Bài giảng điện tử công nghiệp - chương 6

Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu Mạch điện nguyên lí của bộ chỉnh lưu cầu cho trên hình 2.8b, trong đó của gồm 4 van điôt đã được kí hiệu thu gọn: nếu vẽ đầy đủ cầu chỉnh lưu ta có hình 2.10.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng điện tử công nghiệp - chương 6 chương 6: Mạch chỉnh lưu cầu Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu Mạch điện nguyên lí của bộ chỉnh lưu cầu cho trên hình 2.8b,trong đó của gồm 4 van điôt đã được kí hiệu thu gọn: nếu vẽ đầyđủ cầu chỉnh lưu ta có hình 2.10. Trong từng nửa chu kì của điện áp thứ cấp U2, một cặp van cóanôt dương nhất và katôt âm nhất mở, cho dòng một chiều ra Rt,cặp van còn lại khóa và chịu một điện áp ngược cực đại bằngbiên độ U2m. Ví dụ ứng với nửa chu kì dương của U2, cặp vanD1D3 mở, D2D4 khóa. Rõ ràng điện áp ngược cực đại đặt lênvan lúc khóa có giá trị bằng một nửa so với trường hợp bộ chỉnhlưu hai nửa chu kì dùng hai điôt đã xét trên, đây là ưu điểm quantrọng nhất của sơ đồ cầu. Ngoài ra, kết cấu thứ cấp của biến ápnguồn đơn giản hơn. Các tham số chính của mạch là: • Điện áp 1 chiều lúc vào hở mạch Rt. 1 Urao = 2U2 − (2-22) 2UD Với UD là điện áp thuần trên các van mở. • Điện áp 1 chiều lúc có tải Rt: Ura∞ = (1 − R i (2-23) Urao /2R v ) Với Ri là nội trở tương đương của nguồn xoay chiều Ri = [(U2o /U2) – 1] U2/ I2 các giá trị U2I2 là điện áp và dòng điện cuộn thứ cấp biến áp. RV là điện trở tương đương của tải Rv = Ura ∞ / Ira • Công suất danh định của biến áp nguồn Pba = 1,2 Ira ( Ura ∞ + 2UD) (2-24) Điện áp ngược cực đại trên van khóa: Ungcmax = 2U2 = (2-15) (π/2)Ura0 Khi có tải điện dung, mạch làm việc ở chế độ xung liên quantới thời gian phóng của tụ C lúc các van đều khóa và thời giannạp lúc một cặp van mở giống như đã phân tích với mạch chỉnhlưu hai nửa chu kì. Lúc đó, dòng điện xung qua cặp van mở nạpcho tụ C là: ID = Urao − Ura (2-26) Ura ∞ = o Ri 2.Ri Rv Có phụ thuộc vào nội trở Ri của nguồn xoay chiều và càng lớn khi Ri càng nhỏ.Điện áp ra tối thiểu lúc này xác định bởi: Uramin = Ura ∞ - 2U gs max / 3 (2- 27) Trong đó Ugsmax là điện áp gợn sóng cực đại: U gs max = 4 Ri / (2-28) Ira ( 1- 2Rv ) Mạch hình 2.8c cho phép nhận được 1 điện áp ra 2 cực tínhđối xứng với điểm chung, có thể phân tích như hai mạch hình2.8a làm việc với 2 nửa thứ cấp của biến áp nguồn có điểm giữanối đất. Mạch hình 2.8d cho phép nhận được điện áp 1 chiều có giá trịgấp đôi điện áp ra trong các mạch đã xét trên và có tên là mạchchỉnh lưu bội áp. Ở nửa chu kì đầu (nửa 2chu kì âm) của U2, van D1 mở nạp cho tụ C1 tới điện áp Uc1 ≈U2m = 2 U2. Ở nửachu kì tiếp sau (nửa chu kì dương) D2 mở và điện áp nạp cho tụC2 có giá trị đỉnh: Uc2 ≈ Uc1 + U2m ≈ U2m = 2 2 U2 Nếu để ý các điều kiện thực tế (khi độ lớn của C1, hữu hạn) giá trị điện áp 1 chiềusau bộ chỉnh lưu bội áp có độ lớn cỡ hai lần giá trị này ở bộchỉnh lưu cầu tải điệndung. Ngoài ứng dụng trong các mạch chỉnh lưu như đã kể trên, điôtcòn được sử dụng trong lĩnh vực chỉnh lưu công suất lớn. b- Các mạch ghim Một ứng dụng điển hình khác của điốt bán dẫn là sử dụng trong các mạch ghim(mạch hạn chế biên độ). 3 Hình 2.11: Các mạch hạn chế nối tiếp Hình 2.11 là các mạch hạn chế nối tiếp (Điôt hạn chế mắc nối tiếp với mạch tải). Xét trong trường hợp đơn giản khi Uvào là một điện áphình sin không có thành phần 1 chiều và giả thiết điôt là lítưởng (ngưỡng mở khóa xảy ra tại giá trị điện áp giữa 2 cựccủa nó bằng không Uđ = 0). Khi Ud ≥ 0 điôt mở và điện áp ra bằng: R R th + = + Rng (2-30) Ur Uv E R + + Rng R + + Rng a1 R th R th Với Rth là giá trị trung bình của điện trở thuận điôt, Rng là điện trở trong của nguồnU vào Khi Uđ < 0 điôt khóa điện áp ra bằng: R R + = + Rngcng (2-31) Ur Uv E R + + Rng R + + Rng a2 Rngc Rngc Với Rngc là giá trị trung bình của điệntrở ngược điôt. Nếu thực hiện điều kiệnRth + Rng Khi Uv ≥ E , Uđ < 0 có Ura2 = E khi Uv < E , Uđ > 0 có Ura1 = Uvào mạch hạn chế dưới (c) có: Khi Uv ≥ E , Uđ > 0 có Ura1 = Uvào khi Uv < E , Uđ < 0 có Ura2 = E Khi thay đổi giá trị E ngưỡng hạn chế sể thay đổi trong một dảirộng từ - Uvmax < E < Uvmax với Uv ...