TÌM HIỂU MẠCH NGHỊCH lưu 1 PHA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN
TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO
ĐỀ TÀI TÌM HIỂU
MẠCH NGHỊCH LƯU 1 PHA


LỜI NÓI ĐẦU
Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ nguồn điện 1
chiều không đổi sang dạng năng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải
xoay chiều.
Đại lượng được điều khiển ở ngõ ra là điện áp hoặc dòng điện. Trong
trường hợp đầu, bộ nghịch lưu được gọi là bộ nghịch lưu áp và trường hợp
sau gọi là bộ nghịch lưu dòng.
Trong trường hợp nguồn điện ở đầu vào và đại lượng ở ngõ ra không
giống nhau, ví dụ bộ nghịch lưu cung cấp dòng điện xoay chiều từ nguồn
điện áp 1 chiều, ta gọi chúng là bộ nghịch lưu điều khiển dòng điện từ
nguồn điện áp hoặc bộ nghịch lưu dòng nguồn áp.
Các bộ nghịch lưu tạo thành bộ phận chủ yếu trong cấu tạo của bộ
biến tần. Ứng dụng quan trọng và tương đối rộng rãi của chúng nhằm vào
lĩnh vực truyền động điện động cơ xoay chiều với độ chính xác cao. Trong
lĩnh vực tần số cao, BNL được dùng trong thiết bị lò cảm ứng trung tần,
thiết bị hàn trung tần. BNL còn được dùng làm nguồn điện xoay chiều cho
nhu cầu gia đình, làm nguồn điện liên tục UPS, điều khiển chiếu sáng,
BNL còn được ứng dụng vào lĩnh vực bù nhuyễn công suất phản kháng.


ĐỀ TÀI BÁO CÁO
MẠCH NGHỊCH LƯU 1 PHA
Nội dung :

1. Giới thiệu các linh kiện dùng trong mạch nghịch lưu 1
pha.
2. Phân tích nguyên lí làm việc của mạch nghịch lưu 1
pha.
3. Thiết kế mạch đảm bảo yêu cầu :
•
Điện áp đầu vào 1 chiều U = 12V từ acquy.
•
Điện áp đầu ra dùng cho thiết bị điện xoay chiều
U = 220V, f = 20 Hz, P = 300VA.


1. CÁC LINH KIỆN TRONG BỘ NGHỊCH LƯU
1.1. Máy biến áp và acquy.
1.1.1. Máy biến áp điểm giữa
Kí hiệu điện:


1. CÁC LINH KIỆN TRONG BỘ NGHỊCH LƯU
1.1. Máy biến áp và acquy.
1.1.2. Acquy.
Là loại bình hóa học dùng để tích trữ năng lượng điện
và là nguồn điện cung cấp cho các thiết bị điện, làm nguồn
nuôi cho các linh kiện điện tử.
Suất điện động lớn, ít thay đổi khi phóng nạp điện.
Năng lượng nạp điện vào bao giờ cũng bé hơn năng
lượng điện mà acquy phóng ra.


1. CÁC LINH KIỆN TRONG BỘ NGHỊCH LƯU

1.2. MOSFET công suất K851.
Transistor MOS có 3 cực:
D - cực máng (drain) : các điện tích đa số từ thanh bán
dẫn chay ra máng.
S - cực nguồn (source) : các điện tích đa số từ cực
nguồn chảy vào thanh bán dẫn.
G – cực cổng (gate) : cực điều khiển.


1. CÁC LINH KIỆN TRONG BỘ NGHỊCH LƯU


1. CÁC LINH KIỆN TRONG BỘ NGHỊCH LƯU
1.3. Vi mạch CD4047B.
Nhiệm vụ:
- Điều khiển độ rộng xung trong nửa chu kì
dương của điện áp đặt lên collector và emittor
của van.
- Tạo xung âm có biên độ cần thiết để khóa
van trong nửa chu kì còn lại.
- Tạo được tần số theo yêu cầu.
(IN : 3V – 15V )
OUT(HIGH)
OUT(LOW)


1. CÁC LINH KIỆN TRONG BỘ NGHỊCH LƯU
1.3. Vi mạch CD4047B.
Cấu trúc của vi mạch :

1. CÁC LINH KIỆN TRONG BỘ NGHỊCH LƯU
1.4. Mạch cách li (PC817).
Điện áp đầu ra của 4047 là 11V ở mức cao
và 0.05V ở mức thấp. Dòng điện và điện áp
làm việc của IC nhỏ. Còn ở mạch động lực,
dòng làm việc lớn.
Để cách li giữa mạch điều khiển và mạch
động lực, sử dụng PC817.
Điện áp vào làm việc của PC là 6V nên
khi nối giữa đầu ra của Q và /Q của PC, nối
qua điện trở 1k để gây sụt áp trên điện trở.


1. CÁC LINH KIỆN TRONG BỘ NGHỊCH LƯU


2. NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ NGHỊCH
LƯU 1 PHA
Tín hiệu xung vuông ở đầu ra IC :


2. NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ NGHỊCH
LƯU 1 PHA



2. NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ NGHỊCH LƯU 1 PHA
Nguyên
lí hoạt động của hệ thống:

 
 Toàn bộ hệ thống mạch sử dụng nguồn 12V, dòng điện 4A từ acquy.


Khi được cấp nguồn, IC4047 sẽ hoạt động tạo xung 50Hz lệch pha
nhau 180 độ, xung của 4047 phụ thuộc vào điện trở và 1 tụ (tụ
điện ngoài nối giữa chân 1 và 3, điện trở ở giữa chân 2 và 3 của IC).
Để có tín hiệu phẳng và ít độ dao động, chọn điện trở 1k và tụ 4.7.



Để điều chỉnh được tần số phát ra, mắc nối tiếp điện trở với 1 biến
trở 100k để dễ dàng giải tần số của nó.



Tín hiệu xung ra của chân 10 và 11 luôn lệch pha nhau, được dẫn
qua Diode N4047 và nối qua điện trở 1k gây sụt áp.



Tín hiệu xung lúc này khoảng 1.1V được cấp trực tiếp vào chân 1
của PC817 gồm 1 LED phát quang và 1 Transistor khuếch đại công
suất.



LED trên PC phát sáng có xung trên Collector của PC. Điện áp vào
làm việc của PC lớn nhất là 6V. Xung điện áp đối xứng kích mở cho
K851, K851 dẫn dòng làm cho máy biến áp điểm giữa xuất hiện

dòng điện trong cuộn sơ cấp ở cả 2 nửa chu kì.



Khi xảy ra sự cố quá tải dòng tăng sẽ cắt điện áp cấp cho mạch.



2. NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ NGHỊCH LƯU 1 PHA

Thông số kĩ thuật:
- Điện áp đầu vào : 12VDC
- Điện áp đầu ra : 220 VAC
- Công suất ngõ ra : 200 –
250W
- Dòng nghỉ : 0.05A
- Dạng xung ngõ ra :
vuông
- Tần số đầu ra : 50Hz
- Gía : 11.04$