Mạch nghịch lưu và ứng dụng
Khoa Vật lý
Các bộ nghịch lưu sin thuần cho phép sử dụng được tất cả các loại thiết
bị. Các bộ nghịch lưu này còn giảm thiểu tiếng ồn trong các thiết bị do có độ
méo thấp.
2.2. Vấn đề cần phân tích
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều lựa chọn cho các bộ nghịch lưu
với rất nhiều mức giá, cấp chất lượng, hiệu suất và công suất khác nhau. Các
bộ nghịch lưu sin thuần thường sử dụng các linh kiện số công suất cao và đắt
tiền trong khi đó các bộ nghịch lưu sin mô phỏng rất đơn giản do không có
phần tạo xung phức tạp tuy nhiên điện áp đầu ra chứa nhiều nhiễu có thể gây
ảnh hưởng tới các thiết bị nhạy cảm, ví dụ thiết bị y tế.
2.3. Cơ sở
2.3.1. Dòng AC và DC
Hiện nay, có hai dạng hình thái được sử dụng để truyền tải năng lượng
điện, một chiều (DC) và xoay chiều (AC), mỗi loại có ưu điểm và nhược điểm
riêng. Nguồn một chiều cung cấp nguồn và dòng ổn định cho các ứng dụng.
Các mạch số chỉ có thể hoạt động với nguồn một chiều. Trong lịch sử, đường
truyền tải điện đầu tiên do Thomas Edison thiết lập là đường truyền tải điện
một chiều. Đường truyền tải điện một chiều không cho phép tăng áp trên
đường truyền do đó không thể truyền đi xa.
V I .R
P V .I = I 2 .R
Theo phương trình trên, công suất suy hao tỉ lệ thuận với bình phương
dòng điện và điện trở đường dây. Nếu ta tăng điện áp thì dòng điện giảm đi và
công suất suy hao sẽ giảm theo hàm mũ. Do đó, điện áp truyền tải cao sẽ làm
giảm công suất suy hao. Nguồn xoay chiều khác với nguồn một chiều là dao
động điện áp giữa hai mức ở tần số xác định, nó cho phép dễ dàng sản xuất,
tăng/hạ áp và do đó thuận lợi hơn trong quá trình truyền tải. Tại các điểm tiêu
Công Thị Thu Hiền
29
Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuật
Mạch nghịch lưu và ứng dụng
Khoa Vật lý
thụ và sản xuất điện, việc tăng/hạ áp có thể tiến hành một cách đơn giản bằng
cách sử dụng biến áp. Biến áp được William Stanley Jr. phát minh năm 1886
cho phép thực hiện việc truyền tải điện năng đi xa.
Các đường dây tải điện ngày nay phần lớn truyền tải nguồn xoay chiều.
Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng từ năm 1954 đã có nhiều đường truyền tải
điện một chiều cao áp được xây dựng sử dụng các bộ chuyển đổi DC/DC cho
phép dễ dàng tăng/hạ áp.
Giống như đối với nguồn một chiều, có rất nhiều thiết bị hoạt động
bằng điện xoay chiều như động cơ, máy thu thanh, truyền hình … Việc này
dẫn đến sự tồn tại của cả hai loại nguồn nói trên, thế giới không thể vận hành
khi chỉ có một loại. Tuy nhiên, do không phải lúc nào cũng có thể truyền tải
cả hai loại nguồn đến nơi sử dụng nên cần có cách để chuyển đổi qua lại giữa
hai loại nguồn này một cách dễ dàng và hiệu quả. Nhu cầu này được đáp ứng
nhờ các bộ chuyển đổi AC/DC (chỉnh lưu) và DC/AC (nghịch lưu).
2.3.2. Các bộ nghịch lưu và ứng dụng
Các bộ nghịch lưu là các thiết bị có khả năng chuyển đổi nguồn một
chiều thành xoay chiều. Nó có nhiều hình dạng, kích thước, giá cả, công suất
và hiệu suất khác nhau, từ loại sử dụng cho máy thu thanh đến loại cung cấp
điện áp dự phòng cho cả một tòa nhà.
Các bộ nghịch lưu được sử dụng cho các thiết bị trên ô tô, kho cắm trại,
đi thuyền hay các công trình xây dựng chưa được cung cấp điện lưới
Như đã trình bày ở trên, trên thị trường hiện có hai loại nghịch lưu, sin
mô phỏng và sin thuần.
