งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

1 บทที่ 9 แนะนำอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics) • อุปกรณ์ power electronics • คุณลักษณะของ SCR • วงจรเรียงสัญญาณแบบควบคุม เฟส • วงจรควบคุมแรงดันไฟสลับ.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "1 บทที่ 9 แนะนำอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics) • อุปกรณ์ power electronics • คุณลักษณะของ SCR • วงจรเรียงสัญญาณแบบควบคุม เฟส • วงจรควบคุมแรงดันไฟสลับ."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 1 บทที่ 9 แนะนำอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics) • อุปกรณ์ power electronics • คุณลักษณะของ SCR • วงจรเรียงสัญญาณแบบควบคุม เฟส • วงจรควบคุมแรงดันไฟสลับ • วงจรแปลงผัน dc-dc

2 2 Power Electronics เป็นศาสตร์ที่ว่าด้วยการใช้วงจร อิเล็กทรอนิกส์ในการควบคุมการแปลงผันพลังงานไฟฟ้า (energy conversion) จากแหล่งจ่ายไฟ ( ซึ่งมักจะคือ AC line) ไปยังโหลด เนื่องจากการควบคุมการแปลงผันไฟฟ้าแบบเชิงเส้น จะ ทำให้เกิดความสูญเสีย (loss) ในอุปกรณ์ในวงจรมากซึ่ง จะเป็นการสิ้นเปลืองพลังงานและทำให้เกิดความร้อนสูง ในปัจจุบันเราจึงนิยมให้อุปกรณ์ในวงจรทำงานเป็นสวิตช์

3 3 ประเภทของวงจร Power Electronics 1. AC-DC Converters (controlled rectifiers) 2. AC-AC Converters (AC Voltage Controllers) 3. DC-DC Converters (DC choppers) 4. DC-AC Converters (Inverters) ตัวอย่างของการใช้งาน Power Electronics ได้แก่ Air Conditioning, Alarms, Battery charger, Clothes dryer, Conveyor, Electric Dryers, Electric fans, Elevators, Induction Heating, Light Dimmers, Motor Control/Drives, Power Supplies, TV deflections, Voltage regulators.

4 4 อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำกำลัง (power semiconductor device) สามารถแบ่งออก ตามโครงสร้างได้เป็น 5 ประเภทใหญ่ ๆ คือ Power Diode Thyristor มีหลายชนิด อาทิ SCR, Triac, Gate-turn-off (GTO) Power BJT Power MOSFET Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT) ทั้งนี้เราจะเรียก Power BJT, Power MOSFET, IGBT และ GTO รวม ๆ ว่าเป็น Controllable Switches เพราะเราสามาร ควบคุมการปิดเปิดของอุปกรณ์เหล่านี้ได้ ด้วยสัญญาณควบคุม

5 5 สัญลักษณ์ของ Thyristor ประเภทต่าง ๆ SCR Triac GTO

6 6 SCR Thyristor s • ถ้า v AK > 0 จะทำให้ J 1 และ J 3 ถูก forward bias ส่วน J 2 ถูก reverse bias ดังนั้น i A ~ 0 ( ย่าน forward blocking หรือ off-state) • แต่ถ้า v AK มีค่าสูงมากพอ จะเกิด avalanche breakdown ขึ้นใน J 2 ทำให้ i A ไหลได้ ( ย่าน on- state)

7 7 • การเปลี่ยนสถานะจะเกิดขึ้นได้เมื่อกระแส i A ในช่วงนั้นมีค่ามากกว่า I L (latching current) • เมื่ออยู่ในสถานะ on แรงดันที่ตกคร่อม SCR จะมี ค่าค่อนข้างคงที่ (~ 1 V) จากสถานะ off -> on (1)

8 8 จากสถานะ off -> on (2)

9 9 • SCR อยู่ในสถานะ on จะเปลี่ยนสถานะเป็น off เมื่อ i A มีค่าลดลงต่ำกว่า I H (holding current) จากสถานะ on - > off

10 10 SCR Characteristics

11 11 • ถ้ามีกระแส i G ไปทริกที่ขาเกต จะทำให้ SCR เปลี่ยนสถานะจาก off ( เปิดวงจร ) เป็น on ( ปิด วงจร ) ได้ถึงแม้ว่า v AK < V BO • i G ยิ่งมากจะทำให้การเปลี่ยนสถานะเกิดเร็วขึ้น

12 12

13 13 Ideal SCR

14 14 วงจรแปลงผัน ac-dc ที่มี โหลดเป็นตัวต้านทาน มีการทริกที่ ขาเกต กรณีนี้กระแสและแรงดันของโหลด จะมีเฟสตรงกัน Controlled Rectifier

15 15 กรณีที่มีโหลดเป็นตัวต้านทาน และขดลวดเหนี่ยวนำ กรณีนี้กระแสและแรงดันของโหลดจะมีเฟส ต่างกัน ทำให้แรงดันเฉลี่ยของ v L มีค่า ต่ำลง

16 16 เราสามารถเพิ่มค่าเฉลี่ย ของ v L ได้โดยการต่อ freewheeling diode

17 17 AC Voltage Controller เราสามารถควบคุมค่า rms ของไฟสลับได้โดยการต่อ Thyristor ระหว่างแหล่งจ่ายกับโหลดดังนี้ การควบคุมแบบนี้ถูกนำไปใช้มากในงานที่มีความเฉี่อ ยทางกล (mechanical interia) และค่าคงที่ทางความ ร้อน (thermal time constant) สูง เช่นใน industrial heating และการควบคุมความเร็วมอเตอร์ )

18 18 DC-DC Converters

19 19 ให้  = L/R

20 20

21 21 เมื่อ d = t 1 /T (duty cycle) ถ้าให้ T <<  จะ พบว่า

22 22 DC-DC Converters: Buck Converter เราใช้ BJT ในการสร้างสวิตช์ S 1 ส่วนไดโอดจะทำ หน้าที่เสมือนสวิตช์ S 2 ตัวเก็บประจุ C ใส่เพื่อคงระดับแรงดันเอาต์พุตเมื่อ โหลดมีการเปลี่ยนแปลง เราสามารถแสดงได้ว่า


ดาวน์โหลด ppt 1 บทที่ 9 แนะนำอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics) • อุปกรณ์ power electronics • คุณลักษณะของ SCR • วงจรเรียงสัญญาณแบบควบคุม เฟส • วงจรควบคุมแรงดันไฟสลับ.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google