Tài liệu giảng dạy học phần Điện tử công suất

1

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách tài liệu giảng dạy nên các nguồn thông tin có thể được

phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu

lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

2

LỜI GIỚI THIỆU

Tài liệu giảng dạy Điện tử công suất có mã học phần là CNC112012, gồm 2 tín

chỉ (Lý thuyết: 1; Thực hành: 1), số giờ: 45 (Lý thuyết: 15; Thực hành: 30), loại học

phần: bắt buộc. Tài liệu này thuộc nhóm các học phần chuyên môn ngành, nghề và học

phần chuyên môn trong khung chương trình đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện,

Điện tử.

Về nội dung tài liệu cung cấp khối kiến thức cơ sở về linh kiện điện tử công suất

và các mạch ứng dụng, như:

-Trình bày khái niệm cơ bản và các định nghĩa của công nghệ chuyển đổi năng

lượng điện dùng bán dẫn.

-Nêu được các thuộc tính cơ bản và nguyên lý đóng ngắt của khóa bán dẫn công

suất dùng SCR, Diac, Triac.

-Trình bày chức năng, ứng dụng và phân loại được các bộ chỉnh lưu thông dụng,

nguyên lý làm việc của mạch Inverter, Converter.

Tài liệu còn tồn tại không ít những thiếu sót chưa hoàn thiện, rất mong tiếp tục

nhận được nhiều ý kiến đóng góp từ giảng viên, sinh viên và các cơ quan doanh nghiệp.

Chân thành cảm ơn.

TP HCM, ngày 14 tháng 06 năm 2018

Tham gia biên soạn

Chủ biên

Trần Quốc Trung

3

A. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AC: Alternating Current

DC: Direct Current

PWM: Pulse Width Modulation

B. DANH MỤC BIỂU BẢNG SỐ LIỆU

-

C. DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1: Sô ñoà nguyeân lyù vaø daïng soùng maïch dao ñoäng phi oån duøng BJT. ..................10

Hình 2: Sô ñoà nguyeân lyù maïch dao ñoäng taïo xung nhoïn duøng UJT .............................12

Hình 3: Daïng soùng maïch dao ñoäng taïo xung nhoïn duøng UJT.......................................12

Hình 4: Sô ñoà nguyeân lyù maïch ñieàu cheá PWM duøng IC 555. ......................................13

Hình 5: Daïng soùng ngoõ ra maïch ñieàu cheá PWM duøng IC 555......................................14

Hình 6: Sô ñoà nguyeân lyù vaø daïng soùng maïch ñieàu cheá SPWM 1 pha..........................15

Hình 7: Sô ñoà nguyeân lyù vaø daïng soùng maïch ñieàu cheá SPWM 3 pha ..........................16

Hình 8: Mạch dao động dùng BJT....................................................................................20

Hình 9: Mạch dao động dùng IC 555................................................................................21

Hình 10: Mạch dao động tạo xung kích SCR dùng UJT ..................................................22

Hình 11: Mạch tạo xung dùng IC 8038.............................................................................23

Hình 12: Moâ taû caáu taïo diode..........................................................................................24

Hình 13: Moâ taû kyù hieäu diode. ........................................................................................24

Hình 14: Ñaëc tuyeán V- A cuûa diode (loaïi Ge vaø Si)......................................................25

4

Hình 15: Moâ taû caáu taïo Transistor ..................................................................................26

Hình 16: Moâ taû kyù hieäu Transistor..................................................................................26

Hình 17: Ñaëc tuyeán cuûa transistor...................................................................................27

Hình 18: Moâ taû caáu taïo SCR ...........................................................................................28

Hình 19: Moâ taû kyù hieäu SCR...........................................................................................29

Hình 20: Ñaëc tuyeán V- A cuûa SCR .................................................................................29

Hình 21: Sô ñoà nguyeân lyù maïch phaân cöïc SCR .............................................................30

Hình 22: Moâ taû caáu taïo Diac ...........................................................................................31

Hình 23: Moâ taû kyù hieäu Diac...........................................................................................31

Hình 24: Ñaëc tuyeán V- A cuûa diac ..................................................................................32

Hình 25: Moâ taû caáu taïo triac............................................................................................33

Hình 26: Moâ taû kyù hieäu triac ...........................................................................................33

Hình 27: Ñaëc tuyeán V- A cuûa triac.................................................................................34

Hình 28: Maïch baùo ñoäng. ................................................................................................35

Hình 29: Maïch töï ñoäng ñoùng môû ñeøn. ............................................................................36

Hình 30: Mạch đảo chiều quay động cơ ...........................................................................39

Hình 31: Mạch điều chỉnh độ sáng đèn.............................................................................40

Hình 32: Mạch điều chỉnh độ sáng đèn.............................................................................41

Hình 33: Mạch điều chỉnh tốc độ động cơ........................................................................42

Hình 34: Sô ñoà nguyeân lyù maïch chænh löu 1 pha baùn kyø ...............................................44

Hình 35: Sô ñoà nguyeân lyù maïch chænh löu 1 pha toøan kyø hình caàu...............................45

