Đồ án: Khai thác phần mềm PSIM - Mô phỏng mạch điện tử công suất

Với kết cấu nội dung gồm 4 chương, đồ án Khai thác phần mềm PSIM - Mô phỏng mạch điện tử công suất trình bày tổng quan về một số phần mềm mô phỏng mạch điện tử công suất, giới thiệu về phần mềm PSIM, ứng dụng phần mềm PSIM mô phỏng mạch chỉnh lưu có điều khiển,... Với các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích.

L I NÓI Đ UỜ Ầ

Trong nh ng năm g n đây, mô hình hóa tr  thành ph ữ ầ ở ươ ng pháp r t ấ  

hi u   qu   trong   nghiên   c u   khoa   h c,   trong   th c   t   s n   xu t   cũng   nh ệ ả ứ ọ ự ế ả ấ ư   trong ph c v  gi ng d y và h c t p ụ ụ ả ạ ọ ậ

 Trên th  tr ị ườ ng th  gi i cũng đã xu t ế ớ ấ  

hi n r t nhi u ph n m m Thi t k  ­ Mô ph ng m ch đi n t  công su t. Có th ệ ấ ề ầ ề ế ế ỏ ạ ệ ử ấ ể  

k  ra các ph n m m nh  :   ể ầ ề ư PSPICE,   TINA,   MATLAB,   SIMSEN,   SUCCES,   PSIM

… Các ph n m m này chính là công c  đ  giúp các k  s , các nhà s n xu t ầ ề ụ ể ỹ ư ả ấ  

t i  u hóa công vi c c a mình, t  đó t o ra nh ng s n ph m đi n t  chính xác, ố ư ệ ủ ừ ạ ữ ả ẩ ệ ử   đáng tin c y và giá thành th p ậ ấ

 nhi u tr ng Đ i H c và Cao Đ ng vi c mô ph ng m ch đi n t

còn nhi u khó khăn vì thi u v  trang thi t b  th c hành. Nhi u thi t b  mô ề ế ề ế ị ự ề ế ị  

ph ng cũ, s  l ỏ ố ượ ng module ít nên không đáp  ng đ ứ ượ c h t các nhu c u v ế ầ ề  

gi ng d y và h c t p ả ạ ọ ậ

Đ  án môn hoc v i đ  tài:  ồ ớ ề “Khai thác ph n m m PSIM ­ mô ph ng ầ ề ỏ  

m ch đi n t  công su t”.  ạ ệ ử ấ V i nh ng m c tiêu sau: ớ ữ ụ

­ Gi i thi u v  ph n m m và  ng d ng c a ph n m m PSIM ớ ệ ề ầ ề ứ ụ ủ ầ ề

­ Giúp sinh viên s  d ng ph n m m này đ  hi u rõ h n lý thuy t đã ử ụ ầ ề ể ể ơ ế  

Ch ươ ng 1: T ng quan v  m t s  ph n m m mô ph n ổ ề ộ ố ầ ề ỏ gm ch đi n t  công  ạ ệ ử

su t ấ

Ch ươ ng 2: Gi i thi u v  ph n m m PSIM ớ ệ ề ầ ề

Ch ươ ng 3:  ng d ng ph n m m PSIM mô ph ng m ch ch nh l u có đi u  ứ ụ ầ ề ỏ ạ ỉ ư ề khi n ể

Ch ươ ng 4: K t lu n và đ  xu t ế ậ ề ấ

Trong quá trình làm  đ  án, v i s  tìm tòi và nghiên c u c a b n ồ ớ ự ứ ủ ả   thân, đ c bi t là s  giúp đ  r t nhi t tình c a th y   giáo Nguy n Đ c ặ ệ ự ỡ ấ ệ ủ ầ ễ ắ   Nam chúng em đã hoàn thành đ  án này. Do ki n th c còn h n ch  không ồ ế ứ ạ ế   tránh kh i nh ng thi u xót. Em r t mong nh n đ ỏ ữ ế ấ ậ ượ c s  đóng góp ý ki n ự ế  

c a các th y cô và các b n đ  đ  án c a chúng em hoàn thi n h n ủ ầ ạ ể ồ ủ ệ ơ

Em xin chân thành c m  n! ả ơ

CH ƯƠ NG M  Đ U Ở Ầ

1. Gi i thi u v  đi n t  công su tớ ệ ề ệ ử ấ

     Đi n t  công su tệ ử ấ  (ĐTCS) là công ngh  bi n đ i đi n năng t  d ng ệ ế ổ ệ ừ ạnày sang d ng khác trong đó các ph n t  bán d n công su t đóng vai trò ạ ầ ử ẫ ấtrung tâm.B  bi n đ i đi n t  công su t còn độ ế ổ ệ ử ấ ược g i là b  bi n đ i tĩnh ọ ộ ế ổ(static converter) đ  phân bi t v i các máy đi n truy n th ng (electric ể ệ ớ ệ ề ố

machine) bi n đ i đi n d a trên nguyên t c bi n đ i đi n t  trế ổ ệ ự ắ ế ổ ệ ừ ường

    Hi n nay r t nhi u thi t b  bi n đ i công su t đệ ấ ề ế ị ế ổ ấ ược đ  xu t đ  ph c về ấ ể ụ ụ 

nh ng yêu c u ngày càng cao c a cu c s ng. ĐTCS đã giúp cho vi c sữ ầ ủ ộ ố ệ ử 

d ng đi n năng m t cách hi u qu , các linh ki n đi n t  công su t đụ ệ ộ ệ ả ệ ệ ử ấ ượ  c

s  d ng trong quá trình bi n đ i cũng nh  đi u khi n công su t: hi u quử ụ ế ổ ư ề ể ấ ệ ả cao và t n hao th p trong lò cao t n, truy n t i đi n DC. Các thi t b  ĐTCSổ ấ ầ ề ả ệ ế ị  

m i hi n nay đớ ệ ược c i ti n phát tri n đ  nâng cao hi u su t h n n a vi cả ế ể ể ệ ấ ơ ữ ệ  

s  d ng năng lử ụ ượng

    ĐTCS đóng vai trò quan tr ng trong các mô hình công ngh  và đọ ệ ược thi tế  

k  đ  đi u khi n năng lế ể ề ể ượng. Dòng đi n đi n áp và đ c tính đóng ng tệ ệ ặ ắ  

c a các linh ki n bán d n liên t c đủ ệ ẫ ụ ược hoàn thi n, ph m vi  ng d ngệ ạ ứ ụ  ngày càng được m  r ng nh  ở ộ ư  trong chi u sáng, b  ngu n, đi u khi nế ộ ồ ề ể  

đ ng c , t  đ ng hóa công nghi p, giao thông, l u tr  năng lộ ơ ự ộ ệ ư ữ ượng, truy nề  

t i đi n đi xa. Hi u su t cao và đ c đi m đi u khi n ch t ch  đã giúp choả ệ ệ ấ ặ ể ề ể ặ ẽ  ĐTCS có l i th  h n nhi u trong đi u khi n đ ng c  so v i các h  th ngợ ế ơ ề ề ể ộ ơ ớ ệ ố  

đi u khi n c  đi n và đi n t  trề ể ơ ệ ệ ử ước đây. Ngoài ra ĐTCS còn đượ ứ  c  ng

d ng trong truy n t i đi n DC (VHDC), tr m bi n đ i công su t, h  th ngụ ề ả ệ ạ ế ổ ấ ệ ố  truy n t i  ề ả  AC m m d o flexible ac transmission system (FACTS), và bùề ẻ  công su t static­var compensators (SVC). Trong truy n t i s  d ng bi n đ iấ ề ả ử ụ ế ổ  DC/AC, b  l c tích c c, bi n đ i t n s ộ ọ ự ế ổ ầ ố

     Cu c cách m ng đ u tiên trong ĐTCS b t đ u vào năm 1948 v i vi cộ ạ ầ ắ ầ ớ ệ  phát   minh   ra   silicon   transistor   t i   phòng   thí   nghi m   Bell   Telephoneạ ệ  Laboratories b i Bardeen, Bratain, and Schockley. Ph n l n công ngh  đi nở ầ ớ ệ ệ  

t  tiên ti n ngày nay d a trên phát minh này, các mô hình microelectronicsử ế ự  cũng được phát tri n t  linh ki n bán d n này. Cu c cách m ng th  hai b tể ừ ệ ẫ ộ ạ ứ ắ  

đ u v i vi c phát tri n c a Thyristor trong công nghi p b i hãng Generalầ ớ ệ ể ủ ệ ở  Electric Company vào năm 1958. Đây là kh i đ u c a k  nguyên m i c aở ầ ủ ỷ ớ ủ  ĐTCS. T  đó đ n nay có r t nhi u các linh ki n bán d n cũng nh  côngừ ế ấ ề ệ ẫ ư  ngh  bi n đ i đệ ế ổ ược đ  xu t và  ng d ng.ề ấ ứ ụ

       S  d ng các b  bi n đ i công su t trong h  th ng đi n, trong giaoử ụ ộ ế ổ ấ ệ ố ệ  thông, trong luy n kim cũng nh  các lĩnh v c công nghi p khác đã t o đàệ ư ự ệ ạ  phát tri n kinh t  r t l n. Ví d    M  hi n nay có 70% năng lể ế ấ ớ ụ ở ỹ ệ ượng đi n sệ ử 

d ng đụ ược bi n đ i t  các b  bi n đ i công su t. K  thu t bi n đ i làế ổ ừ ộ ế ổ ấ ỹ ậ ế ổ  ngành khoa h c tr  và đã đ t đọ ẻ ạ ược thành công r t l n, tuy nhiên ngày càngấ ớ  

nhi u bài toán đề ược đ t ra   phía trặ ở ước, nó đòi h i s  phát tri n h n n aở ự ể ơ ữ  

c  v  lý thuy t l n th c t  k  thu t bi n đ i.ả ề ế ẫ ự ế ỹ ậ ế ổ

2. Đ i tố ượng nghiên c u c a Đi n t  công su t.ứ ủ ệ ử ấ

su t đấ ượ ử ục s  d ng r ng rãi nh t trong th c t  ộ ấ ự ế

M ch ch nh l u đ   ạ ỉ ư ượ c chia thành nhi u lo i ề ạ  :

­ Theo s  pha c p cho m ch van : m t pha, hai pha, ba pha, sáu pha …ố ấ ạ ộ

­ Theo lo i van bán d n trong m ch : m ch van dùng toàn diot (m chạ ẫ ạ ạ ạ  

ch nh l u không đi u khi n) ; m ch van dùng toàn tiristo ( m ch ch nhỉ ư ề ể ạ ạ ỉ  

l u có đi u khi n) ; m ch van dùng diot và tiristo ( m ch ch nh l u bánư ề ể ạ ạ ỉ ư  

đi u khi n )ề ể

­ Theo s  đ  m c các van v i nhau : s  đ  hình tia và s  đ  hình c uơ ồ ắ ớ ơ ồ ơ ồ ầ

b. B  bi n đ i xung áp m t chi uộ ế ổ ộ ề

B  bi n đ i đi n áp m t chi u dùng đ  bi n đ i đi n áp m t chi u có trộ ế ổ ệ ộ ề ể ế ổ ệ ộ ề ị trung bình không thay đ i đổ ược thành đi n áp m t chi u có tr  trung bình ệ ộ ề ịthay đ i đổ ược .

Phân lo i b  bi n đ i xung áp m t chi u   ạ ộ ế ổ ộ ề  

­ D a vào cách m c khoá đi n t  : b  bi n đ i xung áp n i ti p và b  ự ắ ệ ử ộ ế ổ ố ế ộ

bi n đ i xung áp song song.ế ổ

­ D a vào đi n áp đ u ra c a b  xung áp : b  xung áp có đi n áp đ u ra ự ệ ầ ủ ộ ộ ệ ầ

nh  h n đi n áp đ u vào ; b  bi n đ i xung áp có đi n áp đ u ra l n ỏ ơ ệ ầ ộ ế ổ ệ ầ ớ

­ Đi n áp xoay chi u ngõ ra có tr  hi u d ng và t n s  thay đ i đệ ề ị ệ ụ ầ ố ổ ược 

­ N u đ  l n c a b  ngh ch l u là không đ i thì đi n áp ngõ ra đế ộ ớ ủ ộ ị ư ổ ệ ược 

đi u ch nh b ng cách thay đ i tr  trung bình c a ngu n m t chi u.ề ỉ ằ ổ ị ủ ồ ộ ề

­ Đi n áp xoay chi u ngõ ra th c t  không ph i là tín hi u sin chu n mà ệ ề ự ế ả ệ ẩluôn có nh ng thành ph n sóng hài b c cao ,các sóng hài b c cao có ữ ầ ậ ậ

th  để ược gi m b t b ng kĩ thu t đóng ng t.ả ớ ằ ậ ắ

­ N u ngu n DC có tr  trung bình không đ i thì tr  hi u d ng c a đi n ế ồ ị ổ ị ệ ụ ủ ệ

áp ngõ ra có th  thay đ i để ổ ược b ng cách thay đ i đ  l n c a b  ằ ổ ộ ớ ủ ộngh ch l u ị ư

Ư   ng d ng b  ngh ch l u ụ ộ ị ư   :

­ B  ngh ch l u độ ị ư ược dùng làm thi t b  bi n đ i trong bi n t n gián ế ị ế ổ ế ầ

ti p, đây là m t  ng d ng quan tr ng và r ng rãi nh t c a b  ngh ch ế ộ ứ ụ ọ ộ ấ ủ ộ ị

l u.ư

­ Dùng làm ngu n đi n xoay chi u trong gia đình, ngu n đi n liên t c ồ ệ ề ồ ệ ụUPS

­ Dùng bù nhi u công su t ph n kháng.ễ ấ ả

 Các ph   ươ ng pháp đi u khi n b  ngh ch l u ề ể ộ ị ư   :

­ Phương pháp đi u ch  đ  r ng xung ( PWM )ề ế ộ ộ

­ Phương pháp PWM  t i  uố ư

­ Phương pháp đi u r ng ( b  ngh ch l u áp m t pha )ề ộ ộ ị ư ộ

­ Phương pháp đi u biên (Six­step)ề

Bi n t n :    ế ầ  

­ Bi n t n dùng đ  bi n đ i t n s  đi n áp xoay chi u có tr  hi u d ng ế ầ ể ế ổ ầ ố ệ ề ị ệ ụ

và t n s  không đ i thành đi n áp xoay chi u có t n s  và tr  hi u ầ ố ổ ệ ề ầ ố ị ệ

d ng thay đ i đụ ổ ược

­ Bi n t n g m 2 lo i : bi n t n gián ti p và bi n t n tr c ti p ế ầ ồ ạ ế ầ ế ề ầ ự ế

­ Bi n t n đế ầ ượ ử ục s  d ng r ng rãi trong đi u khi n t c đ  đ ng c  xoayộ ề ể ố ộ ộ ơ  chi u theo phề ương pháp đi u khi n t n s  . Ngoài vi c thay đ i t n ề ể ầ ố ệ ổ ầ

s  bi n t n còn thay đ i t ng s  pha .V i s  có m t c a bi n t n ta cóố ế ầ ổ ổ ố ớ ự ặ ủ ế ầ  

th  dùng đ ng c  ba pha trong lể ộ ơ ưới đi n m t pha. Ngoài ra b  bi n ệ ộ ộ ế

t n còn đầ ượ ử ục s  d ng r ng rãi trong kĩ thu t nhi t đi n ,trong trộ ậ ệ ệ ường 

h p này b  bi n t n dùng đ  cung c p năng lu ng cho các lò ph n ợ ộ ế ầ ể ấ ợ ả

ng 

ứ

d. B  bi n đ i đi n áp xoay chi uộ ế ổ ệ ề  :

 B  bi n đ i đi n áp xoay chi u dùng đ  bi n đ i đi n áp xoay chi u ộ ế ổ ệ ề ể ế ổ ệ ề

có tr  hi u d ng không đ i thành đi n áp xoay chi u có tr  hi u d ng ị ệ ụ ổ ệ ề ị ệ ụthay đ i đổ ược 

 B  bi n đ i đi n áp xoay chi u độ ế ổ ệ ề ược đi u khi n b ng hai phề ể ằ ương pháp : đi u khi n pha và đi u khi n t  l  th i gian .ề ể ề ể ỷ ệ ờ

 B  bi n đ i đi n áp xoay chi u thộ ế ổ ệ ề ường đượ ử ục s  d ng đ  đi u khi n ể ề ểcông su t tiêu th  c a t i nh  trong h  th ng đi u khi n nhi t đ  lò ấ ụ ủ ả ư ệ ố ề ể ệ ộ,trong các máy nước nóng ,b p đi n ,đi u khi n t c đ  đ ng c  qu t ế ệ ề ể ố ộ ộ ơ ạgió ,máy b m  và đ c bi t dùng làm thi t b  h n ch  dòng kh i đ ng ơ ặ ệ ế ị ạ ế ở ộcho đ ng c ộ ơ

d n đ n vi c ch  t o các b  bi n đ i ngày càng nh  g n, nhi u tính năngẫ ế ệ ế ạ ộ ế ổ ỏ ọ ề  

và s  d ng ngày càng d  dàng h n.ử ụ ễ ơ

4. Mô ph ng đi n t  công su tỏ ệ ử ấ

     Trong th c t ,đ  nghiên c u khoa h c thì chúng ta ph i mua s m cácự ế ể ứ ọ ả ắ  trang thi t b  thí nghi m v i chi phí l n.Trong khi n n kinh t  nế ị ệ ớ ớ ề ế ước ta đang kém phát tri n,không đ  kinh phí đ  mua s m các trang thi t b  đ t ti nể ủ ể ắ ế ị ắ ề  đó.Đ   có th  nghiên c u  khoa h c, gi ng d y để ể ứ ọ ả ạ ược thì chúng ta  c n ph iầ ả  

có m t công c    nghiên c u h u hi u nào đó, trong s  đó ph i k  đ nộ ụ ứ ữ ệ ố ả ể ế  

phương pháp mô ph ng.Phỏ ương pháp mô ph ng là phỏ ương pháp thay cho 

vi c nghiên c u m t đ i tệ ứ ộ ố ượng c  th  thì chúng ta xây d ng mô hình hóaụ ể ự  

c a đ i tủ ố ượng đó và ti n hành nghiên c u.Sau khi thu đế ứ ược k t qu   thìế ả  chúng ta  đem k t qu  đó ra ki m ch ng v i k t qu  th c nghi m.Thôngế ả ể ứ ớ ế ả ự ệ  qua k t qu  thu đế ả ược chúng ta có th  rút ra để ược k t qu  c a quá trìnhế ả ủ  nghiên c u.ứ

   Đ  thu n ti n cho quá trình mô ph ng ĐTCS, hi n nay đã có r t nhi uể ậ ệ ỏ ệ ấ ề  

nh ng   ph n   m m   mô   ph ng   ĐTCS   nh   :  ữ ầ ề ỏ ư PSPICE,   TINA,   MATLAB, SIMSEN, SUCCES, PSIM… Các ph n m m này chính là công c  đ  giúpầ ề ụ ể  các k  s , các nhà s n xu t t i ỹ ư ả ấ ố ưu hóa công vi c c a mệ ủ ình, t  đó t o raừ ạ  

nh ng s n ph m đi n t  chính xác, đáng tin c y và giá thành th p. Trongữ ả ẩ ệ ử ậ ấ  các ph n m m này thì PSIM là m t công c  m nh m ,chuyên d ng choầ ề ộ ụ ạ ẽ ụ  

vi c mô ph ng ĐTCS. ệ ỏ

    Dưới đây là bài vi t gi i thi u v  m t s  ph n m m mô ph ng ĐTCSế ớ ệ ề ộ ố ầ ề ỏ  

thường đượ ử ục s  d ng r ng rãi hi n nay.ộ ệ

CHƯƠNG I. T NG QUAN V  M T S  PH N M M MÔỔ Ề Ộ Ố Ầ Ề

PH NG M CH ĐI N T  CÔNG SU T Ỏ Ạ Ệ Ử Ấ

1.1 Ph n m m TINA (Toolkit for Interative Netword Analysis) ầ ề

1.1.1. Gi i thi u ph n m m TINA ớ ệ ầ ề

       TINA 7 là 1 trong nh ng gói ph n m m m nh nh t hi n nay đ  phân ữ ầ ề ạ ấ ệ ểtích, thi t k , mô ph ng tín hi u s , tế ế ỏ ệ ố ương t , VHDL và k t h p các m ch ự ế ợ ạ

đi n t  hay các m ch in c a chúng. B n cũng có th  phân tích RF, các ệ ử ạ ủ ạ ể

m ch quang đi n, ki m tra và g  l i các  ng d ng vi đi u khi n và vi x  ạ ệ ể ỡ ỗ ứ ụ ề ể ử

lý. M t tính năng đ c bi t c a ph n m m là cho phép b n đ a m ch ra ộ ặ ệ ủ ầ ề ạ ư ạ

th c t  thông qua c ng USB đự ế ổ ược đi u khi n b i ph n c ng TINAlabII. ề ể ở ầ ứCác k  s  đi n t  nh n th y r ng ph n m m TINA có nhi u  u đi m ỹ ư ệ ử ậ ấ ằ ầ ề ề ư ể

nh : d  s  d ng, đây là 1 công c  hi u qu  cao, trong khi các gi ng viên ư ễ ử ụ ụ ệ ả ảthì đáng giá cao nh ng tính năng c a ph n m m trong môi trữ ủ ầ ề ường đào t o. ạ

Ph n m m đầ ề ược xây d ng v i nhi u Ph n tự ớ ề ầ ương tác v i nhau, ngớ ười thi tế  

k  có th  v  m ch b ng s  đ  nguyên lý và chuy n sang d ng m ch in, ế ể ẽ ạ ằ ơ ồ ể ạ ạquan sát m ch in dạ ướ ại d ng 3D và xu t ra t p tin hấ ậ ình  nh đ  g i đ n nhà ả ể ở ế

s n xu t…ả ấ  

S  tự ương tác cao, đ y đ  tính năng và d  s  d ng đầ ủ ễ ử ụ ã làm cho ph n m m ầ ềTINA chi m ế ưu th  h n các ph n m m Thi t k  m ch khác hi n nay…ế ơ ầ ề ế ế ạ ệ

1.1.2. Yêu c u c u hình máy ầ ấ

   ­   Đ  s  d ng để ử ụ ược ph n m m TINA, b n ph i có c u hình máy tính t i ầ ề ạ ả ấ ốthi u nhể ư sau: 

   B1 : Gi i nén, ti n hành cài đ tả ế ặ

   B2 : M  th  m c crack, ch y file PCB­Key.exe đ  l y mã đăng ký.ở ư ụ ạ ể ấ

ph i lúc nào cũng bi t đả ế ược. Đ  d  dàng cho ngể ễ ườ ử ụi s  d ng, th  vi nư ệ  

c a TINA có s n hàng trăm lo i bóng thông d ng trên th  trủ ẵ ạ ụ ị ường v i cácớ  tham s  chu n do nhà ch  t o cung c p.ố ẩ ế ạ ấ

        Ph n m m TINA có nhi u  u đi m nh : d  s  d ng, đây là 1 côngầ ề ề ư ể ư ễ ử ụ  

c  hi u qu  cao.ụ ệ ả

         Ph n m m đầ ề ược xây d ng v i nhi u ph n tự ớ ề ầ ương tác v i nhau,ớ  

người thi t k  có th  v  m ch b ng s  đ  nguyên lý và chuy n sangế ế ể ẽ ạ ằ ơ ồ ể  

d ng m ch in, quan sát m ch in dạ ạ ạ ướ ại d ng 3D và xu t ra t p tin hìnhấ ậ  

nh đ  g i đ n nhà s n xu t…

        S  tự ương tác cao, đ y đ  tính năng và d  s  d ng đã làm cho ph nầ ủ ễ ử ụ ầ  

m m TINA chi m  u th  h n các ph n m m thi t k  m ch khác hi nề ế ư ế ơ ầ ề ế ế ạ ệ  nay…

The Curosr or Pointer: Con tr  ­ đ c s  d ng  đ  l a ch n các l nh và ỏ ượ ử ụ ể ự ọ ệ

ch nh s a sỉ ử ơ ồ đ  nguyên lý. B n ch  có th  di chuy n con tr  b ng con ạ ỉ ể ể ỏ ằchu t máy tinh. Ph  thu c và các ch  đ  ho t đ ng mà con tr  có các đ nh ộ ụ ộ ế ộ ạ ộ ỏ ị

d ng sau: hình mũi tên trong c a s  chính c a chạ ử ổ ủ ương trình ,hình cây bút khi b n th c hi n n i dây ,hình bàn tay khi b n tr  vào linh ki n ho c đangạ ự ệ ố ạ ỏ ệ ặ  

đ a linh ki n vào c a s  chính.ư ệ ử ổ

 The Schematic window: c a s  làm vi c chính c a chử ổ ệ ủ ương trình, cho phép 

ch nh s a, mô ph ng sỉ ử ỏ ơ ồ đ  nguyên lý c a m ch tr c ti p. C a s  này th c ủ ạ ự ế ử ổ ự

t  là m t b n v  l n. B n có th  di chuy n thanh cu n n u vùng so n ế ộ ả ẽ ớ ạ ể ể ộ ế ạ

th o vả ượt quá màn hình chính. 

 The Toolbar: Thanh công c  ụ

B n có th  ch n h u h t các l nh đ  ch nh s a m ch trên Thanh công ạ ể ọ ầ ế ệ ể ỉ ử ạ

c  này. Lụ ư ý r ng các l nh trên Thanh công c  cũng n m trong Trình đ n u  ằ ệ ụ ằ ơ

ho c có th  s  d ng b ng các phím t t. Chúng ta s  cùng đi vào chi ti t cácặ ể ử ụ ằ ắ ẽ ế  

l nh trên Thanh công c  ệ ụ

 M  m t t p tin sở ộ ậ ơ ồ đ  nguyên lý s n có trong máy tính (.TSC ho cẵ ặ  .SCH), m  m t Marco (.TSM) ở ộ

 L u s  đ  nguyên lư ơ ồ ý đang s  d ng. B n s  thu n l i h n n u ử ụ ạ ẽ ậ ợ ơ ế

thường xuyên lưu tr  l i m ch đang làm nh m tránh tữ ạ ạ ằ ình tr ng m t dạ ấ ữ 

li u khi máy tính t t đ t xu t. ệ ắ ộ ấ

 Đóng s  đ  nguyên lý đang s  d ng. ơ ồ ử ụ

         Sao chép các linh ki n ho c các ch  đệ ặ ữ ượ ực l a ch n. ọ

 Dán các linh ki n ho c ch  đã sao chép vào nệ ặ ữ ơ ầi c n dùng. 

 Khi nút này được nh n vào, b n có th  s  d ng con tr  đ  di ấ ạ ể ử ụ ỏ ểchuy n các linh ki n, dây n i ho c các ch , thu n l i trong vi c s p ể ệ ố ặ ữ ậ ợ ệ ắ

x p l i s  đ  nguyên lý theo ý mu n. ế ạ ơ ồ ố

 L y thêm 1 b n sao c a linh ki n trấ ả ủ ệ ước đó mà b n đã ch n v i ạ ọ ớcùng các tham s  ố

    S  d ng nút l nh này đ  v  dây n i cho s  đ  nguyên lý ử ụ ệ ể ẽ ố ơ ồ

      Thêm các chú thích vào s  đ  nguyên lý hay k t qu  phân tích. ơ ồ ế ả     Cho phép c t 2 dây d n chéo qua ho c n i v i nhau. ắ ẫ ặ ố ớ

 Đ o chi u m t góc 90ả ề ộ 0 các linh ki n đệ ượ ực l a ch n. ọ

     L y đ i x ng các linh ki n đấ ố ứ ệ ượ ực l a ch n. Phím t t: [CTRLL] ọ ắ

ho c [*]. ặ

     Hi n th  c a s  chính   d ng lể ị ử ổ ở ạ ưới ho c không. ặ

      Phóng to s  đ  nguyên lý đ  có th  nhìn rõ các linh ki n. ơ ồ ể ể ệ

    B n có th  thay đ i t  l  phóng to theo ý mu n t  10% đ n ạ ể ổ ỷ ệ ố ừ ế

200%. 

      L a ch n danh sách các Ch  đ  Mô ph ng: ự ọ ế ộ ỏ

          Ch  đ  DC. ế ộ

  Ch  đ  AC. ế ộ

   Ch  đ  mô ph ng t c th i l p l i liên t c. ế ộ ỏ ứ ờ ặ ạ ụ

  Ch  đ  mô ph ng t c th i không l p l i. B n có th  đi u ch nh  ế ộ ỏ ứ ờ ặ ạ ạ ể ề ỉ  

th i gian mô ph ng trong ph n Analysis Transient. ờ ỏ ầ

       Ch  đ  S  ế ộ ố

      Ch  đ  VHDL ế ộ

            N u nút l nh này đế ệ ược ch n, chọ ương trình s  cho phép hi n th  ẽ ể ị

trình tr ng l i c a linh ki n, ta có th  thay đ i tình tr ng l i c a ạ ỗ ủ ệ ể ổ ạ ỗ ủ

t ng linh ki n trong b n Thu c tính (Properties Editor). ừ ệ ả ộ

 Chuy n đ i s  đ  nguyên lý sang d ng 3 chi u ho c 2 chi u. ể ổ ơ ồ ạ ề ặ ề

Phím nóng: [F6]. Đây là m t đ c đi m n i b t   ph n m m.ộ ặ ể ổ ậ ở ầ ềTINA phiên b n 7 mà các phiên b n cũ hay các ph n m m khác ả ả ầ ềkhông th  th c hi n để ự ệ ượ Ởc.   ch  đ  này, các linh ki n đế ộ ệ ược 

hi n th  m t cách s ng đ ng, giúp ngể ị ộ ố ộ ườ ử ụi s  d ng quan sát m chạ  

tr c quan h nự ơ

Chuy n đ i gi a d ng 2D ho c 3D ể ổ ữ ạ ặ  

    Chuy n s  đ  nguyên lý tr c ti p sang m ch in. ể ơ ồ ự ế ạ

  Tìm ki m các linh ki n. M t h p tho i Tìm ki m s  hi n lên cho ế ệ ộ ộ ạ ế ẽ ệphép b n tìm các linh ki n theo tên nh  mong mu n. Tuy nhiên chạ ệ ư ố ươ  ngtrình có h n ch  là không th  hi n trạ ế ể ệ ước hình d ng linh ki n mà ta l aạ ệ ự  

ch n nên gây r t nhi u khó khăn cho ngọ ấ ề ườ ử ụi s  d ng. 

B n cũng có th  l a ch n các linh ki n trong danh ạ ể ự ọ ệsách này. Đây là danh sách các linh ki n đ y đ  nh t c a chệ ầ ủ ấ ủ ương trình. 

The Component Bar: Thanh linh ki n.ệ

Các thanh linh ki n đệ ượ ắc s p x p thành m t nhpms. M i khi b n l a ế ộ ỗ ạ ự

ch n m t nhóm, các linh ki n trong nhóm đó s  xu t hi n trên thanh công ọ ộ ệ ẽ ấ ệ

c  Khi b n nh n chu t trái vào linh ki n mong mu n, con tr  s  đ i sang ụ ạ ấ ộ ệ ố ỏ ẽ ổhình bàn tay và b n có th  b  linh ki n vào m ch. B n có th  quay ho c ạ ể ỏ ệ ạ ạ ể ặ

đ o chi u các linh ki n trả ề ệ ước khi đ a vào m ch b ng cách s  d ng các ư ạ ằ ử ụphím [+/­] quay 900 và phím [*]: l y đ i x ng. Khi đã hi u ch nh xong các ấ ố ứ ệ ỉ

hướng c a linh ki n, b n nh n chu t trái m t l n n a đ  đ t linh ki n vàoủ ệ ạ ấ ộ ộ ầ ữ ể ặ ệ  

m ch.ạ

Find Component Tool: công c  giúp b n tìm ki m nhanh các linh ki n ụ ạ ế ệ

b ng tên có trong c  s  d  li u c a ph n m m.ằ ơ ở ữ ệ ủ ầ ề

Open Files Tab: th  m  các t p tin.ẻ ở ệ

 B n có th  m  nhi u m ch ho c nhi u ph n c a m t m ch (Marco) cùng ạ ể ở ề ạ ặ ề ầ ủ ộ ạ

m t lúc, và công c  này dùng đ  chuy n đ i gi a các t p tin đã độ ụ ể ể ổ ữ ệ ược m  ở

Ch  c n nh n chu t vào th  đ  chuy n đ n m ch b n c n.ỉ ầ ấ ộ ẻ ể ể ế ạ ạ ầ

The TINA Task Bar: thanh tác v  n m phía d i c a màn hình, có ch c ụ ằ ướ ủ ứnăng cung c p nút t t cho các d ng c  đo khác nhau hay các máy  o s  ấ ắ ụ ụ ả ử

d ng trong chụ ương trình. Khi các máy  o đả ược nh n ho t thì s  xu t hi n ấ ạ ẽ ấ ệ

m t c a s  m i tộ ử ổ ớ ương  ng v i m i lo i. B n ch n nút CLOCK đ  đ t c aứ ớ ỗ ạ ạ ọ ể ặ ử  

s  chính c a chổ ủ ương trình luôn n m phía dằ ưới các c a s  máy  o khác. ử ổ ả

Đi u này thu n l i cho vi c quan sát mô ph ng. Tuy nhiên b n cũng có th  ề ậ ợ ệ ỏ ạ ểlàm ngượ ạ ằc l i b ng cách ch n UNCLOCK (không xóa).ọ

The Help Line: ph n tr  giúp n m   phía d i cùng c a c a s  có ch cầ ợ ằ ở ướ ủ ử ổ ứ  năng cung c p nh ng dòng gi i thích ng n g n ho c các phím t t khi b nấ ữ ả ắ ọ ặ ắ ạ  

di chuy n con tr  qua các nút l nh.ể ỏ ệ

1.2   Ph n   m m   PSPICE   (Power   Simulation   Program   withầ ề  

Intergrated Circuit Emphases) 

1.2.1. T ng quan v  PSPICE ổ ề

         PSPICE  là ph n m m mô ph ng m ch đi n ­ đi n t  tr ng Đ iầ ề ỏ ạ ệ ệ ử ườ ạ  

h c t ng h p California   Berkeley sáng t o ra. Hi n nay PSPICE đọ ổ ợ ở ạ ệ ượ  cxem là m t trong nh ng ph n m m mô ph ng m ch đi n ­ đi n tộ ữ ầ ề ỏ ạ ệ ệ ử 

m nh và ph  bi n trên th  gi i. PSPICEạ ổ ế ế ớ   được phát tri n b i  hãngể ở  MicroSim, là m t trong nh ng phiên b n thộ ữ ả ương m i đạ ược phát tri n tể ừ Spicevaf tr  thành ph n m m mô ph ng ph  bi n nh t trên th  gi i.ở ầ ề ỏ ổ ế ấ ế ớ  Pspice cho hép chúng ta mô ph ng các thi t k  trỏ ế ế ước khi di vào xây d ngự  

ph n c ng. Chầ ứ ương trình mô ph ng cho phép chúng ta quan sát h aỏ ọ  

đ ng c a m ch cũng nh  nh ng thay đ i c a các tín hi u đ u vào ho cộ ủ ạ ư ữ ổ ủ ệ ầ ặ  các giá tr  c a các thành ph n trong m ch đi n. Do đó có th  ki m traị ủ ầ ạ ệ ể ể  

l i các thi t k  đ  xem chúng có ch y đúng trong th c t  hay không.ạ ế ế ể ạ ự ế  Pspice ch  mô ph ng và ti n hành các phép đo ki m tra ch  không ph iỉ ỏ ề ể ứ ả  

là ph n thi t k  c a m ch đi n… ầ ế ế ủ ạ ệ

1.2.2.Đ c đi m c a PSPICEặ ể ủ

  Có  th   nói  r ng trong lĩnh v c  mô  ph ng m ch  đi n tể ằ ự ỏ ạ ệ ử PSPICE cũng thông d ng nh  MATLAB trong mô ph ng h  th ngụ ư ỏ ệ ố  

t  đ ng. Ph n m m này cho phép ngự ộ ầ ề ười dùng thi t l p mô hìnhế ậ  

ph n t  c a mình theo đ nh hầ ử ủ ị ướng nghiên c u riêng, m  ra kh  năngứ ở ả  

r ng l n cho các chuyên gia trong lĩnh v c đi n t  công su t. Đây làộ ớ ự ệ ử ấ  

s n ph m m i nh t, nh m t ng h p các giai đo n thi t k  ch  t oả ẩ ớ ấ ằ ổ ợ ạ ế ế ế ạ  

m ch đi n t : xây d ng m ch nguyên lý, mô ph ng, chuy n m chạ ệ ử ự ạ ỏ ể ạ  nguyên lý m ch sang m ch in, đ  sang máy làm m ch in  ạ ạ ổ ạ

Th  vi n c a PSPICE r t l n, lên đ n hàng ch c nghìn linhư ệ ủ ấ ớ ế ụ  

ki n đi n t , bóng bán d n, vi m ch IC c a r t nhi u hãng trên thệ ệ ử ẫ ạ ủ ấ ề ế 

gi i, vì v y r t thu n l i khi thi t k  hay kh o sát m ch s  d ng cácớ ậ ấ ậ ợ ế ế ả ạ ử ụ  linh ki n có s n trong th  vi n và xây d ng các mô hình riêng, tệ ẵ ư ệ ự ự thi t l p th  vi n riêng ph c v  m c đích c a mình. ế ậ ư ệ ụ ụ ụ ủ

Gi ng nh  TINA, trong PSPICE có s n r t nhi u lo i ngu nố ư ẵ ấ ề ạ ồ  

đi n đ  ngệ ể ười kh o sát s  d ng (ngu n đi n áp, dòng đi n m tả ử ụ ồ ệ ệ ộ  chi u, ngu n đi n hình sin, d ng sóng theo hàm mũ, ngu n tín hi uề ồ ệ ạ ồ ệ  

đi u ch  t n s ) và 4 ngu n ph  thu c c  b n. Ngoài ra còn có côngề ế ầ ố ồ ụ ộ ơ ả  

t c đi n t  đắ ệ ử ược đi u khi n b ng đi n áp ho c b ng dòng đi n.ề ể ằ ệ ặ ằ ệ  Các phân tích chính là đ c tính truy n đ t, đ c tính t n s , đi m làmặ ề ạ ặ ầ ố ể  

vi c m t chi u, đ c tính đ ng. ệ ộ ề ặ ộ

Trong mô ph ng m ch đi n t  công su t quan tr ng nh t làỏ ạ ệ ử ấ ọ ấ  phân tích đ ng (Transient analysis). Trong PSPICE ch  đ  phân tíchộ ế ộ  này thường t n th i gian tính c a PC, khi m ch ph c t p ho c th iố ờ ủ ạ ứ ạ ặ ờ  gian kh o sát l n, dung lả ớ ượng c a file d  li u này có th  lên đ nủ ữ ệ ể ế  hàng trăm MB. Vì v y khi chậ ương trình đang ch y ta có th  t mạ ể ạ  

d ng chừ ương trình đ  theo dõi và ki m tra s  b  n u th y không đ tể ể ơ ộ ế ấ ạ  thì ng t h n chắ ẳ ương trình đ  s a đ i  ể ử ổ

1.2.3. Cài đ t PSPICEặ

    Ch n bi u tọ ể ượ   ng  ch y file setupạ

­ Pspice đ c đ a ra th  tr ng nhi u phiên b n khác nhau, m i phiênượ ư ị ườ ề ả ỗ  

b n cung c p các tính năng khác nhau tùy thu c vào yêu c u khách hàng.ả ấ ộ ầ

­ Pspice A/D là ch ng trình dùng đ  mô ph ng các m ch đi n t ngươ ể ỏ ạ ệ ươ  

t  và s  Các tính năng chính c a ự ố ủ Pspice A/D:

­ Phân tích xoay chi u, m t chi u, quá đ  ề ộ ề ộ : Tính năng này cho phép 

chúng ta ki m tra các đáp  ng c u m ch đi n khi để ứ ả ạ ệ ược cung c p đ u vàoấ ầ  khác nhau. C  th  :ụ ể

­  Phân tích m t chi uộ ề  ( DC Analysis ): Cho phép xác đ nh đi n ápị ệ  

đ nh m c và tr  s  dòng đi n cho t t c  các nút c a m ch b ng cách quétị ứ ị ố ệ ấ ả ủ ạ ằ  toàn b  giá tr  c a đi n áp trong m t kho ng do ngộ ị ủ ệ ộ ả ười dùng đ nh nghĩa.ị  

Đi u này có ý nghĩa khi mu n xác đ nh đề ố ị ường đ c tính c a các m ch đi nặ ủ ạ ệ  

có ch a các ph n t  phi tuy n nh : diode, transistor,  ho c mu n xác đ nhứ ầ ử ế ư ặ ố ị  

đi n th  đ nh m c c a các m ch khu ch đ iệ ế ị ứ ủ ạ ế ạ

­ Phân tích quá độ ( Transient Analysis ) : nh m d  đoán các tr ngằ ự ạ  thái c a m ch khi có các s  ki n quá đ  x y raủ ạ ự ệ ộ ả

­ Phân tích xoay chi uề  ( AC Analysis ) : mô ph ng h i đáp t n s  c aỏ ồ ầ ố ủ  

m ch đi n, t c là ta có th  quan sát đạ ệ ứ ể ược các tr ng thái c a m ch đi nạ ủ ạ ệ  khi t n s  c a ngu n đi n thay đ i trong m t dãy cho trầ ố ủ ồ ệ ổ ộ ước. D a vào đóự  

đó ta có th  tìm th y t n s  c ng hể ấ ầ ố ộ ưởng c a m chủ ạ

­ Phân tích tham s , đ  nh y, giá tr  gi i h n ố ộ ạ ị ớ ạ : v i nh ng tính năngớ ữ  này chúng ta có th  quan sát nh ng bi n đ i c a m ch đi n khi thay đ iể ữ ế ổ ủ ạ ệ ổ  các giá tr  c a các thành ph n c a nóị ủ ầ ủ

­ Phân tích th i gian ờ c a các m ch s  cho phép tìm ra s  c  v  th iủ ạ ố ự ố ề ờ  gian xu t hi n khi k t n i các tín hi u có t n s  th p trong quá trìnhấ ệ ế ố ệ ầ ố ấ  truy n d n tín hi uề ẫ ệ

