Bài giảng Điện tử công suất - Chương 6: Bộ nghịch lưu - biến tần - Lê Minh Phương

 268 Lý Thường Kiệt, P.14,Q.10, TP Hồ Chí Minh 
Telephone: 84-08-38647256 (5722) 
Mobile: 0988572177 
E-mail: lmphuong@hcmut.edu.vn; ivanphuong@yahoo.com 
2 
Power Electronics 
Chương 6 
BỘ NGHỊCH LƯU – BIẾN TẦN 
POWER INVERTER 
PGS.TS Lê Minh Phương 
Khoa Điện –Điện Tử 
Trường ĐHBK TPHCM 
TPHCM 
2012 
1/21/2013 
2 
3 
Bộ nghịch lưu áp – Voltage Source Inverter (VSI) 
1. Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
1. Nguyên lý làm việc 
2. Phương pháp điều khiển 
3. Mô phỏng Matlab-Simulink 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
4 
Bộ nghịch lưu áp 1 pha dạng bán cầu 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Để phân tích nguyên ý hoạt động ta giả thiết S1 và S4 được 
kích đóng ngắt đối nghịch và mỗi linh kiện được kích dẫn trong 
½ chu kỳ 
S4 D4
DC
R L
iZ
uZ
S1 D1
Vs/2
DC Vs/2
0
S1~S4 ─IGBTs, switching devices 
D1~D4 ─Freewheeling diodes 
C ─dc filter capacitor (VSI) 
Vs ─dc link voltage 
1/21/2013 
3 
5 
Phân tích 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Để phân tích nguyên ý hoạt động ta giả thiết S1 và S4 được 
kích đóng ngắt đối nghịch và mỗi linh kiện được kích dẫn trong 
½ chu kỳ 
T/2 T T/23T/20
T/2 T T/23T/20
T/2 T T/23T/20
T/2 T T/23T/20
S
1
S
4
U
z
(V
)
iZ
(A
)
6 
Khi tải thuần trở (L=0;R≠0) 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
0:T/2 S1 dẫn dòng điện có chiều chiều từ A đến 0 
theo mạch (Udc/2,S1,R,-Udc/2) nguồn trên 
T/2:T S2 dẫn dòng điện có chiều chiều từ 0 đến a 
theo mạch (U/2,S2,R,-U/2) nguồn dưới 
0
2
DC
z A
U
U U 
0
2
DC
z A
U
U U  
1/21/2013 
4 
7 
Hệ quả 
Hai diode D1 và D4 không tham gia vào quá trình 
dẫn điện 
Trị hiệu dụng áp tải 
Trị hiệu dụng dòng điện tải 
Trị hiệu dụng hài cơ bản áp tải 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
z
z
U
I
R

2
DC
z
U
U 
(1)
4
0.45
2 2
DC
z DC
U
U U

 
8 
Khi tải thuần cảm (L ≠ 0;R≠0) 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
0:T/2 giả thiết S1 dẫn dòng điện 
có chiều chiều từ A đến 0 theo 
mạch (Udc/2,S1,R,-Udc/2) 
S4 D4
DC
R L
iZ
uZ
S1 D1
UDC/2
DC UDC/2
0 A
0
2
DC
z A
U
U U 
0
2
DCz
z
Udi
Ri L
dt
  
1 1( ) (1 )
2
t t
DCUi t I e e
R
 
 
  
1/21/2013 
5 
9 
Khi tải thuần cảm (L ≠ 0;R≠0) 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
T/2:T Giả thiết S2 dẫn dòng điện 
có chiều chiều từ 0 đến A theo 
mạch (U/2,S2,R,-U/2) nguồn dưới 
S4 D4
DC
R L
iZ
uZ
S1 D1
UDC/2
DC UDC/2
0 A
0
2
DC
z A
U
U U  
0
2
DCz
z
Udi
Ri L
dt
  
2 2
2 2( ) (1 )
2
T T
t t
DCUi t I e e
R
 
 
 
  
10 
Phân tích công thức 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
2 2
2 2
2 3 1 2 2( ) (1 ) (1 )
2 2
T T
T T
T T
DC DCU Ui T I I I e e I e e
R R
   
 
   
       
2 2
1 2 1( ) (1 )
2 2
T T
DCUTi I I e e
R
 
 
   
2 2 2 2
2 2
2 2
2
[ (1 )] (1 )
2 2
[ -1+ ]
2
T T T T
DC DC
T T T T
DC
U U
I I e e e e
R R
U
I e e e e
R
   
   
   
   
    
  
1/21/2013 
6 
11 
Phân tích công thức 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
2
2 (1 ) [1-2 ]
2
T T T
DCUI e e e
R
  
  
  
22 2
2
2 2 2
(1 ) (1 )
2 (1 )(1 ) 2 (1 )
T T
DC DC
T T T
U e U e
I
R e e R e
 
  
 
  
 
 
  
12 
Phân tích công thức 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
2 2
2 2
2 3 1 2 2( ) (1 ) (1 )
2 2
T T
T T
T T
DC DCU Ui T I I I e e I e e
R R
   
 
   
       
2 2
1 2 1( ) (1 )
2 2
T T
DCUTi I I e e
R
 
 
   
2 2 2 2
1 1
2 2
1
[ (1 )] (1 )
2 2
[ -1+ ]
2
T T T T
DC DC
T T T T
DC
U U
I I e e e e
R R
U
I e e e e
R
   
   
   
   
    
  
1/21/2013 
7 
13 
Phân tích công thức 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
2
1(1 ) [1-2 ]
2
T T T
DCUI e e e
R
  
  
   
22 2
1
2 2 2
(1 ) (1 )
2 (1 )(1 ) 2 (1 )
T T
DC DC
T T T
U e U e
I
R e e R e
 
  
 
  
 
   
  
2
2 1
2
(1 )
2 (1 )
T
DC
T
U e
I I
R e





  

14 
Phân tích công thức 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
1
ln( )
2
DC
DC
U
t
U RI
 

1/21/2013 
8 
15 
Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Q1~Q4 ─IGBTs, switching devices 
D1~D4 ─Freewheeling diodes 
C ─dc filter capacitor (VSI) 
Vs ─dc link voltage 
16 
Bộ nghịch lưu áp – Voltage Source Inverter (VSI) 
1. Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
a. Square-wave Modulating Technique 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Các khóa bán dẫn đóng ngắt trong khoảng thời gian ½ chu kỳ 
theo nguyên tắc đối nghịch 
1/21/2013 
9 
17 
Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
18 
Dạng sóng 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Period I: 
vg1=vg2>0  Q1, Q2 on, current path: 
Vs+Q1LoadQ2Vs- 
Va0=Vs/2; Vb0=-Vs/2; vo=Vab=Vs; 
Period III: 
vg3=vg4>0 But io<0  Q3, Q4 on, current 
path: 
Vd+ Q3LoadQ4Vd- 
Va0=-Vs/2; Vb0=Vs/2; vo=Vab=-Vs; 
Period II: 
vg3=vg4>0  But io>0  D3, D4 on, energy 
stored in L is releasing to Vs, current path: 
Vd- D4LoadD3Vd+ 
Va0=-Vs/2; Vb0=Vs/2; vo=Vab=-Vs; 
Period IV: 
vg1=vg2>0  But io<0  D1, D2 on, energy 
stored in L is releasing to Vd, current path: 
Vd- D2LoadD2Vd+ 
Va0=Vs/2; Vb0=-Vs/2; vo=Vab=Vs; 
1/21/2013 
10 
19 
Phân tích 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
20 
Phân tích dạng sóng 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
The bridge VSI. 
Ideal waveforms 
for the square-
wave modulating 
technique: 
(a) ac output 
voltage and 
(b) ac output 
voltage 
spectrum. 
(c) Contents 
only odd 
order 
3,5,7,9. 
1/21/2013 
11 
21 
Hệ quả 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Trị hiệu dụng điện áp tải: 
Điện áp tải tức thời theo phân tích Fourier 
Trong đó 
1/ 2
/ 2
2
0
2 
  
 
 

aT
o s s
o
V V dt V
T
1,3,5,...
4 4 sin3 sin5
sin (sin ...)
3 5
s s
o
n
V V t t
v n t t
n
 
 
 


    
2
2 f
T

  
22 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Trị hiệu dụng hài cơ bản và bậc n điện áp tải: 
Dòng điện tải tức thời theo phân tích Fourier 
Trong đó: n - góc lệch pha trong hài bậc n dòng 
điện tải 
1
4
0,90
2
s
o s
V
V V

 
0
2 2
1,3,5,...
4
sin( )
( )


 

 s n
n
V
i n t
n R n L
 
 
tann
n L
ac
R
 
   
 
14
2
s o
oh
V V
V
nn
 
1/21/2013 
12 
23 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Dòng điện DC nguồn - DC Link Current 
Bỏ qua tổn hao trong bộ nghịch 
lưu, công suất trung bình tiêu thụ 
trên tải phải bằng công suất trung 
bình nguồn cung cấp 0 0
( ) ( ) ( ) ( ) 
T T
s s o ov t i t dt v t i t dt
1 0 1
0 0
1
( ) 2 sin( ) 2 sin( )   
T T
s o s
s
i t dt V t I t dt I
V
  
1 0 1
1
( ) 2 sin( ) 2 sin( )s o
s
i t V t I t
V
   
1 1
0 1 0 1( ) sin sin(2 )
o o
s
s s
V V
i t I I t
V V
    
24 
Nhận xét 
 Thay đổi tần số điện áp tải bằng cách thay đổi 
tần số f (chu kỳ T) 
 Với giản đồ đóng ngắt như trên thì không thể 
thay đổi được trị hiệu dụng điện áp tải 
 Muốn thay đổi trị hiệu dụng điện áp tải phải điều 
chỉnh được điện áp Vs 
 Dòng điện tải không hoàn toàn Sin. Cần phải 
lọc thành phần DC bằng tụ. 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
1/21/2013 
13 
25 
Mô phỏng Matlab-Simulink 
 Mô hình hóa bộ nghịch lưu áp 1 pha 
 Mô hình hóa khối điều khiển 
 Quan sát điện áp, dòng điện tải 
 Đo lường, quan sát và phân tích THD, DF... 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
26 
Bộ nghịch lưu áp – Voltage Source Inverter (VSI) 
1. Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
1. Nguyên lý làm việc 
2. Phương pháp điều khiển 
3. Mô phỏng Matlab-Simulink 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
1/21/2013 
14 
27 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
1. Điều chế độ rộng xung Sin (SINPWM)- The Carrier 
based Pulse Width Modulation (PWM) Technique 
Nguyên lý cơ bản: 
So sánh sóng điều khiển dạng 
sin với tần số fr và sóng tam giác 
với tần số là fc. 
Tần số sóng điều khiển fr xác 
định tần số điện áp ngõ ra f0. 
Biên độ sóng điều khiển Ar thay 
đổi hệ số điều chế ma, và giá trị 
điện áp ngõ ra vo 
(a) carrier and modulating signals; 
(b) switchQ1 state; 
(c) switch Q4 state; 
28 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
r
a
c
A
m
A

Tỷ số điều chế - 
Amplitude-modulation 
ratio 
Tỷ số điều chế tần số 
(frequency-modulation 
ratio) 
c
f
r
f
m
f

1. Điều chế độ rộng xung Sin (SINPWM)- The Carrier 
based Pulse Width Modulation (PWM) Technique 
1/21/2013 
15 
29 
Phân tích dạng sóng điện áp tải 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
because the phase voltages (vaN 
and vbN) are identical but 180◦ out 
of phase, the output voltage (vo = 
vab = vaN −vbN ) will not contain 
even (chẵn) harmonics 
The harmonics in the ac output 
voltage appear at normalized odd 
frequencies fh centered around 
twice the normalized carrier 
frequency mf and its multiples 
h = l mf ±k 
l= 2, 4, . . . Với k = 1, 3, 5, . . . 
(d) ac output voltage; (e) ac 
output voltage spectrum; (f) ac 
output current; 
30 
Phân tích dòng điện nguồn DC-link 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
(g) dc current; (h) dc current spectrum; 
The harmonics in the dc link 
current appear at normalized 
frequencies fp centered around 
twice the normalized carrier 
frequency mf and its multiples 
p = l mf ± k ± 1 
l = 2, 4, . . . 
k = 1, 3, 5, . . . 
This feature is considered to 
be an advantage because it 
allows the use of smaller 
filtering components to obtain 
high quality voltage and 
current waveforms 
1/21/2013 
16 
31 
Dòng điện trên các linh kiện 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
(i) switch Q1 current; and (j) diode D1 current. 
32 
Hệ quả 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Khi ma<1: Biên độ thành phần hài cơ bản điện áp 
tải thay đổi tuyến tính 
Khi ma>1: Biên độ thành phần hài cơ bản điện áp 
tải thay đổi phi tuyến 
1o ab av v m Vs 
1
4
s o abV v v Vs

  
1/21/2013 
17 
33 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Phạm vi điều khiển điện áp tải 
In the linear region, an ac 
output voltage that varies 
linearly as a function of the 
modulation index, and the 
harmonics are at well-defined 
frequencies and amplitudes. 
These features simplify the 
design of filtering 
components. Unfortunately, 
the maximum amplitude of 
the fundamental ac voltage is 
vs in this operating mode 
Higher volt ges are obtained 
by using the overmodula ion 
region (ma > 1); 
However, low-order 
harmonics appear in the ac 
output voltage. 
Very large values of the 
modulation index (ma > 3.24) 
lead to a to ly square ac 
outpu volt ge that is 
considered as the square-
wave modulating technique. 
34 
Bipolar SINPWM 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Note: 
(1) vg1 and vg4 are 
complimentary signals vg2 and 
vg3 are complimentary signals 
(2) vm≥vc →vg1=vg2=logic “1” 
vm<vc →vg1=vg2=logic “0” 
(3) When vg1=vg2=logic 
“1”→Q1 and Q2 on→vAB=Vd 
When vg1=vg2=logic “0”→T3 
and Q4 on→vAB=-Vd 
Bipolar PWM - Dominant 
harmonics: mf , mf ±2, mf ±4 
1/21/2013 
18 
35 
Unipolar PWM 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Note: 
(1)vm≥vc →vg1=logic “1”,vg4=logic “0” 
vm<vc →vg1=logic “0”,vg4=logic “1” 
vm≥vc →vg3=logic “1”,vg2=logic “0” 
vm<vc →vg3=logic “0”,vg2=logic “1” 
(2) vg1=vg3=logic “1”→Q1 and Q3 
on→vAB=0 
vg1=vg3=logic “0”→Q4 and Q2 
on→vAB=0 
vg1=logic “1” and vg3=logic 
“0”→Q1 and Q2 on→vAB=Vd 
vg1=logic “0” and vg3=logic 
“1”→Q4 and q3 on→vAB=-Vd 
36 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Unipolar PWM 
Dominant harmonics: 2mf ±1, 2mf ±3 
Unipolar PWM 
1/21/2013 
19 
37 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
The ac output voltage features odd half- and quarter wave 
symmetry; therefore, even harmonics are not present (voh = 0, h = 
2, 4, 6, . . .) 
Moreover, the ac output voltage waveform (vo = vab), should 
feature N pulses per half-cycle in order to adjust the 
fundamental component and eliminate N −1 harmonics. 
Purpose: 
To eliminate a number of unwanted low order harmonics 
To control the fundamental output voltage 
 2. Điều chế độ rộng xung tối ưu triệt tiêu sóng 
hài Selective Harmonic Elimination (SHE) 
38 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
where α1, α2, . . ., αN should satisfy α1 < α2 < · · · < αN <π/2. 
 2. Điều chế độ rộng xung tối ưu triệt tiêu sóng 
hài Selective Harmonic Elimination (SHE) 
The general expressions to eliminate an arbitrary N − 1 (N − 1 = 3, 5, 
7,. . .) number of harmonics are given by 
1/21/2013 
20 
39 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
For instance, to eliminate the third, fifth, and the seventh harmonics 
and to perform fundamental component magnitude control (N = 4), the 
equations to be solved are 
The angles α1, α2, α3, and α4 are plotted for different values of vo1/vs 
 2. Điều chế độ rộng xung tối ưu triệt tiêu sóng 
hài Selective Harmonic Elimination (SHE) 
40 
 2. Điều chế độ rộng xung tối ưu triệt tiêu sóng 
hài Selective Harmonic Elimination (SHE) 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Chopping angles for SHE and fundamental voltage control in half-
bridge VSIs: (a) fundamental control and third, fifth, and seventh 
harmonic elimination and (b) fundamental control. 
1/21/2013 
21 
41 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
The full-bridge VSI. Ideal 
waveforms for the SHE 
technique: 
(a) ac output voltage for 
third, fifth, and seventh 
harmonic elimination; 
(b) spectrum of (a) 
 2. Điều chế độ rộng xung tối ưu triệt tiêu sóng 
hài Selective Harmonic Elimination (SHE) 
42 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Fundamental ac output voltage is 
control 
(c) ac output voltage for 
fundamental control; 
(d) spectrum of (c). 
 3. Control the fundamental output voltage 
1/21/2013 
22 
43 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
 3. Control the fundamental output voltage 
The full-bridge VSI. Ideal 
waveforms for the output 
control by voltage cancellation: 
(a) switch G1; 
(b) switch G3 state; 
(c) ac output voltage; and (d) 
ac output voltage spectrum. 
44 
Mô phỏng Matlab-Simulink 
 Mô hình hóa bộ nghịch lưu áp 1 pha 
 Mô hình hóa khối điều khiển 
 Quan sát điện áp, dòng điện tải 
 Đo lường, quan sát và phân tích THD, DF... 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
1/21/2013 
23 
45 
4. Điều chế độ rộng xung đơn - Single Pulse-Width 
Modulation 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
46 
Hệ quả 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Trị hiệu dụng điện áp tải: 
Điện áp tải tức thời theo phân tích Fourier 
Trong đó 
2
2 f
T

  
1/ 2
( ) / 2
2
( ) / 2
2
( )
2


 
  
  
o s sV V d t V
 
 


 
1,3,5,...
4
( ) sin sin
2
s
o
n
V n
v t n t
n





 
1/21/2013 
24 
47 
Nhận xét 
 Muốn thay đổi trị hiệu dụng điện áp tải có thể 
điều chỉnh giá trị . 
 Trong đó Ts=T/2 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
1
1 (1 )
2
sTt M


  
2
2 (1 )
2
sTt M


  
1 (1 )
2
sTM

  
2 (1 )
2
sTM

  
2 1 sd t t MT


   
48 
Mô phỏng Matlab-Simulink 
 Mô hình hóa bộ nghịch lưu áp 1 pha 
 Mô hình hóa khối điều khiển 
 Quan sát điện áp, dòng điện tải 
 Đo lường, quan sát và phân tích THD, DF... 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
1/21/2013 
25 
49 
5. Điều chế độ rộng 
đa xung – 
Multipulse-Width 
Modulation 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Hệ số méo dạng của 
phương pháp điều chế 
này giảm đáng kể so với 
phương pháp điều chế 
độ rộng xung đơn. Tuy 
nhiên, do số lần đóng 
ngắt các transistor nhiều, 
nên tổn hao tăng 
50 
Hệ quả 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Trị hiệu dụng điện áp tải: 
Trong đó: 
Số xung trong mỗi nửa chu kỳ 
Tỷ số điều chế tần số 
2
2 of
T

  
1/ 2
( / ) / 2
2
( / ) / 2
2
( )
2
p
o s s
p
p p
V V d t V
 
 


 


 
  
 

2 2
fc
o
mf
p
f
 
c
f
o
f
m
f

1/21/2013 
26 
51 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Điện áp tải tức thời theo phân tích Fourier 
Trong đó 
1,3,5,...
( ) sino n
n
v t B n t


 
2
1
4 3
sin sin sin
4 4 4
p
s
n m m
m
V n
B n n
n
  
  

    
        
    

52 
Nhận xét 
 Muốn thay đổi trị hiệu dụng điện áp tải có thể 
điều chỉnh giá trị . 
Khi m=1,3,2p-1 
Khi m=2,4,,2p 
Trong đó Ts=T/2 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
( )
2
m s
m
T
t m M


  
( 1 )
2
m s
m
T
t m M


   
1m m sd t t MT


   
1/21/2013 
27 
53 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Điện áp tải tức thời theo phân tích Fourier 
Trong đó 
1,3,5,...
( ) sino n
n
v t B n t


 
2
1
4 3
sin sin sin
4 4 4
p
s
n m m
m
V n
B n n
n
  
  

    
        
    

54 
Nhận xét 
 Muốn thay đổi trị hiệu dụng điện áp tải có thể 
điều chỉnh giá trị . 
Khi m=1,3,2p-1 
Khi m=2,4,,2p 
Trong đó Ts=T/2 
 Bộ nghịch lưu áp 1 pha 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
( )
2
m s
m
T
t m M


  
( 1 )
2
m s
m
T
t m M


   
1m m sd t t MT


   
1/21/2013 
28 
56 
6. Điều chế độ rộng xung sin cải biến 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Thành phần hài cơ 
bản tăng và đặc 
tính hài được cải 
thiện. Ngoài ra, 
phương pháp này 
còn giảm số lần 
đóng ngắt và tổn 
hao đóng ngắt. 
58 
7. Điều khiển dịch pha - Phase Displacement Control 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
1/21/2013 
29 
60 
Điều chế giảm thành phần hài - Harmonic injected 
modulation 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Phương pháp này sử 
dụng tín hiệu điều chế 
cho phép loại bỏ một số 
thành phần hài, nhờ đó 
biên độ thành phần hài 
cơ bản cao hơn (đến 
15%) và hệ số méo 
dạng điện áp thấp hơn 
so với các phương pháp 
khác. 
1.15sin 0.27sin3 0.029sin9rv t t t    
1.15sin 0.19sin3rv t t  
62 
Phương pháp điều chế theo dòng điện 
 Delta Modulation 
 Bộ nghịch lưu áp - VSI 
PGS.TS Le Minh Phuong 1/21/2013 
Note: 
(1) Assume vg1=“1”→G1 
on→ia↑ until t1 
(2) At t1, ia reaches the 
UBL→vg1=“0”→vg4=“1”→
G4on→ia↓ until t2 
(3) At t2, ia reaches the LBL 
→vg1=“1”→vg4=“0”→G1 
on→ia↑ 
As a result, the actual current ia will be 
kept within the upper and lower band limits 
If reference current is 
sine wave, actual current is 
also sine wave on which 
some high order 
harmonics are 
superimposed. High order 
harmonics can be filtered 
out easily. 
No low order harmonics. 
Inverter output current 
can be accurately 
controlled 
1/21/2013 
30 
63 
Power Electronics 
 For Building 
THANK YOU 
FOR YOUR ATTENTION 
 
1/21/2013