ứng dụng của điện tử công suất, chương 2

Ở bán kỳ dương của nguồn điện, D2 và D4 phân cực thuận và dẫn điện trong lúc D1 và D2 phân cực nghịch xem như hở mạch. Dùng kiểu mẫu điện thế ngưỡng, mạch điện được vẽ lại như hình 1.13- Ở bán kỳ âm của nguồn điện, D1 và D3 phân cực thuận và dẫn điện trong lúc D2, D4 phân cực nghịch xem như hở mạchTừ các mạch tương đương trên ta thấy: - Ðiện thế đỉnh Vdcm ngang qua hai đầu RL là: Vdcm =Vm-2VD=Vm-1.4V...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ứng dụng của điện tử công suất, chương 2 Chương 2: Chỉnh lưu toàn sóng dùng cầu diode Mạch cơ bản - Ở bán kỳ dương của nguồn ñiện, D2 và D4 phân cực thuận vàdẫn ñiện trong lúc D1 và D2 phân cực nghịch xem như hở mạch.Dùng kiểu mẫu ñiện thế ngưỡng, mạch ñiện ñược vẽ lại như hình1.13 - Ở bán kỳ âm của nguồn ñiện, D1 và D3 phân cực thuận và dẫnñiện trong lúc D2, D4 phân cực nghịch xem như hở mạch (Hình1.14)Từ các mạch tương ñương trên ta thấy: - Ðiện thế ñỉnh Vdcm ngang qua hai ñầu RL là: Vdcm =Vm-2VD=Vm-1.4V (1.12) - Ðiện thế ñỉnh phân cực nghịch VRM ở mỗi diode là: VRM=Vdcm +VD=Vm-VD VRM =Vm-0,7V (1.13) Ðể ý là dòng ñiện trung bình chạy qua mỗi cặp diode khi dẫn ñiện chỉ bằng1/2 dòng ñiện trung bình qua tải. 1.3.5. Chỉnh lưu với tụ lọc Ta xem lại mạch chỉnh lưu toàn sóng với biến thế có ñiểm giữa. Như kết qủa phầntrên: - Ðiện thế ñỉnh ở 2 ñầu RL là: Vdcm=Vm-0,7V - Ðiện thế trung bình ở 2 ñầu RL là: VDC=0,637Vdcm Nếu ta thay RL bằng 1 tụ ñiện có ñiện dung C. Trong thời ñiểmtừ t=0 ñến t=T/4, tụ C sẽ nạp nhanh ñến ñiện thế ñỉnh Vdcm. Nếudòng rỉ của tụ ñiện không ñáng kể, tụ C sẽ không phóng ñiện vàñiện thế 2 ñầu tụ ñược giữ không ñổi là Vdcm. Ðây là trường hợplý tưởng. Thực tế, ñiện thế trung bình thay ñổi từ 0,637Vdcm ñếnVdcm. Thực ra nguồn ñiện phải cung cấp cho tải, thí dụ RL mắcsong song với tụ C. Ở bán ký dương tụ C nạp ñiện ñến trị Vdcm. Khinguồn ñiện bắt ñầu giảm, tụ C phóng ñiện qua RL cho ñến khi gặpbán kỳ kế tiếp tụ C mới nạp ñiện lại ñến Vdcm và chu kỳ này cứlặp ñi lặp lại. Hình 1.16 mô tả chi tiết dạng sóng ở 2 ñầu tụ C (tứcRL). Hiệu thế sóng dư ñỉnh ñối ñỉnh ñược ký hiệu là Vr(p-p). Do ñiện thế ñỉnh tối ña là Vdcm nên ñiện thế trung bình tối thiểu là Vdcmin=Vdcm-Vr(p-p) * Hệ số sóng dư: (ripple factor) Ta xem lại dạng sóng ở 2 ñầu RL. Bằng nguyên lý chồng chất, tacó thể xem như ñiện thế 2 ñầu tải bằng tổng của thành phần mộtchiều VDC với thành phần sóng dư xoay chiều có tần số gấp ñôitần số của nguồn ñiện chỉnh lưu. Vì thời gian nạp ñiện thường rất nhỏ so với thời gian phóngñiện nên dạng của thành phần sóng dư có thể xem gần ñúng nhưdạng tam giác Hệ số sóng dư quyết ñịnh chất lượng của mạch chỉnh lưu. * Phương trình ñiện thế sóng dư Nếu gọi ic là dòng phóng ñiện của tụ ñiện có ñiện dung C vàVC là ñiện thế 2 ñầu t ụ ñ i ệ n t h ì : Nếu sự thay ñổi ñiện thế 2 ñầu tụ là tuyến tính thì dòng ñiện icchiề là dòng ñiện mộtu. Nếu coi sóng dư có dạng tam giác thì dòng phóng của tụ là hằng số và ký hiệu làIDC. Ðó chính là dòng ñiện qua tải Với f là tần số của nguồn ñiện chỉnh lưu. Nếu gọi fr là tần số sóng dư, ta có Như vậy sóng dư tỉ lệ thuận với dòng ñiện trung bình qua tảivà tỉ lệ nghịch với ñiện dung C. Sóng dư sẽ tăng gấp ñôi khi chỉnhlưu nửa sóng vì lúc ñó f=fr1.4. MẠCH CẮT (Clippers) 1.4.1 Mạch cắt nối tiếp. 1.4.2 Mạch cắt song song. Mạch này dùng ñể cắt một phần tín hiệu xoay chiều. Mạchchỉnh lưu nửa sóng là một thí dụ ñơn giản về mạch cắt. 1.4.1. Mạch cắt nối tiếp Dạng căn bản như hình 1.20. Hình 1.21 cho thâý ñáp ứng củamạch cắt căn bản ñối với các dạng sóng thông dụng khi coi diode làlý tưởng. Bây giờ nếu ta mắc thêm một nguồn ñiện thế một chiều V nốitiếp với diode như hình 1.22b. Nếu tín hiệu vào vi(t) có dạng hình sinvới ñiện thế ñỉnh là Vm thì ngõ ra sẽ có dạng như hình vẽ 1.22c vớiñiện thế ñỉnh Vm-V tức V 0=V i-V (coi diode lý tưởng) 1.4.2. Mạch cắt song song * Mạch căn bản có dạng Hình 1.24 là ñáp ứng của mạch cắt song song căn bản với cácdạng sóng thông dụng (diode lý tưởng) * Mạch có phân cực Ta cũng có thể mắc thêm một nguồn ñiện thế 1 chiều V nốitiếp với diode. Dạng sóng ngõ ra sẽ tùy thuộc vào cực tính củanguồn ñiện một chiều và diode. Thí dụ: ta xác ñịnh v0 của mạch ñiện hình 1.25 khi vi códạng tam giác và diode xem như lý tưởng - Khi diode dẫn ñiện: v0=V=4V - Khi vi=V=4V, Diode ñổi trạng thái từ ngưng dẫn sang dẫn ñiện hoặc ngược lại - Khi viV=4V, diode ngưng dẫn ⇒ Vo= viHình 1.26 là dạng và biên ñộ của ngõ ra v0 ...