Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo Trình Khuếch Đại Công Suất đây là cuốn giao trình khuếch đại công suất rất có ích cho những Ai đam mê về điện tử
Chương 4: Bộ biến đổivà bộ khóamột chiều 4.1 Khái niệm chung – Phân loại 4.2 Bộ khóa một chiềuĐóng cắt dòng điện một chiềuSơ đồ nguyên lý sử dụng GTOa)VUV0LRiZZiGiV0iVLR00iGiViV0tRLĐóngCắt Khi sử dụng thyristor:Mở - ĐóngĐóng – CắtĐÓNGĐÓNGCẮTSBCMSSPSZV0OSOSSPSt 4.3 Phân loại thiết bị biến đổi một chiều4.3.1 Phân loại theo phương pháp biến đổi•Trực tiếp – bộ biến đổi xung• Gián tiếp4.3.2 Phân loại theo chức năng biến đổi•Giảm áp – mắc nối tiếp• Tăng áp – mắc song song• Điều khiển xung giá trị điện trở4.3.3 Phân loại theo phương pháp điều khiển•Tần số xung• Độ rộng xung• Hai giá trịNghịch lưuChỉnh lưucó điều khiểnUUZ 4.4 Nguyên lý làm việc của các bộ biến đổi xung4.4.1 Bộ biến đổi giảm áp – mắc nối tiếp• Nguyên lý làm việcNhịp S:uZ= UiZ= iS: tăng theo đường conghàm mũ về giá trị (U - Eư)/RNăng lượng từ nguồn U, một phần tích lũy vào cuộn L, phần lớn nạp cho Eư, phần còn lại tiêu tốn trên RNhịp S kéo dài trong khoản thời gian T1. Kết thúc khi tín hiệu “cắt” đưa vào khóa S.ucSiSUiV0V0RLuZiZZuZ00SV0SV0SUUZitT1T2TiSiV0IZ∆iZiZMiZMINt Nhịp V0:uZ= 0iZ= iV0: giảm theo đường conghàm mũ về giá trị -Eư/RNăng lượng trước đây tích lũy trong cuộn L được giải phóng, phần lớn nạp cho Eư, phần còn lại tiêu tốn trên RNhịp V kéo dài trong khoản thời gian T2. Kết thúc khi tín hiệu “đóng” đưa vào khóa S.ucSiSUiV0V0RLuZiZZuZ00SV0SV0SUUZitT1T2TiSiV0IZ∆iZiZMiZMINt •Giátrị trung bình điện áp trên tảizUUTTUZi==1z: tỷ số chu kỳ0 z 10 Uzi UZizUEIR−=−ucSiSUiV0V0RLuZiZZuZ00SV0SV0SUUZitT1T2TiSiV0IZ∆iZiZMiZMINt 4.4.2 Bộ biến đổi tăng áp – mắc song song• Nguyên lý làm việcNhịp S:uZ= 0iZ= iS; tăng theo đường cong hàm mũ, về giá trị Eư/RNăng lượng từ nguồn Eư được tích lũy phần lớn vào cuộn L, phần còn lại tiêu tốn trên điện trở RNhịp S kéo dài trong khoảng thời gian T1. Nhịp kết thúc khi tín hiệu “cắt” đưa vào SuciV0V0iSSiZZURLuZS V0 V0SST1T2T0UUZituZiSiV0iZMINiZMt Nhịp V0:uZ= UiZ= iV0; giảm theo đường cong hàm mũ, về giá trị(Eư–U)/R < 0Năng lượng từ nguồn Eưcùng với năng lượng đã tích lũy trong cuộn L ởnhịp trước, tiêu tốn một phần trên điện trở R, phần lớn còn lại được trả về nguồn U.Nhịp V0 kéo dài trong khoảng thời gian T2. Nhịp kết thúc khi tín hiệu “đóng” đưa vào S.uciV0V0iSSiZZURLuZS V0 V0SST1T2T0UUZituZiSiV0iZMINiZMt [...]