10/2/2013 1 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Giảng viên: TS. Khổng Cao Phong Mã môn học: 4090213-4090227 Trường ĐH Mỏ - Địa Chất Bộ môn Tự động hóa xí nghiệp Mỏ - Dầu Khí T 1 u 2a T 3 Z u T T 4 T 6 T 5 T 2 u 2b u 2c u u d U d  u 2a u 2b u 2c u 2a u 2b u 2c BỘ BIẾN ĐỔI VÀ KHÓA MỘT CHIỀU Chương III 10/2/2013 2 Nội dung  3.1 Bộ khóa một chiều.  3.2 Phân loại các BBĐ MC  3.3 Hoạt động của các BBĐX  3.4 Điều khiển các BBĐX  3.5 Dòng điện LT và GĐ  3.6 Bộ CM của các BBĐX. 3.1 Bộ khóa một chiều  Khái niệm  Phân loại Là mạch bán dẫn công suất dùng để đóng / cắt dòng điện một chiều.  Theo phần tử khóa  Theo sơ đồ chuyển mạch khóa (điện dung, điện cảm, công hưởng) R L D 0 U u d i d Bộ khóa Điều khiển Bộ khóa Bộ CM Mở (đóng) Khóa (mở) 10/2/2013 3 Theo phương pháp biến đổi • Trực tiếp – bộ biến đổi xung • Gián tiếp Theo chức năng biến đổi • Giảm áp – mắc nối tiếp • Tăng áp – mắc song song • Điều khiển xung giá trị điện trở Theo phương pháp điều khiển • Tần số xung • Độ rộng xung • Hai giá trị Biến điện áp một chiều có giá trị không đổi thành xung điện áp một chiều có giá trị trung bình U tb có thể điều chỉnh được 3.2 BBĐ điện áp một chiều  Khái niệm  Phân loại 3.3 Hoạt động của các BBĐX BBĐ giảm áp – nối tiếp  V dẫn (đóng):  D 0 dẫn (V mở): U D 0 R L u d i d V V V V VD 0 D 0 D 0 D 0 U T 1 T 2 T U d i V i D0 i V i D0 i V i D0 i V i d I max I min t t 0 0 d u =0 d u =U 10/2/2013 4 Bộ biến đổi giảm áp – nối tiếp 3.3 Hoạt động của các BBĐX 1 -t d bd od od i =(I -I )e +I  d od d u R I u -E ) () R (RL R L E           min bd max () () I I I on off khiV khiV       U D 0 R L u d i d V d d d d () () u di Ri +L dt u -E RL R L E       P Bộ biến đổi giảm áp – nối tiếp 3.3 Hoạt động của các BBĐX 11 d 12 TT U = U= U= U T T +T  V V V VD 0 D 0 D 0 D 0 U T 1 T 2 T U d i V i D0 i V i D0 i V i D0 i V i d I max I min t t 0 0 d d d U R I= U -E R () () khi R L khi R L E          10/2/2013 5 3.3 Hoạt động của các BBĐX BBĐ tăng áp – song song  V dẫn (đóng):  D 0 dẫn (V mở): U D 0 u d i d V E L R d u =0 d u =U V V V VD 0 D 0 D 0 D 0 U T 1 T 2 T U d i V i D0 i V i D0 i V i D0 i V i d I max I min t t 0 0 P BBĐ tăng áp – song song 3.3 Hoạt động của các BBĐX 1 -t d bd od od i =(I -I )e +I  d od E-u I= R min bd max () () I I I on off khiV khiV       d dd di Ri +L E-u dt  U D 0 u d i d V E L R 10/2/2013 6 Bộ biến đổi giảm áp – nối tiếp 3.3 Hoạt động của các BBĐX   21 d T T-T U = U= U= 1 U TT  d d E-U I= R V V V VD 0 D 0 D 0 D 0 U T 1 T 2 T U d i V i D0 i V i D0 i V i D0 i V i d I max I min t t 0 0   d U U 1   Tăng áp 3.3 Hoạt động của các BBĐX BBĐ xung điện trở U V W R 0 R 1 CK X CK i d i 2 E 2 R 2 X 2 V T i V i R i V i R i V i R I max I min t0 T 1 T 2 d V R i =i +i R L U i d Bộ khóa V Điều khiển i V i R 10/2/2013 7 BBĐ xung điện trở T i V i R i V i R i V i R I max I min t0 T 1 T 2 R L U i d Bộ khóa V Điều khiển i V i R 3.3 Hoạt động của các BBĐX 2 d d 2 d 2 2 UT U UI T=RI T I = R T T T R    2 td T R =R 1 R T    3.5 Dòng điện LT và GĐ  Dòng điện liên tục:  Dòng điện gián đoạn: min I0 min I0 V V V VD 0 D 0 D 0 D 0 T 1 T 2 T i V i D0 i V i D0 i V i D0 i V i d I max I min t 0 0 10/2/2013 8 3.5 Dòng điện LT và GĐ  Ví dụ: BBD xung áp nối tiếp tải R-L 1 -t d bd od od i =(I -I )e +I  Khi V dẫn(đóng) od U I= R bd min I =I d min i (0)=I 1 T d 1 min max UU i (T )= I e I RR         Khi V khóa(mở) od 0 