Điện tử công suất và điều khiển động cơ - Chương 3: Điều chỉnh điện áp xoay chiều và một chiều

10/3/2011
1
CHƯƠNG 3 
ðIỀU CHỈNH ðIỆN ÁP XOAY CHIỀU 
VÀ MỘT CHIỀU
BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Khái niệm
Bộ biến ñổi AC/AC (AC-AC Converter) là thiết bị công 
suất biến ñổi ñầu vào xoay chiều thành ñầu ra cũng là 
xoay chiều nhưng khác biên ñộ, tần số và pha. Kỹ thuật 
biến ñổi hoàn toàn trực tiếp không qua nguồn một chiều 
trung gian.
Căn cứ theo loại phần tử ñóng cắt bán dẫn sử dụng mà 
ta có ñược phương án ñiều khiển khác nhau:
- ñiều khiển theo góc pha cho loại thyristor hoặc triăc
- ñiều chế ñộ rộng xung cho loại BJT, MOSFET, IGBT
10/3/2011
2
BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Sơ ñồ và ñặc tính
Tải thuần trở
BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Sơ ñồ và ñặc tính (tiếp)
ðiện áp sau chỉnh lưu AC/AC:
Dòng ñiện tải:
Dòng ñiện qua mỗi van ñiện tử:
10/3/2011
3
BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Sơ ñồ và ñặc tính
Tải có tính ñiện cảm
BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Sơ ñồ và ñặc tính (tiếp)
ðiện áp sau chỉnh lưu AC/AC:
Dòng ñiện qua mỗi van ñiện tử:
Dòng ñiện tải:
10/3/2011
4
BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
Một số vấn ñề về xung ñiều khiển
- ðối với tải có tính cảm, 
xung ñiều khiển ñơn ñược 
thay thế bằng xung chùm.
- Van ñược mở dễ dàng 
hơn trong ñiều kiện tải tồn 
tại năng lượng tích trong 
thành phần ñiện cảm.
BIẾN ðỔI AC/AC 1 PHA
ðiều chế ñộ rộng xung
- Van ñiện tử là BJT, IGBT, 
MOSFET
- là van ñiện tử ñóng 
cắt theo xung ñiều chế ứng 
với nửa dương và âm của 
pha ñiện áp. dẫn mỗi 
khi cắt ñể tạo mạch 
kín qua tải.
- Phần tử tụ mắc song song 
với tải ñể lọc bớt nhiễu tần 
số cao và cải thiện hệ số 
công suất.
21
,SS
'
2
'
1
,SS
21,SS
10/3/2011
5
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
Sơ ñồ
Sơ ñồ hình sao hoặc tam giác, có trung tính hoặc không 
có.
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
Sơ ñồ ñấu sao, trung tính 
cách ly, tải thuần trở
ðặc tính
10/3/2011
6
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðặc tính
0
30=α
0
75=α
0
120=αSơ ñồ ñấu sao, trung tính 
cách ly, tải thuần trở
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðặc tính
Sơ ñồ ñấu sao, trung tính 
cách ly, tải cảm
10/3/2011
7
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðặc tính
Sơ ñồ ñấu tam giác, 
tải thuần trở
0
120=α
0
90=α
BIẾN ðỔI AC/AC 3 PHA
ðiều chế ñộ rộng xung
10/3/2011
8
BIẾN ðỔI DC/DC
Khái niệm
Bộ biến ñổi một chiều (DC-DC Converter) là thiết bị 
công suất biến ñổi ñầu vào một chiều thành ñầu ra cũng 
là một chiều với giá trị ñiện áp thấp hơn (buck mode) 
hoặc lớn hơn (boost mode) so với ban ñầu.
BBðMC hoạt ñộng dựa trên nguyên tắc băm xung tần 
số cao.
DCin
V
DCout
V
: ñiện áp ñầu vào
: ñiện áp ñầu ra
BIẾN ðỔI DC/DC
Tính năng ñáng chú ý
- Không giới hạn về giá trị ñiện áp vào ra, có khả năng 
ñiều chỉnh theo dải rộng của ñầu vào và ra.
- Ổn ñịnh ñiện áp ñầu ra theo tải.
- Chống nhiễu tốt, bao gồm cả EMI
- Cách ly về mặt năng lượng giữa ñầu ra và ñầu vào
Phân loại:
- Bộ biến ñổi giảm áp (buck converter)
- Bộ biến ñổi tăng áp (boost converter)
- Bộ biến ñổi hỗn hợp (buck/boost converter)
10/3/2011
9
BIẾN ðỔI DC/DC
Buck Converter
S: khóa ñiện tử
D: ñiốt ngược
C, L: mạch lọc tích cực
R: tải giả
BIẾN ðỔI DC/DC
Boost Converter
S: khóa ñiện tử
D: ñiốt dẫn
C, L: mạch lọc tích cực
R: tải giả
10/3/2011
10
BIẾN ðỔI DC/DC
Buck/Boost Converter
S: khóa ñiện tử
D: ñiốt ngược
C, L: mạch lọc tích cực
R: tải giả