Đang tải... (xem toàn văn)
XÂY DỰNG MÔ HÌNH BỘ CHẤN LƯU ĐIỆN TỬ SÓNG CHỮ NHẬT TẦN SỐ THẤP ĐIỀU KHIỂN SỐ VỚI MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỘNG HƯỞNG VÀ VÒNG CÔNG SUẤT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG ISO 9001:2008 XÂY DỰNG MƠ HÌNH BỘ CHẤN LƢU ĐIỆN TỬ SÓNG CHỮ NHẬT TẦN SỐ THẤP ĐIỀU KHIỂN SỐ VỚI MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỘNG HƢỞNG VÀ VỊNG CƠNG SUẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2008 XÂY DỰNG MƠ HÌNH BỘ CHẤN LƢU ĐIỆN TỬ SÓNG CHỮ NHẬT TẦN SỐ THẤP ĐIỀU KHIỂN SỐ VỚI MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỘNG HƢỞNG VÀ VỊNG CƠNG SUẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN CƠNG NGHIỆP Sinh viên: Mai Trung Chiến Người hướng dẫn: GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn LỜI MỞ ĐẦU Chấn lưu điện tử không xa lạ với nước phát triển giới,ở nhiều nước ban hành luật cấm sử dụng sản phẩm khơng tiết kiệm điện chấn lưu sắt từ đèn T10.Ở Việt Nam, trước nhu cầu xúc việc thiếu điện tiết kiệm lượng sản phẩm chấn lưu điện tử, đèn compact thị trường ý phát triển năm gần tốc độ phát triển nhanh chóng.Tuy nhiên thiếu thơng tin thói quen người tiêu dùng lại có tâm lý sợ dùng chấn lưu điện tử thị trường Việt Nam có nhiều loại chấn lưu chất lượng : loại chấn lưu có ưu điểm khởi động điện thấp,giá rẻ kết cấu mạch đơn giản, số linh kiện giảm đến mức tối thiểu sử dụng lượng ánh sáng phát thấp, đèn đen đầu nhanh mau hết tuổi thọ Chính đặc điểm nên thị trường Việt Nam chiếm khoảng 30% - 40% so với chấn lưu sắt từ Chính ưu điểm tiết kiệm điện chấn lưu điện tử mà em thầy giáo GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn giao cho nghiên cứu đề tài “Xây dƣng mơ hình chấn lƣu điện tử sóng chữ nhật tần số thấp điều khiển số với mạch điều khiển cộng hƣởng vịng cơng suất” MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………… CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤN LƢU VÀ CHẤN LƢU ĐIỆN TỬ …………………………………………………………………… 1.1.Vai trò chức chấn lưu dùng cho đèn phóng điện……………….2 1.2.Các mạch khởi động chấn lưu………………………………………… 1.2.1.Khởi động điện cực bị đốt nóng trước………………………… 1.2.2.Khởi động ngay…………………………………………………… 1.2.2.1.Mạch kéo co……………………………………………… 1.2.2.2.Mạch nối chuỗi………………………………… 1.2.2.3.Mạch khởi động dùng chấn lưu điện tử………………6 1.2.3.Mạch khởi động nhanh…………………………………………… 1.2.4.Mạch khởi động nhanh cải tiến…………………………………… 1.2.5.Mạch khởi động tức thời đèn khởi động nhanh……………… 1.3.Các thông số kĩ thuật chấn lưu………………………………………… 1.3.1.Công suất lối vào……………………………………………………9 1.3.2.Điện lối vào…………………………………………………… 1.3.3.Dòng điện lối vào………………………………………………… 10 1.3.4.Hệ số PF……………………………………………………………12 1.3.5.Hệ số chấn lưu…………………………………………………… 13 1.3.6.Hệ số hiệu suất chấn lưu………………………………………… 13 1.3.7.Hệ số đỉnh………………………………………………………….14 1.3.8.Chống nóng……………………………………………………… 14 1.3.9.EMI/RFI……………………………………………………………14 1.3.10.Tạp âm chấn lưu…………………………………………… 15 1.3.11.Định nghĩa hình thang…………………………………………….16 1.3.12.Điều khiển hiệu lối chấn lưu………………………… 18 1.3.13.Nhiệt độ làm việc…………………………………………………18 1.4.Phấn loại chấn lưu………………………………………………………… 19 1.4.1.Phân loại theo bóng đèn……………………………………………19 1.4.2.Phân loại theo công suất đầu ra…………………………………….21 1.5.Chấn lưu điện tử…………………………………………………………….22 1.5.1.Nguyên lí làm việc chấn lưu điện tử………………………… 22 1.5.2.