giáo trình điện tử công suất
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (974.14 KB, 46 trang )
CHÖÔNG 0
NHẬP MÔN
1.
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
2.
ĐẶC ĐIỂM LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT (KHÓA CÔNG
SUẤT)
3.
LINH KIỆN BÁN DẪN CÔNG SUẤT LÝ TƯỞNG
4.
HỆ QUẢ DO CHUYỂN MẠCH (ĐÓNG CẮT KHÓA CS)
5.
HỆ QUẢ DO SÓNG HÀI
6.
SỰ KẾT HỢP GIỮA ĐTCS & VI ĐIỀU KHIỂN (P, DSP, C)
CHÖÔNG 0
THUẬT NGỮ
1.
Chế độ khóa (Blocking mode)
2.
Chuyển mạch (Commutation)
3.
Bộ chuyển mạch (Commutation circuit)
4.
Chuyển mạch phụ thuộc lưới (line commutation)
5.
Chuyển mạch cưỡng bức (Forced commutation)
6.
Quá trình kích đóng Thyristor (Thyristor turn-on)
7.
Quá trình ngắt Thyristor (Thyristor turn-off)
8.
Thời gian ngắt dòng (Turn-off time)
9.
Tỷ số đóng (Duty cycle)
CHÖÔNG 0
THUẬT NGỮ : BỘ BIẾN ĐỔI CÔNG SUẤT
1.
Chỉnh lưu (Rectifier, Redresseur)
2.
Chỉnh lưu điều khiển (Controlled Rectifier)
3.
Bộ biến đổi điện áp xoay chiều (AC Voltage Controller,
Gradateur)
4.
Bộ biến đổi điện áp một chiều (Chopper, Hacheur)
5.
Bộ nghịch lưu (Inverter, Onduleur)
6.
Bộ biến tần (Frequency Converter, Convertisseur de
frequence)
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
1. DIODE COÂNG SUAÁT
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
1.
DIODE CÔNG SUẤT: ĐẶC ĐIỂM
•
Linh kiện không điều khiển
•
Có cấu tạo gồm một lớp chuyển tiếp p-n, 2 điện cực
ngoài
•
Phương pháp chế tạo : Khuyếch tán nguyên tử tạp
chất loại p vào một mặt của phiến tinh thể Si loại n
•
Cực Anode nối với lớp p, Cathode nối với lớp n
•
Quá trình đóng ngắt : Nếu VAK > 0 (điện áp Anode
dương hơn điện áp Cathode) thì diode dẫn (đóng),
ngược lại diode ngắt
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
1.
DIODE CÔNG SUẤT: ĐẶC ĐIỂM
+ Khả năng điều
khiển dòng điện
(vài A vài
kA )
+ Khả năng khóa
điện áp
(vài
chục V vài kV )
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
1.
DIODE COÂNG SUAÁT : ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPÈRE
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
1.
DIODE CÔNG SUẤT: THỜI GIAN PHỤC HỒI TÍNH NGHỊCH
Thời gian cần thiết để diode
phục hồi khả năng chòu áp khoá
khi quá trình dẫn thuận chấm
dứt
– phục hồi nhanh
- phục hồi chậm
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
1.
DIODE CÔNG SUẤT: THỜI GIAN PHỤC HỒI TÍNH NGHỊCH
Tính tốn trr để đánh giá khả
năng đóng ngắt với tần số phù
hợp.
(Example 2.1 – PE Handbook)
Bài tập : Xem Tutorial 2.1 p.19, 20 PE Handbook
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
1.
DIODE COÂNG SUAÁT: BẢO VỆ LINH KIỆN
Giá trị dv/dt tra từ thông số kỹ
thuật của linh kiện.
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
1.
DIODE COÂNG SUAÁT: ĐỊNH MỨC LINH KIỆN
Xem ví dụ 2.2 p.18 PE Handbook
Định mức áp : VRRM – giá trị áp ngược tức thời lớn nhất trên
diode
Định mức dòng : IAV – giá trị trung bình dòng qua diode
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
2. TRANSISTOR CÔNG SUẤT
- Linh kiện điều khiển bằng dòng và có ba
cực ngoài: Collector (C) , Emitter (E) và
cổng điều khiển Base (B).
+ Mạch công suất nối giữa 2 cực C và E
+ Xung điều khiển cấp vào giữa 2 cực B
và E
- Transistor vận hành như một khóa đóng
cắt bán dẫn
- BJT công suất được đònh mức đến 1200V
và 400A. Chúng thường được sử dụng
trong các bộ biến đổi vận hành đến
10kHz.
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
2. TRANSISTOR COÂNG SUAÁT :ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPÈRE
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
2. TRANSISTOR COÂNG SUAÁT : ĐẶC TÍNH ĐỘNG
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
2. TRANSISTOR COÂNG SUAÁT : MẠCH BẢO VỆ
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
2. TRANSISTOR COÂNG SUAÁT : MẠCH KÍCH
VCC
R5
2
3 CHỨC NĂNG :
R6
C
1
2
D2
D1
Q4
R4
- KHUẾCH ĐẠI
1
TX1
C2
- TẠO DẠNG XUNG ĐIỀU
KHIỂN TỐI ƯU
R7
C1
C3
Q1
R1
Q2
E
A
R2
R8
GND
-CÁCH LY ĐIỆN
Q3
R3
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
2. TRANSISTOR DARLINGTON
Điều khiển dòng công suất IC bằng
dòng điều khiển IB trị số thấp.
hFE= IC/IB
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
3. MOSFET COÂNG SUAÁT- ĐẶC ĐIỂM
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
3. MOSFET COÂNG SUAÁT- ĐẶC ĐIỂM
Sử dụng trong các bộ nguồn, bộ biến đổi
DC-DC, bộ điều khiển động cơ...
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
3. MOSFET CÔNG SUẤT- ĐẶC ĐIỂM
+ Linh kiện điều khiển
bằng áp. Điện áp gatesource VGS đủ lớn sẽ đóng
MOSFET.
+ VDS > 0 và VGS > 0 ON
VGS≤ 0 OFF
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
3. MOSFET CÔNG SUẤT - ĐẶC ĐIỂM
+ MOSFET có cấu trúc
diode ngược ký sinh .
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
3. MOSFET CÔNG SUẤT- ĐẶC ĐIỂM
+ Công suất tổn hao nhiệt ở
trạng thái đóng của
MOSFET cao hơn BJT.
MOSFET điện áp thấp sẽ
có điện trở lúc dẫn RDS(on)
nhỏ hơn 0.1, tuy nhiên các
MOSFET cao áp có điện
trở dẫn lên đến vài .
+ Đònh mức MOSFET
khoảng 1000V và 50A.
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
3. MOSFET COÂNG SUAÁT - Đặc tuyến Volt- Ampere
CHƯƠNG 1
CÁC LINH KIỆN BÁN DẪN
3. MOSFET CÔNG SUẤT - Đặc tính động
MOSFET đóng cắt nhanh và
được sử dụng trong các bộ
biến đổi vận hành với tần số
đến 100kHz và hơn.
CHÖÔNG 1
CAÙC LINH KIEÄN BAÙN DAÃN
3. MOSFET COÂNG SUAÁT - Mạch kích
