Tin tức

BỘ KÍCH ĐIỆN 12V LÊN 220V SIN CHUẨN

Đăng lúc: 13-12-2015 02:57:09 PM - Đã xem: 910


Bộ kích điện 12V lên 220V sin chuẩn hay còn gọi là biến tần (power inverter) sin chuẩn. Đối với các bộ kích điện sử dụng trên lưới điện Việt Nam thông thường sẽ kích điện từ 12 hoặc 24VC lên nguồn điện xoay chiều 220VAC với tần số 50Hz để sử dụng cho các thiết bị điện hiện đang xài trong dân dụng và công nghiệp.

 

 Các loại biến tần được dùng trong các thiết bị lò cảm ứng trung tần, thiết bị hàn trung tần, điều khiển tốc độ động cơ, bù nhuyễn công suất phản kháng…. sẽ được đề cập trong bài viết khác. Trong phạm vi bài viết này chỉ đề cập đến biến tần công suất cao dùng bộ kích điện từ 12VDC lên 220VAC sin chuẩn với tần số 50Hz công suất ngõ ra 800W – 1500W – 2000W – 3000W để làm nguồn nguồn xoay chiều cấp cho tải dân dụng, công nghiệp.

 

Sơ đồ khối bộ Power inverter Pure Sine Wave (kích điện sin chuẩn):

 

 

Bo kich dien  12V len  220V sin chuan

 

A. CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG BỘ KÍCH ĐIỆN 12V LÊN 220V SIN CHUẨN KÈM BỘ SẠC

 1. Bộ sạc ắc qui 220VC/12VC, dòng sạc 20/50A

2. Bộ nghịch lưu biến điện áp chuẩn sin 12VDC/220VAC-50Hz, ổn áp

3. Các công tắc tơ bán dẫn để điều khiển.

 

 

Bo kich dien  12V len  220V sin chuan

 

B. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT BỘ KÍCH ĐIỆN 12V LÊN 220V SIN CHUẨN

 1. Bộ sạc ắc qui 220VAC/12VDC, dòng sạc 50A (hoặc 20A tùy chọn)

 

 

Bo kich dien 12V len 220V sin chuan

 

Trong bộ kích điện 12V lên 220V sin chuẩn dược thiết kế đi kèm bộ sạc ắc qui thông minh gồm 3 giai đoạn sạc, tự động nhận biết dung lượng ắc qui thông qua mạch điện tử bằng các thuật toán so sánh điện áp để đưa ra điện áp sạc phù hợp với từng giai đoạn nhằm kéo dài tuổi thọ ắc qui.

+ Giai đoạn 1- Trickle charging mode: Sạc với nguồn dòng nhỏ không đổi để sạc ắc quy đã được xả sâu trước đó. Giai đoạn này, có thể hiểu như giai đoạn kiểm tra ắc qui, nhằm kiểm tra tình trạng  ắc quy có hư hỏng hoặc ngắn mạch hay không để làm tiền đề cho quá trình sạc mạnh tiếp theo, quá trình này bảo vệ ắc qui khỏi bị quá dòng điện.  Tín hiệu đèn LED màu đỏ báo ắc quy đang sạc.

+ Giai đoạn 2-Bulk and absortion charging mode: Sạc với điện áp không đổi 14.6VC (Bulk) để sạc một nguồn dòng lớn nhanh chóng sạc đầy ắc quy. Giai đoạn này sẽ sạc tới đầy 80% dung lượng ắc quy. Giai đoạn này phần mềm sẽ tính toán từ thời điểm có nguồn lưới AC cho tới khi ắc quy đầy tới điện áp 13.7VC (tức là nhỏ hơn 0.9V so với lúc nạp 14.6VDC ban đầu). Đèn LED màu đỏ báo ắc quy đang sạc.

+ Giai đoạn 3-Floot charging mode:  Sạc thả nổi (Float) điều chỉnh ở điện áp cố định ở mức 13.7V để duy trì mức đầy ắc quy và bù đắp năng lượng tổn thất do phản ứng hóa học trong ắc quy. Trong giai đoạn này dòng sặc tiệm cận Zero Ampare, đèn LED chuyển sang màu xanh báo ắc quy đã nạp đầy.

+ Đối với bộ sạc 24V thì các thông số này cũng thay đổi tương ứng trên cơ sở trên.

 

Bo kich dien 12V len 220V sin chuan 

Các thông số bộ sạc:

 

 
Stt Tên hạng mục Thông số
1 Điện áp ngõ vào 190VAC-260VAC
2 Tần số điện áp vào 45Hz-55Hz
3 Điện áp nạp 13.7VDC-14.8VDC (27.4VDC-29.6VDC)
4 Điện áp nuôi lúc đầy ắc quy 13.7VDC (27.4VDC)
5 Dòng nạp 50A hoặc 20A
6 Chế độ nạp 3 chế độ thông minh
7 Chế độ bảo vệ – Bảo vệ quá nhiệt: Máy tự ngắt khi nhiệt độ trong máy trên 650C – Bảo vệ khi ngắn mạch: Máy tự tắt khi bị ngắn mạch và hoạt động trở lại sau khi khởi động lại. – Bảo vệ điện áp: cắt khi ắc quy < 10VDC (20VDC), hoặc > 15.5VDC (31VDC), báo tín hiệu khi 10.5±0.3VDC (21±0.3VDC)

 

Theo khuyến cáo của nhà sản xuất ắc quy, thông thường chọn dòng sạc cho bộ ắc quy trong khoảng 10%-30% dung lượng của ắc qui, ví dụ: một tổ ắc qui có 2 ắc qui 12VDC-100Ah, nếu mắc song song thì dung lượng tổ là 12VDC-200 Ah, chọn máy sạc 12 VDC với dòng sạc 20A- 60A. Nếu mắc nối tiếp thì dung lượng tổ trên sẽ là 24VDC-100Ah, chọn máy sạc là 24VDC với dòng sạc 10A-30A.

Mộ ghi chú thêm: đối với tổ ắc qui, khi đấu nối nhiều ắc qui, thì mắc nối tiếp hay song song vẫn cho ra 1 lượng điện năng không đổi, vì khi mắc nối tiếp thì ta có dung lượng Ah không đổi nhưng điện áp thay đổi theo cấp số nhân của số lượng ắc qui, còn khi mắc song song thì điện áp không đổi nhưng dung lượng  thay đổi theo cấp số nhân của ắc qui. Do đó, A=P x t = U x I x t sẽ không đổi so với 2 cách đấu nối. Việc chọn cách đấu nối nào thì phải tùy vào việc sử dụng, chung qui là dựa vào 3 yếu tố: dễ sử dụng, thiết bị inverter chịu được dòng  phía sơ cấp (12VDC hay 24VDC) và yếu tố an toàn.

 

2. Bộ nghịch lưu điện áp 12VDC lên 220VAC, sóng sin chuẩn với ổn áp đầu ra:

 

Bộ nghịch lưu là bộ phận quan trọng trong mạch inverter, có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều không đổi sang dạng năng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều. Đại lượng được điều khiển ở ngõ ra là điện áp hoặc dòng điện. Đối với thiết bị inverter ngày sử dụng mạch nghịc lưu áp:

 

 

Bo kich dien 12V len 220V sin chuan

Các dạng sóng đầu ra của Inverter:

 

Bo kich dien 12V len 220V sin chuanter_500

 

Qua đó, có 3 dạng sóng đầu ra của bộ nghịch lưu: Pure SineWave – Sóng chuẩn hình sin u(t)=Usin(Ωt+∆), Modified Sine Wave_Sóng hình sin hiệu chỉnh, và Square Wave_sóng vuông góc.

 

Bo kich dien 12V len 220V sin chuan

Để tạo một sóng đầu ra sin chuẩn từ nguồn DC là khó khăn hơn nhiều so với sóng Modified hay Square. Đối với công nghệ hiện đại sử dụng công nghệ bán dẫn và hệ thống điều khiển kỹ thuật số tốc độ cao thì có thể cho ra đời bộ kích điện 12V lên 220V sin chuẩn – Power inverter pure sine wave theo nguyên tắc: Mạch vi xử lý tần số cao sẽ biến đổi nguồn DC thành sóng điện áp AC chuẩn sin 50Hz ở điện áp thấp, vi xử lý sẽ đóng cắt liên tục ở tần số rất cao lên gấp 100 lần cho mỗi chu kỳ AC (tương đương 20.000 trong 1s), tức là trong 1 chu kỳ điện áp AC lưới là 20ms, thì có tới 400 lần đóng cắt của transitor, sau đó một bộ lọc có tính cảm sẽ lọc mịn các đỉnh hình răng cưa của điện áp để làm bằng các điểm nhọn đầu với nhau, tiếp tục điện áp đầu ra AC với tần số 50Hz này sẽ qua máy biến áp nâng áp để cấp nguồn 220VAC-50Hz cho hệ thống tải.

Cũng cần lưu ý thêm rằng, qua phân tích ở ý bên trên, thì sóng sin tạo ra từ thiết bị điện tử sẽ có một độ méo dạng sóng hài (THD- Total Harmonic Distorsion) nhất định, tuy nhiên theo tiêu chuẩn IEC 61000-3-2 cho phép giới hạn THD<0.5% đối với cấp điện áp 400V để đảm bảo vận hành tốt thiết bị điện hạ áp. Bộ kích điện 12V lên 220V sin chuẩn được thiết kế đảm bảo theo tiêu chuẩn IEC.

 

Bo kich dien 12V len 220V sin chuan

 

Bài toán đặt ra là với biến đổi ở tần số cao sẽ gây ra tiếng ồn và sóng hài trong mạch, đối với bộ kích điện 12V lên 220V sin chuẩn được thiết kế để thỏa đảm bảo độ ồn trong bán kính 1m là dưới 40dB và hệ thống lọc sóng hài bởi tụ điện và cuộn kháng tích hợp trong mạch, bộ ổn áp đầu ra để đảm bảo chất lượng điện năng sử dụng cho thiết bị, đạt hiệu suất đến 0.95.

 

Các thông số bộ nghịch lưu:

 

 
Stt Tên hạng mục Thông số
1 Điện áp DC ngõ vào 10VDC-15.5VDC (20VDC-31VDC)
2 Dải điện áp đầu ra cấp cho tải (có ổn áp) 220VAC±5%
3 Tần số ngõ ra 47Hz – 53Hz
4 Công suất ngõ ra định mức 800-15000-2000-3000(W)
5 Công suất đỉnh (Bypass) Gấp 2 lần công suất ngõ ra định mức
6 Hệ số biến dạng sóng hài THD ≤5%
7 Thời gian chuyển mạch khi mất điện lưới (AC sang DC)                                                        10ms
8 Thời gian chuyển mạch khi có lại điện lưới (DC sang AC)                                                        10ms
9 Thời gian vận hành ở tải định mức 100% tải (h) Tùy dung lượng ắc quy
10 Thời gian cho phép vận hành quá tải 110% tải (h) 10 phút
11 Nhiệt độ làm việc < 65℃
12 Độ ồn trong 1m <40dB
13 Chế độ đèn LED hiển thị Điện áp, chế độ inverter, báo tín hiệu
14 8Chế độ bảo vệ Quá tải, ngắn mạch

 

 

3. Các thành phần khác gồm: mạch điều khiển, khóa chuyển mạch, nút reset…. sẽ được tích hợp trong inverter cùng với các thành phần chính ở bên trên để đảm bảo inverter vận hành hiệu quả.

   IMG_05102015_115552  

 

C. HOẠT ĐỘNG BỘ KÍCH ĐIỆN 12V LÊN 220V SIN CHUẨN

 

Bo kich dien 12V len 220V sin chuan

   

Bộ kích điện 12V lên 220V sin chuẩn được dùng để sử dụng cho các thiết bị điện gia đình sẽ được đấu nối tiếp vào khu vực cần sử dụng, nếu nhu cầu sử dụng cho cả gia đình thì việc đấu nối tiếp tại tủ điện tổng là dĩ nhiên.

Ban đầu, ở chế độ vận hành bình thường, điện năng từ lưới điện vào inverter sẽ cấp cho bộ sạc để nạp ắc quy, và đồng thời cung cấp cho tải trong gia đình. Khi sự cố mất điện nguồn lưới, relay kích hoạt khóa chuyển mạch (cắt nguồn lưới, đóng inverter vào) để chuyển qua sử dụng nguồn từ ắc quy, thời gian chuyển mạch khoảng 10ms, hệ thống đèn sẽ chớp nháy trong lúc quá trình quá độ này. Và khi nguồn điện lưới có trở lại, thì relay sẽ phát hiện và tiến hành quay lại như lúc ban đầu (cắt nguồn ắc quy, đóng lại điện lưới), thời gian này cũng tốn 10ms.

  Bo kich dien 12V len 220V sin chuan    

Bộ kích điện 12V lên 220V sin chuẩn ở chế độ hoạt động như một máy biến áp cách ly, nên dòng chạm vỏ rất nhỏ an toàn cho người sử dụng, tuy nhiên vẫn bắt buột nối dây nối đất chung với hệ thống hiện hữu để trường hợp chạm vỏ trục tiếp ở chế độ vận hành lưới điện.

Power inverter 800W – 1500W – 2000W – 3000W sin chuẩn này vận hành với tất cả các thiết bị dân dụng: đèn, quạt, tủ lạnh, máy điều hòa, bơm nước….tuy nhiên trong trường hợp vận hành các thiết bị động cơ công suất lớn, nếu dung lượng ắc quy không đủ sẽ xảy ra hiện tượng rung trên motor do sụt áp nhanh (nguyên nhân quá trình chuyển đổi hóa học trong ắc quy gây ra việc tăng điện trở nội lớn gây sụt áp), động cơ không được cung cấp đủ công suất từ inverter. Chúng ta nên vận hành các thiết bị có động cơ khi năng lượng ắc qui đầy trong khoảng thời gian ngắn để tiết kiệm dành cho năng lượng cho chiếu sáng làm việc. Đối với tủ lạnh thì công suất vận hành nhỏ (khoảng 76W cho tủ 150L) thì có thể hoạt động lâu dài với ắc quy.

