Bài giảng Điện tử công suất - Chương 5: Bộ biến đổi điện áp một chiều - Lê Minh Phương

ỘT CHIỀU 
18 
Ví dụ ứng dụng 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
- Điều khiển động cơ điện DC 
- Dùng làm nguồn DC dạng switching 
- Ứng dụng trong năng lượng tái tạo (Solar inverter) 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1/21/2013 
10 
19 
Các dạng bộ DC/DC converter 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
DC S uZ
DO
iZ
E
L
R
iS
UDC
S1 D1
S4 D4
DC R L
E iZ
uZ
UDC
S1 D1
S4 D4
DC R L
E iZ
uZ
S3
S2
D3
D2
UDC
20 
Các thông số cơ bản 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tần số đóng ngắt f (Hz) 
 Chu ký đóng ngắt T=1/f 
 Tỷ số thời gian đóng (duty circle) k=T1/T 
Độ nhấp nhô dòng điện cảm IL; 
Tần số đóng ngắt cực đại fmax; 
Điều kiện để dòng điện cảm liên tục; 
Giá trị điện cảm lớn nhất để dòng điện cảm liên tục; 
Thành phần nhấp nhô của điện áp và dòng điện tải, THD; 
Thành phần nhấp nhô của dòng điện nguồn, THD; 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1/21/2013 
11 
21 
DC-choppers 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Để đơn giản hóa việc phân tích, ta 
giả thiết tải là thuần trở. 
Khi khóa S đóng trong khoảng thời 
gian T1, điện áp nguồn xuất hiện 
trên tải. 
Khi khóa S ngắt, điện áp trên tải 
bằng 0. 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1
1
1
0
1
t
O o s s s
t
V v dt V ft V kV
T T
   
O s
O
V kV
I
R R
 
1/2
2
0_ 0
0
1
kT
RMS sV v dt k V
T
 
  
 

22 
Phương pháp điều khiển 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tỷ số thời gian đóng (Duty cycle) được tạo ra bằng các so sánh 
sóng điều khiển (tham chiếu) vcr và sóng răng cưa vr 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
t
T
V
v rr  kT
T
V
V rcr 
cr
r
V
k
V

1/21/2013 
12 
23 
Bô giảm áp - Step-down (Buck) Converter 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL 
1. Xét trường hợp dòng tải liên tục 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Hoạt động của bộ giảm áp với tải RL có thể chia làm hai chế độ. 
Trong chế độ 1, khóa S đóng và dòng điện từ nguồn cung cấp đến tải. 
Trong chế độ 2, khóa S ngắt và dòng điện tải tiếp tục chạy qua diode 
Dm 
Dòng điện tải chỉ có một chiều từ nguồn về tải 
24 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL 
1. Chế độ 1 (0 ≤ t ≤ t1 (= kT)) 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
E
dt
di
LRiVs 
1
1
1 1( ) 1
t t
sV Ei t I e e
R
 
  
   
 
1/21/2013 
13 
25 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL 
1. Chế độ 2 (0 ≤ t ≤ t2 (= (1 – k)T)) 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
E
dt
di
LRi  220
1 1
2 2( ) (1 )
t T t T
E
i t I e e
R
 
 
 
  
26 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Giải các phương trình dòng điện 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Bô giảm áp - Step-down (Buck) Converter 
2 1 (1 )
DT DT
sV EI I e e
R
 
 
  
(1 ) (1 )
3 1 2 (1 )
D T D T
E
I I I e e
R
 
 
 
   
1 min
1 1
1 1
DT DT
s s
T T
V Ve E e E
I I
R R R R
e e
 
 
   
        
   
       
2 ax
1 1
1 1
DT DT
s s
m T T
V Ve E e E
I I
R R R R
e e
 
 
 
 
   
        
   
       
R
L

1/21/2013 
14 
27 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
z
zkzkz
s
e
eeeV
I





1
1 )1(
Để I đạt giá trị cực đại 
0
)(


dk
Id
(1 ) 0kz k ze e   
k=0.5 
ax
4
s
m
V T
I
L
 
28 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Khi dòng tải liên tục 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
gT
Gs
wt
wt
V0
wt
i0
wt
iS1
wt
VS1
wt
iD
wt
VD
I0max
I0min
Vs
-Vs
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
1/21/2013 
15 
29 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Khi dòng tải liên tục 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1
1
0
0 0
1 1
TT
s s s s
T
V v dt V dt V kV
T T T
    
0
skV EI
R


1 min
1 1
1
1
kT
kz
s s
Tz
V Ve E e E
I I
R e R R R
e


 
              
2 ax
1 1
1
1
kT
kz
s s
m Tz
V Ve E e E
I I
R e R R R
e






 
              
30 
Bài tập 4.1 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1/21/2013 
16 
32 
Bài tập 4.1 
Cho bộ biến đổi điện áp một chiều giảm áp. Tải RLE với R=10 
, E=50V, L=0.005(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có giá trị 
U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương pháp 
tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 1000Hz. Khoá 
bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng g= 0.75. Mạch ở trạng 
thái xác lập và dòng tải liên tục 
1. Vẽ giản đồ áp tải uz và tính trị trung bình áp tải ứng với g đã 
cho. 
2. Tính dòng Izmax, Izmin; Vẽ giản đồ dòng tải iz, 
3. Tính trị trung bình dòng tải 
4. Tinh L de dong lien tuc 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
33 
Bô giảm áp - Step-down (Buck) Converter 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL 
1. Xét trường hợp dòng tải gián đoạn 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Hoạt động của bộ giảm áp với 
tải RL có thể chia làm ba chế 
độ. 
Trong chế độ 1, khóa S 
đóng và dòng điện từ nguồn 
cung cấp đến tải. 
Trong chế độ 2, khóa S ngắt 
và dòng điện tải tiếp tục chạy 
qua diode Dm 
Chế độ 3, dòng điện bằng 0 
1/21/2013 
17 
34 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL 
1. Chế độ 1 (0 ≤ t ≤ t1 (= kT)) I1=0 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
E
dt
di
LRiVs 
1
1
 /1( ) 1 tR Ls
V E
i t e
R
 
I1 I3 
t2 
 1 2( ) 1 1
kT
kzs sV E V Ei kt I e e
R R



  
     
 
35 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL 
2. Chế độ 2 (0 ≤ t ≤ t2 (= (1 – k)T)) 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
E
dt
di
LRi  220
/ /
2 2( ) (1 )
tR L tR LEi t I e e
R
   
I1 I3 
t2 
i2(t = t2) = I3 = I1 = 0 
1
2 ln 1 1
t
sV ELt e
R E

   
     
    
1/21/2013 
18 
36 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL 
1. Chế độ 3 (t2 ≤ t ≤T ) 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
0V E
I1 I3 
t2 
i0(t ) = 0 
37 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
wt
wt
wt
i0
wt
wt
wt
iD
wt
VD
E
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
Điều kiện để dòng điện tải liên tục 
0
1
1











s
z
kz
V
E
e
e
ln ( 1) 1
T
s
E
D e
T V

  
   
 
1/21/2013 
19 
38 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
0_ is
x
d s s
T t
V kV E kV
T

  
0_ is
0
dV E
I
R


1 min 0I I 
2 ax (1 )
kT
s
m
V E
I I e
R


  
1 1
ln 1 1
t t
s
x
V EL
t e e
R E
 
     
       
      
1
2 ln 1 1
t
sV ELt e
R E

   
     
    
39 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn. Tìm tx=t2+t1 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1
1 2 1 ln 1 1
t
s
x
V E
t t t t e
E

   
        
    
1
2 ln 1 1
t
sV Et e
E

   
     
    
1
2 1 1
tDT
s sV E V EI e e
R R
 
    
     
   
2 2
2
3 2 2(1 ) 0 ln(1 )
t t
RIE
I I e e t
R E
  
 
      
1 1
1 2 ln 1 1
t t
s
x
V E
t t t e e
E
 
     
         
      
1/21/2013 
20 
41 
Bài tập 4.3 
Cho bộ biến đổi điện áp một chiều dạng giảm áp . Tải RLE với 
R=10 , E=50V, L=0.005(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có 
giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương 
pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 500Hz. 
Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng D = 0.5. Mạch ở 
trạng thái xác lập 
1. Xác định chế độ làm việc: dòng điện tải liên tục hay gián 
đoạn 
2. Vẽ giản đồ áp tải và dòng điện tải uz 
3. Tính trị trung bình áp tải và dòng điện tải ứng với D đã 
cho. 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
42 
Bài tập 4.2 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1/21/2013 
21 
45 
Bài tập 4.3 
Cho bộ biến đổi điện áp một chiều dạng giảm áp . Tải RLE với 
R=10 , E=50V, L=0.005(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có 
giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương 
pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 500Hz. 
Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng D = 0.5. Mạch ở 
trạng thái xác lập 
1. Xác định chế độ làm việc: dòng điện tải liên tục hay gián 
đoạn 
2. Vẽ giản đồ áp tải và dòng điện tải uz 
3. Tính trị trung bình áp tải và dòng điện tải ứng với D đã 
cho. 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
46 
Bô tăng áp - Step-up Converter 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Giả thiết dòng tải liên tục 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Bộ tăng áp có 2 chế độ 
Trong chế độ 1, khóa S đóng. 
Trong chế độ 2, khóa S ngắt 
Dòng điện chỉ có thể dẫn theo một chiều từ tải về nguồn 
Làm việc ở góc phần tư thứ 2 
DC S uZ
DO
iZ
E
L
R
iS
UDC
1/21/2013 
22 
47 
Bô tăng áp - Step-up Converter 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Khi S dẫn (0 - kT) 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Bộ tăng áp có 2 chế độ 
Trong chế độ 1, khóa S đóng. 
Trong chế độ 2, khóa S ngắt 
0 L L
di
L Ri E
dt
   0 0v 
1( ) (1 )
t t
L
E
i t I e e
R
 
 
  
R
L

48 
Bô tăng áp - Step-up Converter 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Khi S ngắt (kT-T) 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Bộ tăng áp có 2 chế độ 
Trong chế độ 1, khóa S đóng. 
Trong chế độ 2, khóa S ngắt 
0L L s
di
L Ri E V
dt
   
0 sv V
R
L

2 1
t t
s
L
E V
i I e e
R
 
  
   
 
1/21/2013 
23 
49 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Khi dòng tải liên tục 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
kT
Gs
wt
wt
V0
wt
i0
wt
iS1
wt
VS1
wt
iD
wt
VD
I1
I2
Vs
-Vs
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
2 (1 )
1
1 1
1 1
T k T
DC DC
T T
U Ue E e E
I
R R R R
e e
 
 
   
       
   
     
2 (1 )
2
1 1
1 1
T k T
S S
T T
V Ve E e E
I
R R R R
e e
 
 

    
       
   
     
1
1
0
1
(1 )
T
s S S
T
T T
V V dt V k V
T T

   
(1 ) S
L
k V E
I
R
 

50 
Bài tập 4.3 
Cho bộ biến đổi điện áp một chiều dạng tăng áp. Tải RLE với 
R=10 , E=100V, L=0.01(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có 
giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương 
pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 500Hz. 
Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng g = 0.75. Mạch ở 
trạng thái xác lập và dòng tải liên tục 
1. Vẽ giản đồ áp tải uz và tính trị trung bình áp tải ứng với g đã 
cho. 
2. Tính thời gian đóng ngắt khoá T1, T2 
3. Tính dòng Izmax, Izmin; Vẽ giản đồ dòng tải iz, 
4. Tính trị trung bình dòng tải 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1/21/2013 
24 
56 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
2
0_ is (1 )
x
d s s
T tt
V V E D V
T T

   
0_ is
0
dV E
I
R


1 min 0I I 
1
2 ax (1 ) (1 )
tDT
m
E E
I I e e
R R
 
 
    
1
2 ln 1 1
t
s
E
t e
E V

   
     
    
1 1
1 2 ln 1 1
t t
x
s
E
t t t e e
E V
 
     
         
      
57 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: Khi dòng tải gián đoạn. Tìm tx=t2+t1 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1
1 2 1 ln 1 1
t
x
s
E
t t t t e
E V

   
        
    
1
2 ln 1 1
t
s
E
t e
E V

   
     
    
1
2 1 1
tDT
E E
I e e
R R
 
   
     
   
2 2
2
3 2 2(1 ) 0 ln(1 )
t t
s
s
E V RI
I I e e t
R E V
  
 
      

1 1
1 2 ln 1 1
t t
x
s
E
t t t e e
E V
 
     
         
      
1/21/2013 
25 
58 
Bài tập 4.3 
Cho bộ biến đổi điện áp một chiều dạng tăng áp. Tải RLE với 
R=10 , E=100V, L=0.01(H); Nguồn áp ngõ vào bộ biến đổi có 
giá trị U=200VDC. Bộ biến đổi được điều khiển theo phương 
pháp tần số đóng cắt khoá không đổi có giá trị là fsw = 500Hz. 
Khoá bán dẫn được điều khiển với tỷ số đóng D = 0.5. Mạch ở 
trạng thái xác lập 
1. Xác định chế độ làm việc: dòng điện tải liên tục hay gián 
đoạn 
2. Vẽ giản đồ áp tải và dòng điện tải uz 
3. Tính trị trung bình áp tải và dòng điện tải ứng với D đã 
cho. 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
59 
Bô đảo dòng 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Kết hợp hai bộ: giảm áp (S1,D4) và tăng áp (S4,D1) 
Dòng điện tải có 2 chiều: từ nguồn đến tải và từ tải đến nguồn 
1/21/2013 
26 
60 
Bô đảo dòng 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Kết hợp hai bộ: giảm áp (S1,D4) và tăng áp (S4,D1) 
Dòng điện tải có 2 chiều: từ nguồn đến tải và từ tải đến nguồn 
61 
Bô đảo dòng 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Dòng điện theo chiều thuận : kE/UDC 
0 Sv V
0LL s
di
Ri L E V
dt
   
 / /1( ) 1tR L tR LsL
V E
i t I e e
R
   
Khi S1 dẫn (0-kT) 
1/21/2013 
27 
62 
Bô đảo dòng 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Dòng điện theo chiều thuận : kE/UDC 
0 0v 
0 E
dt
di
LRi zz
Khi S1 ngắt D4 dẫn (kT-T) 
2 2( ) (1 )
t t
E
i t I e e
R
 
 
  
63 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Dòng điện theo chiều thuận : 
kE/UDC 
kT
Gs1
wt
wt
V0
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
wt
i0
0 T1 T T+T1 2T 
wt
iS1
0 T1 T T+T1 2T 
wt
VS1
0 T1 T T+T1 2T 
wt
iD4
0 T1 T T+T1 2T 
wt
VD4
0 T1 T T+T1 2T 
I2
I1
Vs
-Vs
wt
0 T1 T T+T1 2T 
Gs4
1
2
1 1
1 1
T kT
s s
T T
V Ve E e E
I
R R R R
e e
 
 
 
 
   
       
   
     
1
1
1 1
1 1
T kT
s s
T T
V Ve E e E
I
R R R R
e e
 
 
   
       
   
     
1/21/2013 
28 
64 
Bô đảo dòng 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Dòng điện theo chiều ngược : k<E/UDC 
Khi S4 ngắt D1 dẫn (0-kT) 
0 sv V
0LL s
di
Ri L E V
dt
   
1( ) (1 )
t t
s
L
E V
i t I e e
R
 
 
  
65 
Bô đảo dòng 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Dòng điện theo chiều ngược : k<E/UDC 
0 0v 
0LL
di
Ri L E
dt
  
1 1
2( ) (1 )
t T t T
L
E
i t I e e
R
 
 
 
  
1/21/2013 
29 
66 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Dòng điện theo chiều ngược : 
k<E/Vs 
1
2
1 1
1 1
T kT
s s
T T
V Ve E e E
I
R R R R
e e
 
 
 
 
   
       
   
     
1
1
1 1
1 1
T kT
s s
T T
V Ve E e E
I
R R R R
e e
 
 
   
       
   
     
Gs1
wt
wt
V0
0 T1 T T+T1 2T 
wt
i0
wt
iS1
wt
VS4
wt
iD1
wt
VD1
I1
I2
Vs
-Vs
Gs4
wt
0 T1 T T+T1 2T 
Vs
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
67 
Bô đảo dòng 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Khi k=E/VS : tồn tại 4 trạng thái đóng ngắt lần lượt là D1, 
S1,D4,S4 
1/21/2013 
30 
68 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU Khi k=E/Vs 
1
2
1 1
1 1
T kT
s s
T T
V Ve E e E
I
R R R R
e e
 
 
 
 
   
       
   
     
1
1
1 1
1 1
T kT
s s
T T
V Ve E e E
I
R R R R
e e
 
 
   
       
   
     
Gs1
wt
wt
V0
0 T1 T T+T1 2T 
wt
i0
wt
iS1
wt
iD4
wt
iD1
wt
Vs
wt
Gs4
0 T1 T T+T1 2T 
iS4
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
69 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Tải RL: 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1
1
0
0 0
1 1
TT
s s s s
T
V v dt V dt V kV
T T T
    
0
skV EI
R


1/21/2013 
31 
70 
Bài tập 4.4 
Cho bộ đảo dòng Udc=200V, f=1kHz. R=5; L=0.01, 
E=100V. 
1. Điều khiển theo sao cho Iz=10A. Tính g. 
a. Tính T1, T2 
b. Vẽ giản đồ uz, iz 
c. Vẽ giản đồ điện áp các linh kiện. 
d. Tính Izmax, Izmin 
2. Điều khiển theo sao cho Iz=-10A. Tính g a. Tính T1, 
T2 
b. Vẽ giản đồ uz, iz 
c. Vẽ giản đồ điện áp các linh kiện. 
d. Tính Izmax, Izmin 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
71 
Bô đảo áp 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Dòng trên tải chỉ chạy theo một chiều trên tải 
1/21/2013 
32 
72 
Bô đảo áp 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Khi S1 và S2 dẫn 
0 sv V
0LL s
di
Ri L E V
dt
   
1( ) (1 )
t t
s
L
V E
i t I e e
R
 
 
  
73 
Bô đảo áp 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Khi D3 và D4 dẫn 
0 sv V 
0LL s
di
Ri L E V
dt
   
1 1
2( ) (1 )
t T t T
S
L
V E
i t I e e
R
 
 
 
  
1/21/2013 
33 
74 
Bô đảo áp 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Dòng trên tải chỉ chạy 
theo một chiều 
Gs1,Gs2
wt
wt
V0
wt
i0
wt
iS1,iS2
wt
I2
I1
Vs
0 T1 T T+T1 2T 
-Vs
iD3,iD4
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
0 T1 T T+T1 2T 
1
2 1
1 2
( )
1
T T
DC
z T
U e e E
I I T
R R
e
 

 

 
    
 
  
1
1
1 2
(0)
1
T T
DC
z T
U e e E
I I
R R
e
 

 
    
 
  
0 0
0
1
(2 1)
T
sV v dt V k
T
  
0
(2 1)sV k EI
R
 

75 
Bài tập 4.6 
Cho bộ đảo áp Udc=200V, f=2kHz. R=5; L=0.01, 
E=100V. Điều khiển theo cách 1 sao cho Uz=150V. 
Tính g. 
1. Tính T1, T2 
2. Tính Iz 
3. Vẽ giản đồ uz, iz 
4. Vẽ giản đồ điện áp các linh kiện. 
5. Tính Izmax, Izmin 
6. Đổi chiều sức điện động E và điều khiển sao cho 
Iz=2A. Tính g. Vẽ giản đồ điện áp tải, tính Izmax, 
Izmin 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1/21/2013 
34 
76 
Bô tổng quát 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
Có thể làm việc ở 4 góc phần tư 
S1 D1
S4 D4
DC R L
E iZ
uZ
S3
S2
D3
D2
UDC
77 
Phương pháp điều khiển kiểu đảo dòng 
Hoạt động ở phần tư I, II. 
Điều khiển sao cho S2 được kích dẫn liên tục, S1-S4 được điều khiển 
đóng ngắt ngược nhau. S3 ngắt. Khi đó ta được bộ đảo dòng và làm 
việc ở góc phần tư I,II 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
0
SkV EI
R


0 SV kV
1/21/2013 
35 
78 
Phương pháp điều khiển kiểu đảo dòng 
Hoạt động ở phần tư III, IV. 
- Điều khiển sao cho S4 được kích dẫn liên tục, S2-S3 được điều 
khiển đóng ngắt ngược nhau. S1 ngắt. Khi đó ta được bộ đảo dòng và 
làm việc ở góc phần tư III,IV 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
0 SV kV
0
SkV EI
R


79 
Phương pháp điều khiển kiểu đảo áp 
Hoạt động ở phần tư I, IV. 
Khoá S1, S2 và diode D3,D4 tạo thành bộ đảo áp làm việc ở gốc phần 
tư I,IV 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
R
EU
I DCZ


)12( g
)12(  gDCZ UU
1/21/2013 
36 
80 
Phương pháp điều khiển kiểu đảo áp 
Hoạt động ở phần tư II, III. 
Khoá S3, S4 và diode D1,D2 tạo thành bộ đảo áp làm việc ở gốc phần 
tư II,III. 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
R
EU
I DCZ


)12( g
)12(  gDCZ UU
81 
Bài tập 9 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU 
1/21/2013 
37 
82 
Power Electronics 
 For Building 
THANK YOU 
FOR YOUR ATTENTION 
 
1/21/2013