Điện Tử Công Suất

Đặc tính Vôn-Ampe• Nếu đặt vào A nốt p một điện áp dương so với catot nDiode phân cực thuận sẽ có dòng chạy qua Diode If placed within anode P A collating positive voltage where withc

Các Linh Kiện Điện Tử

Electronical component parts

Đặc trưng cho công suất tiêu tán trên điện trở.

(Characteristically give dissipator on resistor to power) Biểu thức

t i

R

R

•Điện cảm L (Inductance)

Đặc trưng cho hiện tượng tích lũy năng lượng từ trường của cuộn dây.

(Characteristically for actually coil's magnetic field

energetic cumulation knobstick)

Biểu thức:

2

2

1

i L

•Điện dung C(Capacitor)

Đặc trưng cho sự tích lũy điện trường trong tụ

C

( By coil's unipolar marking By (*) mint-mark who is to determine congenial poles )

Đó là các cực cùng tính ,khi các dòng điện cùng đi vào hoặc cùng ra khỏi các cực đánh dấu đó

(That is isosexual poles, when the same entering or end currents exits those marking poles

Các linh kiện điện tử công suất

(Power electronical component parts)

Diode được cấu tạo từ lớp bán dẫn pha tạp loại p và lớp bán dẫn loại n.

(Diode get structured from kind motley semiconductor layer P and semiconductor layer is

omnigenous N.)

Chỉ cho dòng dẫn theo một chiều

Only for answerably one-way conduction current

Lớp n thừa e nó mang điện tích âm

Class n Excess e It carries negative charge

Lớp p thiếu e nó mang điện tích dương

Class p Absence e It carries positive charge

A

K

Đặc tính Vôn-Ampe

• Nếu đặt vào A nốt (p) một điện áp dương so với

catot (n)Diode phân cực thuận sẽ có dòng chạy

qua Diode

(If placed within anode ( P) A collating positive voltage where withcathode (N) Diode stream straight polarity will had run pass off Diode)

• Nếu đặt vào Anốt(p) một điện áp âm so với catot(n) của Điốt Điot sẽ phân cực ngược

(If stuck through Anode(p) A cathode voltage audio than (n) Possession Diode.Diode will polarize is negative)

• Khi Uak tăng từ O U ngược Max Dòng qua Điot sẽ tăng đột ngột Tính chất bán dẫn không còn

(Time Uak boost from O  U buzz off Max past Arrow-root Diode will boost abruptness Calculate semiconductor no longer)

Dòng điện dò

Điện áp chọc thủng

Điện áp rơi

Các thông số cơ bản khi kiểm tra và tính toán Đi ốt

• Giá trị trung bình của dòng điện cho phép chạy qua Đi ốt theo chiều thuận

(Stream's voltage value enable run through Điôt According to straight direction)

• Trong quá trình làm việc dòng qua Đi ốt sinh nhiệt Dòng qua Di ốt I D lớn hơn dòng tính toán

( In the course of who work stream over Diode I D Outgrow stream calculated)

• Giá trị điện áp ngược lớn nhất qua Đi ốt

thông thường vẫn chọn lớn hơn 1,5 lần

(Most big inverse voltage value passs off Điôt Communis still choose to outgrow times 1,5 times)

• Khi tính toán U=U DO +I D R D

• Cần lưu ý tới tần số đóng cắt

( Need to pay heed to cutting frequency played roleword )

• Thời gian phục hồi của Đi ốt

( Riches time of recovery Điôt )

2 220

≥

U

• Là phần tử công suất được cấu tạo từ 4 lớp bãn dẫn và 3 lớp tiếp giáp J1 J2 J3

(It Be element power is structured since 4 semiconductor layers and 3 adjoining layers J1 J2 J3)

• Có 3 cực Anot ,Katot ,cực điều khiển G

(There is 3 poles Anot, katot, Control electrode G)

• Chỉ cho dòng điện dẫn theo một chiều,nhưng khi phân cực ngược thì vẫn cho

dòng rò khoảng vài mA chạy qua.

