Bài giảng Điện tử công suất - Chương 5 Bộ biến đổi điện áp một chiều DC/DC Converter

1/21/2013 1 1 Ho Chi Minh City University of Technology PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường Đại Học Bách Khoa TP HỒ CHÍ MINH Contact info: Address: 268 Lý Thường Kiệt, P.14,Q.10, TP Hồ Chí Minh Telephone: 84-08-38647256 (5722) Mobile: 0988572177 E-mail: lmphuong@hcmut.edu.vn; ivanphuong@yahoo.com 2 Power Electronics ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM TPHCM 2012 1/21/2013 2 3 1. Tổng quan về Điện tử công suất 2. Các linh kiện bán dẫn cơ bản 3. Mô phỏng Matlab-Simulink 4. Bộ chỉnh lưu 5. Bộ biến đổi điện áp xoay chiều 6. Bộ biến đổi điện áp một chiều 7. Bộ nghịch lưu –biến tần Contents – Nội dung PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 4 1. MÔ PHỎNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG MATLAB/SIMULINK - Lê Minh Phương, Phan Quốc Dũng – Nhà xuất bản ĐHQG 2011 2. POWER ELECTRONICS HANDBOOK – Muhammad H. Rashid 3. MATLAB/SIMULINK - Mathworks. 4. ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1 – Nguyễn Văn Nhờ Nhà xuất bản ĐHQG References PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 1/21/2013 3 5 Power Electronics Chương 5 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU DC/DC CONVERTER PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM TPHCM 2012 6 1. Tổng quan về bộ biến đổi điện áp một chiều 2. Bộ chopper dạng giảm áp (Step-down) 3. Bộ chopper dạng tăng áp (Step-up) 4. Bộ chopper dạng đảo dòng 5. Bộ chopper dạng đảo áp 6. Bộ chopper dạng tổng quát 7. Transformer Versions of Buck Converter 1. Buck converter 2. Boost Converter 3. Fly Back Converter 4. Cu’k Converter Contents – Nội dung PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 1/21/2013 4 7 Chức năng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Chức năng: điều khiển trị trung bình điện áp một chiều ngõ ra với nguồn một chiều ngõ vào không đổi BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU DC input DC output U1average=const,I1,f1 U2average=var,I2,f2 f1=0Hz f2=0Hz   8 Đặc điểm chung PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Các linh kiện bán dẫn được điều khiển đóng ngắt hoàn toàn (IGBT, MOSFET, BJT) Power electronic switches are usually implemented with power MOSFETs, IGBTs, MCTs, power BJTs, or GTOs Mật độ công suất lớn Hoạt động ở tần số cao  Hiệu suất cao . Thường sử dụng phương pháp điều khiển PWM BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 5 9 Tổng quan PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 10 Tổng quan PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 6 11 Tổng quan PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 12 Tổng quan PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 7 13 Tổng quan PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 14 Tổng quan PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 8 15 Tổng quan PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 16 Tổng quan PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 9 17 Ứng dụng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 - Điều khiển động cơ điện DC - Dùng làm nguồn DC dạng switching - Ứng dụng trong năng lượng tái tạo (Solar inverter) BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 18 Ví dụ ứng dụng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 - Điều khiển động cơ điện DC - Dùng làm nguồn DC dạng switching - Ứng dụng trong năng lượng tái tạo (Solar inverter) BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 10 19 Các dạng bộ DC/DC converter PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU DC S uZ DO iZ E L R iS UDC S1 D1 S4 D4 DC R L E iZ uZ UDC S1 D1 S4 D4 DC R L E iZ uZ S3 S2 D3 D2 UDC 20 Các thông số cơ bản PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tần số đóng ngắt f (Hz)  Chu ký đóng ngắt T=1/f  Tỷ số thời gian đóng (duty circle) k=T1/T Độ nhấp nhô dòng điện cảm IL; Tần số đóng ngắt cực đại fmax; Điều kiện để dòng điện cảm liên tục; Giá trị điện cảm lớn nhất để dòng điện cảm liên tục; Thành phần nhấp nhô của điện áp và dòng điện tải, THD; Thành phần nhấp nhô của dòng điện nguồn, THD; BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 11 21 DC-choppers PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Để đơn