Hình 36: Sô ñoà nguyeân lyù maïch chænh löu 1 pha baùn kyø ...............................................46

Hình 37: Daïng soùng maïch chænh löu 1 pha baùn kyø ........................................................46

Hình 38: Sô ñoà nguyeân lyù maïch chænh löu 1 pha toaøn kỳ ..............................................47

Hình 39: Daïng soùng maïch chænh löu 1 pha toaøn kyø .......................................................47

5

Hình 40: Sô ñoà nguyeân lyù maïch chænh löu 3 pha baùn kyø hình tia .................................48

Hình 41: Sô ñoà nguyeân lyù maïch chænh löu 3 pha toaøn kyø hình caàu.............................49

Hình 42: Sô ñoà nguyeân lyù maïch chænh löu 3 pha baùn kyø hình tia .................................50

Hình 43: Daïng soùng vaøo ra maïch chænh löu 3 pha baùn kyø coù ñieàu khieån.....................50

Hình 44: Daïng soùng vaøo ra maïch chænh löu 3 pha baùn kyø coù ñieàu khieån.....................51

Hình 45: Daïng soùng vaøo ra maïch chænh löu 3 pha toaøn kyø coù ñieàu khieån toaøn phaàn ..51

Hình 46: Mach chỉnh lưu 1 pha toàn kỳ hình tia ..............................................................54

Hình 47: Mach chỉnh lưu 1 pha toàn kỳ hình cầu.............................................................55

Hình 48: Mach chỉnh lưu 3 pha toàn kỳ hình cầu.............................................................56

Hình 49: Mach chỉnh lưu 1 pha bán kỳ.............................................................................57

Hình 50: Mach chỉnh lưu 1 pha toàn kỳ hình cầu.............................................................58

Hình 51: Maïch Inverter doøng 1 pha................................................................................60

Hình 52: Maïch Inverter ap 1 pha ....................................................................................62

Hình 53: Maïch Inverter doøng 3 pha giaùn tieáp ..........................................................64

Hình 54: Ñöôøng bieåu dieãn doøng bieán aùp pha caáp cho taûi..............................................66

Hình 55: Maïch Inverter aùp 3 pha giaùn tieáp ....................................................................67

Hình 56: Maïch Converter duøng moät transistor...............................................................70

Hình 57: Maïch Converter duøng 2 transistor vôùi nguoàn ñôn ..........................................71

Hình 58: Maïch Converter duøng hai transistor vôùi nguoàn ñoái xöùng...............................73

Hình 59: Maïch converter duøng 4 transistor NPN...........................................................74

Hình 60: Maïch converter duøng 2 transistor NPN vaø 2 transistor PNP..........................76

Hình 61: Daïng xung kích vaøo cöïc B cuûa caùc transistor. ................................................77

Hình 62: Mạch nghịch lưu dùng BJT................................................................................80

Hình 63: Mạch nghịch lưu dùng .......................................................................................81

Hình 64:Mạch nghịch lưu dùng IC555 .............................................................................82

Hình 65: Mạch nghịch lưu dùng BJT................................................................................83

6

Hình 66: Mạch nghịch lưu dùng 4047 ..............................................................................84

7

D. PHẦN NỘI DUNG

TÀI LIỆU GIẢNG DẠY

Tên học phần: Điện tử công suất

Mã học phần: CNC112012

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của học phần:

- Vị trí: học kỳ 4

- Tính chất: Kiến thức chuyên ngành

- Ý nghĩa và vai trò của học phần: Nội dung học phần cung cấp cho sinh viên

những kiến thức, kỹ năng về các mạch dao động đa hài phi ổn, dao động 555, mạch

tạo xung răng cưa; các khái niệm cơ bản về linh kiện điện tử công suất như diode

công suất, transistor công suất, transistor trường, Diac…; các mạch chỉnh lưu bán

kỳ, chỉnh lưu với các tải khác nhau; các mạch chỉnh lưu toàn cầu, chỉnh lưu hình

tia, hình cầu; các bộ chuyển đổi nguồn, các bộ biến tần.

Mục tiêu của học phần:

1. Kiến thức:

-Trình bày khái niệm cơ bản và các định nghĩa của công nghệ chuyển đổi năng

lượng điện dùng bán dẫn.

-Nêu được các thuộc tính cơ bản và nguyên lý đóng ngắt của khóa bán dẫn công

suất dùng SCR, Diac, Triac.

-Trình bày chức năng, ứng dụng và phân loại được các bộ chỉnh lưu thông dụng,

nguyên lý làm việc của mạch Inverter, Converter

2. Kỹ năng:

-Ứng dụng được SCR, Triac điều khiển mạch điện AC, DC

8

-Đo kiểm được các thông số của mạch Inverter-Converter sử dụng các tải trở, tải

cảm

-Lắp đặt tốt sơ đồ mạch điện tử công suất

-Vận hành tốt mạch điện đã lắp đặt.

3. Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

-Có tinh thần học tập, rèn luyện và nâng cao kiến thức, kỹ năng một cách tích cực.