Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng phần mềm PSIM mô phỏng mạch Điện tử công suất

Tài liệu đồ án ứng dụng phần mềm PSIM mô phỏng mạch điện tử công suất. Phân tích, hướng dẫn chi tiết các bước mô phỏng mạch chỉnh lưu, điều khiển.

• Tác giả: Lương Văn Thái
• Người hướng dẫn: Lê Thị Mai
• Trường học: Trường Đại học Sao Đỏ
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Ứng Dụng Phần Mềm Psim Mô Phỏng Mạch Điện Tử Công Suất
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hải Dương

Tóm tắt

I. Tổng quan đồ án PSIM Nền tảng mô phỏng Điện tử công suất

Đồ án PSIM là một tài liệu nghiên cứu chuyên sâu, tập trung vào việc ứng dụng phần mềm PSIM để mô phỏng mạch Điện tử công suất. Đây là công cụ không thể thiếu cho sinh viên và kỹ sư ngành Kỹ thuật Điện - Tự động hóa. PSIM (Power Electronics Simulation Software) nổi bật nhờ giao diện trực quan, tốc độ mô phỏng nhanh và thư viện linh kiện chuyên dụng. So với các phần mềm khác như MATLAB/Simulink hay PSPICE, PSIM được tối ưu hóa riêng cho lĩnh vực điện tử công suất, giúp giảm đáng kể thời gian tính toán và đơn giản hóa quá trình thiết kế. Các đồ án môn học điện tử công suất thường yêu cầu sinh viên không chỉ nắm vững lý thuyết mà còn phải có khả năng kiểm chứng bằng thực nghiệm hoặc mô phỏng. Việc sử dụng PSIM giúp giải quyết bài toán này một cách hiệu quả. Nó cho phép người dùng xây dựng các mạch phức tạp từ chỉnh lưu cầu 1 pha đến nghịch lưu 1 pha SPWM một cách nhanh chóng. Theo đồ án của Lương Văn Thái và Nguyễn Khắc Ngọc (2012), PSIM được đánh giá là "một phần mềm dễ sử dụng, trực quan, dung lượng nhẹ và khá mạnh". Tài liệu này cũng chỉ ra rằng ưu điểm lớn của PSIM là khả năng mô phỏng độc lập mạch lực, vì các khối điều khiển đã được xây dựng sẵn. Điều này giúp sinh viên tập trung vào việc phân tích nguyên lý hoạt động của mạch thay vì sa đà vào việc xây dựng các mô hình điều khiển phức tạp. Một báo cáo đồ án điện tử công suất hoàn chỉnh không chỉ trình bày lý thuyết mà còn phải có kết quả mô phỏng để chứng minh tính đúng đắn của thiết kế. PSIM cung cấp công cụ PSIM VIEW để hiển thị dạng sóng điện áp, dòng điện một cách rõ ràng, giúp việc phân tích và viết báo cáo trở nên dễ dàng hơn. Việc tìm kiếm và sử dụng các tài liệu PSIM tiếng Việt sẽ là bước đệm quan trọng để làm chủ công cụ này.

1.1. Vai trò của phần mềm PSIM trong học tập và nghiên cứu

Trong môi trường học thuật, phần mềm PSIM đóng vai trò như một phòng thí nghiệm ảo. Nó cho phép sinh viên kiểm chứng các định luật và nguyên lý của môn Điện tử công suất mà không cần đến các thiết bị vật lý đắt tiền và tiềm ẩn rủi ro. Sinh viên có thể dễ dàng thay đổi thông số linh kiện, quan sát sự thay đổi của dạng sóng và hiểu sâu hơn về hoạt động của các bộ biến đổi Buck, bộ biến đổi Boost hay các mạch chỉnh lưu. Hơn nữa, việc thực hiện đồ án môn học điện tử công suất trên PSIM giúp rèn luyện kỹ năng thiết kế và phân tích hệ thống, một kỹ năng quan trọng cho các kỹ sư tương lai.