giản hóa việc phân tích, ta giả thiết tải là thuần trở. Khi khóa S đóng trong khoảng thời gian T1, điện áp nguồn xuất hiện trên tải. Khi khóa S ngắt, điện áp trên tải bằng 0. BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1 1 1 0 1 t O o s s s t V v dt V ft V kV T T     O s O V kV I R R   1/2 2 0_ 0 0 1 kT RMS sV v dt k V T         22 Phương pháp điều khiển PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tỷ số thời gian đóng (Duty cycle) được tạo ra bằng các so sánh sóng điều khiển (tham chiếu) vcr và sóng răng cưa vr BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU t T V v rr  kT T V V rcr  cr r V k V  1/21/2013 12 23 Bô giảm áp - Step-down (Buck) Converter PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL 1. Xét trường hợp dòng tải liên tục BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Hoạt động của bộ giảm áp với tải RL có thể chia làm hai chế độ. Trong chế độ 1, khóa S đóng và dòng điện từ nguồn cung cấp đến tải. Trong chế độ 2, khóa S ngắt và dòng điện tải tiếp tục chạy qua diode Dm Dòng điện tải chỉ có một chiều từ nguồn về tải 24 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL 1. Chế độ 1 (0 ≤ t ≤ t1 (= kT)) BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU E dt di LRiVs  1 1 1 1( ) 1 t t sV Ei t I e e R            1/21/2013 13 25 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL 1. Chế độ 2 (0 ≤ t ≤ t2 (= (1 – k)T)) BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU E dt di LRi  220 1 1 2 2( ) (1 ) t T t T E i t I e e R          26 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Giải các phương trình dòng điện BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Bô giảm áp - Step-down (Buck) Converter 2 1 (1 ) DT DT sV EI I e e R        (1 ) (1 ) 3 1 2 (1 ) D T D T E I I I e e R           1 min 1 1 1 1 DT DT s s T T V Ve E e E I I R R R R e e                              2 ax 1 1 1 1 DT DT s s m T T V Ve E e E I I R R R R e e                                  R L  1/21/2013 14 27 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU z zkzkz s e eeeV I      1 1 )1( Để I đạt giá trị cực đại 0 )(   dk Id (1 ) 0kz k ze e    k=0.5 ax 4 s m V T I L   28 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Khi dòng tải liên tục BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU gT Gs wt wt V0 wt i0 wt iS1 wt VS1 wt iD wt VD I0max I0min Vs -Vs 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 1/21/2013 15 29 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Khi dòng tải liên tục BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1 1 0 0 0 1 1 TT s s s s T V v dt V dt V kV T T T      0 skV EI R   1 min 1 1 1 1 kT kz s s Tz V Ve E e E I I R e R R R e                    2 ax 1 1 1 1 kT kz s s m Tz V Ve E e E I I R e R R R e                        30 Bài tập 4.1 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 16 32 Bài tập 4.1 Cho bộ biến đổi điện áp một chiều giảm áp. Tải RLE với R=10 , E=50V, L=0.005(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 1000Hz. Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng g= 0.75. Mạch ở trạng thái xác lập và dòng tải liên tục 1. Vẽ giản đồ áp tải uz và tính trị trung bình áp tải ứng với g đã cho. 2. Tính dòng Izmax, Izmin; Vẽ giản đồ dòng tải iz, 3. Tính trị trung bình dòng tải 4. Tinh L de dong lien tuc PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 33 Bô giảm áp - Step-down (Buck) Converter PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL 1. Xét trường hợp dòng tải gián đoạn BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Hoạt động của bộ giảm áp với tải RL có thể chia làm ba chế độ. Trong chế độ 1, khóa S đóng và dòng điện từ nguồn cung cấp đến tải. Trong chế độ 2, khóa S ngắt và dòng điện tải tiếp tục chạy qua diode Dm Chế độ 3, dòng điện bằng 0 1/21/2013 17 34 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL 1. Chế độ 1 (0 ≤ t ≤ t1 (= kT)) I1=0 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU E dt di LRiVs  1 1  /1( ) 1 tR Ls V E i t e R   I1 I3 t2  1 2( ) 1 1 kT kzs sV E V Ei kt I e e R R               35 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL 2. Chế độ 2 (0 ≤ t ≤ t2 (= (1 – k)T)) BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU E dt di LRi  220 / / 2 2( ) (1 ) tR L tR LEi t I e e