... xung Trễ T 1 4.7 .3 Bộ biến đổi bốn góc phân tư V2 V1 S2 S1 S3 S4 V4 V3 Z i Z u Z U S2 S1 S4 S3 S3 S4 S2 S1 V4 V3 V1 V2 S4 S3 V2 V1 i Z u Z t 0 0 S2S1 S1 V3 S2S1 S3 V1 S3 S4 S3 V1 t i Z u Z [] 0 1 (0) (0) cos (0)sin t CC Cv v uu idt C L Uu U t i t C ω ω =+ = =+ − + ∫ 4 .3 Phân loại thiết bị biến đổi một chiều 4 .3. 1 Phân loại theo phương pháp biến đổi •Trực tiếp – bộ biến đổi xung • Gián tiếp 4 .3. 2 Phân loại... U Zi z UE I R − = − u c S i S U i V0 V0 R L u Z i Z Z u Z 0 0 SV0SV0S U U Zi t T 1 T 2 T i S i V0 I Z ∆i Z i ZM i ZMIN t u V1 = 0 i V1 = I Z -i C u V2 = -u C i V2 = 0 Tại t = t 3 , dòng i C = 0; V3 đóng lại u C (t 3 ) = -K 1 U; K 1 = 0.7 – 0.9 i i V1 V1 C u C i C u V1 V2 V3 L 1 U V0 Z i Z u Z t 0 0 0 0 U U U -K 1 U K 1 U u C i C I Z i V1 u V1 t 0 V1 u V2 i V2 t 0V2 t I Z i Z i V2 i V0 V0 T T 1 T 2 V1 V3 V1 V2 V0 K 1 U U u Z t 2 0 t 1 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 Q K Nhịp V0: u Z = U i Z = i V0 ;... điện V S1 U S2 V0 Z u Z i Z Nhịp V1, V3 (t 1 , t 3 ) Tại t 1 đưa xung điều khiển mở V1 u Z = U; u V0 = -u Z = -U Ỉ V0 đóng lại i Z = i V1 1 cos ( ) Cv uU tt ω =− 1 sin ( ) Cv U itt L C ω − =− i i V1 V1 C u C i C u V1 V2 V3 L 1 U V0 Z i Z u Z t 0 0 0 0 U U U -K 1 U K 1 U u C i C I Z i V1 u V1 t 0 V1 u V2 i V2 t 0V2 t I Z i Z i V2 i V0 V0 T T 1 T 2 V1 V3 V1 V2 V0 K 1 U U u Z t 2 0 t 1 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 Q K 4.6 .3 Nguyên tắc... khiển xung giá trị điện trở 4 .3. 3 Phân loại theo phương pháp điều khiển •Tần số xung • Độ rộng xung • Hai giá trị Nghịch lưu Chỉnh lưu có điều khiển U U Z Nhịp V2 (t 4 , t 6 ) i V2 = I Z u V1 = u C i V1 = 0 u Z = U – u C = -u V0 Tại t = t 6 , u Z = 0 Ỉ V0 mở, V2 úng li ẻ Bt u nhp V0 u Z (t 6 ) = 0 ặu C = U i i V1 V1 C u C i C u V1 V2 V3 L 1 U V0 Z i Z u Z t 0 0 0 0 U U U -K 1 U K 1 U u C i C I Z i V1 u V1 t 0 V1 u V2 i V2 t 0V2 t I Z i Z i V2 i V0 V0 T T 1 T 2 V1 V3 V1 V2 V0 K 1 U U u Z t 2 0 t 1 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 Q K ... của các bộ biến đổi xung 4.4.1 Bộ biến đổi giảm áp – mắc nối tiếp • Nguyên lý làm việc Nhịp S: u Z = U i Z = i S : tăng theo đường cong hàm mũ về giá trị (U - E ư )/R Năng lượng từ nguồn U, một phần tích lũy vào cuộn L, phần lớn nạp cho E ư , phần còn lại tiêu tốn trên R Nhịp S kéo dài trong khoản thời gian T 1 . Kết thúc khi tín hiệu “cắt” đưa vào khóa S. u c S i S U i V0 V0 R L u Z i Z Z u Z 0 0 SV0SV0S U U Zi t T 1 T 2 T i S i V0 I Z ∆i Z i ZM i ZMIN t ... t 1 ) i Z = i V0 , u V0 = 0, u Z = 0 Giả thiết u C = U u V2 = 0; u V1 = U i C = i V1 = i V2 =0 i i V1 V1 C u C i C u V1 V2 V3 L 1 U V0 Z i Z u Z t 0 0 0 0 U U U -K 1 U K 1 U u C i C I Z i V1 u V1 t 0 V1 u V2 i V2 t 0V2 t I Z i Z