Đang tải... (xem toàn văn)
PowerPoint Presentation BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Nhóm 3 Mã lớp 129028 GVHD TS Vũ Hoàng Phương 3 Nội dung báo cáo Phần 1 Đặc tính van bán dẫn, mạch Driver và mạch Snubber của mosfet Phần 2.
BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - Nhóm Mã lớp: 129028 GVHD: TS Vũ Hoàng Phương Nội dung báo cáo Phần 1: Đặc tính van bán dẫn, mạch Driver mạch Snubber mosfet Phần 2: Chỉnh lưu Tiristor pha Phần 3: Chỉnh lưu Tiristor pha Phần 1: Đặc tính van bán dẫn APT50M50JVR Yêu cầu cho mosfet APT50M50JVR 1) Thiết kế mạch Driver 2) Thiết kế Mạch Snubber 3) Mô LTSPICE 4 1.1) Thiết kế mạch Driver • Các bước thiết kế driver Bước Các thông số thể khả đóng cắt Bước Xác định điện áp điều khiển Vgs Bước Tính tốn dòng điện peak cực G Bước Chọn điện trở cổng Bước Chọn driver với thông số tính tốn Bước Các thơng số thể khả đóng cắt Các thơng số quan trọng Bước Các thơng số thể khả đóng cắt +) Giá trị tụ ký sinh CGD= CRSS 850pF CGS = CISS – CRSS 15450pF CDS = COSS – CRSS 1360 pF Bước Xác định điện áp điều khiển Vgs • Dựa vào datasheet, chọn giá trị : +)Vgs = 0/10V, +) fsw = 100kHz +) Vds=250V Từ đồ thị Vgs–Qg, Vgs =10V => Qg = 670 nC => Pdrv = VGSmax.QG.fsw =10*670e - 9*100000 = 0.67(W) Bước Tính tốn dịng điện peak cực G -Rise/fall time thời gian để van bán dẫn chuyển từ trạng thái khoá sang trạng thái dẫn ngược lại Dựa vào datasheet, chọn tr = 230 ns, tf =180 ns 𝑄g Ion = = 2.91 A tr 𝑄g Ioff = = 3.72 A tf Bước Chọn điện trở cổng • Để tối ưu hiệu suất driver, chọn cấu hình on – off (Rg_on Rg_off) Với Rint = 0.05 Ω • Tính giá trị Ron Roff : => Ron = 3.39 Ω Roff = 2.64 Ω • 10 3.3) Mơ kiểm chứng phần mềm Matlab • Quan sát hình dạng xung chùm thu α = 30 α = 125 Nhận xét: Mạch driver bắt tín hiệu đồng pha tạo xung chùm xác 58 3.3) Mơ kiểm chứng phần mềm Matlab d) Kết mô chế độ Chỉnh lưu • Ta thu đồ thị điện áp Ud 59 3.3) Mô kiểm chứng phần mềm Matlab d) Kết mô chế độ Chỉnh lưu • Ta thu đồ thị điện áp Id 60 3.3) Mô kiểm chứng phần mềm Matlab d) Kết mô chế độ Chỉnh lưu • So sánh kết mơ lý thuyết Mô Lý thuyết Điện áp Ud 276.4 (V) 279.56 (V) Dòng điện Id 70.93 (A) 71.78 (A) 61 3.3) Mô kiểm chứng phần mềm Matlab d) Kết mô chế độ Chỉnh lưu • Nhận xét: +) Kết mơ đúng, có sai khác với lý thuyết không đáng kể linh kiện thực tế không lý tưởng, sụt áp, … +) Hình dạng điện áp Ud gần giống lý thuyết có tượng trùng dẫn +) Hình dạng dịng điện Id tương đối phẳng , nguyên nhân tải L thực tế lớn đến vô +) Ban đầu, Id không tiến đến giá trị lý thuyết , ngun nhân dịng IL khơng thể nhảy cấp, công suất nguồn hữu hạn Khi Ld lớn q trình lâu 62 2.3) Mơ kiểm chứng phần mềm Matlab e) Kết mơ chế độ Nghịch