Đối với phụ tải có công suất không nằm trong các dải công suất trên, chúng ta có thể chọn công suất của máy lớn hơn hơn và sử dụng như một bộ đổi điện 12V lên 220V 1000W sin chuẩn với hệ số tải khoảng 0.5-0.7 vẫn hoạt động hiệu quả.

 

Thông số kỹ thuật bộ kích điện 12V lên 220V sin chuẩn 2000W:

 

 
SttTên hạng mụcThông số
1 Công suất ngõ ra (W) 800-1500-2000-3000
2 Công suất đỉnh (W) 1600-3000-4000-6000
3 Dạng sóng đầu ra Sin chuẩn (Pure Sine Wave)
4 Dải điện áp đầu vào AC 190VAC-260VAC
5 Dải điện áp đầu vào DC 10VDC-15.5VDC
6 Dải điện áp đầu ra cấp cho tải 220VAC±5%
7 Hệ số công suất power inverter >0.9
8 Hiệu suất làm việc >> 90%
9 Hệ số biến dạng sóng hài THD ≤5%
10 Tần số ngõ ra 47Hz – 53Hz
11 Bộ nạp ắc quy VDC 12VDC – 15.5VDC
12 Dòng nạp 20A/50A
13 Chế độ nạp 3 chế độ thông minh
14 Báo tín hiệu sụt áp ắc quy 10.2VDC-10.8VDC
15 Cắt mạch khi sụt áp <10VDC
16 Cắt mạch khi quá áp >15.5VDC
17 Bảo vệ ngắn mạch và quá tải >Có/Nút ấn Reset
18 Thời gian chuyển mạch khi mất điện lưới (AC sang DC) <10ms
19 Thời gian chuyển mạch khi có lại điện lưới (DC sang AC) <10ms
20 Thời gian vận hành ở tải định mức 100% tải (h) Tùy dung lượng Ắc Quy
21 Thời gian vận hành ở tải định mức 110% tải (h) 10phút
22 Nhiệt độ làm việc <650C
23 Quạt làm mát 2 quạt
24 Độ ồn trong 1m <40dB
25 Đèn LED hiển thị điện áp lưới
26 Đèn LED hiển thị điện áp Ắc quy
27 Báo tín hiệu sụt áp ắc qui
28 Đèn LED hiển thị Inverter hoạt động
29 Đèn LED hiển thị ắc qui đang sạc hoặc ắc qui đầy
30 Ngõ ra USB – 5VDC dùng sạc mobile (không điều khiển)
31 Chế độ bypass Inverter chỉ dùng nguồn từ lưới Có/Ắc quy vẫn sạc
32 Kích thước (dài x rộng x cao) 423*180*140(mm)
33 Khối lượng 7.5kg
34 Nhãn hiệu đã được đăng ký nhãn hiệu _Registered BELTT (R)
35 Phụ kiện kèm theo Cáp nguồn, kẹp cực ắc quy, CO, CQ, BH
36 Bảo hành/hoàn tiền do lỗi SX 12 tháng/1 tháng

 

Xem chi tiết các sản phẩm dòng công suất hoặc tại mục  SẢN PHẨM

 

D. ĐỊA CHỈ LIÊN HỆ

 Trụ sở chính

Công ty Cổ phần Tư vấn và Thiết bị Điện Tân Trung Nam

174/47 Nguyễn Thiện Thuật – Phường 3 – Quận 3 – TpHCM

Tel: 08–62–92–43–16;   Fax: 08–62–92–43–38

Website : www.electric.equipment;

HP        :  0903111117 (Mr.Nam)

Skype   : namvtpecc2;

 

VPĐD tại Sài Gòn

Lầu 4 - Sông Cầu Hotel - 4 Cộng Hòa, P4, Tân Bình, TP.HCM

(Ngay vòng xoay Lăng Cha Cả)

Tel: 08-62-92-43-16 ;  Fax: 08 –62-92-43-38

HP       :  0903-11-11-17 (Mr.Nam)

Email   : nam@electric.equipment

Skype  : namvtpecc2

 

VPĐD tại Đà Nẵng

Số: 84 Bùi Lâm - P.Nại Hiên Đông - Q.Sơn Trà - Tp.Đà Nẵng

{Cách chân cầu Sông Hàn (phía biển) 1km về hướng núi Sơn Trà}

Tel     : 0903 111 117 (Mr.Nam)

Email : nam@electric.equipment

Skype : namvtpecc2