LẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODELẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODE
LẮP ĐẶT MẠCH CHỈNH LƯU MỘT PHA VÀ BA PHA DÙNG DIODE 1. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1.1. Kiến thức: Hiểu được công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc của diode. 1.2. Kỹ năng: - Kiểm tra đánh giá chính xác chất lượng diode. - Lắp ráp mạch chỉnh lưu một pha và ba pha thành thạo. Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật. 1.3. Thái độ: - Thực hiện đúng trình tự các bước, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. - Rèn luyện tác phong công nghiệp trong lao động cho người học. 2. CHUẨN BỊ CÔNG VIỆC 2.1. Dụng cụ tháo lắp: Kìm điện, tuốc nơ vít, dao con, kéo, mỏ hàn điện, ống hút thiếc. 2.2. Dụng cụ đo kiểm: Đồng hồ vạn năng, đồng hồ mêgôm mét… 2.3. Phương tiện hỗ trợ khác: Biến áp nguồn, máy hiện sóng 2.4. Vật tư, nguyên vật liệu: Các linh kiện điện tử, thiếc, nhựa thông. 2.5. Tài liệu kỹ thuật và thời gian: 2.5.1. Tài liệu kỹ thuật: Bản vẽ sơ đồ cấu tạo, ký hiệu và các thông số kỹ thuật của các linh kiện điện tử. 2.5.2. Thời gian: 06 tiết 1 3. NHỮNG KIẾN THỨC CHUYÊN MÔN 3.1. Khái niệm chung Chỉnh lưu là biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành năng lượng điện một chiều . Hiện nay trong kỹ thuật chỉnh lưu hầu như người ta chỉ dùng các phần tử bán dẫn công suất (điôt, thyristor). Điều đó là do các bộ chỉnh lưu bán dẫn có hiệu suất rất cao, làm việc tin cậy, giá thành rẻ, chi phí bảo dưỡng không đáng kể, kích thước và trọng lượng bé. Để chỉnh lưu công suất nhỏ người ta thường dùng các bộ chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ, còn để chỉnh lưu công suất lớn người ta dùng các bộ chỉnh ba pha. Ưu điểm của các bộ chỉnh lưu ba pha là cho công suất ra tải lớn và điện áp, dòng điện ra tải ít dao động. Điều đó làm đơn giản hoá vấn đề lọc. Điện áp và dòng điện sau chỉnh lưu có chiều không đổi nhưng vẫn dao động về trị số. Do đó để tải nhận được một điện áp hoặc dòng điện hoàn toàn không đổi cả về chiều và trị số người ta phải dùng phần tử lọc. Mục đích của phần tử lọc là làm suy giảm thành phần dao động của điện áp và dòng điện chỉnh lưu. 3.2. Mạch chỉnh lưu một pha. Mạch chỉnh lưu này có thể thực hiện theo hai sơ đồ: Sơ đồ dùng máy biến áp có điểm giữa cuộn dây thứ cấp và sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha 3.2.1. Sơ đồ dùng máy biến áp có điểm giữa. Trong sơ đồ này điện áp thứ cấp của MBA nguồn được chia làm hai nửa bằng nhau nhưng ngược ph nhau u 21 = - u 22 = U m sin ωt = U m sin θ Trong đó U m là biên độ nửa điện áp thứ cấp. Đồ thị biến thiên của u 1 và u 2 như hình 2.2 Ở nửa chu kỳ thứ nhất (0 ≤ θ ≤ π), u 21 > 0, điôt D 1 mở, điện áp trên D 1 là u D1 = 0, điện áp đưa ra tải u d = u 21 , còn điện áp trên D 2 là u D2 = u 2 –u d = u 22 – u 21 = -u 21 - u 21 = -2u 21 < 0 nên D 2 khoá. ở nửa chu kỳ thứ hai ( π ≤ θ ≤ 2π), u 22 > 0, điôt D 2 mở, điện áp trên D 1 là u D2 = 0, điện áp 2 u1 id u21 H×nh 2.1 S¬ ®å nguyªn lý D2 0 u21 u22 ud id Hình 3-1 a. Sơ đồ nguyên lý b. Đồ thị biến thiên điện áp. đưa ra tải u d = u 22 , còn điện áp trên D 1 là u D1 = u 21 –u d = u 21 – u 22 = -u 22 - u 22 = -2u 22 < 0 nên D 1 khoá. Như vậy ở mỗi nửa chu kỳ chỉ có một điôt mở va đồ thị biến thiên của u d như (Hình 3 – 1 b.) Các thông số của sơ đồ chỉnh lưu này bao gồm : a. Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu ( 3.1) b. Điện áp ngược cực đại trên mỗi điôt U ngmax ( 3.2) c. Hệ số nhấp nhô của điện áp chỉnh lưu ( 3.3) d. Giá trị trung bình dòng điện tải 3 2 2 0 22 2 1 UduU ddo π θ π π == ∫ 2max 22 UU ng = 42 minmax 0 π = − = do dd U uu K M N 1 2 ( 3.4) Đặc biệt trong trường hợp phụ tải là một động cơ điện một chiều có sức phản điện E, điện trở R và điện cảm L ta có: ( 3.5) 3.2.2. Sơ đồ cầu một pha. Các thông số của sơ đồ chỉnh lưu này bao gồm : a. Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu 4 R U I do d = R EU I do d ' − = M N P Q u1 u2 u3 D1 D2 D3 1 2 3 uD1 0 ( 3.6) b. Điện áp ngược cực đại trên mỗi điôt U ngmax ( 3.7) c. Hệ số nhấp nhô của điện áp chỉnh lưu ( 3.8) d. Giá trị trung bình dòng điện tải ( 3.9) Đặc biệt trong trường hợp phụ tải là một động cơ điện một chiều có sức phản điện E, điện trở R và điện cảm L ta có: ( 3.10) 3.3. Mạch chỉnh lưu ba pha Chỉnh lưu 3 pha có thể thực hiện theo 2 sơ đồ: sơ đồ chỉnh lưu 3 pha hình tia và sơ đồ cầu ba pha 3.3.1. Sơ đồ chỉnh lưu ba pha hình tia. 5 2 2 0 22 2 1 UduU ddo π θ π π == ∫ 2max 22 UU ng = 42 minmax 0 π = − = do dd U uu K R U I do d = R EU I do d ' − = B C u 0 2 Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu ba pha hình tia như (Hình 3-3 a.) Trong sơ đồ này nếu chọn điện áp thứ cấp của pha 1 làm gốc pha, ta có biểu thức điện áp pha thứ cấp của máy biến áp là: u 1 = U m sin θ u 2 = U m sin (θ - 120 o ) u 3 = U m sin (θ + 120 o ) và đồ thị biến thiên của chúng như hình 2.6. Để chỉnh lưu các điện áp này, người ta dùng một nhóm điốt catốt chung gồm 3 điốt D 1, D 2 , D 3 . Ở đây theo quy tắc của nhóm điôt ca tôt chung, chỉ điôt nào nối với pha có điện áp dương nhất ở trạng thái mở. Do đó trong khoảng ( θ 1 ≤ θ ≤ θ 2 ), u1 lớn nhất, chỉ D1 mở, dòng điện sẽ đi từ điểm 1 qua D1 đến M qua phụ tải đến điểm N và điểm trung tính 0 ; điện áp đưa ra tải Ud = u1 , điện áp trên D1 là uD1 = 0. Trong khoảng θ 2 ≤ θ ≤ θ 2 , u2 lớn nhất chỉ D2 mở , dòng điện đi từ điểm 2 qua D2 đến M qua phụ tải đến điểm N và điểm trung tính O. Điện áp đưa ra tải ud = u2 Điện áp trên điốt D1 lúc đó là : 6 uD1 = u1 – ud = u1 – u2 < 0 và trị số tuyệt đối của nó bằng khoảng cách giữa hai đường cong u1 và u2 . Trong khoảng θ 3 ≤ θ ≤ θ 4 , u3 lớn nhất chỉ D3 mở . Dòng điện đi từ điểm 3 qua D3 đến điểm M qua phụ tải đến điểm N. Điện áp đưa ra tải ud = u3 Điện áp trên điốt D1 lúc đó là : ud1 = u1 – ud = u1 – u3 < 0 và trị số tuyệt đối của nó bằng khoảng cách giữa hai đường cong u1 và u3 . Như vậy đồ thị biến thiên của ud có dạng như đường đậm nét , còn đồ thị biến thiên của uD1 có dạng như đường đứt nét hình 2. 6 . Các thông số chính của sơ đồ chỉnh lưu này bao gồm : a. Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu ( θ 1 =π/6; θ 2 =5π/6) ( 3- 11) b. Điện áp ngược cực đại trên mỗi điốt Ungmax Căn cứ vào đường đứt nét hình 2.6 của điện áp uD1, ta có c. Hệ số nhấp nhô của điện áp chỉnh lưu: (3- 12) 7 2 2 1 2 2 0 2 63 sin2 2 3 2 1 UdUduU ddo π θθ π θ π θ θ π ∫∫ === 2max 6UU ng = do dd U uu K 2 minmax 0 − = từ đường cong u d ta có: u dmax = ; u dmin = =0,5 nên d. Giá trị trung bình của dòng điện tải: Đặc biệt trong trường hợp phụ tải là một động cơ điện một chiều có sức phản điện E, điện trở R và điện cảm lớn L. Với điều kiện E<Udo ta có: e. Trị số trung bình của dòng điện qua mỗi điôt: Vì mỗi điôt chỉ dẫn điện trong 1/3 chu kỳ nên: i0=Id/3 g. Giá trị hiệu dụng dòng điện pha thứ cấp Is Dòng điện thứ cấp mỗi pha cũng chính là dòng điện qua điôt của pha đó. Do đó: Is=Id/ h. Công suất biểu kiến của máy biến áp nguồn (3- 13) 8 2 2U 6 sin2 2 π U 2 2U 3,0 6 3 25,0 2 2 0 == U U K π R U I do d = R EU I do d − = 3 ds I U IUS . 3 3.3 2 2 == B C 3.3.2. Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha. Sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu cầu ba pha như (Hình 3 – 3 a.) Trong sơ đồ này nếu ta chọn điện áp thứ cấp u 1 làm gốc pha, ta có: u 1 = U m sin θ u 2 = U m sin (θ - 120 o ) u 3 = U m sin (θ + 120 o ) 9 Trong đó: U m là biên độ của điện áp thứ cấp của một pha máy biến áp. Để chỉnh lưu các điện áp này người ta dùng 2 nhóm điôt: nhóm điôt catôt chung gồm 3 điôt D 1 , D 3 ,D 5 và nhóm điôt anôt chung gồm 3 điôt D 2 , D 4 ,D 6 Trong khoảng θ 1 ≤ θ ≤ θ 2, u1 dương nhất và u2 âm nhất nên D6 , D1 mở Trong khoảng θ 2 ≤ θ ≤ θ 3, u1 dương nhất và u3 âm nhất D2 , D1 mở Lập luận trong các khoảng tiếp theo. Ta có kết quả trong bảng 3.1 Khoảng Điôt thông Chiều dòng điện Điện áp phụ tải π /6 ÷ 3 π /6 1 và 6 Từ A qua tải về B u1- u2 3 π /6 ÷ 5 π /6 1 và 2 Từ A qua tải về C u1- u3 5 π /6 ÷ 7 π /6 3 và 2 Từ B qua tải về C u2- u3 7 π /6 ÷ 9 π /6 3 và 4 Từ B qua tải về A u2- u1 9 π /6 ÷ 11 π /6 5 và 4 Từ C qua tải về A u3 – u1 Kết quả là điện áp trên phụ tải trong một chu kỳ dòng điện ba pha là chỏm hình sin ứng với số đập mạch là m = 6. Các thông số chính của sơ đồ chỉnh lưu này bao gồm : a. Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu ( θ 1 =π/6; θ 2 =5π/6) (3- 14) b. Điện áp ngược cực đại trên mỗi điốt Ungmax 10 2 2 1 2 2 0 63 ) 3 cos(2 2 6 2 1 UdUduU ddo π θθ π θ π θ π θ θ π ∫∫ =−== 2max 6UU ng = [...]... katốt của điốt D3 B + Hàn cực (+) của tụ C vào đầu d, cực (-) của tụ C vào đầu c + Hai đầu ab đưa điện U∼ A vào, hai đầu cd lấy điện U(-) ra Yêu cầu: Mối hàn gọn, ngấu, bóng chắc và dẫn điện tốt 3 Lắp ráp mạch chỉnh lưu 3 pha a Mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia - Dùng bìa cách điện dầy - Lấy dấu hoặc miếng phíp mỏng khoan lỗ, lắp KT:80x120 tiến hành lấy U ( 3 pha) 13 Hình 3-11: Lấy dấu, khoan lỗ, gắn linh... tới đầu dây pha A, B, C O C + Nối trung tính đầu vào với đầu ra lại với nhau B U ( 3 pha) 14 A U () D3 Hình 3-12: Hàn, nối linh kiện Tên công trong mạch điện Hình vẽ minh họa T T việc Chỉ dẫn thực hiện b Mạch chỉnh lưu cầu 3 pha - Lấy dấu khoan lỗ, lắp điốt U ( 3 pha) - Dùng bìa cách điện dầy hoặc miếng phíp mỏng KT:80x120 tiến hành lấy dấu và khoan lỗ như (Hình vẽ 3-11) - Hàn nối các - Lắp cố định... chỉ R= ∞ → tụ đứt mạch 2 Lắp ráp D4 D3 U () mạch chỉnh D2 lưu cầu 1 pha - Lấy dấu khoan lỗ lắp điốt và tụ hóa - Dùng bìa cách điện dầy hoặc miếng phíp mỏng KT:80x120 tiến hành lấy dấu và khoan lỗ như (Hình vẽ 3-7) - Lắp cố định các linh kiện - Hàn nối các linh 12 - Hàn nối chân các linh kiện theo bản vẽ: kiện D D3 D2 T Tên công T việc trong D1 Hình vẽ minh họa mạch Chỉ dẫn thực hiện + Hàn nối anốt của... dung lớn đặt ở nấc 11 U a Hình 3-7: Lấy dấu, khoan lỗ, gắn linh kiện c T b T Tên công d việc Hình vẽ minh họa U + Chỉ dẫn thực hiện đo nhỏ và ngược lại ) - Đặt que (-) đồng hồ với Hình 3-8: Hàn, nối linh kiện trong mạch điện (+) tụ, que (+) vào (-) tụ - Nếu kim chỉ giá trị R nhỏ sau đó dần dần chạy về phía ∞ → tụ tốt C U + Kim chỉ trị số nào đó rồi đứng im – tụ chập + Kim chỉ R= ∞ → tụ đứt mạch 2 Lắp ráp... Kiểm tra Dùng đồng hồ vạn năng linh kiện thang đo điện trở nấc đo - Kiểm tra x10 hoặc x100 điốt - Đặt que (-) đồng hồ vào Hình vẽ minh họa Chỉ dẫn thực hiện A, (+) vào K Kim đồng hồ chỉ giá trị R nhỏ ( R thuận) Đaỏ que đo kim chỉKgiá trị A (-) (+) R lớn ( R ngược) →điốt tốt - Nếu cả 2 lần đo kim - Kiểm tra tụ đồng hồ đều chỉ R=0 → hóa điốt bị chập; R= ∞ →điốt bị đứt mạch - Dùng đồng hồ vạn năng đặt ở... (+) trong mạch điện D2 Hình Tên công T 3-11: Lấy dấu, khoan lỗ, gắn linh kiện T Hình vẽ minh họa việc điốt Chỉ dẫn thực hiện dấu và khoan lỗ như D4 D1 (Hình vẽ 3-11) D5 - Lắp cố định các linh kiện O C B - Hàn nối các - Hàn nối chân các linh linh kiện kiện theo bản vẽ: trong mạch D3 A D2 điện + Hàn nối 3 đầu katốt (hoặc Anốt) của 3 điốt lại với nhau Tạo thành cực + D1 (hoặc -) của đầu ra một chiều U(-)... kiện trong mạch điện - Hàn nối chân các linh kiện theo bản vẽ: + Hàn nối 3 đầu anốt của 3 điốt D1, D2 ,D3 đưa ra đầu(-) + Hàn nối 3 đầu katốt của 3 điốt D4, D5 ,D6 đưa ra đầu(+) + Hàn nối katốt của D1với 15 U () T Tên công T việc Hình vẽ minh họa Chỉ dẫn thực hiện anốt của D4 và nối với đầu A + Hàn nối katốt của D2với anốt của D5 và nối với đầu B O C B + Hàn nối katốt của D3với anốt của D6 và nối với... việc Hình vẽ minh họa Chỉ dẫn thực hiện anốt của D4 và nối với đầu A + Hàn nối katốt của D2với anốt của D5 và nối với đầu B O C B + Hàn nối katốt của D3với anốt của D6 và nối với đầu C + Đưa điện 3 pha vào đầu A, B, C + Điện 1 chiều lấy ra ở U(-) 16 A . áp và dòng điện chỉnh lưu. 3.2. Mạch chỉnh lưu một pha. Mạch chỉnh lưu này có thể thực hiện theo hai sơ đồ: Sơ đồ dùng máy biến áp có điểm giữa cuộn dây thứ cấp và sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha 3.2.1 dùng các bộ chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ, còn để chỉnh lưu công suất lớn người ta dùng các bộ chỉnh ba pha. Ưu điểm của các bộ chỉnh lưu ba pha là cho công suất ra tải lớn và điện áp, dòng. tải là một động cơ điện một chiều có sức phản điện E, điện trở R và điện cảm L ta có: ( 3.10) 3.3. Mạch chỉnh lưu ba pha Chỉnh lưu 3 pha có thể thực hiện theo 2 sơ đồ: sơ đồ chỉnh lưu 3 pha hình