Mạch Chỉnh Lưu Hai Nửa Chu Kỳ Có Tác Dụng - Blog Của Thư

Các phần tử tích cực dùng để chỉnh lưu là các phần tử có đặc tuyến Volt - Ampe khơng đối xứng sao cho dòng điện đi qua nó chỉ đi qua nó chỉ điqua một chiều. Người ta thường dùng chỉnh lưu Silic, để có cơng suất nhỏ hoặc trung bình cũng có thể dùng chỉnh lưu Selen. Để có cơng suất ra lớn100W và có thể điều chỉnh điện áp ra tùy ý, người ta dùng Thyristor để chỉnh lưu.Các sơ đồ chỉnh lưu thường gặp là chỉnh lưu nửa chu kỳ, sơ đồ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ, sơ đồ chỉnh lưu cầu mà trong đó sơ đồ chỉnh lưu cầu cónhiều ưu điểm hơn cả. Mạch chỉnh lưu phải có hiệu suất tỷ số giữa cơng suất ra và cơng suấthữu ích ở đầu vào cao, ít phụ thuộc vào tải và độ gợn sóng của điện áp ra nhỏ.Sau đây ta sẽ xét về sơ đồ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ và sơ đồ chỉnh lưu cầu.

Nội dung chính Show

• Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kì có tác dụng:
• Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ là gì?
• 7 sơ đồ mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt
• 1. Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ với tải thuần trở
• 2. Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt với tải RL
• 3. Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt với tải RLE
• 4. Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ với tụ lọc
• 5. Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ có điều khiển với tải R
• 6. Chỉnh lưu có điều khiển 2 nửa chu kỳ với tải RL
• 7. Mạch hỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng 2 SCR với tải RLE
• Video liên quan

a. Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ:

Đặc điểm của mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ là trong cả hai nửa chu kì của điện áp xoay chiều đều có dòng điện chạy qua tải. Có hai loại sơ đồ chỉnhlưu hai nửa chu kỳ: sơ đồ cân bằng và sơ đồ cầu.D1D2 CtR UrUva. Sơ đồ cân bằngThiết kế mạch ngn DC ổn áp có điện áp ra thay đổi 0-15v, 3A 5b. Đồ thị thời gian của điện áp ra Hình 1.3: Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳĐiện áp cực đại khi không tải:nU UU −=2ˆ ˆTrong đó Unlà điện áp ngưỡng của diode, U2điện áp trên cuộn thứ cấp của biến áp.Điện áp ngược đặt lên diode trong trường hợp Ct≠ 0: Ung=2U2hd.Sơ đồ cầu thường được dùng trong trường hợp điện áp xoay chiều tương đối lớn. Tuy cùng là sơ đồ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ nhưng nó ưu việt hơn sơ đồcân bằng ở chỗ cuộn thứ cấp được sử dụng toàn bộ trong hai nửa chu kỳ của điện áp vào và điện áp ngược đặt lên điôt trong trường hợp này chỉ bằng mộtnửa điện áp ngược đặt lên trong sơ đồ cân bằng. Điện áp ra cực đại khi không tải:n rU UU′− =2 ˆˆ2nghĩa là nhỏ hơn chút ít so với điện áp ra trong sơ đồ cân bằng, vì ở đây ln ln có hai điốt mắc nối tiếp.Ct RUr UvHình 1.4: Mạch chỉnh lưu cầu Ta thấy rằng trong từng nửa chu kỳ của điện áp thứ cấp2U, một cặp điốt có anơt dương nhất và katốt âm nhất mở, cho dòng một chiều quatR, cặp điốt còn lại khóa và chịu một điện áp ngược cực đại bằng biên độmU2. Thiết kế mạch nguôn DC ổn áp có điện áp ra thay đổi 0-15v, 3AUrtKhơng có CtCó Ct6Ví dụ tương ứng với nửa chu kỳ dương của2U, cặp điốt Đ1Đ3mở, Đ2Đ4khóa. Rõ ràng điện áp ngược đặt lên van lúc khóa có giá trị bằng một nửa so với trường hợp sơ đồ chỉnh lưu cân bằng đã xét trên, đây là ưu điểm quantrọng nhất của sơ đồ cầu. Ngoài ra, kết cấu thứ cấp của biến áp nguồn đơn giản hơn.Trong sơ đồ 1.4, nếu nối đất điểm giữa biến áp và mắc thêm tải ta có mạch chỉnh lưu có điện áp ra hai cực tính. Đây thực chất là hai mạch chỉnhlưu cân bằng.Ct R+Ur UvCt R-UrHình 1.5: Chỉnh lưu điện áp ra hai cực tính III. LỌC CÁC THÀNH PHẦN XOAY CHIỀU CỦA DỊNG ĐIỆN RA TẢITrong các mạch chỉnh lưu nói trên điện áp hay dòng điện ra tải tuy có cực tính khơng đổi, nhưng các giá trị của chúng thay đổi theo thời gian mộtcách chu kỳ, gọi là sự đập mạch gợn sóng của điện áp hay dòng điện sau chỉnh lưu.Một cách tổng quát khi tải thuần trở, dòng điện tổng hợp ra tải là:∑ ∑∞ =∞ =+ +=1 1cos sinn nn ntt nB tn AI iω ωTrong đóIlà thành phần một chiều và∑ ∑∞ =∞ =+1 1cos sinn nn nt nB tn Aω ωlà tổng các sóng hài xoay chiều có giá trị, pha và tần số khác nhau phụ thuộc vàloại mạch chỉnh lưu. Vấn đề đặt ra là phải lọc các thành phần sóng hài này để chotiít đập mạch, vì các sóng hài gây sự tiêu thụ năng lượng vơ ích và gây sự nhiễu loạn cho sự làm việc của tải.Thiết kế mạch ngn DC ổn áp có điện áp ra thay đổi 0-15v, 3A 7Trong mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ thành phần một chiềuItăng gấp đôi so với mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ, thành phần sóng hài cơ bản n=1bị triệt tiêu, chỉ còn các sóng hài bậc từ n = 2 trở lên. Vì vậy mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ đã có tác dụng lọc bớt sóng hài.Người ta định nghĩa hệ số đập mạch KPcủa bộ lọc:KPcàng nhỏ thì chất lượng của bộ lọc càng cao. Người ta đã tính tốn rằng khi chỉnh lưu nửa chu kỳ KP= 1,58, khi chỉnh lưu hai nửa chu kì KP= 0,667. Để thực hiện nhiệm vụ lọc nói trên, các bộ lọc sau đây thường đượcdùng:

Nhận xét chung về mạch chỉnh lưu hai điốt-Mạch điện phải dùng 2 điốt luân phiên nhauchỉnh lưu trong mổi nửa chu kỳ.-Cuộn thứ cấp của biến áp nguồn làm thành 2 nửacân xứng.-Điện áp 1 chiều lấy ra có độ gợn sóng nhỏ, dễ lọc,hiệu quả lọc tốt.-Khi phân cực ngược điốt phải chịu điện áp ngượcgấp đôi. Biến áp có yêu cầu đặc biệt nên mạch nàyít dùng.*.Mạch chỉnh lưu cầu ( dùng 4 điốt)Sơ đồQua sơ đồ em hãynêu các linh kiệnđược dùng trongmạch?Nhận xét chung về mạch chỉnh lưu cầu-Độ gợn sóng nhỏ, tần số gợn sóng 100hz, dễ lọc.-Biến áp nguồn không có yêu cầu đặc biệt, đượcdùng rất phổ biến.- Điôt không cần phải có điện áp ngược gấp đôibiên độ điện áp làm việc.2. Nguồn một chiều:a. Sơ đồ khối:U123Tải tiêu thụ45Khối 1: Biến áp nguồnKhối 2: Mạch chỉnh lưuKhối 3: Mạch lọc nguồnKhối 4: Mạch ổn ápKhối 5: Mạch bảo vệb. Mạch nguồn thực tế:Khối 1: Biến áp nguồn: tăng hoặc giảm điện áp theo yêu cầu.Khối 2: Mạch chỉnh lưu cầu: đổi điện xoay chiều thành 1chiều.Khối 3: Mạch lọc nguồn: mắc phối hợp tụ và cuộn cảm đểsan phẳng độ gợn sóng.Khối 4: Mạch ổn áp một chiều: giữ mức điện áp một chiềutrên tải ổn định.CỦNG CỐ BÀI HỌC:1. Thế nào là mạch điện tử?2. Nêu các cách phân loại mạch điện tử?3. Mạch chỉnh lưu cầu nếu có 1 điốt mắc ngược hoặcbị đánh thủng thì xảy ra hiện tượng gì?Gợi ý câu 3:Cuộn thứ cấp của biến áp nguồn sẽ bị chậpmạch,dòng điện sẽ tăng vọt làm đứt cầu chìhoặc làm cháy biến áp nguồn.6. Hình nào là mạch chỉnh lưu cầu?a) h.1b) h.2U~+( h.1)U~d) h.4U~++( h.3)c) h.3-( h.2)U~( h.4)+-Dặn dò:Về nhà các em xem lại bài ,đọc trước bài 8• CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC EM!Mạch khuếch đại

Trang chủ Đề thi & kiểm tra Lớp 12 Công nghệ Đề kiểm tra giữa HK1 môn Công Nghệ 12 trường THPT Nguyễn Thị Định có đáp án

Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kì có tác dụng:

Câu hỏi: Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kì có tác dụng:

A. Tăng tần số gợn sóng lên gấp đôi tần số dòng điện xoay chiều

B. Tăng điện áp lên gấp đôi điện áp dòng điện xoay chiều

C. Tăng cường độ dòng điện lên gấp đôi cường độ dòng điện xoay chiều

D. Tăng công suất lên gấp đôi công suất của dòng điện xoay chiều.

Đáp án

A

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Đề kiểm tra giữa HK1 môn Công Nghệ 12 trường THPT Nguyễn Thị Định có đáp án

Lớp 12 Công nghệ Lớp 12 - Công nghệ

Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ là gì? 2 sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt, phân tính nguyên lý, đặc điểm của từng mạch.

Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ là gì?

Mạch chỉnh lưu hai 2 nửa chu kỳ là mạch biến đổi từ điện áp xoay chiều AC thành một chiều DC sử dụng 2 điốt. Mỗi điốt sẽ luân phiên dẫn điện trong một nửa chu kỳ của điện áp nguồn tạo ra điện áp ngõ ra được chỉnh lưu cả chu kỳ.

Giả sử điện áp nguồn có tần số 50Hz hay chu kỳ T = 0,02s thì điện áp ngõ ra của mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ có độ gợn sóng với chu kỳ là T = 0,01s. Ưu điểm của mạch là chất lượng điện áp ngõ ra tốt và dễ lọc phẳng hơn so với mạch chỉnh lưu bán kỳ ta đã tìm hiểu ở bài viết trước.

Nhược điểm của mạch này là phải sử dụng biến áp có điểm giữa nên bị hạn chế về công suất. Ngoài ra khi diode bị phân cực ngược thì điện áp ngược sẽ gấp 2 lần điện áp thuận.

Nên trong nhiều ứng dụng người ta thường thay mạch này bằng mạch chỉnh lưu toàn cầu 4 diode. Do điểm giống nhau giữa mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt và mạch chỉnh lưu cầu là điện áp được chỉnh lưu cả hai chu kỳ, dạng sóng điện áp ngõ ra có chu kỳ nhỏ hơn nên rất dễ lọc.

Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ là gì?

7 sơ đồ mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt

Chúng ta sẽ sử dụng biến áp ở thứ cấp có điểm chung, do mô phỏng nên ở đây mình để tỉ số biến áp ở mặc định là 1. Do đó điện áp sơ cấp bằng với điện áp nguồn. Điện áp nguồn có điện áp hiệu dụng 220V và tần số 50Hz.

1. Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ với tải thuần trở

Hình bên dưới là sơ đồ và dạng sóng của mạch hai nửa chu kỳ với tải thuần R = 10 Ohm.

Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ với tải thuần trở

– Nguyên lý hoạt động:

+ Nhận xét: Hình vào dạng sóng của 2 diode ta thấy Diode D1 dẫn điện ở bán kỳ dương và diode D2 dẫn điện ở bán kỳ âm. Dạng sóng điện áp và nguồn điện trong trường hợp này giống với mạch chỉnh lưu toàn cầu 1 pha.

+ Ở bán kỳ dương: Diode D1 phân cực thuận nên dẫn điện, trong khi đó D2 bị phân cực ngược. Dòng điện lúc này qua D1, qua R nên điện áp hai đầu tải bằng với điện áp của cuộn thứ cấp Vo = Vs.

+ Ở bán kỳ âm: Diode D2 dẫn điện trong khi D1 ngưng dẫn, dòng điện qua D2, qua tải. Do đó chiều dòng điện qua tải vẫn như ở bán kỳ dương nên áp tải ngược giá trị với áp nguồn Vo = -Vs > 0.

2. Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt với tải RL

 Trong trường hợp tải ngõ ra sử dụng là tải có tính cảm L = 0.1H

Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt với tải RL

– Nguyên lý mạch điện như sau:

+ Bán kỳ dương: D1 dẫn điện, D2 không dẫn nên điện áp tải Vo = Vs.

+ Ở bán kỳ âm: Nguồn điện đổi chiều D2 dẫn và D1 ngưng dẫn dòng điện qua D2, qua tải RL nên điện áp ra vẫn dương Vo = – Vs > 0.

Dòng điện trên tải không tăng hay giảm một cách đột ngột, nên ở cuối bán kỳ khi điện áp về 0 thì dòng điện tải vẫn dương và sẽ tăng theo từng bán kỳ cho đến khi đạt xác lập.

3. Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt với tải RLE

Trong trường hợp tải điều khiển có thành phần RLE ta sẽ mô phỏng hoạt động của mạch có thành phần điện áp một chiều E nối tiếp với RL như sau:

Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ dùng 2 điốt với tải RLE

– Nhận xét:

Nếu điện áp nguồn nhỏ hơn E thì diode bị phân cực ngược nên điện áp 2 đầu tải bằng với E. Nhưng do tải có tính cảm nên khi diode ngừng thì tải phát năng lượng tạo ra dòng điện tiếp tục duy trì diode dẫn điện.

Trường hợp L = 0.04, khi tải phát hết năng lượng mà Vs < E thì điện áp ra Vo = E, diode ngưng dẫn nên dòng qua tải bị gián đoạn. Ngược lại nếu tăng giá trị L = 0.1 thì tải phát hết năng lượng thì Vs > E, nên Vo = Vs do đó D2 sẽ dẫn điện nên dòng qua tải là liên tục.

4. Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ với tụ lọc

Để làm phẳng điện áp ngõ ra ta sẽ sử dụng tụ điện song song với tải ngõ ra. Điện áp của tải là điện áp trên 2 đầu tụ điện. 

Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ 2 điốt với tụ lọc

– Nguyên lý hoạt động:

+ Ở chu kỳ đầu tiên, trong bán kỳ dương khi điện áp nguồn tăng thì tụ nạp điện bắt đầu nạp điện qua diode D1. Khi điện áp nguồn đạt đến giá trị lớn nhất và bắt đầu giảm thì D1 ngưng dẫn và tụ điện xả điện qua tải.

+ Nếu giá trị tụ điện đủ lớn thì ở bán kỳ âm điện áp trên tụ vẫn sẽ lớn hơn điện áp trên đỉnh của nguồn. Do đó các diode D1, D2 tiếp tục bị phân cực ngược nên không dẫn điện. Do tải có tính cảm nên dòng điện trên tải tăng từ từ cho đến khi xác lập.

Qua đây ta thấy khi sử dụng tụ điện mắc song song với tải thì điện áp và dòng điện ngõ ra được làm phẳng, công suất ngõ ra ổn định hơn.

5. Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ có điều khiển với tải R

Mạch hai nửa chu kỳ có điều khiển sẽ sử dụng 2 SCR thay vì diode. SCR được điều khiển bởi tín hiệu đồng bộ với điện áp nguồn, góc kích thay đổi từ 0 – 180 độ.

Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ 2 điốt có điều khiển tải R

– Nhận xét:

+ Ở đầu mỗi bán kỳ, khi chưa có xung kích xuất hiện thì điện áp ngõ ra bằng 0V

+ Ở bán kỳ dương khi có xung kích G1 thì SCR1 ngay lập tức dẫn điện, nên điện áp tải bằng với điện áp nguồn.

+ Ở bán kỳ âm khi có xung G2 thì SCR2 dẫn điện, điện áp tải ngược với điện áp nguồn nên dòng qua tải là dương: Vo = -Vs >0, IR > 0

=> Như vậy so với mạch không điều khiển. Điện áp trung bình có thể thay đổi từ 0 đến điện áp trung bình của mạch sử dụng diode.

6. Chỉnh lưu có điều khiển 2 nửa chu kỳ với tải RL

Sơ đồ mạch với tải RL tương tự như ở mạch tải R, ta chỉ việc nối tiếp điện trở R với cuộn cảm L. Tùy thuộc vào giá trị L mà ta có dạng sóng khác nhau, hình bên dưới là dạng sóng trong 2 trường hợp L = 0,1H và L = 0,008H

Dạng sóng mạch chỉnh lưu có điều khiển tải RL

+ Trường hợp L = 0,1H ta thấy dòng điện của tải luôn lớn hơn 0 và tăng dần cho đến khi đạt giá trị xác lập. Điện áp ngõ ra xuất hiện điện áp âm, do khi điện áp nguồn đổi dấu thì tải phát năng lượng duy trì SCR tiếp tục dẫn. Cho đến khi có xung kích vào cực G của SCR kia.

+ Trường hợp L = 0,008H ta nhận thấy dòng tải bị gián đoạn, điều này do tải phát hết năng lượng trước khi có xung kích dẫn SCR tiếp theo.

7. Mạch hỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng 2 SCR với tải RLE

Trong trường hợp tải có thành phần RLE ví dụ như động cơ một chiều. Dạng sóng ngõ ra được mô phỏng trong hai trường hợp như hình bên dưới.

Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng 2 SCR với tải RLE

+ Trường hợp giá trị điện cảm của tải đủ lớn (L = 0,1H): khi điện áp nguồn đổi chiều thì SCR bị phân cực ngược. Nhưng tải lúc này đóng vai trò phát điện tiếp tục duy trì trạng thái dẫn của SCR đó. Năng lượng tải đủ lớn để SCR dẫn cho đến khi xuất hiện xung kích tiếp theo, do đó dòng điện trên tải là liên tục. Dạng sóng ngõ ra giống với trường hợp tải RL.

+ Trường hợp giá trị điện cảm nhỏ (L = 0,015H) ta thấy khi điện áp đổi chiều thì SCR chỉ dẫn thêm được một đoạn ngắn. Do tải lúc này đã phát hết năng lượng và do đó điện áp ngõ ra lúc này: Vo = E. Cho đến khi có xung kích tiếp theo thì SCR được kích dẫn nên Vo = |Vs|.

Tham khảo video mô phỏng nguyên lý mạch hai nửa chu kỳ

>>> Xem thêm:

Mạch chỉnh lưu là gì? 10 Mạch chỉnh lưu không điều khiển sử dụng diode

10 mạch chỉnh lưu có điều khiển sử dụng thyristor

8 mạch chỉnh lưu với tải đầy đủ RLE 

4 nhược điểm của mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ là gì