc độ biến thiên điện áp
lớn du/dt = ∞;
 Chịu được tốc độ biến thiên dòng
điện qua van lớn di/dt = ∞;


Các van bán dẫn công suất hiện nay
1. Van không điều
khiển
Điôt (1955)
2. Nhóm Transistor
•

BT hoặc BJT
(1975)

•

MOSFET
(1978)

•

IGBT (1985)

•

SIT (1986)

Chia ba nhóm chính
3. Nhóm Thyristor
•

Thyristor thường
(1958)

•

GTO (1980)

•

MCT (1988)

•

LTT (1988)

•

TRIAC (1958)

•

IGCT (1996)


2. C¸c van b¸n dÉn.

1. DIODE LùC (1955)
Đặc điểm
iD  I s (e

uD
T

 1) ; T 

k  1,38 .10  23 J / oK ;
q  1,6.10 19 C
u D  0  iD  I s e
u D  0  iD   I s

uD
T

kT
q

2. Bipolar Transistor ( BT ); BiJunction Transistor (BJT)


Bipolar Transistor

Dalinhtơn BT


3. Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor
(MOSFET -1978 )


4. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT – 1985 )


5. THYRISTOR ( 1958 )

Tr¹ng th¸i van:

Các tham số


6. Gate Turn-Off Thyristor ( GTO 1980 )


Tr¹ng th¸i van GTO:

7. MOS-Controlled Thyristor ( MCT 1988)

8. Light -Triggered Thyristor (LTT)

9. TRIODE ALTERNATIVE CURRENT (TRIAC-1958)


10. Intergrated Gate-Commutated Thyristor ( IGCT -1996)


11. Emitter Turn-0ff Thyristor (ETO)

12. C¸c van c¶m øng tÜnh SI: STATIC INDUCTION


Vùng tham số ứng dụng của
các van bán công suất dẫn hiện đại

Thoát nhiệt làm mát van

Phát nhiệt
ở phần tử bán dẫn


Chương 1. thiết bị Chỉnh lưu
biến đổi AC/DC
1.
2.
3.

chỉnh lưu không điều khiển.

chỉnh lưu điều khiển với các dạng tảI.
4.

5.

Giới thiệu chung

chỉnh lưu bán điều khiển.

nghịch lưu phụ thuộc và chỉnh lưu đảo chiều.
6.

Một số vấn đề khác.

7.

Điều khiển chỉnh lưu


Giíi thiÖu chung.
Định nghĩa: chỉnh lưu là thiết bị để biến đổi năng
lượng dòng điện xoay chiều thành năng lượng dòng
điện một chiều.
CÊu tróc chØnh l­u.

Phân loại
1. Chỉnh lưu không điều khiển
2. Chỉnh lưu điều khiển
3. Chỉnh lưu bán điều khiển
4. Chỉnh lưu tích cực

1.1.3. C¸c tham sè chØnh l­u
1.Tham sè đánh giá tải.
•

Ud -

• Id

Các hệ số khác

4. Các hệ số đánh giá bộ lọc một
chiều

-

k®m

• Pd –

ksb

• Uhd • Ihd

-

• Phd –
2.Tham số tính chọn van

5. Hiệu suất: η
6. Hệ số méo tổng dòng điện vàoTHD

• Itb • Ungmax -.
3. Tham số công suất biÕn ¸p
• Sba -

7. Hệ số công suất đầu vào PF


1.1.4. C¸c s¬ ®å chØnh l­u
I.ChØnh l­ukh«ng ®iÒu khiÓn.

Qui luËt chung : Udo = k s® U2


II. Các sơ đồ chỉnh lưu điều khiển
và bán điều khiển.

Qui luật chung:
Ud =Udo f(gócđk)