R     I1 I3 t2 i2(t = t2) = I3 = I1 = 0 1 2 ln 1 1 t sV ELt e R E                 1/21/2013 18 36 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL 1. Chế độ 3 (t2 ≤ t ≤T ) BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 0V E I1 I3 t2 i0(t ) = 0 37 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU wt wt wt i0 wt wt wt iD wt VD E 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T Điều kiện để dòng điện tải liên tục 0 1 1            s z kz V E e e ln ( 1) 1 T s E D e T V           1/21/2013 19 38 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 0_ is x d s s T t V kV E kV T     0_ is 0 dV E I R   1 min 0I I  2 ax (1 ) kT s m V E I I e R      1 1 ln 1 1 t t s x V EL t e e R E                        1 2 ln 1 1 t sV ELt e R E                 39 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn. Tìm tx=t2+t1 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1 1 2 1 ln 1 1 t s x V E t t t t e E                    1 2 ln 1 1 t sV Et e E                 1 2 1 1 tDT s sV E V EI e e R R                  2 2 2 3 2 2(1 ) 0 ln(1 ) t t RIE I I e e t R E             1 1 1 2 ln 1 1 t t s x V E t t t e e E                          1/21/2013 20 41 Bài tập 4.3 Cho bộ biến đổi điện áp một chiều dạng giảm áp . Tải RLE với R=10 , E=50V, L=0.005(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 500Hz. Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng D = 0.5. Mạch ở trạng thái xác lập 1. Xác định chế độ làm việc: dòng điện tải liên tục hay gián đoạn 2. Vẽ giản đồ áp tải và dòng điện tải uz 3. Tính trị trung bình áp tải và dòng điện tải ứng với D đã cho. PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 42 Bài tập 4.2 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 21 45 Bài tập 4.3 Cho bộ biến đổi điện áp một chiều dạng giảm áp . Tải RLE với R=10 , E=50V, L=0.005(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 500Hz. Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng D = 0.5. Mạch ở trạng thái xác lập 1. Xác định chế độ làm việc: dòng điện tải liên tục hay gián đoạn 2. Vẽ giản đồ áp tải và dòng điện tải uz 3. Tính trị trung bình áp tải và dòng điện tải ứng với D đã cho. PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 46 Bô tăng áp - Step-up Converter PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Giả thiết dòng tải liên tục BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Bộ tăng áp có 2 chế độ Trong chế độ 1, khóa S đóng. Trong chế độ 2, khóa S ngắt Dòng điện chỉ có thể dẫn theo một chiều từ tải về nguồn Làm việc ở góc phần tư thứ 2 DC S uZ DO iZ E L R iS UDC 1/21/2013 22 47 Bô tăng áp - Step-up Converter PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Khi S dẫn (0 - kT) BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Bộ tăng áp có 2 chế độ Trong chế độ 1, khóa S đóng. Trong chế độ 2, khóa S ngắt 0 L L di L Ri E dt    0 0v  1( ) (1 ) t t L E i t I e e R        R L  48 Bô tăng áp - Step-up Converter PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Khi S ngắt (kT-T) BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Bộ tăng áp có 2 chế độ Trong chế độ 1, khóa S đóng. Trong chế độ 2, khóa S ngắt 0L L s di L Ri E V dt     0 sv V R L  2 1 t t s L E V i I e e R            1/21/2013 23 49 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Khi dòng tải liên tục BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU kT Gs wt wt V0 wt i0 wt iS1 wt VS1 wt iD wt VD I1 I2 Vs -Vs 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 2 (1 ) 1 1 1 1 1 T k T DC DC T T U Ue E e E I R R R R e e                           2 (1 ) 2 1 1 1 1 T k T S S T T V Ve E e E I R R R R e e                             1 1 0 1 (1 ) T s S S T T T V V dt V k V T T      (1 ) S L k V E I R    50 Bài tập 4.3 Cho bộ biến đổi điện áp một chiều dạng tăng áp. Tải RLE với R=10 , E=100V, L=0.01(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 500Hz. Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng g = 0.75. Mạch ở trạng thái xác lập và dòng tải liên tục 1. Vẽ giản đồ áp tải uz và tính trị trung bình áp tải ứng với g đã cho. 2. Tính thời gian đóng ngắt khoá T1, T2 3. Tính dòng Izmax, Izmin; Vẽ giản đồ dòng tải iz, 4. Tính trị trung bình dòng tải PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1/21/2013 24 56 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 2 0_ is (1 ) x d s s T tt V V E D V T T      0_ is 0 dV E I R   1 min 0I I  1 2 ax (1 ) (1 ) tDT m E E I I e e R R          1 2 ln 1 1 t s E t e E V                 1 1 1 2 ln 1 1 t t x s E t t t e e E V                          57 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn. Tìm tx=t2+t1 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1 1 2 1 ln 1 1 t x s E t t t t e E V                    1 2 ln 1 1 t s E t e E V                 1 2 1 1 tDT E E I e e R R                 2 2 2 3 2 2(1 ) 0 ln(1 ) t t s s E V RI I I e e t R E V              1 1 1 2 ln 1 1 t t x s E t t t e e E V                          1/21/2013 25 58 Bài tập 4.3 Cho bộ biến đổi điện áp một chiều dạng tăng áp. Tải RLE với R=10 , E=100V, L=0.01(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 500Hz. Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng D = 0.5. Mạch ở trạng thái xác lập 1. Xác định chế độ làm việc: dòng điện tải liên tục hay gián đoạn 2. Vẽ giản đồ áp tải và dòng điện tải uz 3. Tính trị trung bình áp tải và dòng điện tải ứng với D đã cho. PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 59 Bô đảo dòng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Kết hợp hai bộ: giảm áp (S1,D4) và tăng áp (S4,D1) Dòng điện tải có 2 chiều: từ nguồn đến tải và từ tải đến nguồn 1/21/2013 26 60 Bô đảo dòng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Kết hợp hai bộ: giảm áp (S1,D4) và tăng áp (S4,D1) Dòng điện tải có 2 chiều: từ nguồn đến tải và từ tải đến nguồn 61 Bô đảo dòng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Dòng điện theo chiều thuận : kE/UDC 0 Sv V 0LL s di Ri L E V dt      / /1( ) 1tR L tR LsL V E i t I e e R     Khi S1 dẫn (0-kT) 1/21/2013 27 62 Bô đảo dòng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Dòng điện theo chiều thuận : kE/UDC 0 0v  0 E dt di LRi zz Khi S1 ngắt D4 dẫn (kT-T) 2 2( ) (1 ) t t E i t I e e R        63 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Dòng điện theo chiều thuận : kE/UDC kT Gs1 wt wt V0 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T wt i0 0 T1 T T+T1 2T wt iS1 0 T1 T T+T1 2T wt VS1 0 T1 T T+T1 2T wt iD4 0 T1 T T+T1 2T wt VD4 0 T1 T T+T1 2T I2 I1 Vs -Vs wt 0 T1 T T+T1 2T Gs4 1 2 1 1 1 1 T kT s s T T V Ve E e E I R R R R e e                               1 1 1 1 1 1 T kT s s T T V Ve E e E I R R R R e e                           1/21/2013 28 64 Bô đảo dòng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Dòng điện theo chiều ngược : k<E/UDC Khi S4 ngắt D1 dẫn (0-kT) 0 sv V 0LL s di Ri L E V dt     1( ) (1 ) t t s L E V i t I e e R        65 Bô đảo dòng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Dòng điện theo chiều ngược : k<E/UDC 0 0v  0LL di Ri L E dt    1 1 2( ) (1 ) t T t T L E i t I e e R          1/21/2013 29 66 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Dòng điện theo chiều ngược : k<E/Vs 1 2 1 1 1 1 T kT s s T T V Ve E e E I R R R R e e                               1 1 1 1 1 1 T kT s s T T V Ve E e E I R R R R e e                           Gs1 wt wt V0 0 T1 T T+T1 2T wt i0 wt iS1 wt VS4 wt iD1 wt VD1 I1 I2 Vs -Vs Gs4 wt 0 T1 T T+T1 2T Vs 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 67 Bô đảo dòng PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Khi k=E/VS : tồn tại 4 trạng thái đóng ngắt lần lượt là D1, S1,D4,S4 1/21/2013 30 68 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Khi k=E/Vs 1 2 1 1 1 1 T kT s s T T V Ve E e E I R R R R e e                               1 1 1 1 1 1 T kT s s T T V Ve E e E I R R R R e e                           Gs1 wt wt V0 0 T1 T T+T1 2T wt i0 wt iS1 wt iD4 wt iD1 wt Vs wt Gs4 0 T1 T T+T1 2T iS4 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 0 T1 T T+T1 2T 69 PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 Tải RL: BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 1 1 0 0 0 1 1 TT s s s s T V v dt V dt V kV T T T      0 skV EI R   1/21/2013 31 70 Bài tập 4.4 Cho bộ đảo dòng Udc=200V, f=1kHz. R=5; L=0.01, E=100V. 1. Điều khiển theo sao cho Iz=10A. Tính g. a. Tính T1, T2 b. Vẽ giản đồ uz, iz c. Vẽ giản đồ điện áp các linh kiện. d. Tính Izmax, Izmin 2. Điều khiển theo sao cho Iz=-10A. Tính g a. Tính T1, T2 b. Vẽ giản đồ uz, iz c. Vẽ giản đồ điện áp các linh