Fundamentals of Power Electronics: Understanding Power Electronic Systems, Slides of Power Electronics

Download Fundamentals of Power Electronics: Understanding Power Electronic Systems and more Slides Power Electronics in PDF only on Docsity! Chương 1: Khái niệm cơ bản và dụng cụ bán dẫn 1.1 Tổng quan về Điện Tử Công Suất • Đặt vấn đề: Hiện nay cũng như trong tương lai điện năng vẫn là một dạng năng lượng chủ yếu và phổ biến nhất. khoa học, kỹ thuật và công nghệ càng phát triển thì nhu cầu biến đổi và điều khiển năng lượng điện càng cao. ở những nước công nghiệp phát triển tỷ số giữa năng lượng sử dụng qua biến đổi và năng lượng sơ cấp phát ra từ các nhà máy điện đã cao hơn 80%. nhu cầu đó một mặt mở ra một thị trường rộng lớn, nhưng mặt khác cũng đặt ra những vấn đề mới đối với điện tử công suất. 1.1 Tổng quan về Điện Tử Công Suất MẠCH CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỀU KHIỂN TẢI Pvào, Uvào, ivào Tín hiệu đặt Pra, Ura, ira Tín hiệu phản hồi Uph, iph Tín hiệu điều khiển Udk, idk Lịch sử ra đời và phát triển của ĐTCS: • Vào tháng 12 năm 1939 William Shockley là người đầu tiên đưa ra nguyên lý của chất bán dẫn có thể được sử dụng cho quá trình điều khiển nguồn điện • 23/12/1947: là ngày chính thức đánh dấu phát minh về transistor, khi William Shockley, John Bardeen và Walter Brattain đó trỡnh bày về transistor tiếp xúc điểm • 1958: Mạch tích hợp (IC) được phát minh bởi Jack Kelby thuộc Texas Instrument • 1957: Thyristor đã được giới thiệu bởi General Electric 1.1 Tổng quan về Điện Tử Công Suất Lịch sử ra đời và phát triển của ĐTCS: • Ngày nay, điện tử công suất đó có chỗ đứng quan trong trong công nghệ hiện đại và đó cách mạng hoá lĩnh vực điều khiển nguồn và năng lượng. Giá trị dũng điện, điện áp và các đặc trưng chuyển mạch của linh kiện bán dẫn đang được cải thiện, làm cho dải ứng dụng tiếp tục được mở rộng trong các lĩnh vực như điều khiển đèn điện, cấp nguồn cho điều khiển máy móc, tự động hoá nhà máy, vận tải, tích trữ năng lượng, các hệ truyền động công nghiệp nhiều MW và quá trình truyền tải và phân phối điện năng 1.1 Tổng quan về Điện Tử Công Suất Phân loại các dụng cụ ĐTCS: - Theo khả năng điều khiển: • Không điều khiển: điốt • Bán điều khiển: thyristor • Điều khiển: BJT,… - Theo cấu trúc: • Điốt • Thyristor và Triac • BJT • MOSFET • IGBT • GTO 1.1 Tổng quan về Điện Tử Công Suất Các ứng dụng chính của ĐTCS: • Các hệ truyền động động cơ một chiều • Các hệ truyền động động cơ xoay chiều • Điều khiển máy điện một chiều không cổ góp ( Brushless DC machine) • Các hệ truyền động máy điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu • Điều khiển một số máy điện đặc biệt: máy điện từ trở vi bước, động cơ bước • Các hệ thống cấp nguồn • Hệ thống nguồn liên tục UPS • Các ứng dụng nâng cao chất lượng nguồn: chỉnh lưu tích cực, lọc tích cực.. • Truyền tải điện năng HVDC 1.1 Tổng quan về Điện Tử Công Suất Một số lĩnh vực ứng dụng ĐTCS: • Máy tính • Ôtô • Điện tử viễn thông • Hàng không và vũ trụ • Máy điện • Chiếu sáng • Chuyển đổi nguồn năng lượng ( năng lượng mặt trời, gió…) 1.1 Tổng quan về Điện Tử Công Suất