Một sóng sin mô phỏng có hình dạng tương tự xung vuông nhưng
có giai đoạn chuyển đổi nên gần với sóng hình sin.
2.3.2.1.Một số sản phẩm của mạch nghịch lưu trong thực tế.
Công Thị Thu Hiền
30
Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuật
Mạch nghịch lưu và ứng dụng
Khoa Vật lý
– Bộ lưu điện sin chuẩn HDPS3500AD. Dạng case đứng. Xuất
sứ Ấn Độ ở trên hình 2.1
. Công suất 3500 VA, tương
đương 2500W.
. Điều khiển kĩ thuật số, đảm bảo
hoạt động ổn định.
. Dạng sóng hình sin chuẩn.
. Hiệu suất 80%
. Chế độ nạp ba giai đoạn tiên tiến
nhất hiện nay, tăng gấp đôi tuổi
Hình 2.1
thọ ắc quy.
. Quạt mát thiết kế thông minh, chỉ hoạt động khi nhiệt độ máy lớn hơn 60 0 .
. Chế độ khởi động mền.
. Bảo vệ quá tải, ngắn mạch, ngược cực, quá nhiệt
. Phù hợp với hộ gia đình và văn phòng. Cho
phép chạy được điều hòa, nồi cơm điện, tủ lạnh,
máy bơm nước…cùng đa số các thiết bị gia dụng
khác.
– Bộ lưu điện sin chuẩn– HDPS 800AD. Dạng
Hình 2.2
case nằm ngang. Xuất xứ Ấn Độ trên hình 2.2
. Công suất 800VA, tương đương 560W, điều
khiển kĩ thuật số, đảm bảo hoạt động ổn định.
. Dạng sóng hình sin chuẩn, hiệu suất 80%.
. Chế độ nạp 3 giai đoạn tiên tiến nhất hiện nay, tăng gấp đôi tuổi thọ ắc quy.
. Quạt thiết kế thông minh, chỉ hoạt động khi nhiệt độ máy lớn hơn 60 0 .
. Chế độ khởi động mền.
Công Thị Thu Hiền
31
Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuật
Mạch nghịch lưu và ứng dụng
Khoa Vật lý
. Bảo vệ quá tải, ngắn mạch, ngược cực, quá nhiệt.
.Thiết kế thẩm mỹ, vỏ thép sơn tĩnh điện, bền chắc.
. Phù hợp với hộ gia đình và văn phòng.
. Chạy được cửa cuốn, máy giặt, tủ lạnh loại nhỏ, bơm nước loại nhỏ.
. Cho phép sử dụng cùng lúc một tivi, một máy tính, hoặc một máy tính, một
đèn ống, một quạt.
– Bộ lưu điện sin chuẩn HDPS – 1400AD. Dạng case nằm ngang trên Hình
2.3
. Công suất 1400VA, tương đương 1000W.
. Điều khiển kĩ thuật số đảm bảo hoạt động ổn
định.
. Dạng sóng hình sin chuẩn. Hiệu suất 80%.
. Chế độ nạp ba giai đoạn tiên tiến nhất hiện
Hình 2.3
nay, tăng gấp đôi tuổi thọ ắc quy.
. Quạt mát thiết kế thông minh, chỉ hoạt động
khi nhiệt độ máy lớn hơn 60 0 .
. Chế độ khởi động mền.
. Quản lý thông minh kéo dài tuổi thọ của ắc quy
. Thiết kế thẩm mỹ, vỏ thép sơn tĩnh điện, bền chắc.
. Phù hợp hộ gia đình và văn phòng.
. Chạy được cửa cuốn, máy giặt, tủ lạnh loại nhỏ, bơm nước loại nhỏ.
. Cho phép sử dụng cùng lúc một ti vi, một máy tính, một máy in, hai đèn
ống, hai quạt.
