1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. Phương pháp nghiên cứu phần tử chuẩn là nền tảng trong cấu tạo của ổn áp đa chiều p2

Phương pháp nghiên cứu phần tử chuẩn là nền tảng trong cấu tạo của ổn áp đa chiều p2

Thay đổi tần số, độ rộng xung cố định. -Thay đổi cả tần số và độ rộng xung. 1.Bộ ổn áp switching thay đổi độ rộng xung, tần số cố định. (Phần này đã được giới thiệu ở chương I ,mục III.4.) 2.Bộ ổn áp switching có độ rộng xung không đổi, tần số xung thay đổi. -Thay đổi tần số này tùy theo điện áp nguồn và dòng điện qua tải, để giảm bớt những tổn thất qua Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp III. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU CHÆNH -Nhö ñaõ khaûo saùt ôû treân ,oån aùp xung duøng phaàn töû ñieàu ch

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 10

Ngày tạo 8/29/2018 9:05:44 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải Phương pháp nghiên cứu phần tử chuẩn là nền tảng t... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp III. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU CHÆNH -Nhö ñaõ khaûo saùt ôû treân ,oån aùp xung duøng phaàn töû ñieàu chænh ñieän aùp ra, neân trong luùc ñieàu chænh linh kieän seõ daãn baõo hoøa hay taét doøng vaø aùp qua noù phuï thuoäc taûi . -Nhö vaäy chuùng ta chæ coù theå ñieàu khieån 2 thoâng soá ñoù laø taàn soá vaø ñoä roäng xung . -Thay ñoåi ñoä roäng xung, taàn soá coá ñònh. -Thay ñoåi taàn soá, ñoä roäng xung coá ñònh. -Thay ñoåi caû taàn soá vaø ñoä roäng xung. 1.Boä oån aùp switching thay ñoåi ñoä roäng xung, taàn soá coá ñònh. (Phaàn naøy ñaõ ñöôïc giôùi thieäu ôû chöông I ,muïc III.4.) 2.Boä oån aùp switching coù ñoä roäng xung khoâng ñoåi, taàn soá xung thay ñoåi. -Thay ñoåi taàn soá naøy tuøy theo ñieän aùp nguoàn vaø doøng ñieän qua taûi, ñeå giaûm bôùt nhöõng toån thaát qua transistor vaø trong bieán aùp thì taàn soá naøy khoâng ñöôïc döôùi vaøi Khz.Maïch ñieän naøy ñôn giaûn nhöng khoù loïc döôïc caùc gôïn soùng ñaàu ra. Vì vaäy trong thöïc teá ít duøng. Trong ñoù : -VC0:dao ñoäng ñöôïc ñieàu khieån baèng ñieän aùp -Ñôn oån:Khi coù xung ñieàu khieå maïch ñôn oån cho ra moät xung coù ñoä roäng xung coá ñònh roài trôû veà traïng thaùi ban ñaàu. -Taàn soá xung cuûa maïch ñôn oån ñöôïc thay ñoåi do xung kích töø VCO. Thôøi gian daãn cuûa transistor ñöôïc xaùc ñònh baèng thôøi haèng cuûa maïch ñôn oån vaø ñöôïc giöõ coá ñònh.ñaây laø loaïi maïch cho pheùp ñieàu chænh ñoäc laäp taàn soá xung ñoái vôùi ñoä roäng xung. Trang 11