I= R bd max I =I d max i (0)=I 2 T d 2 max min i (T )=I e I    12 2 12 1 T T T T min TT - min min UU I e e U I 1-e e 1-e I RR R                                 3.4 Điều khiển các BBĐX  Nguyên tắc điều khiển độ rộng xung Bộ CM Mở (đóng) Khóa (mở) Điều khiển u đk 1 1 const; T var T f    T 1 T 2 T t 0 0 u đk on off on off on off t t 0 Mở (đóng) Khóa (mở) 10/2/2013 9 3.4 Điều khiển các BBĐX  Nguyên tắc điều khiển tần số xung 1 1 ar; T const T fv   Bộ CM Mở (đóng) Khóa (mở) Tạo xung u đk Trễ T 1 f=1/T T 1 =const T=k.u đk t u đk on off on off on off t t Mở (đóng) Khóa (mở) Delay T 1 3.4 Điều khiển các BBĐX  Nguyên tắc điều khiển hai giá trị Bộ CM Mở (đóng) Khóa (mở) R L i d u id u đk u đk u id Du u c u c u c >0 u c <0 Mở (đóng) Khóa (mở) t i u đk u đk +Du u đk -Du 10/2/2013 10 3.6 Bộ CM của các BBĐX  Mạch LC C L t=0 u C i C L t=0 U i L C C 0 u u di u (0 1 idt) L U dC + t t       C U-u (0) i= sin t i( 0)cos t L C    u C i t0 u C (0) U=0; i(0)=0 u C i t0 u C (0)=0; i(0)=0 1 LC  Tần số góc mạch LC   CC L u =U+ u 0 -U cos t+ i(0)sin t C    3.6 Bộ CM của các BBĐX  Bộ chuyển mạch Bộ CM Mở (đóng) Khóa (mở) R L D 0 U u d i d T 1 T 2 L C D i Bộ chuyển mạch [...]...  Đảo Ud chiều dòng điện II I III IV Id D01 V1 id U R V2 D02 L ud E 3. 7 BBĐX nhiều góc phần tư  BBĐ hai góc phần tư D01 chiều điện áp ud V2  Đảo id V1 U V1,2 D01,02 V1,2 D01,02 V1,2 D01,02 D02 T1=const T=k.uđk 0 t 12 10/2/20 13 3.7 BBĐX nhiều góc phần tư  BBĐ bốn góc phần tư V1,2 V1 D01 D 03 V3 ud V4 D04 D02 D01,02 V1,2 D01,02 V1,2 D01,02 0 V2 t U id V3,4 D 03, 04 V3,4 D 03, 04 V3,4 D 03, 04 0 t 3. 8 Câu... T1 Từ 0 đến t1 Từ t1 đến t3 Từ t3 đến t4 Từ t4 đến t6 T2 T ud t2 t1 t3 t4 t5 t6 t uC t i uT1 id T1 iT1 t C T2 U L D0 D iT2 R uT2 ud L t Bộ chuyển mạch id iD0 iT1 iT2 iD0 t 3. 6 Bộ CM của các BBĐX Bộ chuyển mạch 3. 6 Bộ CM của các BBĐX Bộ chuyển mạch T T uT L uL C uC uT L C uC U uL tải U i i tải cộng hưởng tải  CM i tải  i L1 L U U D T uT uT T2 T2 L2 D T C C 11 10/2/20 13 3.7 BBĐX nhiều góc phần tư...10/2/20 13 3.6 Bộ CM của các BBĐX  Mạch LC t=0 t 1 di uC (0)+  idt  L  U C0 dt uC C L C U i L i uL uC i= t=0 U-uC (0) L C uC(0)=0; U=0; i(0)=0 i(0)=0 sin  t   i(0)cos t  uC uC(0) uC i i 0 uC =U+  uC  0 -U  cost+   L i(0)sint C t 0 t  1 LC Tần số góc mạch LC 3. 6 Bộ CM của các BBĐX  Bộ chuyển mạch Khóa (mở) Bộ CM i Mở (đóng) id T1 C T2 U L D D0 R L ud Bộ chuyển mạch 10 10/2/20 13 T1... V3 ud V4 D04 D02 D01,02 V1,2 D01,02 V1,2 D01,02 0 V2 t U id V3,4 D 03, 04 V3,4 D 03, 04 V3,4 D 03, 04 0 t 3. 8 Câu hỏi thảo luận   Tìm các ứng dụng của mạch băm xung áp một chiều Xác định điều kiện để dòng điện của các sơ đồ BXA là liên tục 13 . U D 01 u d i d V 2 D 02 V 1 T 1 =const T=k.u đk t 0 V 1,2 D 01,02 V 1,2 D 01,02 V 1,2 D 01,02 10/2/20 13 13 3. 7 BBĐX nhiều góc phần tư  BBĐ bốn góc phần tư U D 01 u d i d V 3 D 02 V 4 D 03 V 1 D 04 V 2 t 0 V 1,2 D 01,02 V 1,2 D 01,02 V 1,2 D 01,02 t 0 V 3, 4 D 03, 04 V 3, 4 D 03, 04 V 3, 4 D 03, 04 3. 8. 10/2/20 13 2 Nội dung  3. 1 Bộ khóa một chiều.  3. 2 Phân loại các BBĐ MC  3. 3 Hoạt động của các BBĐX  3. 4 Điều khiển các BBĐX  3. 5 Dòng điện LT và GĐ  3. 6 Bộ CM của các BBĐX. 3. 1 Bộ. mạch T t T 1 T 2 t t t t t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 u d u C u T1 u T2 i d i T1 i T2 i D0 i D0 i T2 i T1 Từ 0 đến t 1 Từ t 1 đến t 3 Từ t 3 đến t 4 Từ t 4 đến t 6 3. 6 Bộ CM của các BBĐX 