Ưu điểm chấn lưu điện tử…………………………………… 23 1.5.3.Phân loại chấn lưu điện tử………………………………………….24 1.5.4.Các sở công nghệ sản xuất chấn lưu điện tử……………….26 1.5.5.Ứng dụng chấn lưu điện tử…………………………………….26 CHƢƠNG 2.TÌM HIỂU CHẤN LƢU ĐIỆN TỬ SÓNG CHỮ NHẬT TẦN SỐ THẤP (LFSW) ĐIỀU KHIỂN SỐ VỚI MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỘNG HƢỞNG VÀ VỊNG CƠNG SUẤT…………………………… 27 2.1.Đặt vấn đề………………………………………………………………… 27 2.2.Chấn lưu điện tử LFSW(Low frequency square wave)…………………….30 2.3.Tầng PFC: Bộ biến đổi SEPIC…………………………………………… 34 2.4.Nguyên lí hoạt động chế độ dịng chế độ cơng suất LFSW…….40 2.5.Thực nghiệm……………………………………………………………… 48 2.6.Kết thực nghiệm……………………………………………………… 50 2.7.Nhận xét…………………………………………………………………….55 CHƢƠNG 3.MÔ PHỎNG BỘ BĂM XUNG MỘT CHIỀU TĂNG ÁP (BOOST) BẰNG PESIM…………………………………………………… 57 3.1.Phần mềm Pesim(Power Electronics Simulation)………………………… 57 3.1.1.Khái niệm chung………………………………………………… 57 3.1.2.Mô mạch điện………………………………………………59 3.1.3.Biểu diễn tham số phần tử…………………………………… 59 3.2.Mạch băm xung chiều tăng áp…………………………………………61 3.3.Mô phỏng………………………………………………………………… 63 KẾT LUẬN…………………………………………………………………….66 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….67 CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤN LƢU VÀ CHẤN LƢU ĐIỆN TỬ 1.1.VAI TRÒ VÀ CHỨC NĂNG CỦA CHẤN LƢU DÙNG CHO ĐÈN PHÓNG ĐIỆN Chiếu sáng chiếm đến 40% lượng tiêu thụ công sở trung tâm thương mại khiến chúng trở thành mục tiêu đáng ý sáng kiến quản lý tiết kiệm lượng Mặc dù gẩn 90% lượng đèn sợi đốt tiêu thụ chuyển hóa nhiệt chúng thịnh hành khắp nhà chúng ta, trung tâm thương mại công nghiệp Hoạt động chúng đơn giản tự điều chỉnh Những nguồn sáng phóng điện tiết kiệm lượng thấp cao áp với chấn lưu điện từ hiệu suất cao chấn lưu điện tử tần số cao lựa chọn thông dụng để trang bị thêm lắp đặt hệ thống chiếu sáng tiêu tốn lượng Không giống đèn sợi đốt, đèn phóng điện khơng thể mắc trực tiếp vào lưới điện Trước dòng điện ổn định cách chúng tăng tăng mạnh làm đèn bị đốt nóng bị phá hủy Độ dài đường kính dây tóc đèn sợi đốt hạn chế dịng chạy qua điều chỉnh dịng điện phát Thay dây tóc đèn phóng điện dùng hiệu ứng hồ quang điện nên cần đến phần tử gọi chấn lưu để trợ giúp ánh sáng phát Chấn lưu có cơng dụng : - Cung cấp hiệu khởi động cách xác đèn cần hiệu khởi động lớn hiệu làm việc - Làm hợp điện nguồn giá trị điện làm việc đèn - Hạn chế dịng để tránh hỏng đèn hồ quang xuất tổng trở đèn giảm (hiệu ứng điện trở vi phân âm) Đầu tiên đèn coi khối khí dẫn hai điện cực Chấn lưu cần phải cung cấp điện để hồ quang chạy hai điện cực Điện cung cấp biến áp nằm chấn lưu đơi dùng tắc te để tạo xung cao Khi khí đèn bị ion hóa, điện trở đèn bị giảm nhanh tránh cho điện cực khơng bị đốt q nóng Khi dịng điện chạy qua dịng hồ quang khí nóng lên tạo áp suất ống phóng điện, áp suất làm tăng điện trở dòng hồ quang dẫn đến việc tiếp tục đốt nóng khí nâng cao áp suất Chấn lưu phải điều khiển điện dòng đèn làm việc ổn định công suất danh định Thiếu việc điều khiển dòng chấn lưu áp suất tăng đặt vào hai điện cực giảm , ion hóa tắt đèn ngưng làm việc Nếu chấn lưu khơng thích hợp chúng khiến