1.2. So sánh ưu nhược điểm giữa mô phỏng PSIM và Simulink

Khi thực hiện mô phỏng điện tử công suất, PSIM và mô phỏng Simulink (một bộ công cụ của MATLAB) là hai lựa chọn phổ biến. PSIM có ưu thế vượt trội về tốc độ mô phỏng các mạch điện tử công suất do được thiết kế chuyên dụng. Ngược lại, Simulink mạnh hơn trong việc mô phỏng các hệ thống điều khiển phức tạp và tích hợp với các lĩnh vực khác. Trong nhiều đồ án PSIM, người ta thường tập trung vào mạch lực, trong khi Simulink lại phù hợp hơn cho các đề tài nghiên cứu sâu về thuật toán điều khiển. Việc lựa chọn phần mềm nào phụ thuộc vào mục tiêu chính của đề tài.

1.3. Các phiên bản phổ biến PSIM student version và bản full

PSIM cung cấp nhiều phiên bản khác nhau để đáp ứng nhu cầu người dùng. PSIM student version là phiên bản miễn phí, giới hạn về số lượng linh kiện trong một mạch nhưng hoàn toàn đủ dùng cho các bài tập và đồ án môn học cơ bản. Đối với các nghiên cứu phức tạp hơn, việc tải PSIM full sẽ cung cấp đầy đủ tính năng và một thư viện PSIM phong phú hơn. Việc lựa chọn phiên bản phù hợp giúp tối ưu hóa chi phí và hiệu quả trong quá trình học tập và nghiên cứu.

II. Hướng dẫn sử dụng PSIM mô phỏng mạch điện tử công suất

Để bắt đầu một đồ án PSIM, bước đầu tiên là làm quen với quy trình làm việc trên phần mềm. Hướng dẫn sử dụng PSIM có thể được tóm gọn qua ba giai đoạn chính: thiết kế mạch (PSIM Schematic), chạy mô phỏng (PSIM Simulator), và xem kết quả (PSIM VIEW). Giai đoạn thiết kế bắt đầu bằng việc mở một file mới và lấy các linh kiện từ thư viện PSIM. Thư viện này được tổ chức rất khoa học thành các nhóm: Power (mạch lực), Control (mạch điều khiển), Sources (nguồn), và Other (các phần tử khác như cảm biến, đồng hồ đo). Người dùng chỉ cần kéo thả linh kiện, sắp xếp và nối dây để tạo thành một sơ đồ hoàn chỉnh. Sau khi thiết kế mạch điện tử công suất, cần thiết lập các thông số cho từng linh kiện như giá trị điện trở, điện cảm, điện áp nguồn. Bước tiếp theo là cấu hình các thông số mô phỏng trong Simulation Control, bao gồm thời gian mô phỏng (Total Time) và bước thời gian (Time step). Đây là bước quan trọng quyết định độ chính xác và thời gian chạy mô phỏng. Khi đã hoàn tất, người dùng chỉ cần nhấn nút "Run PSIM" để chương trình thực hiện các phép tính. Cuối cùng, PSIM VIEW sẽ tự động khởi chạy, cho phép chọn các đại lượng cần quan sát (ví dụ: điện áp trên tải, dòng điện qua van bán dẫn) để hiển thị dưới dạng đồ thị. Việc phân tích các đồ thị này là cơ sở để đánh giá hoạt động của mạch và hoàn thành báo cáo đồ án điện tử công suất.

2.1. Khám phá các khối chức năng và thư viện PSIM cơ bản

Hiểu rõ thư viện PSIM là chìa khóa để mô phỏng hiệu quả. Thư viện Power chứa các linh kiện công suất như Diode, Thyristor, MOSFET, IGBT, máy biến áp và các phần tử RLC. Thư viện Control cung cấp các khối hàm truyền, bộ so sánh, cổng logic, và các khối tính toán cần thiết cho việc xây dựng mạch điều khiển PWM. Thư viện Sources bao gồm các loại nguồn áp, nguồn dòng một chiều và xoay chiều. Việc kết hợp linh hoạt các phần tử từ những thư viện này cho phép mô hình hóa hầu hết các mạch điện tử công suất hiện nay.

2.2. Quy trình tạo một file mô phỏng PSIM từ đầu đến cuối

Quy trình tạo một file mô phỏng PSIM bắt đầu bằng việc tạo một trang thiết kế mới (File > New). Tiếp theo, lấy linh kiện từ menu Elements và đặt chúng vào vùng làm việc. Sử dụng công cụ Wire (Edit > Wire) để nối các linh kiện. Kích đúp vào mỗi linh kiện để thiết lập thông số. Đặt các đồng hồ đo (Voltage/Current Probe) tại các vị trí cần khảo sát. Thiết lập thời gian mô phỏng trong Simulation Control. Cuối cùng, chạy mô phỏng (Simulate > Run PSIM) và phân tích kết quả trên cửa sổ SimView. Quy trình này áp dụng chung cho tất cả các loại mạch, từ bộ băm xung áp DC đến các bộ nghịch lưu phức tạp.

III. Phương pháp mô phỏng các bộ biến đổi DC DC cơ bản trên PSIM

Các bộ biến đổi DC-DC là thành phần cốt lõi trong nhiều ứng dụng điện tử công suất. Việc mô phỏng điện tử công suất không thể thiếu việc khảo sát các mạch này. PSIM cung cấp một môi trường lý tưởng để nghiên cứu bộ biến đổi Buck (hạ áp) và bộ biến đổi Boost (tăng áp). Để mô phỏng một bộ biến đổi Buck, người dùng cần các linh kiện cơ bản: một nguồn DC, một khóa chuyển mạch (thường là MOSFET), một diode, một cuộn cảm L và một tụ điện C. Mạch điều khiển cho khóa chuyển mạch thường là một bộ phát xung vuông, có thể được tạo ra bằng cách sử dụng khối Gating Block hoặc tự xây dựng một mạch điều khiển PWM từ các khối so sánh và sóng răng cưa. Khi chạy mô phỏng, có thể quan sát điện áp ra trên tải để kiểm chứng chức năng hạ áp, cũng như dòng điện qua cuộn cảm để xem xét chế độ dòng liên tục hay gián đoạn. Tương tự, bộ biến đổi Boost cũng được xây dựng từ các linh kiện tương tự nhưng với cấu trúc khác. Việc mô phỏng cho phép phân tích mối quan hệ giữa điện áp ra và chu kỳ làm việc (duty cycle) của xung điều khiển, một kiến thức nền tảng trong các đồ án PSIM. Ngoài ra, bộ băm xung áp DC cũng là một dạng mạch quan trọng, được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ DC. PSIM cho phép mô phỏng các dạng băm xung một góc phần tư hoặc hai góc phần tư (sử dụng mạch cầu H) một cách trực quan và chính xác.

3.1. Thiết kế và phân tích bộ biến đổi Buck Buck Converter

Mô phỏng bộ biến đổi Buck trên PSIM bắt đầu bằng việc sắp xếp nguồn DC, MOSFET, Diode, cuộn cảm L, tụ C và tải R. Tín hiệu điều khiển cho MOSFET là một chuỗi xung PWM. Mục tiêu mô phỏng là xác minh công thức Vout = D * Vin, trong đó D là chu kỳ nhiệm vụ. Bằng cách thay đổi D trong khối điều khiển và chạy lại mô phỏng, người dùng có thể thấy sự thay đổi tương ứng của điện áp ra. Đồ thị dòng điện qua cuộn cảm cũng cho thấy rõ độ nhấp nhô của dòng điện, một thông số quan trọng trong thiết kế.

3.2. Xây dựng mô hình bộ biến đổi Boost Boost Converter

Đối với bộ biến đổi Boost, cuộn cảm được đặt nối tiếp với nguồn, và khóa chuyển mạch được đặt song song với nguồn. Khi khóa đóng, năng lượng được tích trữ trong cuộn cảm. Khi khóa mở, năng lượng này được giải phóng qua diode để cung cấp cho tải. PSIM giúp trực quan hóa quá trình này. Kết quả mô phỏng sẽ xác nhận mối quan hệ Vout = Vin / (1-D), cho thấy điện áp ra luôn lớn hơn hoặc bằng điện áp vào. Đây là một bài thực hành không thể thiếu trong các đồ án môn học điện tử công suất.

IV. Ứng dụng PSIM mô phỏng mạch chỉnh lưu và nghịch lưu AC DC

Chỉnh lưu và nghịch lưu là hai quá trình biến đổi năng lượng cơ bản trong điện tử công suất. Các đồ án PSIM thường tập trung vào việc mô phỏng chi tiết các mạch này. Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều (AC) thành một chiều (DC), trong khi mạch nghịch lưu thực hiện quá trình ngược lại. Một ví dụ điển hình trong tài liệu nghiên cứu là mô phỏng chỉnh lưu cầu 1 pha dùng Thyristor. Mạch này bao gồm một nguồn AC, một biến áp, bốn Thyristor mắc theo sơ đồ cầu, và một tải R-L. Điểm mấu chốt của mạch này là khối điều khiển phát xung (Gating Block) để kích mở các cặp Thyristor vào những thời điểm thích hợp, được xác định bởi góc kích α. PSIM cho phép thiết lập tần số và các góc kích một cách dễ dàng. Kết quả mô phỏng sẽ hiển thị dạng sóng điện áp và dòng điện trên tải, cho thấy sự phụ thuộc của điện áp DC trung bình vào góc α. Đối với mạch nghịch lưu, một ứng dụng phổ biến là nghịch lưu 1 pha SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation) để tạo ra một inverter sin chuẩn. Mạch này thường sử dụng cấu trúc mạch cầu H với các khóa chuyển mạch như IGBT hoặc MOSFET. Mạch điều khiển sẽ so sánh một sóng sin tham chiếu với một sóng tam giác tần số cao để tạo ra các xung điều khiển PWM cho các van. File mô phỏng PSIM của mạch này sẽ cho thấy điện áp ra có dạng gần sin sau khi qua bộ lọc LC, chứng tỏ hiệu quả của phương pháp SPWM. Đây là những kiến thức cốt lõi cho việc thiết kế mạch điện tử công suất trong thực tế.

4.1. Phân tích mạch chỉnh lưu cầu 1 pha có điều khiển dùng Thyristor

Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha sử dụng Thyristor cho phép điều chỉnh giá trị điện áp DC đầu ra. Trong PSIM, mỗi Thyristor được kết nối với một kênh của khối Gating Block. Khối này được cấu hình với tần số của lưới điện và một dãy các góc kích (switching points). Ví dụ, để kích T1 và T3 tại góc α, và T2, T4 tại góc (180° + α), ta sẽ nhập các giá trị này vào Gating Block. Dạng sóng điện áp trên tải sẽ cho thấy rõ các khoảng dẫn của từng cặp Thyristor và ảnh hưởng của tải cảm L làm cho dòng điện trở nên liên tục.

4.2. Kỹ thuật mô phỏng nghịch lưu 1 pha SPWM tạo inverter sin chuẩn

Để tạo ra một inverter sin chuẩn, kỹ thuật nghịch lưu 1 pha SPWM là phương pháp hiệu quả nhất. Trong PSIM, mạch điều khiển SPWM có thể được xây dựng bằng cách dùng một nguồn sin (làm sóng tham chiếu) và một nguồn sóng tam giác (sóng mang) đưa vào một khối so sánh. Đầu ra của bộ so sánh chính là tín hiệu PWM. Tín hiệu này và tín hiệu đảo của nó sẽ được dùng để điều khiển các cặp van trong mạch cầu H. Phân tích phổ FFT (Fast Fourier Transform) trên PSIM cũng giúp đánh giá chất lượng của điện áp sin đầu ra.

