Đồ án Nghịch lưu 3 pha hai bậc sử dụng nguồn Ắc quy 12VDC điều khiển bằng card DSPF28335 (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Nghịch lưu 3 pha hai bậc sử dụng nguồn Ắc quy 12VDC điều khiển bằng card DSPF28335 (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHIÊP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHỊCH LÝU 3 PHA 2 BẬC SỬ DỤNG NGUỒN ẮC QUY 12VDC ÐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSPF28335 GVHD: ThS. ÐỖ ÐỨC TRÍ SVTH: PHẠM HOÀNG TRỌNG MSSV: 09201055 SVTH: LÊ MINH TUẤN MSSV: 09201060 S K L 0 0 3 1 2 9 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành Kĩ Thuật Điện- Điện Tử ĐỀ TÀI: NGHỊCH LƯU 3 PHA 2 BẬC SỬ DỤNG NGUỒN ẮC QUY 12VDC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSPF28335 GVHD: ThS. ĐỖ ĐỨC TRÍ SVTH: PHẠM HOÀNG TRỌNG 09201055 LÊ MINH TUẤN 09201060 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2014
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Đức Trí Sinh viên thực hiện: Phạm Hoàng Trọng MSSV: 09201055 Lê Minh Tuấn MSSV: 09201060 Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện - Điện Tử Hệ: Đại học chính quy (K3/7) Niên khóa: 2009 – 2014 I. Tên đề tài: NGHỊCH LƯU 3 PHA HAI BẬC SỬ DỤNG NGUỒN ẮC QUY 12VDC ĐIỀU KHIỂN BẰNG CARD DSPF28335 II. Nhiệm vụ và nội dung: 1. Tìm hiểu về mạch DC DC Boots Converter. 2. Tìm hiểu bộ xử lý tín hiệu số DSP F28335. 3. Nghiên cứu về chức năng Simulink trong Matlab. 4. Xây dựng mô mạch nghịch lưu 3 pha. III. Ngày giao nhiệm vụ: IV. Ngày hoàn thành: Tp. HCM, ngày tháng 07 năm 2014 Tp.HCM, ngày tháng 07 năm 2014 Giáo viên hướng dẫn Ban chủ nhiệm khoa TH.S ĐỖ ĐỨC TRÍ T.S NGUYỄN THANH HẢI i
4. LỜI MỞ ĐẦU Lịch sử đã trải qua nhiều giai đoạn và từng chứng kiến các cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Nó không những giải phóng sức lao động mà còn giúp việc sản xuất được tiến triển nhanh chóng, số lượng và chất lượng sản phẩm không ngừng được tăng lên, phục vụ cho đời sống con người. Vấn đề được đặt ra ở đây là để xây được những công trình tốt nhất đạt hiệu quả nhất về mặt kinh tế cũng như tài chính sau khi đưa vào vận hành sử dụng ta phải dựa vào đâu, dựa vào cái gì ? Ở đây, ta rất cần những thiết bị, máy móc đảm bảo hoạt động 24/24 giờ. Ứng dụng điện tử công suất trong truyền động điện là một thế mạnh của ngành Điện Công Nghiệp, việc nghiên cứu bộ dự phòng DC DC cho bộ nghịch lưu áp để điều khiển cho động cơ xoay chiều ba pha được nghiên cứu rộng rãi trong những năm gần đây, trong đó bộ nghịch lưu áp đa bậc được chú trọng nghiên cứu nhiều nhất. Trong đề tài này chúng em nghiên cứu Card DSP TMS320F28335 của hãng Texas Instruments kết hợp với phần mềm Matlab SIMULINK của hãng Mathworks để phục vụ cho việc dùng ắc quy 12V DC cho bộ nghịch lưu áp ba pha 2 bậc. Là một