Bài giảng Điện tử công suất và điều khiển động cơ: Chương 3 - Nguyễn Thị Hồng Hạnh

10/3/2011

CHƯƠNG 3
ðIỀU CHỈNH ðIỆN ÁP XOAY CHIỀU
VÀ MỘT CHIỀU

BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Khái niệm
Bộ biến ñổi AC/AC (AC-AC Converter) là thiết bị công
suất biến ñổi ñầu vào xoay chiều thành ñầu ra cũng là
xoay chiều nhưng khác biên ñộ, tần số và pha. Kỹ thuật
biến ñổi hoàn toàn trực tiếp không qua nguồn một chiều
trung gian.
Căn cứ theo loại phần tử ñóng cắt bán dẫn sử dụng mà
ta có ñược phương án ñiều khiển khác nhau:
- ñiều khiển theo góc pha cho loại thyristor hoặc triăc
- ñiều chế ñộ rộng xung cho loại BJT, MOSFET, IGBT…

1


10/3/2011

BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Sơ ñồ và ñặc tính

Tải thuần trở

BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Sơ ñồ và ñặc tính (tiếp)
ðiện áp sau chỉnh lưu AC/AC:

Dòng ñiện tải:

Dòng ñiện qua mỗi van ñiện tử:

2


10/3/2011

BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Sơ ñồ và ñặc tính

Tải có tính ñiện cảm

BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Sơ ñồ và ñặc tính (tiếp)
ðiện áp sau chỉnh lưu AC/AC:

Dòng ñiện qua mỗi van ñiện tử:

Dòng ñiện tải:

3


10/3/2011

BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Một số vấn ñề về xung ñiều khiển

- ðối với tải có tính cảm,
xung ñiều khiển ñơn ñược
thay thế bằng xung chùm.
- Van ñược mở dễ dàng
hơn trong ñiều kiện tải tồn
tại năng lượng tích trong
thành phần ñiện cảm.

BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
ðiều chế ñộ rộng xung
- Van ñiện tử là BJT, IGBT,
MOSFET
- S1 , S 2 là van ñiện tử ñóng
cắt theo xung ñiều chế ứng
với nửa dương và âm của
'
'
pha ñiện áp. S1 , S 2 dẫn mỗi
khi S1 , S 2 cắt ñể tạo mạch
kín qua tải.
- Phần tử tụ mắc song song
với tải ñể lọc bớt nhiễu tần
số cao và cải thiện hệ số
công suất.

4


10/3/2011

BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
Sơ ñồ

Sơ ñồ hình sao hoặc tam giác, có trung tính hoặc không
có.

BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðặc tính

Sơ ñồ ñấu sao, trung tính
cách ly, tải thuần trở

5


10/3/2011

BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðặc tính

α = 75 0
α = 30 0

Sơ ñồ ñấu sao, trung tính
cách ly, tải thuần trở

α = 120 0

BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðặc tính

Sơ ñồ ñấu sao, trung tính
cách ly, tải cảm

6


10/3/2011

BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðặc tính

α = 120 0
α = 90 0

Sơ ñồ ñấu tam giác,
tải thuần trở

BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðiều chế ñộ rộng xung

7


10/3/2011

BIẾN ðỔI DC/DC
Khái niệm
Bộ biến ñổi một chiều (DC-DC Converter) là thiết bị
công suất biến ñổi ñầu vào một chiều thành ñầu ra cũng

là một chiều với giá trị ñiện áp thấp hơn (buck mode)
hoặc lớn hơn (boost mode) so với ban ñầu.
BBðMC hoạt ñộng dựa trên nguyên tắc băm xung tần
số cao.
VDCin : ñiện áp ñầu vào

VDCout : ñiện áp ñầu ra

BIẾN ðỔI DC/DC
Tính năng ñáng chú ý
- Không giới hạn về giá trị ñiện áp vào ra, có khả năng
ñiều chỉnh theo dải rộng của ñầu vào và ra.
- Ổn ñịnh ñiện áp ñầu ra theo tải.
- Chống nhiễu tốt, bao gồm cả EMI
- Cách ly về mặt năng lượng giữa ñầu ra và ñầu vào
Phân loại:
- Bộ biến ñổi giảm áp (buck converter)
- Bộ biến ñổi tăng áp (boost converter)
- Bộ biến ñổi hỗn hợp (buck/boost converter)

8


10/3/2011

BIẾN ðỔI DC/DC
Buck Converter
S: khóa ñiện tử
D: ñiốt ngược
C, L: mạch lọc tích cực

R: tải giả

BIẾN ðỔI DC/DC
Boost Converter
S: khóa ñiện tử
D: ñiốt dẫn
C, L: mạch lọc tích cực
R: tải giả

9


10/3/2011

BIẾN ðỔI DC/DC
Buck/Boost Converter
S: khóa ñiện tử
D: ñiốt ngược
C, L: mạch lọc tích cực
R: tải giả

10