  2. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp 3. Boä oån aùp switching thay ñoåi caû taàn soá vaø ñoä roäng xung. -Ñaây laø boä oån aùp töï kích ,treân nguyeân taéc töï dao ñoäng caùc ñieàu kieän taùc ñoäng vaøo caû taàn soá vaø ñoä roäng xung cuûa maïch. Giaûi thích :Boä khueách ñaïi sai leäch chính laø maïch so saùnh ñieän aùp ra (qua ñieän trôû R3) vôùi ñieän aùp chuaån . Khi ñieän aùp ra cuûa boä oån aùp giaûm, maïch so saùnh seõ môû transistor (transistor daãn) vaø khi ñieän aùp ra taêng boä khueách ñaïi so saùnh seõ ngaét transistor giao hoaùn. Do taùc ñoäng cuûa voøng hoài tieáp seõ ñieàu chænh söï bieán thieân hai thoâng soá naøy ñeå oån ñònh ñieän aùp ra. *Toång quaùt boä oån aùp switching taïo ra söï thay ñoåi beà roäng xung töông öùng vôùi söï thay ñoåi ñieän aùp vaøo chöa ñieàu chænh. *Nhaän xeùt: Neáu ta yeâu caàu chaát löôïng cao vaø taàn soá oån ñònh traùnh cho nhöõng linh kieän ôû boä loïc phaûi lôùn (vì taàn soá danh ñònh taét môû phaûi lôùn hôn nhieàu laàn taàn soá löôùi maø ôû ñaây laø taàn soá bieán thieân khoâng bieát tröôùc ñöôïc) *Keát luaän: Qua vieäc khaûo saùt caùc phöông phaùp ñieàu chænh treân vaø vôùi caùc öu khuyeát ñieåm cuûa noù. Ta choïn phöông phaùp ñieàu roäng xung, giöõ taàn soá coá ñònh ñeå deã choïn linh kieän ñaùp öùng yeâu caàu taàn soá. B. ÑOÅI ÑIEÄN MOÄT CHIEÀU RA ÑIEÄN MOÄT CHIEÀU (Converters) -Trong nhieàu tröôøng hôïp phuï taûi caàn ñieän moät chieàu töø nguoàn ñieän moät chieàu, moät ñieän aùp hay doøng hieäu suaát thieát bò laø moät ñieàu phaûi quan taâm. -Thieát bò ñoåi ñieän moät chieàu ra ñieän moät chieàu ñöôïc laép raùp, theo nhieàu sô ñoà raát ña daïng. Nhöng ta chæ ñeà caäp ñeán moät soá sô ñoà cô baûn: Buck, Boost, Buck - Boost. Trang 12
  3. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp Vaø caùc daïng khaùc nhö: Flyback, Forward, Push - Pull (ñaåy keùo) Half- Bridge (nöûa caàu), Caàu (Full - Bridge) SÔ ÑOÀ BUCK. I. T=Ton+Toff L1 Vo DCX Vs iDCX Control iDsb R C Cv circuit Vo * Sô ñoà Buck - DCK : Transistor ngaét daãn laøm vieäc ñieàu cheá ñoä roäng xung ( ñieàu cheá xung ) Control circuit : khoái ñieàu khieån transistor. - L : cuoän caûm khaùng tích luõy ñieän naêng. - C : Tuï ñieän tích luõy ñieän naêng - Dsb : Diode san baèng doøng, giuùp cho doøng ñieän qua L lieân tuïc khi doøng ñieän cung caáp qua transistor ÑCX khoâng lieân tuïc. - Vs : Nguoàn ñieän moät chieàu ôû ngoõ vaøo.Nguoàn naøy coù theå laø moät boä chænh löu, do ñoù caàn coù tuï ñieän Cv vöøa ñeå loïc vöøa ñeå tieáp nhaän naêng löôïng töø phuï taûi traû veà. Vì boä chænh löu khoâng nhaän ñöôïc doøng traû veà. - Maïch naøy seõ ñöôïc noái ngay sau bieán aùp nguoàn. Töø sô ñoà ta coù theå thaáy raèng maïch naøy khaù ñôn giaûn. - Khi transistor daãn, nguoàn ñieän seõ chaûy moät caùch tröïc tieáp ñeán ñaàu ra. Ñieän aùp naøy cuõng phaûi qua cuoän daây . Khi transistor ngaét, doøng ñaõ löu tröõ trong cuoän laøm cho diode phaân cöïc thuaän vaø cho pheùp doøng trôû veà taûi. - Moãi chu kyø laøm vieäc goàm 2 giai ñoaïn : * Giai ñoaïn 1: D < t < Dt iL Vo+ + Vs . R C . - - Trang 13