i V2 i V0 V0 T T 1 T 2 V1 V3 V1 V2 V0 K 1 U U u Z t 2 0 t 1 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 Q K 4.7.2 Bộ biến đổi hai góc phân tư đảo chiều điện áp )12( 21 −= − = zU T TT UU Zi z > 0.5 Ỉ... U i i V1 V1 C u C i C u V1 V2 V3 L 1 U V0 Z i Z u Z t 0 0 0 0 U U U -K 1 U K 1 U u C i C I Z i V1 u V1 t 0 V1 u V2 i V2 t 0V2 t I Z i Z i V2 i V0 V0 T T 1 T 2 V1 V3 V1 V2 V0 K 1 U U u Z t 2 0 t 1 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 Q K •Xác định giá trị điện trở tương đương R ei ei p ZZpZ R U T T R U ITIRTUI ==⇒= 2 2 2 () 2 1 ei p p T R RzR T ==− 0 ei p R R≤ ≤ i Z L i S S i R R p U u c T 1 T 2 T i S i R i ZMIN i ZM t 0 i Z =i S +i R Khi sử dụng thyristor: Mở - Đóng Đóng – Cắt ĐĨNG ĐĨNG CẮT S BCM S S PS Z V0 OS OS S PS t ... điện ∆i Z t 0 i ZMIN i ZM I' Z =I Z u i1 u i2 i Z u i1 u i2 u i1 u i2 u c u c > 0 u c < 0 M Ð u c BCM V0 Z i Z u i1 u i2 u c Ð M Nhịp V0: u Z = 0 i Z = i V0 : giảm theo đường cong hàm mũ về giá trị -E ư /R Năng lượng trước đây tích lũy trong cuộn L được giải phóng, phần lớn nạp cho E ư , phần còn lại tiêu tốn trên R Nhịp V kéo dài trong khoản thời gian T 2 . Kết thúc khi tín hiệu “đóng” đưa vào khóa S. u c S i S U i V0 V0 R L u Z i Z Z u Z 0 0 SV0SV0S U U Zi t T 1 T 2 T i S i V0 I Z ∆i Z i ZM i ZMIN t ... 0.9 i i V1 V1 C u C i C u V1 V2 V3 L 1 U V0 Z i Z u Z t 0 0 0 0 U U U -K 1 U K 1 U u C i C I Z i V1 u V1 t 0 V1 u V2 i V2 t 0V2 t I Z i Z i V2 i V0 V0 T T 1 T 2 V1 V3 V1 V2 V0 K 1 U U u Z t 2 0 t 1 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 Q K Nhịp V0: u Z = U i Z = i V0 ; giảm theo đường cong hàm mũ, về giá trị (E ư –U)/R < 0 Năng lượng từ nguồn E ư cùng với năng lượng đã tích lũy trong cuộn L ở nhịp trước, tiêu tốn một phần trên điện trở R, phần lớn còn lại được trả về nguồn U. Nhịp V0 kéo dài trong khoảng thời gian T 2 . Nhịp kết thúc khi tín hiệu “đóng” đưa vào S. u c i V0 V0 i S S i Z Z U R L u Z S V0 V0SS T 1 T 2 T 0 U U Zi t u Z i S i V0 i ZMIN i ZM t ... … 1 v LC ω = C u C i L t = 0 u C (0) 0 u C i t U t = 0 L i u C C O t u C (0)=0 u C i U 2U V i V S C 4.5.2 Phân tích bộ chuyển mạch của bộ biến đổi xung áp u c S i S U i V0 V0 R L u Z i Z Z i i V1 V1 C u C i C u V1 V2 V3 L 1 U V0 Z i Z u Z . )CvUittLCω−=−iiV1V1CuCiCuV1V2V3L1UV0ZiZuZt0000UUU-K1UK1UuCiCIZiV1uV1t0V1uV2iV2t0V2tIZiZiV2iV0V0TT1T2V1V3V1V2V0K1UUuZt20t1t3t4t5t6t7QK uV1= 0iV1= IZ-iCuV2= -uCiV2= 0Tại t = t3, dòng. 0; V3 đóng lạiuC(t3) = -K1U; K1= 0.7 – 0.9iiV1V1CuCiCuV1V2V3L1UV0ZiZuZt0000UUU-K1UK1UuCiCIZiV1uV1t0V1uV2iV2t0V2tIZiZiV2iV0V0TT1T2V1V3V1V2V0K1UUuZt20t1t3t4t5t6t7QK