sinh viên trường kỹ thuật muốn hòa nhập vào sự phát triển của xã hội đòi hỏi phải có những kiến thức cơ bản để làm chủ máy móc thiết bị hiện đại. Do đó chúng em đã chọn đề tài “Nghịch lưu 3 pha hai bậc sử dụng nguồn Ắc quy 12VDC điều khiển bằng card DSPF28335” để làm đề tài tốt nghiệp. Ngoài việc cố gắng nổ lực của cả nhóm còn có sự giúp đỡ của các thầy cô và các bạn để hoàn thành tốt đề tài được giao. Tuy nhiên việc sơ suất và thiếu sót là không thể tránh khỏi. Mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài hoàn chỉnh hơn. Nhóm thực hiện đề tài Phạm Hoàng Trọng Lê Minh Tuấn
5. LỜI CẢM ƠN  Trong suốt quá trình làm đồ án, nhóm thực hiện đã nhận được nhiều sự giúp đỡ cũng như động viên từ các Thầy/Cô và các bạn để đồ án hoàn thành đúng tiến độ và đạt được những yêu cầu đã đề ra ban đầu. Đầu tiên, nhóm thực hiện xin gửi lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô giảng dạy tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là quý thầy cô khoa Điện - Điện Tử đã giảng dạy và cung cấp những kiến thức bổ ích tạo tiền đề quan trọng cho nhóm thực hiện đồ án này. Nhóm xin trân trọng gởi đến giáo viên hướng dẫn Thầy Th.S Đỗ Đức Trí lời cảm ơn sâu sắc nhất. Thầy đã tận tình hướng dẫn, định hướng, cung cấp các kiến thức và thiết bị quan trọng giúp nhóm có điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Nhóm thực hiện cũng xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ và giúp đỡ nhiệt tình của Thầy Dư, Thầy . trong thời gian qua. Nhóm cảm ơn sự giúp đỡ, động viên của các anh chị khóa trên và các bạn cùng khoá trong quá trình thực hiện đồ án cũng như trong suốt thời gian học tại Trường Đai học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh. Cuối cùng, nhóm cũng xin bày tỏ lòng biết ơn thư viện trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh đã cung cấp các luận văn và tài liệu tham khảo cần thiết liên quan đến đề tài. Nhóm thực hiện: Phạm Hoàng Trọng Lê Minh Tuấn vi
6. MỤC LỤC Chƣơng I: TỔNG QUAN 10 1.1. Đặt vấn đề 10 1.2. Mục Tiêu Đề tài 11 1.3. Đối Tƣợng Nghiên Cứu 12 1.4. Giới Hạn Đề Tài 12 1.5. Phƣơng Pháp Và Phƣơng Tiện Nghiên Cứu 12 1.6. Nội Dung Đồ Án 13 Chƣơng II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 2.1 Lý Thuyết Mạch Tăng Áp DC-DC 14 2.1.2 IC UCC3817 14 2.1.2.1 Giới Thiệu IC UCC3817 14 2.1.2.2 Sơ Đồ Chân Và Cấu Tạo 14 2.1.2.3 Nguyên Tắt Hoạt Động 15 2.1.3 IC 7720-1A 16 2.1.3.1 Giới Thiệu Về IC 7720-1A 16 2.1.3.2 Sơ Đồ Cấu Tạo Và Chức Năng Của Từng Chân 17 2.2 Lý Thuyết Về Biến Tần 18 2.2.1 Phân Loại 18 2.2.1.1 Biến Tần Trực Tiếp 19 2.2.1.2 Biến Tần Gián Tiếp 19 2.2.2 Phƣơng Thức Điều Khiển 20 vii