– Bộ nghịch lưu có nạp sóng sin. Chuyển đổi dòng điện DC 12v hoặc 24v
hoặc 48v sang dòng điện xoay chiều 110v hoặc 220v 1pha hoặc 3pha. Do vậy
sử dụng thiết bị này ở trong công nghiệp, hoặc dân dụng, thậm chí ngay ở nhà
khi mất điện trên hình 2.4
Công Thị Thu Hiền
32
Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuật
Mạch nghịch lưu và ứng dụng
Khoa Vật lý
. Thông số kĩ thuật:
. Model: PM-3000SI x 3 (ghép pha
và công suất)/12/24/48
. Dải điện áp vào (DVC): 16 DVC
. Tần số ra: 50Hz / 60Hz ± 0.1%
. Dạng sóng ra: Sóng sin
. Cốt phi: Toàn tải
. Thời gian chuyển mạch: Bình
thường 20 mini giây
Hình 2.4
. Công suất ra ở nhiệt độ môi
trường 25°C(W) : 9000W
. Công suất ra ở nhiệt độ môi trường 40°C(W) : 7200W
. Công suất chịu đựng (W): 18000W
. Chế độ không tải (W):54w
. Dòng ngắt bảo vệ: 90A
. Thời gian chuyển nghịch lưu sang điện áp vào AC: 0 mini giây
. Thời gian chuyển điện áp vào AC sang nghịch lưu: 0 mini giây.
. Thời gian phát hiện lỗi điện áp: vào 4 mini giây đến 20 mini giây
. Bảo vệ: Ngắn mạch, quá tải, ắc quy quá áp, ắc quy thấp áp, phát hiện ngược
cực ắc quy, điện áp đầu vào cao…
. Môi trường hoạt động: nhiệt độ cho phép từ -20°C đến +50°C (làm mát bằng
quạt), độ ẩm không quá 95%(không ngưng tụ).
. Trọng lượng: 84 kg
– Chuyển đổi dòng điện DC 12v hoặc 24v sang dòng điện xoay chiều 110v
hoặc 220v. Do vậy có thể sử dụng thiết bị này ở những nơi không có nguồn
điện lưới như trong ôtô, khi đi cắm trại, du thuyền, thậm chí ngay ở nhà khi
mất điện trên hình 2.5.
Công Thị Thu Hiền
33
Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuật
Mạch nghịch lưu và ứng dụng
Khoa Vật lý
+ Thông số kĩ thuật:
. Tên model: Model 12DCV PM-A-3000AH-12 /
Model 24DCV PM-A-3000AH-24
. Công suất ra liên tục: 3000w
. Công suất khởi động: 6000w
Hình 2.5
. Dòng khởi động: Model 12DVC < 0.7A / Model24DVC < 0.6A. Điện áp vào DC: Model 12DVC 10~15V / Model 24DVC 20~30V. Điện áp ra: 100V/110V/115V/120Vac or 220V/230V/240Vac. Sai số: +/- 5%.Tần số ra: 50Hz or 60Hz +/- 0.05%. Hiệu suất: >85%
. Cảnh báo quá tải và tắt: >3200W
. Kích thước (L x W x H mm): 360 × 169 × 152
. Cân nặng (kg): 8.75
. Sóng ra: Mô phỏng sóng sine.
– Chuyển đổi dòng điện DC 12v hoặc 24v hoặc 48v sang dòng điện xoay
chiều110v hoặc 220v 1pha. Do vậy có thể sử dụng thiết bị này ở trong công
nghiệp, hoặc dân dụng, thậm chí ngay ở nhà khi mất điện trên hình 2.6
+ Thông số kĩ thuật:
. Tên model: PM-4000LC
. Công suất ra liên tục: 4000w
. Công suất khởi động cực đại: 8000w
.Điên áp vào: 110Vac hoặc 220Vac
. Sóng ra: sóng sin
Hình 2.6
. Tần số ra: 50Hz hoặc 60Hz ± 0.1Hz
. Chế độ bảo vệ quá tải và ngắn mạch: tự động ngắt mạch
Công Thị Thu Hiền
34
Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuật
Mạch nghịch lưu và ứng dụng
Khoa Vật lý
. Quá tải: Phát 2 tiếng bíp/1 giây
. Trọng lượng:66,60 kg
– Chuyển đổi dòng điện DC 12v hoặc 24v hoặc 48v sang dòng điện xoay
chiều 110v hoặc 220v 1pha. Do vậy bạn có thể
sử dụng thiết bị này ở trong công nghiệp, hoặc
dân dụng, thậm chí ngay ở nhà khi mất điện
trên hình 2.7
+ Thông số kĩ thuật:
. Tên model: PM-1600LC
. Công suất ra lien tục: 1600W
Hình 2.7
. Công suất khởi động cực đại: 3200W