đèn làm việc trạng thái không tối ưu Kết đèn không làm việc công suất không phát ánh sáng, tuổi thọ chúng giảm Chấn lưu cần phải cung cấp điện danh định để trì dòng hồ quang cần phải điều khiển dòng để đèn làm việc công suất Một số chấn lưu tự gây ảnh hưởng bất lợi cho nguồn điện Những vấn đề nguồn lưới điện khơng phải lúc tự có mà thường bị thiết bị ( giống chấn lưu điện từ điện tử ) nối vào nguồn điện gây Những cuộn biến áp tụ điện nóng nguyên nhân gây ảnh hưởng đến chất lượng nguồn điện Người ta giảm ảnh hưởng ý đến đạc trưng làm việc chấn lưu 1.2.CÁC MẠCH KHỞI ĐỘNG CỦA CHẤN LƢU Tùy theo chế khởi động có loại mạch chủ yếu chấn lưu điện từ dùng Ba loại chấn lưu phân loại theo kiểu khởi động: kiểu khởi động đốt nóng trước , kiểu khởi động chốc lát kiểu khởi động nhanh.Cùng với việc sử dụng chấn lưu lai chấn lưu điện tử có thêm hai loại nữa: khởi động nhanh cải tiến kiểu khởi động tức thời đèn thuộc loại khởi động nhanh 1.2.1.Khởi động điện cực đƣợc đốt nóng trƣớc Capacitor Hình 1.1:Mạch khởi động đốt nóng trước Mạch đốt nóng trước trình bày hình 1.1, cấp điện để đốt nóng điện cực trước đèn khởi động, kiểu dùng để khởi động đèn huỳnh quang Cần thiết đốt nóng điện cực để thiết lập phóng điện đèn.Việc đốt nóng thực tay hay tự động dùng tắc te mắc nối tiếp chấn lưu Khi nguồn điện cấp ,tắc te đóng lại thơng qua chấn lưu dịng điện cực khiến chúng nóng lên Sau vài giây để điện cực đạt đến nhiệt độ định tắc te tự động mở ra.Việc mở tắc te mà trước làm ngắn mạch khiến cho dịng chạy qua khối khí đèn Do hai điện cực đốt nóng , phóng điện thiết lập đèn phát sáng Kiểu khởi động thường dùng cho đèn huỳnh quang ống dài thu gọn(công suất từ đến 30 watts) Đèn ống dài có tắc te ngồi cịn đèn huỳnh qung thu gọn có tắc te gắn gắn liền đui đèn Đèn huỳnh quang ống dài khởi động kiểu đốt nóng trước làm việc với chấn lưu khởi động điều khiển Chấn lưu có cuộn riêng để đốt nóng điện cực khơng cần đến tắc te 1.2.2.Khởi động Loại đèn kiểu khởi động không cần đến trợ giúp tắc te.Để đạt điều chấn lưu cấn phải cung cấp hở mạch có giá trị gấp đến lần so với hiệu danh định đèn.Cao lấy từ cuộn biến áp tự ngẫu lớn nằm chấn lưu.Kiểu khởi động khiến cho chấn lưu có kích thước lớn kích thước chấn lưu nói Chấn lưu kiểu khởi động dùng cho hai đèn có hai dạng: mạch kéo co mạch nối chuỗi 1.2.2.1.Mạch kéo co Hình 1.2:Mạch kéo co khởi động Mạch kéo co khởi động hình 1.2 khác với mạch đốt nóng trước, nói , chỗ khơng có tắc te khởi động lớn.Nó khởi động hai đèn riêng rẽ không phụ thuộc vào nhau.Kiểu khởi động riêng rẽ khiến chấn lưu to 10 ...BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHỊNG ISO 9001:2008 XÂY DỰNG MƠ HÌNH BỘ CHẤN LƢU ĐIỆN TỬ SÓNG CHỮ NHẬT TẦN SỐ THẤP ĐIỀU KHIỂN SỐ VỚI MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỘNG HƢỞNG VÀ VỊNG CƠNG SUẤT... 1.5.5.Ứng dụng chấn lưu điện tử? ??………………………………….26 CHƢƠNG 2.TÌM HIỂU CHẤN LƢU ĐIỆN TỬ SÓNG CHỮ NHẬT TẦN SỐ THẤP (LFSW) ĐIỀU KHIỂN SỐ VỚI MẠCH ĐIỀU KHIỂN CỘNG HƢỞNG VÀ VỊNG CƠNG SUẤT……………………………... Thân Ngọc Hồn giao cho nghiên cứu đề tài ? ?Xây dƣng mơ hình chấn lƣu điện tử sóng chữ nhật tần số thấp điều khiển số với mạch điều khiển cộng hƣởng vịng cơng suất? ?? MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU…………………………………………………………………