Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Cấu trúc điều khiển hệ thống

1 Cấu trúc điều khiển hệ thống

Tải bản đầy đủ - 0trang

thể bỏ qua độ đập mạch của điện áp hay dòng điện và chỉ cần quan tâm đến giá

trị trung bình của chúng trong một chu kỳ đóng cắt TS. Sau khi trung bình hóa ta

sẽ loại bỏ được phần tử đóng cắt và thu được mơ hình tín hiệu lớn DC và tín hiệu

nhỏ AC. Vì vậy, kỹ thuật điều khiển điện áp trung bình được áp dụng để điều khiển

các BBĐ nhằm mục đích đưa điện áp ở đầu vào về giá trị mong muốn, trong đó có

kết hợp với mơ hình tín hiệu nhỏ để xác định các thơng số cho bộ điều khiển.

3.2.2 Mơ tả tốn học bộ biến đổi DC/DC buck

3.2.2.1 Bộ biến đổi DC/DC buck

BBĐ DC/DC buck được mơ tả như trên hình 3. 3 gồm có một SW và các phần

tử có khả năng tích phóng năng lượng (L, C) [41], [43], [69], [75].

B



SW



Rdc, Ldc



+

Cpv



PVg



Diode



DCbus



+



Cdc



Vdc



-



-



Hình 3. 3 Sơ đồ cấu tạo mạch lực BBĐ DC/DC buck



Trong đó: Rdc, Ldc là điện trở và điện cảm của cuộn cảm trong BBĐ DC/DC.

Cpv là tụ điện phía PVg, Cdc là tụ điện phía DCbus.

SW có hai trạng thái vận hành trong mỗi chu kỳ xung: đóng (on) và cắt (of).

Sơ đồ mạch tương đương BBĐ DC/DC buck tương ứng với trạng thái đóng cắt

được mơ tả trên hình 3.4.

iL



ipv



Rdc,

Ldc



ipv



i

PVg



vpv



C



a. SW on



C pv



Vdc



vpv

PVg



iL



Rdc,

Ldc



i



Vdc



C



Cpv



b. SW of



Hình 3.4 Sơ đồ mạch tương đương trạng thái đóng cắt BBĐ DC/DC buck



Viết phương trình Kirchhof 1 và 2 cho mạch trong trường hợp SW on (u=1)



và SW of (u=0) thu được (3.8):





dvpv

i pv

C

 pv dt

i L u

R i L

diL 

V





dc L dc



(3.8)

+v u

dc



dt



pv



Sơ đồ mạch tương đương kết hợp trạng thái trung bình với trạng thái tín

hiệu nhỏ của BBĐ DC/DC buck được mơ tả như trên hình 3.5 [89], [105].



D



~

ipv

pv



~

iL



~

Vpv d



~v



PVg



Rdc, Ldc



- + +



Cpv



~v



~i d~

L



Cdc



0



Vdc



-



Hình 3.5 Sơ đồ mạch tương đương ở trạng thái tín hiệu nhỏ BBĐ DC/DC buck



Mối quan hệ của các đại lượng ở trạng thái ổn định với trạng thái tín hiệu

nhỏ được mơ tả bởi hệ phương trình (3.9) [46], [56], [60], [62]:

 vpv Vpv vpv



d D d





ipv Ipv ipv





iL IL iL



 Vdc VpvD



trong đó:



(3.9)



D và d là hệ số điều chế độ rộng xung điều khiển.



Sử dụng định luật Kirchhof viết cho mạch vòng phía DCbus và tại nút B, có

(3.10) và (3.11):

R i L diL v d

V

dc L



dc



dt



pv



iC ipv iLd



(3.10)

dc



(3.11)



3.2.2.2 Bộ biến đổi DC/DC boost

Tương tự BBĐ DC/DC buck, cấu tạo BBĐ DC/DC boost được mơ tả như trên



hình 3. 6 [47].



Rdc, Ldc

+

Cpv



PVg



Diode



B



SW



DCbus



+



Cdc



Vdc



-



-



Hình 3. 6 Sơ đồ cấu tạo mạch lực BBĐ DC/DC boost



Sơ đồ mạch tương đương BBĐ DC/DC boost tương ứng với trạng thái đóng

cắt được mơ tả như trên hình 3.7.

Rdc, Ldc



ipv

+



iC



ipv



+



Rdc, Ldc



iL



iC



Cpv



Cdc



PVg



Vdc



-



DCbus



+

iL

Cpv



PVg



+



Cdc



Vdc



-



-



-



a. SW on



b. SW of



Hình 3.7 Sơ đồ mạch tương đương trạng thái đóng cắt BBĐ DC/DC boost



Trong đó: iC là dòng điện qua tụ Cpv đặt ở đầu vào BBĐ DC/DC.

Viết phương trình Kirchhof 1 và 2 cho mạch trong trường hợp SW on và SW

of thu được phương trình (3.12) và (3.13):

v



diL



L

pv



(3.12)



(1u)V

dc



dc



dt



i pv Cpv



dvpv

dt



(3.13)



iL



Sơ đồ mạch tương đương trạng thái trung bình kết hợp tín hiệu nhỏ của

BBĐ DC/DC boost được mô tả như trên hình 3.8 [89], [105].

Rdc, Ldc



~i

pv



~v



PVg



pv



- +



i

L



Vpvd~



i



1/(1-D)



2



i d

2



Vdc



Cpv

Cdc



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Cấu trúc điều khiển hệ thống

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×