TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
Khoa Điện - Điện tử

TIỂU LUẬN
ĐIỆN TỬ CÔNG
SUẤT
Giảng viên hướng dẫn: Hồng Phú An
Nhóm SVTH:
1. Vũ Xn Trường
2.Vũ Văn Hiếu
3. Lê Trí Hạnh
4. Nguyễn Văn Tồn
5. Đỗ Huy Khánh
Lớp: DHDI5LTTB
Thái Bình, ngày 18 tháng 10 năm 2010

Lời nói đầu
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ các ứng dụng của khoa học kỹ
thuật trong công nghiệp, đặc biệt là trong công nghiệp điện tử thì các thiết bị
đện tử có công suất lớn cũng được chế tạo ngày càng nhiều. Và đặc biệt các
ứng dụng của nó vào các ngành kinh tế quốc dân và đời sống hàng ngày đã và
đang được phát triển hết sức mạnh mẽ.
Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu ngày càng nhiều và phức tạp của công
nghiệp thì các ngành điện tử công suất luôn phải nghiên cứu và tìm ra giải pháp
tối ưu nhất. Đặc biệt với chủ trương CNH- HĐH của nhà nước, các nhà máy, xí
nghiệp cần phải thay đổi, nâng cao để đưa công nghệ tự động điều khiển vào
trong sản xuất. Do đó đòi hỏi phải có thiết bị và phương pháp điều khiển an
toàn chính xác. Đó là nhiệm vụ của ngành điện tử công suất cần phải giải quyết.
Để giải quyết vấn đề này thì nước ta cần phải đội ngũ thiết kế đông đảo
và tài năng.Do đó bài tập lớn điện tử công suất là một bài kiểm tra khảo sát kiến

D dẫn ( p/c thuận)
ud = u2
uD = 0
- Ở bán kỳ âm : π < θ < 2π
D tắt ( p/c nghịch)
ud = 0 id= 0
uD = u2
- Điện áp trung bình trên tải:
- Dòng trung bình qua tải:
- Điện áp ngược cực đại trên diod:
- Trị hiệu dụng của dòng chảy qua cuộn thứ cấp
MBA:
π
2
2U
U
d
=⇒
R
U
I
d
d
=
2maxN
U2U
−=
R
U
I

θ
u
2
2ππ
E
U
m
-U
m
0
0
π
2π
ωτ
θ
1
θ
2
1.1.1.2.Tải RE
- Ở bán kỳ dương : 0 < θ < π
* Khi 0 < θ < θ1 & θ2 < θ < π
u2 < E
D tắt ( p/c nghịch)
ud = E id= 0
uD = u2 - E
* Khi θ1 < θ < θ2
D dẫn ( p/c thuận)
ud = u2
uD = 0
- Ở bán kỳ âm : π < θ < 2π

EUU
N
−−=
2max
2
∫
π
θ
π
=
2
0
2
22
di
2
1
I

R
u
21
u
d
u
1
D
1
u
22

1.1.2.Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ
1.1.2.1.Tải R
* Ở bán kỳ đầu : 0 < θ < π
u21>0 & u22 < 0
D1 dẫn ( p/c thuận)
D2 tắt ( p/c nghịch)
ud = u21
uD2 = u22 – u21
* Ở bán kỳ kế tiếp : π < θ < 2π
u21 < 0 & u22 > 0
D1 tắt ( p/c nghịch)
D2 dẫn ( p/c thuận)
ud = u22
uD1 = u21 – u22
- Điện áp trung bình trên tải:
- Dòng trung bình qua tải:
- Dòng trung bình qua mỗi diod:
- Điện áp ngược cực đại trên diod:
- Trị hiệu dụng của dòng chảy qua mỗi cuộn thứ cấp MBA:
π
2
22 U
U
d
=⇒
R
U
I
d
d

u
d
π
2π
0
U
m
θ
1
θ
2
ωτ
O
’
E
* Ở bán kỳ đầu : 0 < θ < π
u21>0 & u22
< 0
- Khi u21<E
D1 & D2 tắt ( p/c nghịch)
ud = E
uD1 = u21 – E
uD2 = u22 – E
- Khi u21>E
D1 dẫn ( p/c thuận)
D2 tắt ( p/c nghịch)
ud = u21
uD2 = u22 – u21
*Ở bán kỳ kế tiếp : π < θ < 2π
u21 < 0 & u22 > 0

)sin
T
cos
(
R
U22
I
T
2
R
E
cos
R
U22
I
sinU2E
T
2
d
R
EsinU2
1
I
d
R
EsinU2
2
1
I
1

θ
−θ
π
=
θ
−θ
π
=
∫
∫
θ
θ
π
2
I
I
d
D
=
2maxN
U22U
−=
∫
π
θ
π
=
2
0
2

2π
0
U
m
U
m
-U
m
0
θ
u
N
π
2π
0
-U
m
1.1.3.Mạch chỉnh lưu cầu
1.1.3.1.Tải R
- Giá trị trung bình và dòng trung bình chỉnh lưu cũng như trường
hợp chỉnh lưu hai nửa chu kỳ
- Dòng trung bình chảy qua tải:
- Trị trung bình của dòng chảy qua mỗi diod :
- Điện áp ngược cực trên mỗi diod:
- Trị hiệu dụng của dòng chảy qua cuộn thứ cấp MBA :
2d
0
2d
U
22

D
=
θθ
π
=
∫
π
2mmaxN
U2UU
−=−=
d2
0
2
2
2
2
0
2
2
II
dsin
1
R
U2
I
d
R
sinU2
1
I

3
D
4
u
2
R
E
θ
1
θ
2
u
d
θ
E
θ
u
2
2ππ
E
U
m
-U
m
0
0
π
2π
ωτ
1.1.3.2.Tải RE

i
2
d
−−
=

- Trị trung bình dòng điện chạy qua tải:
- Dòng trung bình qua mỗi diod:
-
Điện áp ngược cực đại trên mỗi diod:
-
Trị hiệu dụng của dòng chảy qua mỗi cuộn thứ cấp MBA:
- Mà i2 = id
Nếu dời gốc tọa độ từ O sang O’, ta có:
Mà θ2 = π – θ1
ωτ = π – 2θ1






θ
τ
−
π
θ
=⇒
θ
−θ

1
I
2
1
2
I
I
d
D
=
2mmaxN
U2UU
−=−=
∫
π
θ
π
=
2
0
2
22
di
2
1
I
θ
−
=
cos

2
2
TR
EU2
I
2
2
τ
−
=⇒

θ
1
θ
2
u
d
θ
E
θ
u
2
2ππ
E
U
m
-U
m
0
0

Le
−=
θ=
cosU2u
2d
2
L
π
=
∑
∞
=
θ+=
1n
n
0
d
ncosa
2
a
u
dt
di
Lu
a
a
=
θ=θ
π
=

0
dD
=θ
π
=
∫
π
( )
d
0
2
d2
IdI
2
1
I
=θ
π
=
∫
π

u
2a
u
2b
u
2c
R
E

E
U
m
-U
m
1.2.Mach chỉnh lưu nguồn 3 pha
1.2.1.Mạch chỉnh lưu hình tia
1.2.1.1.TẢI RE
Trường hợp 0 < E < Um/2 nên dòng qua tải id liên tục
Điện áp trung bình trên tải Ud :
Do trong mạch chỉ có 1 trong 3 diod luân phiên dẫn,
khi điện áp ở anod pha nào dương nhất. Nên dạng
sóng điện áp ngõ ra trong một chu kỳ sẽ có 3 đọan
cong hình sin giống nhau. Do đó công thức tính điện
áp trung bình là:
3
π2
+θsinU2=u
3
π2
θsinU2=u
θsinU2=u
2c2
2b2
2a2
R
Eu
=i
d
d


Dòng trung bình qua tải Id :
Dòng trung bình qua mỗi diod:
Điện áp ngược cực đại trên mỗi diod:
R
EU
I
d
d
−
=
3
I
I
d
D
=
2maxN
U6U
−=

θ
u
2a
u
2b
u
2c
θ
u

θ
2
0
’
Trường hợp Um/2<E<Um
Trường hợp nên dòng qua tải id gián đọan
Dòng trung bình qua tải:
Các diod trong mạch chỉ dẫn khi điện áp trên các cực anod lớn hơn
E và ngưng dẫn khi nhỏ hơn E. Nên dạng sóng dòng điện qua tải
trong một chu kỳ sẽ có 3 đọan cong hình sin giống nhau và không
liên tục. Do đó công thức tính dòng điện trung bình được viết lại là:
Dòng trung bình qua mỗi diod:
Trị hiệu dụng của dòng chảy qua mỗi cuộn thứ cấp máy biến áp:
m
m
UE
2
U
<<
R
Eu
i
d
d
−
=
∫
=
π2
0

U23
I
θsinU2E
θd
R
EθsinU2
π2
3
I
2
1
3
I
I
d
D
=
∫
=
π2
0
2
d2
θdi
π2
1
I

i
d

p = 3 . Khai triễn chuỗi Fourier của ud
Với ; n = 0, 1, 2, 3, . . . .
Với n = 0 =>
Do đó
Với n = 1 =>
θcosU2u
2d
=
3
2
2
π
=L
L
πθn
cosa
L
πθ2
cosa
L
πθ
cosa
2
a
u
n21
o
d
++++=


π2
U63
2
a
==
π8
U63
a
θd
L
πθ
cosθcosU2
π
6
a
2
1
3
π
0
21
=
=
∫

Nếu dừng lại ở 2 số hạng đầu của chuỗi ta có:
Nếu dùng 1 điện cảm L nối tiếp vào mạch tải ,thì dòng tải sẽ xem như được nắn thẳng, id = Id
Phương trình mạch tải:
Thế ud bằng biểu thức giải tích và coi id = Id + ia
Ta có :

LRiRIEθ3cos
π8
U63
U
a
dd
2
d
+++=+
θ3cos
π8
U63
=
dt
di
L
2
a
dt
di
LRi
a
a
<<
R
EU
I
d
d
−

d2
==
∫

1.2.2.Mạch chỉnh lưu hình cầu
Trong sơ đồ này nếu ta chọn điện áp thứ cấp u2a làm góc
pha ,ta có :
Trong đó : θ = ωt
Để chỉnh lưu điện áp này người ta dùng hai nhóm diod :
nhóm diod catod chung gồm 3 diod D1 ,D2 ,D3 và
nhóm diod anod chung gồm 3 diod D4 ,D5 ,D6

)
3
2
sin(2
)
3
2
sin(2
sin2
22
22
22
π
θ
π
θ
θ
+=

θ
0
2π
U
d
U
2
U
m
-U
m
0
2π
θ
1.2.2.1.Tải R
Nguyên lý họat động:
Trong khoảng : u2a dương nhất và u2b âm nhất
nên hai diod D1 và D5 dẫn. Dòng điện đi từ u2a → D1→ tải R
→ D5 → u2b. Lúc này điện áp trên tải là: ud = u2a – u2b
Trong khoảng : u2a dương nhất và u2c âm nhất
nên hai diod D1 và D6 dẫn. Dòng điện đi từ u2a → D1→ tải R
→ D6 → u2c. Lúc này điện áp trên tải là: ud = u2a – u2c
Trong khoảng : u2b dương nhất và u2c âm nhất

nên hai diod D2 và D6 dẫn. Dòng điện đi từ u2b → D2→ tải R
→ D6 → u2c. Lúc này điện áp trên tải là: ud = u2b –
u2c
Trong khỏang : u2b dương nhất và u2a âm nhất
nên hai diod D2 và D4 dẫn. Dòng điện đi từ u2b → D2→ tải R
→ D4 → u2a. Lúc này điện áp trên tải là: ud = u2b –

Trong khỏang : u2c dương nhất và u2a âm nhất nên
hai diod D3 và D4 dẫn. Dòng điện đi từ u2c → D3→ tải R → D4 → u2a. Lúc này
điện áp trên tải là: ud = u2c – u2a
Trong khỏang : u2c dương nhất và u2b âm nhất nên
hai diod D3 và D5 dẫn. Dòng điện đi từ u2c → D3→ tải R → D5 → u2b. Lúc này
điện áp trên tải là: ud = u2c – u2b

Như vậy trong một thời điểm chỉ có 2 trong 6 diod dẫn cho dòng qua tải.
- Trị trung bình điện áp trên tải :
- Trị trung bình của dòng qua tải:

- Trị trung bình của dòng qua mỗi diod:
- Điện áp ngược cực đại trên diod:
6
11
2
3
π
≤θ≤
π
6
2
6
11 π
+π≤θ≤
π
π
θ
π
π

R
D
1
D
2
D
3
D
4
D
5
D
6
U
d
u
2a
u
2b
u
2c
E
U
2
U
m
-U
m
0
2π

π
θ
π
π
2
2
0
63
2
1
U
U
duU
d
dd
=⇒
=
∫
R
EU
I
d
d
−
=
3
d
D
I
I =

=
R
EU
I
d
d
−
=
3
I
I
d
D
=
3
2
IθdI
π2
2
I
d
3
π2
0
2
d2
==
∫

1.3.CHỈNH LƯU VỚI TỤ LỌC