Cấu trúc và ứng dụng điện tử công suất trong thực tế
Điện tử công suất là môn học nghiên cứu quá trình biến đổi, điều khiển các đại lượng đặc trưng năng lượng điện cho phù hợp với tải như: Dạng điện áp và dòng điện (một chiều DC và xoay chiều AC), hình dạng điện áp dòng điện (sin, không sin tuần hoàn, xung), Giá trị điện áp, dòng điện (trị trung bình, trị hiệu dụng, biên độ), tần số…
Sơ đồ khối chung của các bộ biến đổi công suất được trình bày trên hình
Cấu trúc bộ biến đổi công suất
Mạch điện tử công suất bao gồm nguồn điện, tải, mạch điện tử công suất và mạch điều khiển. Mạch điện tử công suất bao gồm các linh kiện bán dẫn, bộ phận tản nhiệt, máy biến áp. Mạch điều khiển thu thập thông tin từ nguồn, tải, và giải thuật điều khiển xác định hoạt động của bộ biến đổi để có được kết quả mong muốn. Linh kiện bán dẫn được lựa chọn trên cơ sở công suất định mức của bộ biến đổi công suất cần thiết kế.
Các phần tử trong bộ biến đổi công suất:
– Các linh kiện bán dẫn công suất.
– Các phần tử như tụ điện, cuộn dây, lõi thép.
– Các phần tử biến đổi điện từ: máy biến áp lực, máy biến áp đo lường.
– Hệ thống điều khiển: các linh kiện điện tử, hay vi xử lý, DSP
– Hệ thống bảo vệ và tín hiệu báo sự cố.
Các bộ biến đổi công suất cơ bản:
Bộ chỉnh lưu – Rectifiers: biến đổi điện áp, dòng điện xoay chiều thành một chiều
AC/DC
Bộ chỉnh lưu AC
Bộ biến đổi điện áp xoay chiều – AC-AC Convertor: biến đổi điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng không đổi thành điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng thay đổi được
Bộ biến đổi điện áp xoay chiều - AC-AC Convertor
Bộ biến đổi điện áp một chiều – Chopper DC-DC: biến đổi điện áp một chiều có trị trung bình không thay đổi thành điện áp một chiều có trị trung bình thay đổi được.
Bộ biến đổi điện áp một chiều
Bộ nghịch lưu – DC/AC converters: biến đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều không đổi sang dạng năng lượng xoay chiều
Bộ biến tần trực tiếp – AC-AC Converter (Cycloconverter or Frequency Changer): biến đổi điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng và tần số không đổi thành điện áp xoay chiều với trị hiệu dụng và tần số thay đổi được.
Bộ biến tần gián tiếp AC-DC-AC: chỉnh lưu điện áp xoay chiều ngõ vào sau đó chuyển đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng điện áp và tần số thay đổi được.
AC Switches: Matrix Converter