( Only conductivity current donation is answerably one-way, but when polarizer is negative, still for range leakage current a couple is mA run through )

T có dòng rò Khi đạt tới Uth Max .R

tương đương trong mạch đột ngột

giảm dòng qua T

• Đặt điện áp ngược lên T (PCN) T

cho dòng rò chạy qua khoảng vài

mA Khi tiếp tục tăng điện áp

ngược đến khoảng 1003000V

tùy loại T dòng ngược tăng đột

ngột và T bị chọc thủng

• Đặt điện áp mồi vào cực điều

khiển G sẽ có dòng điện điều

khiển Ig.Nhờ có dòng Ig T sẽ

được mở với điện áp mở nhỏ hơn

điện áp khởi động

Dòng điện Duy trì Trạng thái bị khóa

Điểm khởi động Trạng thái dẫn

Trạng thái bị Đánh thủng

Trạng thái mở và Khóa Thyristo

1 Mở.Open

• Tăng UAK đến Uth Max ,ít áp dụng cách này vì không thể kiểm soát được điểm mở T

(Boost UAK Come Uth Max This Few of way applicators along of uncontrollable to point open T,)

• Cho một xung dòng vào cực G của T ,T dẫn ngay cả khi UAK rất nhỏ khi đã dẫn

,dòng đi qua UAK>Udt tiếp tục dẫn mà không cần mồi

(Give to a acceptation polar line pulse G Riches T,T Even as minim U AK conductivity even as When did conductivity, stream conductivity U AK >U dt continuation pass tumor Without who need to ask)

2 Khóa Lock

• T sẽ trở về trạng thái khóa nếu dòng qua T nhỏ hơn dòng duy trì

(T will be back latching state if stream passs off sustained current lesser T)

• Để T ở trạng thái khóa với trở kháng cao với IAK >0 PCT cần có thời gian để phục

hồi các lớp tiếp giáp trở lại phục hồi

(To T latching with impedance is high with I AK > 0 straight polarities Jib has period of time to recover adjoining layers return to restoration)

Giảm dòng IAK<Idt và đặt trong một điện áp ngược lên Anot-Catot trong khoảng thời

gian phục hồi tối thiểu tức UAK<0

(Stream Reduction I AK <I D T inverse voltage Anot- Cathode in minimum restoration duration have a

bloated in Uak I AK < I DT and laying stream reduction U AK < 0)

Lưu ý: Khi nguồn T là 1 chiều ,việc khóa T rất khó khăn vì điện áp UAK luôn

duơng

Muốn khóa T trong trường hợp này thì ta phải xây dựng mạch cưỡng bức để đặt điện áp ngược lên A, K

3.Các thông số cơ bản

a.Dòng trung bình qua T(Iv)

• Là dòng trung bình cho phép qua T để nhiệt độ cấu trúc tinh thể bán dẫn không

vượt quá giá trị ngưỡng

• Dòng còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm mát

+ Làm mát tự nhiên 20% Iv

+ Làm mát tự nhiên có cánh tản nhiệt 3040% cánh tản nhiệt làm tăng bề mặt tiếp xúc

+ Làm mát bằng cánh tản nhiệt có lắp thêm guạt gió 60% Iv

+ Làm mát bằng cưỡng bức bằng nước đối lưu 90% Iv

b.Điện áp ngược cực đại

• Là 2 thyristo đấu song song và

ngược nhau.

(it be parallel and negative to each other cupules two T)

• Không có đặc tính ngược,dẫn dong

với xung dương và xung âm

(there isn't negative feature, stream conductivity with

positive pulse and negative pulse)

P

n

P n

n n G

G T O Gate Turn Off

• Thyristo không đủ khóa tự

nhiênChế tạo GTO có thể khắc

phục nhược điểm đó

• Dòng đi vào có tác dụng mở GTO

dòng đi ra khỏi GTO có nhiệm vụ

khóa

• Nếu UK>UA thì GTO sẽ bị đánh

thủng ngay ở điện áp thấp chịu

được dòng một chiều

 Dòng điều khiển phải có biên

độ lớn hơn và duy trì lâu hơn

G

TranSisTor Công Suất

I G B T Insulated-Gate-Bipolar-Transistor

TranSisTor Trường Metal_Oxide_SemiConductor_Field_Effect

• Là phần tử được điều khiển bằng điện

áp

• Công suất điều khiển không đáng kể

và có thể điều khiển trực tiếp bằng đầu

ra của vi mạch công suất

• Ở chế độ làm việc UDS>0, UGS=0

khi đó kênh dẫn hoàn toàn không xuất

hiện và giữa cực gốc và cực máng sẽ

là lớp tiếp giáp p-n Phân cực thuận

• Nếu UGS<0 thì vùng bề mặt tiếp giáp

Chỉnh Lưu

Rectify

Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ

Rectify a two half-cycle phase

Thyristor tải trở cảm

Thyristo to load to turn inducing

• Giả thiết điện cảm của tải vô cùng lớn, dòng

tải i sẽ được coi là thẳng vô cùng.

• Lặp lại một phần dạng sóng của UBC trên trải

• Nếu tải là thuần trở cảm có thành phần điện

áp âm.

• Điện áp trung bình trên tải

Udo=0,9.Uo

• Độ lớn của sức phản điện thay đổi theo thời

gian và chế độ làm việc Vì sức phản điện

thay đổi trong quá trình làm việc nên tính

chất cản trở dòng của nó cũng thay đổi.

 dòng trên tải lặp lại dạng sóng

UAC trên tải trong đoạn 0T/2

 T/2T UAB<0 , UBA>0 D2 D3 phân cực

thuận Dẫn theo chiều

BD2R,LD3A

 Dòng trên tải lặp lại dạng sóng

UBC trên tải trong đoạn T/2T.

A

R

D 1 D 2

D 3 D 4

Thông số cơ bản cần lưu ý

• Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu

Ud=0,9.Uo

• Giá trị trung bình của dòng chỉnh lưu

• Dòng trung bình qua mỗi Diode

I

U

2

Chỉnh lưu có điều khiển

To rectify to have control

• Xét 0÷T/2 UAB>0 chưa dẫn tới θ, phát

xung vào cực G của T1 và T4 đồng thời

T1, T4 PCT.T1, T4 dẫn

Chiều dòng điện từ AT1R,LT4B

• Điện áp trên tải lặp lại một phần điện áp

dạng sóng điện áp của UAB trên đoạn

Chiều dòng điện BT2R,LT3A

• Điện áp trên tải lặp lại một phần dạng

sóng của UBA trên đoạn (T/2+α ÷T+α)

• Xét đoạn T ÷ T+α do tính chất điện cảm

nên dòng vẫn >0.T vẫn dẫn

U

L B

θ

Thông số và đặc tính cơ bản

• Đặc tính của dòng trên tải

• Dòng thứ cấp của máy biến áp

• Dòng điện sơ cấp của máy biến áp

• Khắc phục hiện tượng âm dòng và

áp người ta mắc thêm vào một

Chỉnh lưu bán điều khiển

to rectify to sell control

• Xét 0÷T/2 U AB >0 chưa dẫn tới θ, phát xung

vào cực G của T1 khi đó T1, D2 PCT.T1,

D2 dẫn.

• Dòng điên đi theo chiều

AT1R,LD2B

• Điện áp trên tải lặp lại một phần dạng sóng của

UAB treen đoạn θ÷T/2

• Điện áp trên tải lặp lại một phần dạng sóng của

UBA trên đoạn T/2 +α ÷T

• Sơ đồ này cho phép sử dụng một nửa số van

điều khiển trong tổng số van sử dụng

U

L B

.(

45,

Chỉnh lưu 3 pha hình tia

Rectify 3 jet pix phases

• MBA được đấu Y0

• Các van được đấu Anot chung hoặc

catot chung, phụ tải được đấu giữa

điểm catot chung và điểm trung

R U3

U2 U1

) 3

4 sin(

.

) 3

2 sin(

.

sin

Π +

=

Π +

=

=

θθθ

m C

m B

m A

U U

U U

U U

t

i d

 Điện áp chỉnh lưu thu được là đường bao

giá trên các dòng và điện áp đập mạch ba

lần trên một chu kỳ

 Số lần đập mạch càng lớn thì chất lượng

điện áp càng tốt

 Điện áp trung bình Ud trong chỉnh lưu

 Giá trị trung bình dòng qua Diode Điện áp ngược lớn nhất trên van

0

.7,1

.2

6.3

U U

t

i d

t1 t2 t3

3

d D

I

Chỉnh lưu 3 pha hình tia Thyristo tải trở cảm

Rectify inducing 3 loading jet pix phases Thyristo turnned

• Khi điện cảm là vô cùng lớn, dòng qua

tải là liên tục và được coi là phẳng

hoàn toàn.Vì vậy sẽ tiếp tục dẫn dòng

3 pha sẽ đổi cực tính tại п

• Với góc α>30trên đường điện áp Ud

xuất hiện điện áp âm

• Mỗi van trên sơ đồ này sẽ dẫn dòng

trên mỗi đoạn λ=2П/3

R U3

U2 U1

t

i d

max

3U

Chỉnh lưu 3 pha sơ đồ cầu

Rectify 3 bridge diagram phases

R D3

D6 D5

D4

D2 D1

Đặc điểm và các thông số

feature and parameters

• D dẫn ở khoảng nào thì cí Ud(+) nhất <dẫn ở pha có catot dương nhất và có anot âm nhất>

• Chỉnh lưu đập mạch 6 lần trong một chu kỳ mỗi lần đập mạch hiện lại mộ phần của điện áp dây.

• Giá trị điện áp trung bình chỉnh lưu có thể được tính theo công thức.

• Chỉnh lưu cầu 3 pha

• Dòng trung bình qua van

• Điện áp ngược lớn nhất đặt trên van

Π

= 3 phamax

d

U U

I

U

Chỉnh lưu cầu 3 Pha

Tải Trở Cảm

R

L D3

D6 D5

D4

D2 D1