­ Pspice A/D cũng cung c p các mô hình hóa v  các  ng x  c a cácấ ề ứ ử ủ  thi t b  tế ị ương t  và s , vì v y chúng ta có th  mô t  các hàm ch c năngự ố ậ ể ả ứ  

c a m ch đi n s  d ng các bi u th c và hàm toán h c. Do đó có th  xâyủ ạ ệ ử ụ ể ứ ọ ể  

d ng và phân tích các đ c tính ph c t p c a thi t b  thông qua mô hìnhự ặ ứ ạ ủ ế ị  toán h c. Các mô hình hóa đọ ược xây d ng trong ự Pspice A/D không ch  làỉ  các đi n tr , đi n c m, đi n dung mà còn có các mô hình sau :ệ ở ệ ả ệ

Mô hình dây d n, bao g m đ  tr , đ  d i, t n hao, tán x  và t p âmẫ ồ ộ ễ ộ ộ ổ ạ ạ

Mô hình c a cu n dây t  phi tuy n, bao g m đ  bão hòa và t  trủ ộ ừ ế ồ ộ ừ ễ

    Matlab là t  vi t t t c a Matrix Laboratory, Matlab là m t ngôn ngừ ế ắ ủ ộ ữ 

l p trình c p cao d ng thông d ch, nó là môi trậ ấ ạ ị ường tính toán s  đố ượ  cthi t k  b i công ty MathWorks. Matlab cho phép th c hi n các phépế ế ở ự ệ  tính toán s , ma tr n, v  đ  th  hàm s  hay bi u di n thông tin (dố ậ ẽ ồ ị ố ể ễ ướ  i

d ng 2D hay 3D), th c hi n các thu t toán và giao ti p v i các chạ ự ệ ậ ế ớ ươ  ng

t  bán d n là: tiristo, điôt, GTO, MOSFET và ideal switch. T t c  cácử ẫ ấ ả  

ph n t  này đ u đầ ử ề ược mô ph ng nh  m t m ch g m đi n tr  m c n iỏ ư ộ ạ ồ ệ ở ắ ố  

ti p đi n c m khi   tr ng thái d n dòng đi n, còn khi không d n dòngế ệ ả ở ạ ẫ ệ ẫ  thì tương  ng đ t m ch (t ng tr  b ng vô h n), ngoài ra luôn có m chứ ứ ạ ổ ở ằ ạ ạ  

RC đ u song song. B ng cách ghép t ng hình theo m t s  đ  c  th  nàoấ ằ ừ ộ ơ ồ ụ ể  

đó, có th  thi t l p m t th  vi n các m ch đi n t  công su t theo ýể ế ậ ộ ư ệ ạ ệ ử ấ  

mu n (thí d  nh  m ch ch nh l u c u ho c m ch băm xung,…)ố ụ ư ạ ỉ ư ầ ặ ạ

    Ph n m m mô ph ng b ng Simulink r t thu n l i khi c n phân tíchầ ề ỏ ằ ấ ậ ợ ầ  

và kh o sát   khía c nh h  th ng, nh t là v i h  th ng kín,   đó m chả ở ạ ệ ố ấ ớ ệ ố ở ạ  

đi n t  công su t ch  là m t kh i c a h   th ng. Trong simulink, các vanệ ử ấ ỉ ộ ố ủ ệ ố  

được mô ph ng ho c nh  m t khoá lý tỏ ặ ư ộ ưởng, ho c nh  m t đi n trặ ư ộ ệ ở hai tr ng thái. Nh  v y, ph n t  bán d n mô ph ng không ph n ánhạ ư ậ ầ ử ẫ ỏ ả  chính xác đ c tính Vôn­ampe c a chúng n a song đi u đó không  nhặ ủ ữ ề ả  

hưởng đ n b n ch t c a h  th ng đế ả ấ ủ ệ ố ược nghiên c u, m t khác l i gi mứ ặ ạ ả  

được đáng k  th i gian tính máy. L u ý r ng trong simulink, các xungể ờ ư ằ  

đi u khi n cho các van là tín hi u m c logic 0/1, không ph i là đi n ápề ể ệ ứ ả ệ  

đi u   khi n   hay   dòng   đi u   khi n   cho   van   nên   không   c n   chú   ý   về ể ề ể ầ ề 

phương di n cách ly gi a l c và đi u khi n.ệ ữ ự ề ể

1.3.3. Cài đ t matlab/simulink ặ

      Ch y ạ file Setup

Ch n Install marually without using the internet sau đó  n ọ ấ Next

      Đi n đ y đ  thông tin vào th  ề ầ ủ ẻconnection settings r i  n ồ ấ Ok

   Ch n ọ Yes r i  n ồ ấ Next

Ch n ọ I need to create a Mathword account sau đó  n ấ Next

     Đi n đ y đ  thông tin vào th  ề ầ ủ ẻ Account Creation sau đó  n ấ next . H  ệ

 Nút Start:   góc d i bên trái c a màn hình, cho phép ch y các  ngở ướ ủ ạ ứ  

d ng m u (demos), các công c  và c a s  ch a hi n th  khi kh i đ ngụ ẫ ụ ử ổ ư ể ị ở ộ  Matlab.  

       Ví dụ : Start/Matlab/Demos và ch y m t  ng d ng m u. ạ ộ ứ ụ ẫ

     C a s  l nh: ử ổ ệ Quá trình kh i đ ng đ a ngở ộ ư ười dùng đ n C a s  l nh,ế ử ổ ệ  

n i các dòng l nh đơ ệ ược bi u th  b ng d u '>>'. Đây là d u hi u choể ị ằ ấ ấ ệ  

th y Matlab đang ch  đánh m t (câu) l nh. Có th  xóa tr ng toàn bấ ờ ộ ệ ể ắ ộ 

c a s  l nh b ng l nh: ử ổ ệ ằ ệ >> clc ho c vào Edit/ Clear Command Window.ặ  

Khi th c hi n l nh này, toàn b  giá tr  c a các bi n hi n có không thayự ệ ệ ộ ị ủ ế ệ  

đ i hay m t đi. ổ ấ

     C a s  không gian làm vi c (workspace)ử ổ ệ : N i l u gi  các bi n vàơ ư ữ ế  

d  li u do ngữ ệ ười dùng nh p vàongo i tr  nh ng bi n c c b  thu c vậ ạ ừ ữ ế ụ ộ ộ ề 

     C a s  biên t p m ng (ma tr n nói chung)ử ổ ậ ả ậ : Khi đã có m t m ng,ộ ả  

có th  ch nh s a, biên t p l i b ng Array Editor. Công c  này làm vi cể ỉ ử ậ ạ ằ ụ ệ  

nh  m t b ng tính (spreadsheet) cho ma tr n. ư ộ ả ậ

         C a s  đ a ch  th  m c hi n th i:ử ổ ị ỉ ư ụ ệ ờ   Th  m c hi n th i là n iư ụ ệ ờ ơ  

chương trình Matlab s  tìm các M­file, và các file không gian làm vi cẽ ệ  (.mat files) đã t i và l u l i.  ả ư ạ

Đ  t o m t file.m trong th  m c làm vi c b n đ c có th  th c hi n:  ể ạ ộ ư ụ ệ ạ ọ ể ự ệ

     Đ  th c thi t p l nh có trong file.m trong th  m c làm vi c thìể ự ậ ệ ư ụ ệ  

người dùng ch  c n gõ tên file đó và Matlab s  t  đ ng th c thi cácỉ ầ ẽ ự ộ ự  dòng l nh có trong file.m này (ví d  đ  th c thi các l nh có trongệ ụ ể ự ệ  file test.m, ch  c n gõ l nh test). ỉ ầ ệ

đi n t  công su t, các m ch đi u khi n tệ ử ấ ạ ề ể ương t  và s , cũng nh  trongự ố ư  

h  truy n đ ng xoay chi u (AC), m t chi u (DC). ệ ề ộ ề ộ ề

được chia thành b n nhóm là: Ph n t  m ch công su t (Power), ph n tố ầ ử ạ ấ ầ ử 

m ch đi u khi n (Control), ph n t  ngu n (Sources) và các ph n tạ ề ể ầ ử ồ ầ ử khác (Others). Th  vi n trong PSIM bao g m hai ph n: Th  vi n hìnhư ệ ồ ầ ư ệ  

nh (PSIMimage.lib) và th  vi n danh sách (PSIMLIB). Th  vi n danh

sách không th  s a đ i để ử ổ ược, nh ng th  vi n hình  nh có th  s a đ iư ư ệ ả ể ử ổ  

ho c t o l p m t th  vi n hình  nh riêng cho ngặ ạ ậ ộ ư ệ ả ườ ử ụi s  d ng.  

     Nhìn chung, PSIM được đánh giá là m t ph n m m d  s  d ng, tr c ộ ầ ề ễ ử ụ ựquan, dung lượng nh  và khá m nh trong lĩnh v c Đi n t  công su t. ẹ ạ ự ệ ử ấPSIM có  u đi m mô ph ng đ c l p m ch l c vì các kh i đi u khi n đãư ể ỏ ộ ậ ạ ự ố ề ể  

được xây d ng s n, ta ch  vi c l p ghép.ự ẵ ỉ ệ ắ

Save:  L u m ch hi n t i ư ạ ệ ạ

Save As:  L u m ch hi n t i vào m t tên khác nhau ư ạ ệ ạ ộ

Cut: H y b  các kh i m ch đủ ỏ ố ạ ượ ực l a ch n và lọ ưu nó vào b  đ mộ ệ  

Copy: Sao chép m t kh i m ch độ ố ạ ượ ực l a ch n ọ

Paste: Dán các kh i m ch đố ạ ượ ực l a ch n ọ

Select All: Ch n toàn b  các m ch ọ ộ ạ

Text : Đ t văn b n ặ ả

Wire: Đi dây  

Laber: Đ t m t nhãn ặ ộ

Attributes: Ch nh s a các thu c tính c a m t ph n t  ỉ ử ộ ủ ộ ầ ử

Disable:  Vô hi u hoá m t thành ph n ho c m t ph n c a m tệ ộ ầ ặ ộ ầ ủ ộ  

m ch ạ

Enable: Kích ho t các y u t  ho c m ch đã đạ ế ố ặ ạ ược vô hi u hóaệ  

trước đó 

Rotate: Xoay các y u t  l a ch n ho c kh i ế ố ự ọ ặ ố

Flip L/R: L t trái / ph i c a ph n t  đậ ả ủ ầ ử ược ch n ọ

Flip T/B: L t trên / dậ ướ ủi c a ph n t  đầ ử ượ ực l a ch n ọ

Find: Tìm m t ph n t  d a vào lo i và tên c a nó ộ ầ ử ự ạ ủ

Find Next: Tìm các ph n t  ti p theo c a cùng lo i ầ ử ế ủ ạ

Edit Library: Ch nh s a các thỉ ử ư ệ vi n PSIM 

 View Menu  bao g m các ch c năng sau đây: ồ ứ

Status Bar : Kích ho t ho c vô hi u hóa màn hình hi n th  tr ng thái ạ ặ ệ ể ị ạ

Toolbar: Kích ho t ho c vô hi u hóa màn hình hi n th  thanh công cạ ặ ệ ể ị ụ 

Element Toolbar: Kích ho t ho c vô hi u hóa thanh công c  ph n t ạ ặ ệ ụ ầ ử  Các thanh công c  ph n t  l u tr  các ph n t  PSIM thụ ầ ử ư ữ ầ ử ường đượ  c

Load subcircuit: T i xu ng m t m ch ph  đã có, m ch ph  nàyả ố ộ ạ ụ ạ ụ  

s  hi n th  trên màn hình nhẽ ể ị ư ộ m t kh i. ố

Edit subcircuit:  So n th o kích thạ ả ước tên file c a m ch ph  ủ ạ ụ

Set size: Cài đ t đ  l n c a m ch ph  ặ ộ ớ ủ ạ ụ

Place port:  Đ t v  trí c ng k t n i gi a m ch chính v i m chặ ị ổ ế ố ữ ạ ớ ạ  

ph  ụ

Display port: Hi n th  c ng k t n i c a m ch ph  ể ị ổ ế ố ủ ạ ụ

Edit default variable list: So n th o danh sách các thông s  m cạ ả ố ặ  

đ nh trên m ch ph  ị ạ ụ

Edit image:So n th o hình  nh c a m ch ph  ạ ả ả ủ ạ ụ

Display subcircuit name: Hi n th  tên c a m ch ph  ể ị ủ ạ ụ

Show subcircuit ports: Hi n th  tên c ng c a m ch ph  trongể ị ổ ủ ạ ụ  

Gi i thi u v  ph n m m PSIM ớ ệ ề ầ ề

2.1. Gi i thi u v  ph n m m PSIMớ ệ ề ầ ề

Cách cài đ t ph n m m  nh  em đã trình bày   ph n trên.ặ ầ ề ư ở ầ

2.1.1. Khái ni m chung ệ

 PSIM bao g m 3 chồ ương trình:

Hình 2.1. Quá trình mô ph ng trên PSIM ỏ

 PSIM Schematic: chương trình thi t k  m ch ế ế ạ

 PSIM Simulator : chương trình mô ph ng.     ỏ

 PSIM VIEW      : chương trình hi

n th  đ  th  sau khi mô ph ng 

PSIM bi u di n m t m ch đi n trên 4 kh i:ể ễ ộ ạ ệ ố

Hình 2.2. Bi u di n m t m ch đi n trên PSIM ể ễ ộ ạ ệ

­  Chuy n Power circuit: m ch đ ng l c.ể ạ ộ ự

­  Control circuit: m ch đi u khi n.ạ ề ể

­Sensors: h  c m bi n.ệ ả ế

­   Switch controllers: b  đi u khi n m ch.ộ ề ể ạ

M ch đ ng l c bao g m các van bán d n công su t, các ph n tạ ộ ự ồ ẫ ấ ầ ử RLC, máy bi n áp l c và cu n c m san b ng.ế ự ộ ả ằ

M ch đi u khi n s   đạ ề ể ẽ ược bi u di n b ng các s  đ  kh i, baoể ễ ằ ơ ồ ố  

g m c  các ph n t  trong mi n S, mi n Z, các ph n t  logic (ví dồ ả ầ ử ề ề ầ ử ụ 

nh   các   c ng   logic,flip­flop)   và   các   ph n   t   phi   tuy n   (ví   d   bư ổ ầ ử ế ụ ộ chia). Các ph n t  c m bi n s   đo các giá tr  đi n áp, dòng đi nầ ử ả ế ẽ ị ệ ệ  trong m ch l c đ  đ a các tín hi u đo này v  m ch đi u khi n. Sauạ ự ể ư ệ ề ạ ề ể  

đó m ch đi u khi n s  cho các tín hi u đ n b  đi u khi n chuy nạ ề ể ẽ ệ ế ộ ề ể ể  

m ch đ  đi u khi n quá trình đóng c t các van bán d n trong m chạ ể ề ể ắ ẫ ạ  

l c. ự

2.1.2. Kh i đ ng ch ở ộ ươ ng trình

Khi kh i đ ng chở ộ ương trình thì PSIM Schematic s  ch y đ u tiên,ẽ ạ ầ  vào File ­­> New, giao di n nh  sauệ ư :

Hình 2.3. Giao di n c a ch ệ ủ ươ ng trình PSIM

Thanh chu n (Standard) ẩ  g m ồ : File, Edit, View, Subcircuit, 

Element, Simulate, Option, Window, Help. M i thao tác trong PSIM ọ

đ u có th  th c hi n đề ể ự ệ ượ ừc t  thanh chu n này.ẩ

Thanh công c  g m ụ ồ : New, Save, Open Và các l nh thệ ường dùng nh  Wire (n i dây), Zoom, Run Simulation (ch y mô ph ng) ư ố ạ ỏ      Thanh dưới cùng là các linh ki n thệ ường dùng nh  đi n tr , ư ệ ở

cu n c m, t  đi n, diode, thyristor,…ộ ả ụ ệ

2.1.3. Bi u di n tham s  các ph n t ề ễ ố ầ ử

Các tham s  m i ph n t , b  ph n c a m ch  đố ố ầ ử ộ ậ ủ ạ ược đ i tho iố ạ  trên ba c a s  c a PSIM bao g m : ử ổ ủ ồ

­ Các tham s  (Parameters).ố

C a s  Parameters đử ổ ược s  d ng trong quá trình mô ph ng, cònử ụ ỏ  

c a   s   Orther   Info   không  s   d ng  cho   mô   ph ng  mà   ch   dành   choử ổ ử ụ ỏ ỉ  

người   s   d ng,   các   thông   tin   này   s   đử ụ ẽ ược   hi n   ra   trong   m cệ ụ  View/Element List.Ví d  nh  các thông s  lo i thi t b , tên nhà s nụ ư ố ạ ế ị ả  

xu t, s  s n xu t…Còn c a s  Color đ  xác đ nh màu s c cho t ngấ ố ả ấ ử ổ ể ị ắ ừ  

Các hàm toán h c sau đọ ược s  d ng:ử ụ

+ phép c ngộ

­      phép trừ

* phép nhân/ phép chia

^ hàm mũ SQRT hàm căn b c haiậSIN  hàm sin

COS hàm cosTAN hàm tangLOG hàm logarit c  s  t  nhiênơ ố ự

2.2.1. Đi n tr , đi n c m và đi n dung (RLC) ệ ở ệ ả ệ

V i PSIM, các ph n t  R, L, C r i r c hay m t nhánh RLC đ u cóớ ầ ử ờ ạ ộ ề  

th  để ược mô t  v i các đi u ki n đ u đả ớ ề ệ ầ ược xác đ nh (dòng đi n trên L,ị ệ  

đi n áp trên C). ệ

Ngoài ra m ch ba pha đ i x ng, nhánh RLC cũng đạ ố ứ ược mô t  v i các đi uả ớ ề  

ki n đ u đệ ầ ược xác đ nh b ng 0 b ng các ký hi u “R3”, “RL3”, “RC3” vàị ằ ằ ệ  

“RLC3”

Hình 2.5. ký hi u ph n t  RLC m t pha và ba pha ệ ầ ử ộ 2.2.2. Các khoá chuy n m ch ể ạ

      Có hai d ng c  b n c a khoá đóng c t trong PSIM : m t là theo ki uạ ơ ả ủ ắ ộ ể  khoá g m hai tr ng thái (đóng và m  khoá), hai là theo ki u ba tr ng tháiồ ạ ở ể ạ  (đóng, m  và làm vi c trong ch  đ  khuy ch đ i tuy n tính).ở ệ ế ộ ế ạ ế

           Khoá hai tr ng thái bao g m : điôt (DIODE), điac (DIAC), tiristorạ ồ  (THY), triac (TRIAC), GTO, tranzito công su t theo ki u npn (NPN) ho cấ ể ặ  pnp (PNP), IGBT, MOSFET kênh n (MOSFET_n) và kênh p (MOSFET_p), 

và khóa hai chi u (SSWI). Các ph n t  này đề ầ ử ược mô t  nh  các khoá lýả ư  

tưởng, nghĩa là   tr ng thái đóng (cho dòng ch y qua) khoá có gía tr  n i trở ạ ạ ị ộ ở 

b ng 10, còn   tr ng thái m  (không có dòng) s  có giá tr  1M.ằ ở ạ ở ẽ ị

Hình 2.6. ký hi u diot, diac và thyristor trong PSIM ệ

Khoá ba tr ng thái bao g m hai lo i tranzito pnp (PNP_1) và npn (NPN_1).ạ ồ ạ

Hình 2.7. ký hi u tranzito ba tr ng thái ệ ạ 2.2.3. Kh i đi u khi n Gating block ố ề ể

Kh i này ch  đố ỉ ược n i v i c c đi u khi n c a các khoá đi n t  haiố ớ ự ề ể ủ ệ ử  

tr ng thái k  trên và đạ ể ược xác đ nh tính ch t tr c ti p c a block Gating.ị ấ ự ế ủ

Mô t  m t Gating block:ả ộ

Hình 2.8. Ký hi u c a Gating block ệ ủ

Frequency:  t n s  làm vi c khi n i v i các khoá đi n t ầ ố ệ ố ớ ệ ử

Number of points: s  l n tác đ ng trong m t chu k ố ầ ộ ộ ỳ

Switching points: Góc tác đ ng trong m t chu k ộ ộ ỳ

2.2.4. Máy bi n áp ế

       Có các lo i nh  : Máy bi n áp lý tạ ư ế ưởng, máy bi n áp m t pha và baế ộ  pha v i các ki u đ u dây. ớ ể ấ

Trên Psim các lo i máy bi n áp m t pha sau đây đạ ế ộ ượ ử ục s  d ng :

­ M t cu n dây s  c p và m t cu n dây th  c p (TF_1F/TF_1F_1)ộ ộ ơ ấ ộ ộ ứ ấ

­ M t cu n dây s  c p và hai cu n dây th  c p (TF_1F_3W)ộ ộ ơ ấ ộ ứ ấ

­ Hai cu n dây s  c p và hai cu n dây th  c p (TF_1F_4W)ộ ơ ấ ộ ứ ấ

­ M t cu n dây s  c p và b n cu n dây th  c p (TF_1F_5W)ộ ộ ơ ấ ố ộ ứ ấ

­ M t cu n dây s  c p và sáu cu n dây th  c p (TF_1F_7W)ộ ộ ơ ấ ộ ứ ấ

Hình 2.9. ký hi u các lo i  máy bi n áp m t pha ệ ạ ế ộ

Trên Psim có các lo i máy bi n áp ba pha tr  sau :ạ ế ụ

­ Máy bi n áp 3 pha 2 cu n dây có các đ u dây ra c a đ u và cu i ế ộ ầ ủ ầ ố

cu n dây (TF_3F)ộ

­ Máy bi n áp 3 pha n i Y/Y và Y/ (TF_3YY/TF_3YD)ế ố

­ Máy bi n áp 3 pha 3 cu n dây n i Y/Y/ và Y/ ế ộ ố

(TF_3YYD/TF_3YDD)

Hình 2.10. ký hi u các lo i bi n áp ba pha ệ ạ ế 2.2.5. Các môđun c a b  bi n đ i m t pha và ba pha ủ ộ ế ổ ộ

Các môđun b  bi n đ i m t pha bao g m c u ch nh l u m t phaộ ế ổ ộ ồ ầ ỉ ư ộ  

b ng điôt và tiristo đằ ược bi u di n nh  sau :ể ễ ư

Hình 2.11. Môđun ch nh l u c u m t pha ỉ ư ầ ộ

Các môđun c a b  bi n đ i ba pha bao g m : ch nh l u c u ba ủ ộ ế ổ ồ ỉ ư ầpha điôt BDIODE3, ch nh l u c u ba pha tiristo BTHY3, ch nh l u tia ỉ ư ầ ỉ ư

Hình 2.14. Ký hi u kh i tích phân ệ ố

Hình 2.15. Ký hi u kh i t  l  ­ tích phân ệ ố ỷ ệ 2.3.2. Các kh i tính toán ố

      Bao g m các kh i nh  kh i c ng, kh i nhân và chia, kh i hàm cănồ ố ư ố ộ ố ố  

b c hai, mũ, lu  th a, logarit , kh i hàm tính giá tr  hi u d ng RMS, kh iậ ỹ ừ ố ị ệ ụ ố  hàm tr  tuy t đ i và d u, kh i hàm lị ệ ố ấ ố ượng giác và kh i bi n đ i Fourierố ế ổ  nhanh FFT

Hình 2.16. Ký hi u các kh i c ng ệ ố ộ

Hình 2.17. Ký hi u các kh i nhân và chia ệ ố

Hình 2.18. Ký hi u các kh i hàm căn, mũ, lu  th a và logarit ệ ố ỹ ừ

2.3.3. Các kh i hàm khácố

a. Kh i so sánh ố

Tín hi u ra c a kh i so sánh s  có giá tr  dệ ủ ố ẽ ị ương khi tín hi u vào ệ ở 

c c    (+) có giá tr  l n h n   c c (­), s  có tín hi u ra b ng 0 khi tín hi uự ị ớ ơ ở ự ẽ ệ ằ ệ  

c c (+) nh  h n. Khi giá tr  vào   hai c c b ng nhau thì tín hi u ra luôn giự ỏ ơ ị ở ự ằ ệ ữ giá tr    th i đi m đó.ị ở ờ ể

       Hình 2.19. Ký hi u kh i so sánh ệ ố

b. Kh i h n ch   ố ạ ế

  Tín hi u ra c a kh i h n ch  s  b ng giá tr  tín hi u vào khi tínệ ủ ố ạ ế ẽ ằ ị ệ  

hi u ch a vệ ư ượt quá giá tr  gi i h n, còn khi tín hi u vào vị ớ ạ ệ ượt quá tín 

hi u gi i h n thì tín hi u ra s    m c h n ch  cao nh t ho c th pệ ớ ạ ệ ẽ ở ứ ạ ế ấ ặ ấ  

Hình 2.21. Ký hi u xung hình thang và xung ch  nh t ệ ữ ậ

d. Kh i tr  th i gian (time delay block) ố ễ ờ

Kh i này s  t o tr  m t kho ng th i gian c a d ng sóng đ uố ẽ ạ ễ ộ ả ờ ủ ạ ầ  vào, ví d  nh  chúng đụ ư ược s  d ng vào mô hình c a ph n t  truy nử ụ ủ ầ ử ề  sóng có tr  hay ph n t  logic. Đ  mô t    kh i tr  th i gian ch  c nễ ầ ử ể ả ố ễ ờ ỉ ầ  xác đ nh th i gian tr  tính theo giây (s).ị ờ ễ

Hình 2.22. Ký hi u kh i tr  th i gian ệ ố ễ ờ .