Bài giảng chương 3 Điều chỉnh điện áp xoay chiều và một chiều cung cấp cho người học các kiến thức: Sơ đồ chỉnh lưu điện áp xoay chiều 1 pha: tải thuần trở, tải thuần cảm, tải R-L, sơ đồ chỉnh lưu điện áp xoay chiều 3 pha: tải thuần trở, tải thuần cảm, tải R-L. Điều chỉnh điện áp 1 chiều: bộ đóng-ngắt (băm) điện, quá trình quá độ đóng mạch điện công suất lớn, quá trình ngắt mạch.
Trang 1CHƯƠNG 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…
Trang 2Sơ 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:
Trang 3Sơ 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:
Trang 4Một 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
- là van ñiện tử ñóng
cắt theo xung ñiều chế ứng
với nửa dương và âm của
pha ñiện áp dẫn mỗi
khi cắt ñể tạo mạch
kín qua tải
- Phần tử tụ mắc song song
với tải ñể lọc bớt nhiễu tần
2
1, S
S
' 2 '
1, S
S
2
1, S
S
Trang 5Sơ ñồ
Sơ ñồ hình sao hoặc tam giác, có trung tính hoặc không
có
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA ðặc tính
Trang 6ðặc tính
0
30
=
α
0
75
=
α
0
120
=
α
Sơ ñồ ñấu sao, trung tính
cách ly, tải thuần trở
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðặc tính
Trang 7ðặc tính
Sơ ñồ ñấu tam giác,
tải thuần trở
0
120
=
α
0
90
=
α
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðiều chế ñộ rộng xung
Trang 8Khái 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
DCin
V
DCout
V
: ñiện áp ñầu vào : 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)
Trang 9Buck 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
Trang 10Buck/Boost Converter
S: khóa ñiện tử
D: ñiốt ngược
C, L: mạch lọc tích cực
R: tải giả