GIÁO THÍ NGHIỆM TRÌNH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT - ĐH Cần thơ

- Giáo trình dùng để tham khảo ở những ngành: Kỹ thuật Điện, Điện tử, Tự, động hóa của các trường đại học kỹ thuật.

- Từ khóa: Linh kiện công suất, chỉnh lưu, ổn áp một chiều, điều khiển công suất, biến tần gián tiếp, biến tần trực tiếp, lập trình mô phỏng, MATLAB, PSIM, mạch tạo xung kích.

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 7

BÀI 1: KHẢO SÁT LINH KIỆN CÔNG SUẤT CƠ BẢN8
1.1. MỤC ĐÍCH 8

1.2. KIẾN THỨC NỀN .8
1.2.1. BJT công suất:.8
a) Tải đặt ở chân E 8
b) Đặt tải ở chân C 9
c) Điều khiển gián tiếp 9
1.2.2. MOSFET công suất:10
1.2.3. SCR .10
a. Ký hiệu 10
b. Khi phân cực thuận: 11
c. Khi phân cực nghịch:.11
d. Tóm lại: .11
1.2.4. TRIAC.11
1.3. THỰC HÀNH: .12
1.3.1. BJT: 12
1.3.2. MOSFET 12
1.3.3. SCR .13
1.3.4. TRIAC.14
1.4. THIẾT BỊ: 15
1.5. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.15

BÀI 2: MÔ PHỎNG LINH KIỆN CÔNG SUẤT CƠ BẢN.16

2.1. MỤC ĐÍCH 16
2.2. NỘI DUNG 16
2.2.1. DIODE: .16
2.2.1.1. Mô hình toán học [6]:.16
2.2.1.2. Thực hành:17
2.2.2. TRANSISTOR .17
2.2.2.1. Mô hình toán học [6]:.18
Trong mô hình Ebers-Moll cơ bản (hình 3.c), các dòng điện I , I C B, IE được xác định bởi
các biểu thức sau: 18
2.2.2.2. Thực hành: [1], [3], [7], [8], [9], [10], [11]19
2.2.3. MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).20
2.2.3.1. E-MOSFET transistor [2], [12] 20
2.2.4. THYRISTOR (SCR) [2], [10].21
2.2.4.1.Các thông số kỹ thuật cơ bản của SCR là: 22
2.2.4.2. Thực hành [1], [3], [6], [7], [8], [9], [10], [11] 22
2.2.5. TRIAC [2], [12].22
2.2.5.1. Các thông số kỹ thuật cơ bản của TRIAC là:.23
2.2.5.2. Thực hành:23
2.3. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.23

BÀI 3: CHỈNH LƯU MỘT PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN .24

3.1. MỤC ĐÍCH 24
3.2. CÁC KIẾN THỨC LIÊN QUAN 24
3.2.1. Sinh viên ôn lại:.24
3.2.2. Sinh viên tìm hiểu và giải thích nguyên tắc hoạt động của mạch tạo xung kích:24
3.3. THỰC HÀNH: .24
3.3.1. Khảo sát Board mạch tạo xung kích: 24
3.3.2. Khảo sát nguyên tắc điều khiển góc mở: 26
3.3.3. Khảo sát chỉnh lưu cầu dùng 4 diode công suất:.27
3.3.4. Khảo sát chỉnh lưu cầu, bán điều khiển.27
3.3.5. Chỉnh lưu cầu 1 pha điều khiển hoàn toàn 28
a. Mắc tải R ( bóng đèn):.28
b. Mắc tải R-L (gồm đèn và cuộn cảm nối tiếp): 28
3.4. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM.28
3.5. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.29

BÀI 4: LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG MẠCH CHỈNH LƯU BẰNG MATLAB30

4.1. MỤC ĐÍCH 30
4.2. KIẾN THỨC NỀN .30
4.3. THỰC HÀNH 30
4.3.1. Chỉnh lưu 3 pha mạch tia không điều khiển30
a. Chương trình mẫu 1:31
b. Câu hỏi: .33
4.3.2. CHỈNH LƯU 3 PHA MẠCH TIA CÓ ĐIỀU KHIỂN34
a. Chương trình mẫu 2:34
b. Câu hỏi: .36
4.4. TÀI LIỆU THAM KHẢO38

BÀI 5: MÔ PHỎNG MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN BẰNG PSIM .39

5.1. MỤC ĐÍCH:39
5.2. KIẾN THỨC NỀN:.39
5.3. THỰC HÀNH: 41
5.3.1. Mạch chỉnh lưu điều khiển một pha nửa chu kỳ: 41
5.3.2. Mạch chỉnh lưu điều khiển một pha hai nửa chu kỳ: 42
5.4. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.43

BÀI 6: ỔN ÁP MỘT CHIỀU44

6.1. MỤC ĐÍCH 44
6.2. SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT .44
6.2.1. Ổn áp tuyến tính 44
6.2.2. Ổn áp ngắt mở .45
6.3. PHẦN THỰC HÀNH 47
6.3.1. Ổn áp tuyến tính 47
6.3.2. Ổn áp ngắt mở: 49
6.3.2.1. Vi mạch KA3842 có sơ đồ chân: .50
6.3.2.2. Sinh viên khảo sát mạch và thực hiện các công việc sau:50
6.4. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:51
6.5. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.51

BÀI 7: ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT AC52

7.1. MỤC ĐÍCH:.52
7.2. SƠ LƯỢC LÝ THUYẾT: 52
7.3. CÂU HỎI VÀ THỰC HÀNH53
A. Câu hỏi lý thuyết : 53
B. Câu hỏi thực hành :.54
7.4. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:.56
7.5. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.56

BÀI 8: BIẾN TẦN GIÁN TIẾP57

8.1. MỤC ĐÍCH .57
8.2. SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT BIẾN TẦN 57
8.2.1. Phân loại57
8.2.2. Cấu tạo: .57
a. Bộ chỉnh lưu và mạch trung gian một chiều:.58
b. Bộ nghịch lưu áp .58
8.2.3. Phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu áp :60
a. Phương pháp điều chế độ rộng sin (sin PWM) .60
b. Phương pháp điều chế độ rộng xung vuông (Square PWM) 60
c. Phương pháp điều chế độ rộng xung tối ưu (Optimum PWM) .61
8.2.4. Giới thiệu về biên tần SIEMENS G110 61
a. Giới thiệu chung 61
b. Sơ lược cấu tạo62
c. Sử dụng.63
1. Điều khiển G110 từ các DIN.66
2. Điều khiển G110 từ BOP 66
8.4. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM.67
8.5. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.68

BÀI 9: BIẾN TẦN TRỰC TIẾP .69

9.1. MỤC ĐÍCH 69
9.2. SƠ LƯỢC LÝ THUYẾT .69
9.2.1. Mạch công suất: 69
9.2.2. Mạch điều khiển (mạch tạo xung kích):69
9.3. CÂU HỎI VÀ THỰC HÀNH71
1. Khảo sát mạch tạo xung kích: .73
2. Khảo sát mạch công suất:73
9.4. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:.74
9.5. TÀI LIỆU THAM KHẢO:.74