  4. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp D : Heä soá chu kyø hay tæ soá thôøi gian daãn ( duty cycle) treân thôøi gian 1 laøm vieäc T = laø chu kyø ñoùng ngaét, f laø taàn soá ñoùng ngaét thöôøng vaøo khoaûng f 10KHz  100KHz. Dsb phaân cöïc nghòch, khoâng daãn. -Ñieän aùp ôû L laø : VL = Vs - Vo di L VL = V s - Vo =L dt - Vaäy iL bieán thieân tuyeán tính theo thôøi gian naøy löôïng tích luõy vaøo R,C cung caáp cho phuï taûi. V S  Vo iL = .t  ILmin L -IL taêng töø ILmin ñeán ILmax trong thôøi gian T VS - VO iL = t + ILmin= iDCX L L V -V S0 t 0 DT T il i1 = i Dsb V iL t DT T DCX t DT T iDsb i1= i Dsb Imax - ILmin = -DT (2-1)  Giai ñoaïn 2: DT < t < T L . . Vo+ DCX + Vs . . R C Dsb iDsb Trang 14 - -
  5. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp -DCX ngöng daãn, nhôø coù Dsb neân iL vaãn lieân tuïc vì Dsb daãn : VL = -Vo = L -iL giaûm töø ILmax  ILmin trong thôøi gian : T - DT = ( 1 - D ) T theo haøm soá Vo IL = - ( t - DT ) + ILmax = iDSb L ILmin - ILmax = IL = - ( 1 - D ) T (2-2) -Ñaïi löôïng taêng doøng baèng ñaïi löôïng giaûm doøng : Ton Ton Coäng (2-1) vaø (2-2) => V0 = D.Vs vôùi D = T T I L max  I L min V0 Ta coù : Io = ( 2-3 )  R 2  1 (1  D )  1 Vaäy : ILmax = DVs  vôùi f =    2 Lf  R T   1 (1  D )  ILmin = DVs     2 Lf  R  -Ñieàu kieän ñeå coù doøng lieân tuïc laø ILmin = 0 R Vaäy : L = (1-D ) 2f -Ñieän aùp gôïn soùng Vr ñöôïc tính nhö sau : -Trong nöûa chu kyø C ñöôïc naïp theâm ñieän löôïng : 1  I L max  I L min  T Q = (2- 4 ) x  2 2 2 0 (I L m a x + IL m in )/2 T t DT D T /2 U0 V U0 t Trang 15
  6. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp -Cuõng trong nöûa chu kyø tuï ñieän C phoùng ra cuøng 1 ñieän löôïng.  I L max  I L min   Vaäy : Vo = Vc =  .T  8C   1 -Thay T = vaø ( ILmax-ILmin) = ( 1 - D ).T f V0 1  D T 2 V (1  D ) L Vo = 0 8 LC. f 2 8C Vv .D(1  D ) -Hoaëc : V0 = ( 2-5 ) 8 LC. f 2 V0 -Doøng gôïn soùng : iL= (1-D) (2-6) Lf * Chæ tieâu caùc linh kieän : - Transistor DCX : -VDCXmax = Vs I 0  D(1  D )Vs -IDCXmax = 2 Lf - Diode Dsb : VDsbmax = Vs I 0  D(1  D )Vs IDsbmax = 2 Lf IDbstrung bình = (1-D).I0 (2- 7) II. SÔ ÑOÀ BOOST -Caùc chæ tieâu linh kieän tích luõy ñieän naêng laø L vaø C, ñoùng ngaét ñieän laø transistor DCX, D khoâng cho doøng töø C phoùng veà nguoàn Vs . Moãi chu kyø laøm vieäc goàm 2 giai ñoaïn : iL + Vo+ Vo Control R circuit C iDCX - - Trang 16
