Đề tài Thiết kế mạch vòng điều chỉnh Buck-Boost theo chế độ điện áp

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH VÒNG ĐIỀU CHỈNH BUCK-BOOST THEO CHẾ ĐỘ ĐIỆN ÁP   Giảng viên hướng dẫn : TS. Vũ Hoàng Phương TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Sinh viên thực hiện : Đỗ Trọng Dương 20150740 Trần Quang Thái 20153360 1 1/16/2022 NỘI DUNG 1 YÊU CẦU THIẾT KẾ 2 MÔ HÌNH HÓA BỘ BIẾN ĐỔI 3 TÍNH TOÁN BỘ ĐIỀU CHỈNH 4 MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN 2 1/16/2022 1.YÊU CẦU THIẾT KẾ * Thiết kế mạch vòng điều chỉnh cho bộ biến đổi Buck-Boost theo chế độ điện áp có tham số của bộ biến đổi như sau: Điện áp Vg=12V , Vo=18V(tăng áp) ,Vo=9V(giảm áp) Tải R = 6 Ω , Vo Tần số phát xung fx= 100kHz * Tính chọn L,C +D=Vo/(Vg+Vo)=0.6 ; Điện cảm L= =50uH +Io=Vo/R=3; + /(1-D)=7.5; Tụ điện C = =240uF rC= 0.01 Ω 3 1/16/2022 2 .MÔ HÌNH BỘ BIẾN ĐỔI buck-boost Trạng thái 1: Von , Doff Trạng thái 2: Voff, Don 4 1/16/2022 PHƯƠNG PHÁP KHÔNG GIAN TRẠNG THÁI TRUNG BÌNH. hệ phương trình mô tả mạch điện của bộ biến đổi trong trạng thái 1: Ma trận không gian trạng thái 5 1/16/2022 PHƯƠNG PHÁP KHÔNG GIAN TRẠNG THÁI TRUNG BÌNH. Hệ phương trình mô tả mạch điện của bộ biến đổi trong trạng thái 2 là: Ma trận không gian trạng thái 6 1/16/2022 PHƯƠNG PHÁP KHÔNG GIAN TRẠNG THÁI TRUNG BÌNH. suy ra được ma trận hệ thống : Mô hình tổng quát của hệ y là điện áp ra =Uc 7 1/16/2022 HÀM TRUYỀN CỦA BỘ BIẾN ĐỔI Hàm truyền đạt giữa điện áp đầu ra và hệ số điều chế đ ư ợc tính: D = D’ =1-D 8 1/16/2022 HÀM TRUYỀN CỦA BỘ BIẾN ĐỔI D=Vo/(Vo+Vin) D=0.6 Gvdo=Vin/(1-D)^2 Gvdo=75 fo= fo=581 Hz f esr = f esr =66 kHz f RHP = f RHP =5.1 kHz Qo=(1-D).R. Qo=5,26 9 1/16/2022 HÀM TRUYỀN CỦA BỘ BIẾN ĐỔI PM=-45.1 Hệ kín không ổn định 10 1/16/2022 Cấu trúc điều khiển trực tiếp theo chế độ điện áp 11 1/16/2022 3. TÍNH TOÁN BỘ ĐIỀU CHỈNH BỘ BÙ LOẠI 3 *Tính chọn tham số bộ bù + f z1 = f z2 =fo=580Hz fc < 1/10 fx =50 kHz fc<1/5  f p2 =f RHP =5.1kHz +Gco [mag1,phase1]=bode(Gvd,2*pi*fc); = mag1 =38.4511 [mag2,phase2]=bode(Gc1,2*pi*fc); = mag2 = 0.0019 G c0 =1/(mag1*mag2)= 13.7515 fc=1 kHz 12 1/16/2022 HÀM TRUYỀN HỆ HỞ Gc*Gvd 13 1/16/2022 4. MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN S Ơ ĐỒ pwm Khâu lọc thông thấp Hàm truyền bộ bù Gc Mạch lực 14 1/16/2022 Uc Dạng và Uc khi chưa có biến động nguồn và tải Đập mạch điện áp trên tụ: 0.38% Đập mạch dòng qua cuộn cảm: 16% 15 1/16/2022 Thay đổi giá trị đặt 15 -> 18->9 (V) Uc 16 1/16/2022 Nguồn dao động 10%,40Hz Uc 17 1/16/2022 Mắc thêm tải R1//R (R1=R=6omh) tại thời điểm 0.05s Uc 18 1/16/2022 ◘ Nhận xét Thiết kế đảm bảo yêu cầu đặt ra: Điện áp ra bằng 18V, Uc=0.38<0.5% Dòng qua cuộn cảm <20% Khi thay đổi các thông số nh ư giá trị đặt, nguồn dao động, tải thay đổi thì điện áp ra vẫn đảm bảo giá trị mong muốn 19 1/16/2022 Cảm ơ n thầy và các bạn đã lắng nghe! 20 1/16/2022