.Điện
áp
vào:
60V~135Vac
hoặc
120V~275Vac
. Sóng ra: Sóng sine
. Tần số ra: 50Hz hoặc 60Hz ± 0.1Hz
. Chế độ bảo vệ quá tải và ngắn mạch: Tự động ngắt
. Quá tải: Phát 2 tiếng bíp/1 giây
– Chuyển đổi dòng điện DC 12v hoặc 24v sang dòng điện xoay chiều 110v
hoặc 220v. Do vậy có thể sử dụng thiết bị này ở những nơi không có nguồn
điện lưới như trong ôtô, khi đi cắm trại, du thuyền, thậm chí ngay ở nhà khi
mất điện trên hình 2.8
+ Thông số kĩ thuật:
. Tên model: Model 12DCV PM-A-3000AH-12 / Model 24DCV PM-A3000AH-24
. Công suất ra liên tục: 3000W
. Công suất khởi động cực đại: 6000W
Công Thị Thu Hiền
35
Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuật
Mạch nghịch lưu và ứng dụng
Khoa Vật lý
Dòng khởi động: Model 12DVC < 0.7A / Model24DVC < 0.6A. Sóng ra: mô phỏng sóng sin. Tần số ra: 50Hz hoặc 60Hz +/- 0.05%. Chế độ bảo vệ quá tải và tự tắt: >3200W
. Cân nặng 8.75 kg
Hình 2.8
– Chuyển đổi dòng điện DC 12v hoặc 24v sang
dòng điện xoay chiều 110v hoặc 220v. Do vậy có
thể sử dụng thiết bị này ở những nơi không có nguồn điện lưới như trong ôtô,
khi đi cắm trại, du thuyền, thậm chí ngay ở nhà khi mất điện ở trên hình 2.9
+ Thông số kỹ thuật :
. Tên Model: Model 12DVC PM-A-0800AH-12 / Model 24DVC PM-A0800AH-24.
. Công suất ra liên tục: 800w
. Công suất khởi động: 1600w
. Điện áp vào DC: Model 12DVC 10~15V / Model 24DVC 20~30V
. Dòng chờ:
Model 12DVC < 0.6A / Model24DVC < 0.4A. Điện áp vào DC: Model 12DVC 10~15V /Model 24DVC 20~30V. Điện áp ra: 100V/110V/115V/120 Vac hoặc220V/230V/240VacHình 2.9Công Thị Thu Hiền. Cân nặng: 2.91kg36Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuậtMạch nghịch lưu và ứng dụngKhoa Vật lýPHẦN III: KẾT LUẬNNgày nay Mạch nghịch lưu đã và đang phát triển, nó được ứng dụngrộng rãi trong nhiều lĩnh vực đời sống xã hội. Khóa luận của chúng tôi đi vàotìm hiểu kiến thức tổng quan về mạch nghịch lưu và ứng dụng trong thực tế.Sau khi tìm tòi nghiên cứu tài liệu, đề tài của chúng tôi đã được hoàn thành.Trong đề tài này chúng tôi đã thu được kết quả sau:– Tìm hiểu tổng quan về mạch nghịch lưu.– Tìm hiểu các loại mạch nghịch lưu.– Khảo sát nghịch lưu nguồn dòng và nguồn áp.– Một số ứng dụng của mạch nghịch lưu.Đề tài này thực sự có ý nghĩa hơn nữa nếu tiếp tục được nghiên cứu bổxung cả về ý tưởng khoa học và nghiên cứu cụ thể như thiết kế chế tạo một sốbộ nghịch lưu sử dụng các linh kiện điện tử.Cuối cùng chúng tôi mong nhận được đóng góp ý kiến và cộng tác của cácthầy cô, bạn đọc để đề tài thực sự có ý nghĩa, thực tiễn hơn khi áp dụng vàothực tiễn xã hội.Tôi xin chân thành cảm ơn!Hà Nội, tháng…năm 2011Công Thị Thu HiềnCông Thị Thu Hiền37Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuậtMạch nghịch lưu và ứng dụngKhoa Vật lýTÀI LIỆU THAM KHẢO1. Đỗ Xuân Thụ, kĩ thuật điện tử, NXB giáo dục, năm 2008.2. Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh, kỹ thuật, NXB khoa học và kĩ thuật HàNội, năm 20073. Lê Văn Doanh, điện tử công suất, NXB khoa học kĩ thuật, năm 20094. htpp:// google.com5. htpp:// spkt.net6. Tailieu.vnCông Thị Thu Hiền38Lớp k33D – Sư phạm kỹ thuật
Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay
