Download miễn phí Đồ án Bộ biến đổi nguồn DC/DC cộng hưởng mạch cộng hưởng LLC



Mạch cộng hưởng LLC lọc các dòng điều hòa bậc cao và chỉcho phép dòng điện hình sin
được đi qua, kểcảkhi tín hiệu cấp cho mạch cộng hưởng là điện áp có dạng xung vuông.
Sựxấp xỉ: giảsửchỉcó thành phần cơbản của điện áp dạng xung vuông ở đầu vào mạch
cộng hưởng biến đổi thành dòng điện đầu ra. nhưvậy sóng xung vuông ở đầu vào có thể được
thay thếbởi thành phần cơbản của nó:
Bởi vì mạch chỉnh lưu bên phía thứcấp làm việc nhưmột MBA trởkháng nên điện trởtải
tương đương là khác với điện trởtải thực tế. Mạch điện bên phía thứcấp được thay thếbởi một
nguồn dòng hình sin ( Iac) và một điện áp xung vuông ( VRI) xuất hiện ở đầu vào để chỉnh lưu.


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-09-do_an_bo_bien_doi_nguon_dcdc_cong_huong_mach_cong.BZWdVbj4O8.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-3850/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

điện cảm rò vào thành phần cộng hưởng.
Bien-Thao-Tien-Phuong-Hoang
TD
H K
53
-D
H B
ac
h K
ho
a H
a N
oi
Chương 1: Tìm hiểu và phân tích công nghệ
1.1.2 Quá trình chuyển mạch sử dụng MOSFET
Trươc kia thyristor được sử dụng rất nhiều trong các bộ biến đổi ,tuy nhiên mỗi thyristor
cần cưỡng bức dòng về không trong quá trình khóa,trong những năm gần đây các van bán
dẫn điều khiển hoàn toàn như MOSFET,GTO,IGBT đã dần thay thế .
Đối với MOSTFET chuyển mạch
trong điều kiện ZCS, van khóa trong điều
kiện dòng điện bằng 0, thì tổn hao khóa
bằng 0. Van mở thì do năng lượng tích lũy
trên diode ngược và tụ kí sinh song song
được giải phóng qua van nên dòng điện qua
van khi mở sẽ có xung đỉnh lớn, gây ra
nhiễu điện từ và tổn hao khi mở van thông
qua điện trở như trên sơ đồ tương
đương.Khi MOSFET chuyển mạch trong
điều kiện ZVS, van sẽ mở trong điều kiện
điện áp trên van bằng 0 vì khi mở thì diode
ngược của van đang dẫn dòng. Do dòng
qua diode ngược của MOSTFET có thời
gian khóa bằng thời gian dẫn dòng của
MOSTFET trước trước khi điện áp phân
cực ngược được đặt lên diode nên không có
áp lực chuyển mạch trên diode
Hình 1.2. Mô hình tương đương của
MOSTFET
Khi khóa van, dòng điện qua van lúc khóa khác 0 và gây ra tổn hao khi khóa, tuy nhiên
dòng lúc này nhỏ và chuyển sang nạp cho tụ kí sinh song song của van, khi diode ngược của van
dẫn dòng thì điện áp ngược trên tụ sẽ được giải phóng trước khi van thông, do đó không có tổn
hao khi mở van và loại trừ được sự tổn hao do sự phóng nạp của tụ kí sinh.
Vì vậy trong thực tế, người ta thường sử dụng MOSTFET làm việc trong điều kiện chuyển
mạch khi điện áp về bằng 0 (ZVS)..
1.1.3 Phạm vi ứng dụng của các BBĐ cộng hưởng
Hiện nay, trên thế giới đã nghiên cứu và phát triển các BBĐ sử dụng nguyên lý cộng
hưởng trong rất nhiều các ứng dụng quan trọng như sau:
- Chấn lưu điện tử cho đèn khí
- Các thiết bị gia nhiệt (bếp điện từ, lò tui thép, nấu thép)
- Các bộ biến đổi DC-DC tần số cao, mật độ công suất cao dùng trong điện tử viễn
thông và các thiết bị điện tử như TV LCD, sạc laptop,…
1.1 Yêu cầu đối với BBĐ cần thiết kế: -
Điện áp vào
một chiều.
Điện áp ra một chiều Chế độ làm
mát bằng gió
Công suất tải Tần số
415(V) 48(V) Ku Ki
2 2
2.5KW 100KHz
Bien-Thao-Tien-Phuong-Hoang
TD
H K
53
-D
H B
ac
h K
ho
a H
a N
oi
Chương 2.Phân tích và lựa chọn phương án
CHƯƠNG 2:
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
2.1. Phân tích và lựa chọn phương án mạch lực
2.1.1. Phân tích lựa chọn mạch cộng hưởng:
Bộ biến đổi nguồn DC-DC cộng hưởng có sơ đồ khối như sau:
DC AC AC DC
Bộ biến đổi gồm ba khối cơ bản: Nghịch lưu, Cộng hưởng và Chỉnh lưu như hình vẽ.
Để tạo nên cộng hưởng người ta thường sử dụng các mạch cộng hưởng nối tiếp,song
song,song song nối tiếp và đặc biệt mạch cộng hưởng LLC với những ưu điểm khắc phục cho
những nhược điểm mà các mạch cộng hưởng trên gặp phải.
a. Mạch cộng hưởng nối tiếp (SRC):
Hình 2.1. Sơ đồ BBĐ cộng hưởng nối tiếp
Hình 2.2. Đặc tính DC của BBĐ cộng hưởng nối
tiếp
Cấu trúc của mạch cộng hưởng nối tiếp được diễn tả trên hình 2.1, trong đó tụ Cr và cuộn
cảm Lr được mắc nối tiếp với nhau tạo ra khối cộng hưởng, khối cộng hưởng làm việc như một
nguồn dòng, mạch lọc đầu ra chỉ sử dụng tụ lọc để hòa hợp với trở kháng.
Khối cộng hưởng và tải hoạt động như bộ phân chia điện áp, khi ta thay đổi tần số của
điện áp Vd ( điện áp sau nghịch lưu nguồn áp) thì trở kháng của mạch thay đổi, trở kháng này sẽ
chia điện áp vào với tải, khiến cho hệ số khuyếch đại DC của mạch SRC luôn nhỏ hơn 1. Tại tần
số cộng hưởng thì trở kháng của mạch rất nhỏ nên toàn bộ điện áp vào mạch cộng hưởng Vd sẽ
đặt lên tải, vậy hệ số khuyếch đại lớn nhất đạt được là ở tần số cộng hưởng.
Hình 2.2 diễn tả đặc tính của BBĐ. Vùng hoạt động của bộ chuyển đổi nằm bên phải tần
số cộng hưởng fr, đây là vùng đạt điều kiện ZVS, còn nếu ở tần số nhỏ hơn tần số cộng hưởng bộ
biến đổi sẽ làm việc ở vùng ZCS.
Nghịch lưu Chỉnh lưu Cộng hưởng
Bien-Thao-Tien-Phuong-Hoang
TD
H K
53
-D
H B
ac
h K
ho
a H
a N
oi
Chương 2.Phân tích và lựa chọn phương án
Ưu điểm của BBĐ này là có thể làm việc khi đầu ra bị ngắn mạch do tính chất nguồn
dòng của BBĐ, khi giảm tải thì dòng chạy qua van sẽ giảm do đó giảm tổn thất qua van và các
tổn thất khác khi giảm tải vì vậy duy trì được hiệu suất cao khi làm việc trong diều kiện đầy tải.
Nhược điểm của BBĐ này là: trong điều kiện non tải, tần số đóng cắt phải tăng lên rất
cao để điều khiển được điện áp ra do vậy BBĐ này không dùng được trong điều kiện non tải
hay không tải. Hơn nữa, khi điện áp đầu vào tăng, BBĐ sẽ làm việc với tần số lớn hơn so với
tần số cộng hưởng rất nhiều, khi tần số tăng thì trở kháng của khối cộng hưởng cũng tăng, năng
lượng trả lại nguồn đầu vào (năng lượng tuần hoàn) lớn và dòng khi khóa van tăng cao do vậy
tổn thất gặp phải là lớn. Tụ lọc ở đầu ra phải mang dòng với độ đập mạch lớn ,vì vậy BBĐ này
không phù hợp với các ứng dụng có điện áp ra thấp, dòng điện cao.
b. Mạch cộng hưởng song song (PRC):
Hình 2.3. Sơ đồ BBĐ cộng hưởng song song
Hình 2.4. Đặc tính DC của BBĐ cộng
hưởng song song
Bộ biến đổi cộng hưởng song song được chỉ ra như hình 2.3, thành phần tạo nên khối cộng
hưởng là điện cảm cộng hưởng Lr được mắc nối tiếp với tụ điện cộng hưởng Cr, BBĐ được gọi
là bộ biến đổi cộng hưởng song song vì tải được mắc song song với tụ điện cộng hưởng.Tần số
cộng hưởng được tạo nên bởi sự cộng hưởng của Lr và Cr, giống như SCR, ta có vùng hoạt
động của PRC nằm bên phải tần số cộng hưởng để đạt được điều kiện ZVS, trở kháng của mạch
cũng được thay đổi bằng cách thay đổi tần số của điện áp vào Vd.
Ưu điểm: so với SRC khi không tải tần số không phải thay đổi nhiều để giữ được quy
luật của điện áp ra, dòng điện chỉnh lưu là liên tục và phù hợp cho những ứng dụng yêu cầu dòng
điện lớn.
Nhược điểm: so với SRC thì vùng hoạt động của PRC nhỏ hơn nhiều, một vấn đề lớn gặp
phải đối với SRC là năng lượng tuần hoàn cao ngay cả khi không tải, dòng tuần hoàn tăng khi
mà điện áp vào tăng, dòng này lớn hơn so với SRC làm cho dòng khi khóa van tăng. Dòng phía
sơ cấp không phụ thuộc vào điều kiện tải: dòng chính có thể khép vòng qua khối cộng hưởng
ngay cả điều kiện không tải.
c. Mạch cộng hưởng nối tiếp song song (SPRC):
Thành phần chính của bộ biến đổi cộng hưởng nối tiếp song song là mạch cộng hưởng
bao gồm 3 thành phần là điện cảm cộng hưởng Lr, tụ điện cộng hưởng Cr và tụ Cp, mạch cộng
hưởng SPRC có thể xem như là sự kết hợp của SRC và PRC, nó giống với SRC ở chỗ có cuộn
Bien-Thao-Tien-Phuong-Hoang
TD
H K
53
-D
H B
ac
h K
ho
a H
a N
oi
Chương 2.Phân tích và lựa chọn phương án
cảm lọc được thêm v...

---