lưu phụ thuộc • Đồ thị điện áp Ud mô lý thuyết Hiện tượng trùng dẫn khó quan sát 63 2.3) Mơ kiểm chứng phần mềm Matlab e) Kết mơ chế độ Nghịch lưu phụ thuộc • Đồ thị điện áp Id mô lý thuyết 64 3.3) Mô kiểm chứng phần mềm Matlab e) Kết mô chế độ Nghịch lưu phụ thuộc • So sánh kết mơ lý thuyết Mô Lý thuyết Điện áp Ud -250 (V) -246.4 (V) Dòng điện Id 4.686 (A) 5.67 (A) 65 3.3) Mô kiểm chứng phần mềm Matlab e) Kết mô chế độ Nghịch lưu phụ thuộc • Nhận xét: +) Kết mơ so với lý thuyết, sai khác không đáng kể nhiều nguyên nhân làm tròn ,các phần tử thực tế khơng lý tưởng… +) Hình dáng đồ thị Ud Id giống lý thuyết, Id không phẳng L hữu hạn +) Góc trùng dẫn nhỏ so với chế độ chỉnh lưu, khó phát +) Dòng điện nhỏ nhiều so với trường hợp chỉnh lưu 66 3.4) Phân tích phổ dịng điện sơ cấp máy biến áp (i1) • Đồ thị dịng điện máy biến áp Chế độ chỉnh lưu Chế độ nghịch lưu phụ thuộc 67 3.4) Phân tích phổ dịng điện sơ cấp máy biến áp (i1) • Phân tích phổ song hài bậc cao dòng sơ cấp Chế độ chỉnh lưu THD = 26.77 % Chế độ nghịch lưu phụ thuộc THD = 32.13 % 68 3.4) Phân tích phổ dịng điện sơ cấp máy biến áp (i1) • Nhận xét : +) Dòng điện sơ cấp máy biến áp bị méo mó, khơng phải hình sin, +) hệ số méo dạng THD lớn, (Tuy nhiên nhỏ mạch cầu pha) Do tồn sóng hài bậc cao (do hoạt động mạch chỉnh lưu tạo ra) Làm chất lượng điện áp lưới , gây vấn đề cho phụ tải khác +) Hệ số cơng suất cos(phi) thấp phụ thuộc vào góc mở α Có thể cải thiện cách sử dụng sơ đồ không đối xứng +) Ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, dòng điện sơ cấp xuất gai dòng điện chế độ có xuất tụ điện van Thyristor nối tiếp với La =>khi đóng mở có q trình q độ gây gai dịng điện 69 3.4) Phân tích phổ dịng điện sơ cấp máy biến áp (i1) • Biện pháp khắc phục Ta khắc phục cách sử dụng mộ Active power fillter pha có nhiệm vụ cấp thêm dịng, đưa điện áp lưới hình sin https://www.researchgate.net/ 70 Tài liệu tham khảo • Sách ‘Điện tử cơng suất thầy’ thầy Võ Chính Minh • Sách ‘Phân tích giải mạch điện tử cơng suất’ thầy Phạm Quốc Hải • https://www.researchgate.net • https://www.microsemi.com • https://www.tanotis.com/ 71 THANK YOU ! 72 ... giao động điện từ 16 1.3) Thiết kế mạch Snubber • Ở này, ta thiết kế mạch snubber loại RCD • Giá trị điện dung tụ điện trở mạch tình theo công thức: ( Tham khảo trang 65 sách ? ?Điện tử cơng suất? ??...BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - Nhóm Mã lớp: 129028 GVHD: TS Vũ Hồng Phương Nội dung báo cáo Phần 1: Đặc tính... trọng thiết kế mạch điện tử cơng suất • Mạch Snubber trợ giúp van có vai trị vơ quan trọng 23 Phần 2: Chỉnh lưu Tiristor pha Yêu cầu: Nguyên lý mở Tiristor cho sơ đồ pha Bài tập sơ đồ chỉnh lưu