4.3. Tìm hiểu các khâu trong mạch điều khiển Đồng bộ và so sánh

Một mạch điều khiển chỉnh lưu hoàn chỉnh bao gồm nhiều khâu. Khâu đồng bộ hóa có nhiệm vụ tạo ra một tín hiệu tham chiếu (như sóng răng cưa) đồng bộ với điện áp lưới. Khâu so sánh sẽ so sánh sóng răng cưa này với một điện áp điều khiển DC (Uđk). Thời điểm hai điện áp này bằng nhau sẽ xác định góc kích α. Việc mô phỏng riêng lẻ từng khâu này trên PSIM giúp sinh viên hiểu rõ nguyên lý hoạt động trước khi ghép nối chúng thành một hệ thống hoàn chỉnh, là một phần quan trọng trong báo cáo đồ án điện tử công suất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1.1 Phần mềm TINA (Toolkit for Interative Netword Analysis) Đây là phần mềm chuyên dụng cho phân tích mạch điện, mạch điện tử dạng tương tự và xung số, mạch điện tử công suất do hãng designsoft đưa ra thị trường. TINA có thanh công cụ đặc trưng là các phần tử mô phỏng mạch, được chia làm 8 chức năng chính: phần tử cơ bản (Basic components), đo lường (Meters), nhóm nguồn (Sources), linh kiện bán dẫn (Semiconductors), mạch cổng (Gate), mạch lật flip-flop (flip-flop), mạch logic(logic IC). Đối với mạch phân tích điện tử công suất thì hay dùng nhất 4 nhóm đầu, trong đó đặc trưng chính thể hiện ở nhóm nguồn và nhóm cá phần tử bán dẫn.

Nhưng nhóm quan trọng hơn cả là mô hình các linh kiện bán dẫn: điốt, transitors, tiristo, triac, điăc. Điểm khác biệt của các mô phỏng trong TINA so với mô hình cùng loại trong MATLAB là chúng được xây dựng theo bản chất hoạt động vật lý bán dẫn thể hiện bằng các phương trình với nhiều tham số đặc trưng, do đó mô hình mô phỏng rất sát đặc tính Vôn-Ampe thực của chủng loại đó. Vì vậy để đưa vào mạch một bóng bán dẫn cụ thể cần phải biết khá nhiều tham số của nó, điều này không phải lúc nào cũng biết được. Để dễ dàng cho người sử dụng, thư viện của TINA có sẵn hàng trăm loại bóng thông dụng trên thị trường với các tham số chuẩn do nhà chế tạo cung cấp.

Giao diện chính của phần mềm TINA Phần mềm TINA có nhiều ưu điểm như: dễ sử dụng, đây là 1 công cụ hiệu quả cao. 5 Phần mềm được xây dựng với nhiều phần tương tác với nhau, người thiết kế có thể vẽ mạch bằng sơ đồ nguyên lý và chuyển sang dạng mạch in, quan sát mạch in dưới dạng 3D và xuất ra tập tin hình ảnh để gởi đến nhà sản xuất… Sự tương tác cao, đầy đủ tính năng và dễ sử dụng đã làm cho phần mềm TINA chiếm ưu thế hơn các phần mềm thiết kế mạch khác hiện nay… 1. Phần mềm PSPICE (Power Simulation Program with Intergrated Circuit Emphases) PSPICE là phần mềm mô phỏng mạch điện - điện tử trường Đại học tổng hợp California ở Berkeley sáng tạo ra. Hiện nay PSPICE được xem là một trong những phần mềm mô phỏng mạch điện - điện tử mạnh và phổ biến trên thế giới.

Có thể nói rằng trong lĩnh vực mô phỏng mạch điện tử PSPICE cũng thông dụng như MATLAB trong mô phỏng hệ thống tự động. Phần mềm này cho phép người dùng thiết lập mô hình phần tử của mình theo định hướng nghiên cứu riêng, mở ra khả năng rộng lớn cho các chuyên gia trong lĩnh vực điện tử công suất. Đây là sản phẩm mới nhất, nhằm tổng hợp các giai đoạn thiết kế chế tạo mạch điện tử: xây dựng mạch nguyên lý, mô phỏng, chuyển mạch nguyên lý mạch sang mạch in, đổ sang máy làm mạch in. Thư viện của PSPICE rất lớn, lên đến hàng chục nghìn linh kiện điện tử, bóng bán dẫn, vi mạch IC của rất nhiều hãng trên thế giới, vì vậy rất thuận lợi khi thiết kế hay khảo sát mạch sử dụng các linh kiện có sẵn trong thư viện và xây dựng các mô hình riêng, tự thiết lập thư viện riêng phục vụ mục đích của mình.

Giống như TINA, trong PSPICE có sẵn rất nhiều loại nguồn điện để người khảo sát sử dụng (nguồn điện áp, dòng điện một chiều, nguồn điện hình sin, dạng sóng theo hàm mũ, nguồn tín hiệu điều chế tần số) và 4 nguồn phụ thuộc cơ bản. Ngoài ra còn có công tắc điện tử được điều khiển bằng điện áp hoặc bằng dòng điện. Các phân tích chính là đặc tính truyền đạt, đặc tính tần số, điểm làm việc một chiều, đặc tính động. Trong mô phỏng mạch điện tử công suất quan trọng nhất là phân tích động (Transient analysis).

Trong PSPICE chế độ phân tích này thường tốn thời gian tính của PC, khi mạch phức tạp hoặc thời gian khảo sát lớn, dung lượng của file dữ liệu này có thể lên đến hàng trăm MB. Vì vậy khi chương trình đang chạy ta có thể tạm dừng chương trình để theo dõi và kiểm tra sơ bộ nếu thấy không đạt thì ngắt hẳn chương trình để sửa đổi.2 Giao diện của phần mềm PSPICE 1. Phần mềm Matlab / Simulink Matlab là phần mềm được phổ cập ở mức độ toàn cầu. Hiện nay ở nước ta, Matlab cũng khá quen thuộc trong lĩnh vực điều khiển và tự động hóa.

Tuy nhiên từ phiên bản 5.3 của Matlab mới cho phép thâm nhập vào lĩnh vực điện tử công suất (Power electronic). Đây là phần mềm bổ sung của mục “power system blockset” nằm trong phần simulink. Trong đó đưa ra mô hình các phần tử bán dẫn là: tiristo, điôt, GTO, MOSFET và ideal switch. Tất cả các phần tử này đều được mô phỏng như một mạch gồm điện trở mắc nối tiếp điện cảm khi ở trạng thái dẫn dòng điện, còn khi không dẫn dòng thì tương ứng đứt mạch (tổng trở bằng vô hạn), ngoài ra luôn có mạch RC đấu song song.

Bằng cách ghép từng hình theo một sơ đồ cụ thể nào đó, có thể thiết lập một thư viện các mạch điện tử công suất theo ý muốn (thí dụ như mạch chỉnh lưu cầu hoặc mạch băm xung,…) 7 Hình 1. Giao diện của phần mềm MATLAB Phần mềm mô phỏng bằng Simulink rất thuận lợi khi cần phân tích và khảo sát ở khía cạnh hệ thống, nhất là với hệ thống kín, ở đó mạch điện tử công suất chỉ là một khối của hệ thống. Trong simulink, các van được mô phỏng hoặc như một khoá lý tưởng, hoặc như một điện trở hai trạng thái. Như vậy, phần tử bán dẫn mô phỏng không phản ánh chính xác đặc tính Vôn-ampe của chúng nữa song điều đó không ảnh hưởng đến bản chất của hệ thống được nghiên cứu, mặt khác lại giảm được đáng kể thời gian tính máy.

Lưu ý rằng trong simulink, các xung điều khiển cho các van là tín hiệu mức logic 0/1, không phải là điện áp điều khiển hay dòng điều khiển cho van nên không cần chú ý về phương diện cách ly giữa lực và điều khiển. Giao diện của SIMULINK 1. Phần mềm PSIM (Power Electronics Simulation Software) PSIM là phần mềm mạch do hãng LAB-VOLT (Hoa Kỳ) - Một trong các nhà sản xuất các thiết bị dạy học nổi tiếng viết và đưa ra thị trường. Đây là phần mềm không chỉ mạnh trong học tập, giảng dạy mà còn là tài liệu cơ bản cho các kỹ sư khi nghiên cứu, phân tích, khai thác mạch điện tử công suất, các mạch điều khiển tương tự và số, cũng như trong hệ truyền động xoay chiều (AC), một chiều (DC).

9 PSIM chạy trong môi trường Microsoft Windows 98/NT/2000/XP với yêu cầu bộ nhớ RAM tối thiểu là 32 MB. Chương trình thiết kế mạch của PSIM là một chương trình có tính tương tác cao giữa giao diện của các thư mục và phần mềm soạn thảo mạch điện với người sử dụng. Các phần tử của mạch được chứa trong menu Elements. Các phần tử được chia thành bốn nhóm là: Phần tử mạch công suất (Power), phần tử mạch điều khiển (Control), phần tử nguồn (Sources) và các phần tử khác (Others).

Thư viện trong PSIM bao gồm hai phần: Thư viện hình ảnh (PSIMimage.lib) và thư viện danh sách (PSIMLIB). Thư viện danh sách không thể sửa đổi được, nhưng thư viện hình ảnh có thể sửa đổi hoặc tạo lập một thư viện hình ảnh riêng cho người sử dụng. Giao diện của phần mềm PSIM Nhìn chung, PSIM được đánh giá là một phần mềm dễ sử dụng, trực quan, dung lượng nhẹ và khá mạnh trong lĩnh vực Điện tử công suất. PSIM có ưu điểm mô phỏng độc lập mạch lực vì các khối điều khiển đã được xây dựng sẵn, ta chỉ việc lắp ghép.

Vì vậy, em lựa chọn đề tài đồ án là: Ứng dụng phần mềm PSIM mô phỏng mạch điện tử công suất 10 CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PSIM 2. Giới thiệu tổng quan về phần mềm PSIM 2. Giới thiệu chung PSIM bao gồm 3 chương trình: - PSIM Schematic: chương trình thiết kế mạch.

- PSIM Simulator : chương trình mô phỏng. - PSIM VIEW: chương trình hiển thị đồ thị sau khi mô phỏng PSIM biểu diễn một mạch điện trên 4 khối: Hình 2. Biểu diễn một mạch điện trên PSIM - Power circuit: Mạch động lực. - Control circuit: Mạch điều khiển.

- Sensors: Hệ cảm biến. - Switch controllers: Bộ điều khiển chuyển mạch. Mạch động lực bao gồm các van bán dẫn công suất, các phần tử RLC, máy biến áp lực và cuộn cảm san bằng. Mạch điều khiển sẽ được biểu diễn bằng các sơ đồ khối, bao gồm cả các phần tử trong miền S, miền Z, các phần tử logic (ví dụ như các cổng logic, flip-flop) và các phần tử phi tuyến (ví dụ bộ chia).

Các phần tử cảm biến sẽ đo các giá trị điện áp, dòng điện trong mạch lực để đưa các tín hiệu đo này về mạch điều khiển. Sau đó mạch điều khiển sẽ cho các tín hiệu đến bộ điều khiển chuyển mạch để điều khiển quá trình đóng cắt các van bán dẫn trong mạch lực. File Menu Menu File bao gồm các chức năng sau đây: 11 - New : Tạo một mạch mới - Open: Mở một mạch hiện có - Close: Đóng cửa sổ mạch hiện tại - Close All: Đóng tất cả các cửa sổ mạch - Save: Lưu mạch hiện tại - Save As: Lưu mạch hiện tại vào một tên khác nhau - Save All : Lưu tất cả các mạch - Print: In mạch - Print Preview: Xem trước bản in - Print Selected: In một phần của mạch chọn - Print Selected Preview: Xem trước các phần mạch được lựa chọn để in - Print Page Setup: Thiết lập trang in - Printer Setup: Thiết lập máy in - Exit: Thoát khỏi chương trình PSIM 2.