7. 2.2.2.1 Phân Loại 20 2.2.2.2 Điều Chế Theo Phƣơng Pháp Spwm 20 2.3 Giới Thiệu Về Dsp F28335 25 Chƣơng III: CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG 29 3.1 Phần Mềm Sử Dụng 29 3.2 Hƣớng Dẫn Cài Đặt Phần Mềm 29 3.3 Thử Phần Mềm 32 3.3.1 Sau Khi Cài Đặt Đúng Theo Hƣớng Dẫn Trên Ta Tiến Hành Thử Kết Nối 32 3.3.2 Các Khối Chức Năng Hỗ Trợ Của Matlab Cho DSP 35 3.3.3 Viết Nhúng Test Led 38 Chƣơng IV: MÔ TẢ PHẦN CỨNG 39 1.1 Sơ Đồ Các Khối Trong Phần Cứng 39 1.2 Các Khối Trong Phần Cứng 40 1.2.1 Mạch Tăng Áp DC –DC cho Mạch Công Suất 40 1.2.2 Mạch Nguồn Kích IGBT 41 1.2.3 Mạch Công Suất 41 1.2.4 Mạch Kích IGBT 42 Chƣơng V: KẾT QUẢ 43 5.1 Kết Quả Mô Phỏng Và Trên Mô Hình Thực Tế 43 5.1.1 Dạng Sóng Ngõ Ra Pha A, A‘ 43 5.1.2 Dạng Sóng Ngõ Ra Pha B, B‘ 44 5.1.3 Dạng Sóng Ngõ Ra Pha C, C‘ 45 5.1.4 Dạng Sóng Điện Áp Ngõ Ra Pha A, B, C 46 viii
8. 5.2 Kết Quả Thực Tế 48 5.2.1 Phần Lý Thuyết 48 5.2.2 Phần Thực Hành 48 Chƣơng VI: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 49 ix
9. DANH SÁCH CÁC HÌNH STT Hình Tên hình Trang IC UCC3817 1 2.1 14 Sơ đồ cấu tạo IC UCC3817 2 2.2 14 IC 7720-1A 3 2.3 16 4 2.4 Sơ đồ cấu tạo IC 7720-1A 17 5 2.5 Cấu trúc một bộ biến tần gián tiếp 19 6 2.6 Nguyên lý điều chế SPWM một pha 21 7 2.7 Sơ đồ mạch nghịch lưu 3 pha sử dụng IGBT 22 Chức năng tương đương của IGBT trong bộ nghịch lưu áp ba 8 2.8 pha 22 9 2.9 Nguyên lý điều chế SPWM ba pha 23 10 2.10 Sơ đồ các khối chức năng trong DSP F28335 26 11 2.11 Địa chỉ các vùng nhớ DSP F28335 28 12 4.1 sơ đồ mạch UCC3817_ 7720-1A 40 13 4.2 Sơ đồ mạch nguồn 41 14 4.3 Sơ đồ mạch công suất 41 15 4.4 Sơ đồ mạch kích 42 16 5.1 Dạng sóng chân điều khiển ngõ ra pha A, A’ 43 17 5.2 Dạng sóng chân điều khiển ngõ ra pha B, B’ 44 18 5.3 Dạng sóng chân điều khiển ngõ ra pha C, C’ 45 19 5.4 Dạng sóng điện áp ngõ ra pha A 46 20 5.5 Dạng sóng điện áp ngõ ra pha B 46 xiii
10. 21 5.6 Dạng sóng điện áp ngõ ra pha C 47 22 5.7 Áp cho cả ba pha A, B, C 47 xiv
11. CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU Chương I TỔNG QUAN 1.1. Đặt Vấn Đề: Nhƣ chúng ta đã biết thì nguồn điện là một phần rất quan trọng đối với một mạch điện hay một hệ thống điện nào đó. Nguồn điện ảnh hƣởng trực tiếp đến hoạt động của mạch hay hệ thống. Đối với mỗi mạch điện hay hệ thống nó cần đòi hỏi các nguồn đầu vào khác nhau từ một nguồn đầu vào cố định hay có sẵn. Nguồn DC đƣợc sử dụng rất rộng rãi và đƣợc sử dụng hầu hết trong các mạch điện hay các hệ thống điện. Nhƣng để sử dụng nguồn DC vào hệ thống của mình thì nguồn DC này cần phải đƣợc biến đổi thành nguồn DC khác hay nhiều nguồn DC cung cấp cho hệ thống. Ví dụ nhƣ mình có 1 nguồn đầu vào là 12V mà hệ thống của mình nó chạy tới 220V thì lúc này chúng ta phải biến đổi điện áp từ 12V lên 220V để chạy đƣợc hệ thống của chúng ta. Hiện nay thì nguồn xung hay nói cách khác nó là các bộ nguồn biến đổi DC-DC nó đƣợc sử dụng phổ biến hầu hết trên các mạch điện và các hệ thống điện tự động. Với ƣu điểm là khả năng cho hiệu suất đầu ra cao, tổn hao thấp, ổn định đƣợc điện áp đầu ra khi đầu vào thay đổi, cho nhiều đầu ra khi với một đầu vào Sự lôi cuốn bởi vấn đề mới trong hệ thống tự động hóa, bởi những lợi ích nó mang lại cho con ngƣời đã khiến nhóm em bị cuốn hút vào những vấn đề ấy. Chính vì vậy, nhóm thực hiện chọn đề tài: “Nghịch lưu 3 pha hai bậc sử dụng nguồn Ắc quy 12VDC điều khiển bằng card DSPF28335”. Khi hoàn thành xong đề tài này, thiết nghĩ sẽ đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con ngƣời trong xã hội, nâng cao chất lƣợng cuộc sống, tiến đến một thế giới thông minh, thoải mái và tiện nghi hơn. Bộ DSP đƣợc lựa chọn là của hãng Texas Intrument (TI) mang số hiệu F28335 có giá thành tƣơng đối phù hợp, thƣơng hiệu uy tín, các khối lệnh đƣợc hỗ trợ trong Matlab khá đầy đủ, mang các đặc điểm cơ bản mà đa số các DSP khác đều có. Mô hình biến tần đƣợc xây dựng theo phƣơng pháp điều chế độ rộng xung sử dụng kỹ thuật so sánh giữa sóng tam giác và sóng sin mẫu để tạo ra xung kích cho các
12. CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU IGBT (hay còn gọi là phƣơng pháp sin PWM). So với phƣơng pháp điều chế sáu bƣớc phƣơng pháp này sẽ tận dụng đƣợc khả năng phát xung tần số cao của DSP, giúp cho dòng điện qua tải có dạng gần sin hơn .Giữa các kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) nhƣ HPWM và SV PWM thì phƣơng pháp sin PWM có phần lý thuyết khá đơn giản, dễ hiểu, rất thích hợp cho việc nghiên cứu đề tài trong một khoảng thời gian hạn chế. 1.2. Mục Tiêu Đề tài: 1.2.1. Mục Tiêu Chung: Xây dựng mô hình tăng áp DC – DC, mô hình biến tần theo phƣơng pháp điều chế độ rộng xung, nhằm đƣa ra một hƣớng nghiên cứu mới về công nghệ chế tạo biến tần, đơn giản, giá thành thấp, có tính thực tiễn cao. 1.2.2. Mục Tiêu Cụ Thể: Nhiệm vụ của đồ án là thực hiện các yêu cầu sau:  Mô phỏng mô hình biến tần trên cơ sở lý thuyết về điều chế độ rộng xung.  Thi công phần cứng mô hình mạch tăng áp và mô hình biến tần.  Ứng dụng các hỗ trợ của phần mềm Matlab và CCS Programmer để lập trình nhúng và biên dịch.  Sử dụng DSP để xuất xung điều khiển, giám sát hoạt động của hệ thống và xử lý tín hiệu điều khiển.  Nhờ vào hình ảnh trực quan mô phỏng trên Matlab ta có thể nắm vững hơn những lý thuyết đã đƣợc học, mối liên hệ giữa các môn học và ứng dụng vào thực tế. 1.3. Đối Tượng Nghiên Cứu: Bộ DSP F28335 của hãng Texas Intrument, mạch tăng áp DC-DC, Mạch điều khiển nghịch lƣu 3 pha 2 bậc 1.4. Giới Hạn Đề Tài: Phần lý thuyết:  Tìm hiểu về mạch tăng áp DC -DC
13. CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU  Tìm hiểu về cơ sở lý thuyết về biến tần PWM.  Tìm hiểu về DSP F28335.  Tìm hiểu về các hỗ trợ Matlab cho lập trình DSP, đối với DSP chỉ chú trọng đến các khối lệnh đƣợc sử dụng.  Việc lựa chọn thông số cho khối PID trong phần mô phỏng nằm ngoài phạm vi nghiên cứu của đề tài. Phần thực hành:  Thi công mạch tăng áp, mạch công suất, mạch nguồn, mạch kích IGBT, xây dựng mô hình tải RL.  Mô phỏng trên Matlab.  Viết nhúng cho DSP. 1.5. Phương Pháp Và Phương Tiện Nghiên Cứu: Phương pháp nghiên cứu:  Khảo sát các IC chuyên dụng.  Khảo sát một vài phần trong biến tần thực tế để thiết kế và thi công mạch công suất.  Dựa vào lý thuyết tiến hành mô phỏng, ghi nhận kết quả đạt đƣợc, so sánh chỉnh sửa.  Tham khảo tài liệu của nhà hãng Texas Intrument tại www.ti.com.  Nguồn tài liệu từ internet, thƣ viện trƣờng ĐHSP Kỹ Thuật TPHCM Phương tiện nghiên cứu:  Máy tính cá nhân.  Bộ DSP F28335.  Phần mềm Matlab và CCStudio.  Cùng một số các thiết bị và dụng cụ đo lƣờng khác: Bo mạch, đồng hồ VOM, máy dao động kí 1.6. Nội Dung Đồ Án:
14. CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU  Chương 1: Tổng quan.  Chương 2: Cơ sở lý thuyết.  Trình bày lý thuyết về mạch tăng áp DC-DC.  Trình bày sơ lƣợc về lý thuyết của việc sử dụng biến tần và điều chế độ rộng xung  Giới thiệu sơ lƣợc DSP F28335.  Chương 3: Phần mềm sử dụng. Sơ lƣợc về hai phần mềm đƣợc sử dụng là Matlab Và Code Compose Studio (hƣớng dẫn cài đặt, thử kết nối chạy chƣơng trình test led.)  Chương 4: Thuật toán và mã nhúng. Lƣu đồ giải thuật, mô phỏng và mã nhúng.  Chương 5: Kết quả. Sơ lƣợc phần cứng mô hình và sơ đồ các mạch điện.  Chương 6: Kết luận và hướng phát triển. Những kết quả đạt đƣợc.
15. CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chƣơng II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý Thuyết về mạch tăng áp DC –DC 2.1.2 IC UCC3817 2.1.2.1 Giới thiệu IC UCC3817 Hình 2.6: IC UCC3817 2.1.2.2 Sơ đồ chân và cấu tạo Trang 3
16. CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo IC UCC3817  Nhiệm vụ của các chân: . Chân 1 nối đất. . Chân 2 Chân giới hạn dòng đỉnh. . Chân 3 đầu ra bộ khuếch đại dòng. . Chân 4 đầu vào dòng khuếch đại không đảo. . Chân 5 Bộ tich hợp giữa ngõ ra và đầu vào dòng khuếch đại đảo. . Chân 6 Đầu vào dòng AC. . Chân 7 Ngõ ra áp khuếch đại. . Chân 8 Tín hiệu chuyển đổi nguồn nuôi. . Chân 9 Ngõ ra áp tham khảo. . Chân 10 Chân quá áp/kích hoạt. . Chân 11 Ngõ vào áp khuếch đại đảo. . Chân 12 Dòng chuyển đổi tần số. . Chân 13 Chân khởi động mềm. . Chân 14 tần số dao động. . Chân 15 Nguồn Vcc. . Chân 16 Chân điều khiển. 2.1.2.3 Nguyên tắc hoạt động: Đầu tiên, mạch dường như chỉ cần một bước điều chỉnh điện áp đầu ra tăng. Nó thực hiện việc này bằng cách sử dụng điện áp đầu vào như là một tín hiệu tham khảo sinewave hiện hành. Thông tin này được so sánh với dòng đầu vào thực tế (được xác định bởi một cảm biến điện trở) để tạo ra một tín hiệu lỗi. Tín hiệu lỗi này được xử lý và kết hợp với các tín hiệu lỗi điện áp đầu ra và một tín hiệu điện áp nguồn chuyển tiếp để tạo thành đầu vào điều khiển bộ điều biến độ rộng xung (PWM). PWM sẽ khiến cho việc chuyển đổi hoạt động, thường là một FET hoặc IGBT, kết thúc vòng lặp điều khiển để tạo ra các đầu vào hình sin mong muốn. Có hai vòng lặp điều khiển, điện áp và dòng điện, cộng với một tín hiệu mở nguồn cấp dữ liệu điện áp hồi tiếp. Ý tưởng cơ Trang 4
17. CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT bản là các vòng lặp điều khiển hiện nay phải đáp ứng đủ nhanh để dòng vào hình sin trong suốt chu kỳ đầu vào 60 Hz. Thông thường, băng thông là khoảng 10kHz đến 100kHz cho tần số chuyển mạch. Để hiểu được quá trình xử lý và kết hợp các tín hiệu của vi mạch điều khiển, ta cần kiểm soát điện áp hoặc dòng điện. Hoạt động đúng, tức đầu vào thực tế cho điện áp ra không đổi (hiệu suất 100%) mặc dù có sự khác biệt về điện áp đầu vào. Ví dụ, nếu điện áp đầu vào tăng gấp đôi hiện tại thì phải được giảm đi một nửa nếu điện là vẫn như cũ. Điều khiển IC thực hiện việc này bằng cách lấy điện áp đầu vào và chia điện áp ra bình phương. 2.1.3 IC 7720-1A 2.1.3.1 Giới thiệu về IC 7720-1A Hình 2.8: IC 7720-1A IC 7720-1A là một loại IC tích hợp gồm cầu diode, IGBT, cảm biến nhiệt, diode. Trang 5
18. CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.3.2 Sơ đồ cấu tạo và chức năng của từng chân Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo IC 7720-1A  Chức năng các chân . Chân 1, 13 Nguồn AC vào . Chân 2, 12 Nguồn DC ra . Chân 3, 4 Cực máng . Chân 5 Anode Diode . Chân 6 Cathode Diode . Chân 7,8 TH1, TH2 ( cảm biến nhiệt) . Chân 9 Cực cổng. . Chân 10, 11 Chân nguồn. Trang 6
19. CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Đặc điểm và lợi ích Module này có tất cả các thành phần năng lượng cần thiết để cung cấp sự điều chỉnh hệ số công suất trong một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi.  Cầu chỉnh lưu  Diode đầu ra platinum xung  500V 0,1 Ω Max. FET (7720-1A) . Cung cấp sử dụng tối ưu dòng hiện tại . Cho phép cung cấp điện áp đáp ứng yêu cầu hài hòa . Thiết kế Mô-đun làm giảm chi phí của tản nhiệt . Tiết kiệm không gian và thời gian lắp ráp . Chi phí thấp . Cảm biến nhiệt độ nội bộ . Thay thế vào mỗi TO-220 TO-247 hoặc chất bán dẫn điện rời rạc . Tùy chỉnh module có sẵn để đáp ứng yêu cầu cụ thể như: - Ổ đĩa động cơ - Bộ khuyếch đại điện servo - Trình điều khiển Solenoid - Chuyển tiếp trạng thái rắn - 3 pha cầu chỉnh lưu - 2.2 Lý Thuyết Về Biến Tần 2.2.1 Phân loại Biến tần thường được chia làm hai loại: Biến tần trực tiếp Biến tần gián tiếp Trang 7
20. CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.2.1.1. Biến tần trực tiếp Biến tần trực tiếp là bộ biến đổi tần số trực tiếp từ lưới điện xoay chiều không thông qua khâu trung gian một chiều. Tần số ra được điều chỉnh nhảy cấp và nhỏ hơn tần số lưới ( f1 < flưới ). Loại biến tần này hiện nay ít được sử dụng. 2.2.1.2. Biến tần gián tiếp Việc biến đổi tần số cần thông qua khâu trung gian một chiều vì vậy có tên gọi là biến tần gián tiếp. Đây là loại được sử dụng trong đề tài  Sơ đồ cấu trúc bộ biến tần gián tiếp: Hình 2.10: Cấu trúc một bộ biến tần gián tiếp  Chức năng của các khối nhƣ sau: . Chỉnh lưu: Chức năng của khâu chỉnh lưu là biến đổi điện áp xoay chiều (một pha hoặc ba pha) thành điện áp một chiều. Chỉnh lưu có thể là không điều chỉnh hoặc có điều chỉnh. Ngày nay đa số chỉnh lưu là không điều chỉnh, vì điều chỉnh điện áp một chiều trong phạm vi rộng sẽ làm tăng kích thước của bộ lọc và làm giảm hiệu suất bộ biến đổi. Nói chung chức năng biến đổi điện áp và tần số được thực hiện bởi nghịch lưu thông qua luật điều khiển. Trong các bộ biến đổi công suất lớn, người ta thường dùng chỉnh lưu bán điều khiển với chức năng làm nhiệm vụ bảo vệ cho toàn hệ thống khi quá tải. Tùy theo tầng nghịch lưu yêu cầu nguồn dòng hay nguồn áp mà bộ chỉnh lưu sẽ tạo ra dòng điện hay điện áp tương đối ổn định. . Lọc: Bộ lọc có nhiệm vụ san phẳng điện áp sau chỉnh lưu. Trang 8
21. CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT . Nghịch lưu: Chức năng của khâu nghịch lưu là biến đổi dòng một chiều thành dòng xoay chiều có tần số có thể thay đổi được và làm việc với phụ tải độc lập. 2.2.2 Phƣơng thức điều khiển 2.2.2.1 Phân loại Có hai phương pháp điều chế cơ bản là:  Điều chế theo phương pháp sin PWM (SPWM)  Điều chế vectơ 2.2.2.2 Điều chế theo phƣơng pháp SPWM Phương pháp điều chế SPWM tạo ra điện áp xoay chiều trên tải nhờ vào sự đóng ngắt các khóa IGBT theo một quy luật nhất định. Để tạo ra xung kích cho IGBT phải có sự phối hợp của các khối như: Khối sin mẫu, khối sóng mang tam giác, khối so sánh. Khối sóng mang tạo ra tín hiệu xung giác vtri. Khối sin mẫu tạo ra tín hiệu sin chuẩn vc (gọi là tín hiệu điều khiển). Việc thay đổi tần số và điện áp để đảm bảo (U/f= const) sẽ do khối tạo sóng sin mẫu thực hiện, khối sóng mang tạo sóng tam giác có tần số không đổi ( 2,5Khz), khối so sánh sẽ so sánh hai dạng sóng này và tạo ra sóng vuông có độ rộng thay đổi (xung điều khiển) để kích dẫn IGBT.  Điều chế SPWM một pha: Nếu xung vuông điều khiển này được cấp cho bộ nghich lưu một pha, thì ở ngõ ra sẽ thu được dạng xung điện áp mà thành phần điều hòa cơ bản có tần số bằng tần số tín hiệu điều khiển vc và biên độ phụ thuộc vào nguồn điện một chiều cấp cho bộ nghịch lưu và tỷ số giữa biên độ sóng sin mẫu và biên độ sóng mang. Tần số sóng mang lớn hơn rất nhiều tần số tín hiệu điều khiển. Trang 9
22. S K L 0 0 2 1 5 4