  7. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp Sô ñoà Boost * Giai ñoaïn 1 : O < t < DT d iL - DCX daãn, D phaân cöïc nghòch neân khoâng daãn VL = Vv = L ; ñieän dt naêng tích luõy vaøo L, C vaãn caáp ñieän cho taûi. - Lmax i =i ILmin L t DCX iDCX DT T i =i t L DCX iDCX DT T t T iC DT T S2 t S *Giai ñoaïn 2. -DCX ngöng daãn, iL vaãn lieân tuïc do D daãn vaøo phuï taûi, L phoùng ñieän vaøo taûi. L .D . Vo+ +Vs . . R C DCX - - VL = Vs- Vo; Vo> Vs V S  VO iL = ID = (T - DT ) + ILmax (2-8) L -iL giaûm töø ILmax  ILmin ILmin- ILmax = ( T - DT ) Trang 17
  8. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp Vs -Neân ta coù : V0 = vôùi O
  9. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp Vo D V Rf Vaäy : V0 =  o .D C RfC * Chæ tieâu caùc linh kieän : - Transitor DCX : VDCXmax = VS + Vo DV S Io IDCXmax =  1  D 2Lf - Diode D : VDmax = VS + Vo DV S Io IDmax = ( 2 -13)  1  D 2 Lf -ID trung bình = Io ( 2 -14 ) III. OÅN AÙP BUCK - BOOST -OÅn aùp Buck - Boost cung caáp moät ñieän aùp ngoõ ra maø coù theå thaáp hôn hay lôùn hôn ñieän aùp ngoõ vaøo. Cöïc tính ñieän aùp ngoõ ra ngöôïc vôùi ñieän aùp ngoõ vaøo. - - VD Dm Vo+ + Vs is Q1 i1 Vc=Vo Control L R C circuit I iL, L Vo - Sô ñoà Buck Boost *Maïch hoaït ñoäng ñöôïc chia laøm 2 giai ñoaïn. - Giai ñoaïn 1 : Transistor Q1 daãn vaø diode Dm bò phaân cöïc ngöôïc. Doøng ngoõ vaøo taêng vaø chaûy vaøo cuoän caûm L, Q1 - Giai ñoaïn 2 : Transistor Q1 ngaét , naêng löôïng tích tröõ trong L vaø doøng cuoän caûm öùng tuyeán tính töø I2 ñeán I1, trong khoaûng t2 I  I . L Vo = -L => t2= t2 Vo V S .t1  Vo.t 2 I =  L L Trang 19
  10. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát nghieäp -Thay t1= DTvaø t2 = ( 1 - D) T -Ñieän aùp trung bình ngoõ ra : V S .D Vo = - ( 2-15 ) 1 D -Vôùi D laø heä soá chu kyø -Giaû söû maïch khoâng toån hao : VSIS = VO.IO = VS.Ia. D/ ( 1 - D ) -Doøng trung bình ngoõ vaøo : IS quan heä vôùi doøng trung bình ngoõ ra IO : IS= Io. D -T : Chu kyø ngaét daãn I I I .L(Vo  Vs ) 1 T=  t1  t 2  L  L  f VS VO V S .VO V S .V0 - Vaø doøng gôïn soùng ñænh ñænh : I = fL(VO  V S ) V S .D I = f .L - Doøng xaû trung bình cuûa tuï IC = Io -Vaø ñieän aùp gôïn soùng ñænh- ñænh cuûa tuï laø : Iot1 1 1 t1 t1 VC = (2-16 ) I C dt  I O dt    C C C 0 0 Io.Vo Hay : VC = (VO  V S ) f .C IO D VC = f .C - Öu, nhöôïc ñieåm chung cuûa 3 loaïi : Buck, Boost, Buck - Boost convertes. * Öu ñieåm : -Caû ba converter ñeàu khoâng söû duïng bieán aùp neân dieän tích chieám choã cuûa boä nguoàn nhoû. *Nhöôïc ñieåm : -Söï phaûn hoài cuûa ñieän aùp oån ñònh ngoõ ra chung DC vôùi söï phaûn hoài cuûa ngoõ vaøo DC chöa loïc. Nhöng vì ngöôøi söû duïng thöôøng caàn coù ñieän aùp DC ngoõ ra oån ñònh thöù hai maø phaûi ñöôïc caùch ñieän DC vôùi ñieän aùp ngoõ ra oån ñònh thöù nhaát. Vì vaäy khoù coù theå thieát keá ñöôïc nhieàu ngoõ ra cho boä nguoàn. Trang 20
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược