ĐIỆN tử CÔNG SUẤT CHƯƠNG 3 CHỈNH lưu

Chươngư3ưChỉnhưlưu Kháiưquát Chỉnhưlưuưnửaưchuưkì Chỉnhưlưuưcảưchuưlìưvớiưbiếnưápưtrungưtính Chỉnhưlưuưcầuưmộtưpha Chỉnhưlưuưtiaưbaưpha Chỉnhưlưuưcầuưbaưpha Chỉnhưlưuưtiaưsáuưpha Nângưcaoưchấtưlượngưdòngưchỉnhưlưu Lọcưmộtưchiều 3.1ưKháiưquátưchỉnhưlưu Cấuưtrúc,ưđịnhưnghĩa Phânưloại Cácưthôngưsốưcơưbảnưcủaưchỉnhưlưu Nguyênưtắcưdẫnưcủaưcácưvanưbánưdẫn I.ưCấuưtrúc,ưđịnhưnghĩa Địnhưnghĩa:ưChỉnhưlưuưlàưthiếtưbịưbiếnưđổiưdòngưđiệnư(điệnưáp)ưxoayưchiềuưthànhưdòngưđiệnưmộtư chiều Cấuưtrúcưchỉnhưlưuưnhưưhìnhưvẽư U1,ưP1 BA U2,ưP2 CL U=,ưP= Lọc II.ưPhânưloại Theo số pha:ưmộtưpha,ưhaiưpha,ưbaưpha,ưsáuưpha Theo loại van: Toànưdiodưlàưchỉnhưlưuưkhôngưđiềuưkhiển Toànưtiristorưlàưchỉnhưlưuưđiềuưkhiển Mộtưnửaưchỉnhưlưu,ưmộtưnửaưdiodưlàưchỉnhưlưuưbánưđiềuưkhiểnư(chỉnhưlưuưđiềuưkhiểnưkhôngưđốiư xứng) Phân loại theo sơ đồ mắc Phân loại theo công suấtư III.ưCácưthôngưsốưcơưbảnưcủaưchỉnhưlưu Nhữngưthôngưsốưcóưýưnghĩaưquanưtrongưđểưđánhưgiáưchỉnhưlưuưbaoưgồm: Điệnưápưtải T U d = u d ( t ).dt Dòngưđiệnưchạyưquaưvan:ưIVư=ưId/m T0 Dòngưđiệnưtải:ưIdư=ưUdc/Rd ưĐiệnưápưngượcưcủaưvan:ưUNư=ưUmax Côngưsuấtưbiếnưáp:ư Sốưlầnưđậpưmạchưtrongưmộtưchuưkìưm Độưđậpưmạchư(nhấpưnhô)ưcủaưđiệnưápưtảiư S BA = S 1BA + S BA = k sd U d IV.ưNguyênưtắcưdẫnưcủaưcácưvanưbánưdẫn Nhóm van nối chung catod Nguyênưtắcưdiodưdẫn: ưưưưĐiệnưápưanodưvanưnàoưdươngưhơnưdiodưấyưdẫn.ưKhiưđóư điệnưthếưđiểmưAưbằngưđiệnưthếưanodưdươngưnhất V1 V2 Nguyênưtắcưdẫnưvàưđiềuưkhiểnưtiristor Vn V1 V2 Vn D1 D2 Dn T1 T2 Tn + A a) + A b) D1 Nhóm van nối chung anod Nguyênưtắcưdiodưdẫn: ưưưưĐiệnưápưcatodưvanưnàoưâmưhơnưdiodưấyưdẫn.ưKhiưđóư điệnưthếưđiểmưKưbằngưđiệnưthếưanodưâmưnhất V1 K D2 V2 Nguyênưtắcưdẫnưvàưđiềuưkhiểnưtiristor Dn Vn T1 a) V1 K T2 V2 Tn Vn b) 3.2 Chỉnh lu nửa chu kì I Chỉnh lu không điều khiển Sơưđồưchỉnhưlưuưmộtưnửaưchuưkìưkhôngưđiềuưkhiểnưtrênưhìnhưvẽ D A U1 E Ud U2 R F L t t Id Ldưư=ư0 a) b) Xét trờng hợp tải trở Các thông số sơ đồ Điệnưápưtải Ud = U sin t d t = U = 0,45U 2 Dòngưđiệnưtải:ưIdư=ưUdc/Rd Dòngưđiệnưchạyưquaưdiod:ưIDư=ưId Điệnưápưngượcưcủaưvan: Côngưsuấtưbiếnưáp:ưư U N = 2U SBA = D A U1 U2 E S1BA + S2 BA = 3,09.U d I d Ud R F Ud Id t t Xét trờng hợp tải điện cảm Doưcóưtíchưluỹưvàưxảưnăngưlượngưcủaưcuộnưdây,ưdoưđóưdòngưđiệnưvàưđiệnưápưcóưdạngưnhưưhìnhưvẽ Các thông số sơ đồ Điệnưápưtải Dòngưđiệnưtải:ưIdư=ưUdc/Rd + 1 + cos U = U sin t d t = , 45 U d 2 Dòngưđiệnưchạyưquaưdiod:ưIDư=ưId Điệnưápưngượcưcủaưvan: Côngưsuấtưbiếnưáp:ưư U N = 2U SBA = U1 U2 F Ud D A S1BA + S2 BA = 3,09.U d I d E U id id t R L Wđtư=Li2/2 t1 t2 eL eLư=-L.(di/dt) t1 N T2 K T A BC Điềuưkhiểnưkhôngưđúngưthứưtựưpha T1 N T A Uf T6 T5 R L B A =300 A C t Ud t XC XĐ X1 X1-6 X6 X6-3 X3 X3-2 X2 X2-5 I2 X5 X5-4 I4 X4 X4-3 I6 Id t I1 X1 I3 X4-1 X6-3 X3 I5 t X2-5 X3-4 X5 X6 t X2 t X5-4 X1-6 t X4 t t =600 Uf B A A C t Ud t I1 X1 I3 X4-1 t X6-3 X3 I5 X2-5 I2 X3-4 I4 I6 t X5 X2 t X5-4 X4 X1-6 X6 t t t III Chỉnh lu điều khiển không đối xứng NK Sơưđồ D1 T1 D2 T2 T2 D2 D3 T3 T3 D3 R L a) NA D1 NA NK T1 L R b) Hoạtưđộng =300 Uf D1 T1 D2 T2 D3 T3 R L a A B C A t Ud Id t IT1 IT2 t X1 X2 t IT3 X3 ID1 t t ID2 ID3 t b =900 Khi góc mở lớn Uf ưSơưđồ A B C A t D1 T1 D2 T2 D3 T3 R L Ud Id t IT1 IT2 X1 t X2 t X3 IT3 ID1 t t ID2 ID3 1 uưcầuưbaưphaưưđiềuưkhiểnưkhôngưđốiưxứng 2 b 3 Hìnhư1.12.ưChỉnhưlư a-ưsơưđồưđộngưlực,ưb-ưgiảnưđồưcácưđườngưcong t 3.7ưChỉnhưlưuưtiaưsáuưpha Sơưđồưchỉnhưlưuưkhôngưđiềuưkhiển Chỉnhưlưuưcóưđiềuưkhiển Chỉnhưlưuưkhôngưđiềuưkhiển F Sơưđồ D1 * A * B D2 * C D3 * A* D4 * B* D5 * C* D6 a A C* A* B C B* t L R U E b Thông số sơ đồ Điệnưáp,ưdòngưđiệnưchỉnhưlưuưvàưvan /3 U dtb = U f sin t.dt = 1,35.U f / Ud Id Id Id = ; I Dtb = ; I Dhd = ; Rd 6 U ND = 2 U f S BA = 1,26.U d I d m=6 Chỉnhưlưuưcóưđiềuưkhiển Sơưđồ T1 * A * B T2 * C T3 U A C* B A* C t L R * A* T4 * B* T5 * C* T6 a B* b Chỉnhưlưuưchấtưlượngưcao Chỉnhưlưuư1ưpha Chỉnhưlưuưcơưsở UEF U,i T4 F T2 U T1 A t T3 B E R idưtảiưR L id iT1,2 iT34 X1,2 X3,4 3 SơưđồưtươngưđươngưCLư-ưBA U D4 F D1 A D2 UEF B U,i D3 E L R A T3 F UV B T4 E T2 T1 ZT idưtảiưR t Chỉnhưlưuưdùngưtranzitor Sơưđồ UEF idưtảiưR U,i UV A t F T4 T3 B E id T2 T1 ZT iT1,2 iT34 Chỉnhưlưuưcầuưbaưpha Uf A B C A t Ud t ABC NK T2 T4 t T3 T6 T5 R L XC X1 X6 ư=ư300 T1 NA XĐ X1-4 X6-1 Uf Ud Id t I1 X1 X6-1 I3 I5 t X3 X3-6 X2 X2-3 UT1 X5 X4 X5-2 I6 X2-3 X4-5 X2 X4 t X5 I2 X3 A C t I4 X4-5 B A X1-4 X4-5 X5-2 t t X4 X6 X3-6 t t t [...]... Điềuưkhiển chỉnh lưu cầuưmộtưpha +15V Tr1 - A1 C A2 + R4 B D3 R3 Tr1 A2 C1 C R6 -A D 3 + R6 +12V + Uđf2R2 D3 R 4 + Uv B +12V U đf1 +A 1 - R5 C1 Uđk R5 + R3 R2 D4 A3 D D 4 +15V Uv R3 Uđf1 +A1 - B R5 C1 D3 R 4 C A2 + +12V R2 +15V Tr1 R6 - A3 + D D4 Uv Uđk D4 R3 U đf2 +A 1 - B D3 R 4 +15V R5 C1 C A2 + R6 -A D 3 + +12V R2 Tr1 +15V Hìnhư1.51ưMạchưđiềuưkhiển chỉnh lơuưcầuưmộtưphaưđốiưxứng Uv 3. 5ưChnhưluưtiaưbaưpha... 3. 5ưChnhưluưtiaưbaưpha Chỉnh lưu khôngưđiềuưkhiển Chỉnh lưu cóưđiềuưkhiển Hiệnưtươngưtrùngưdẫn I. Chỉnh lưu khôngưđiềuưkhiển Sơưđồưvàưhoạtưđộngưcủaưnó Cácưthôngưsốưcơưbảnưcủaưsơưđồ 1.ưSơưđồ chỉnh lưu tiaưbaưphaưkhôngưđiềuưkhiển A F L a D1 B D2 C D3 Ud Ud Id E 0 50% t 1 3 2 C R Id I1 A 4 B t t t I2 t I3 UD1 b 1. Chỉnh lưu khôngưđiềuưkhiển Sơưđồưvàưcácưđườngưcong A Ud D1 B D2 C D3 Id Ud Id 0 L 0,5Umax t1 t2 L t4 t R a t3... UUdư=ư0,9ưU2cosư 2 2 3. Chỉnh lưu cóưdiodưxảưnăngưlượng Sơưđồưvàưcácưđườngưcong Ud A U1 T1 0 U2 R F U2 T 2 B I1 L E D0 Id t t1 t2 I1 t3 t I2 I2 t I2 ID0 t t UT1 UT1 b 4 Hiện tợng chuyển mạch Chỉưxétưchuyểnưmạchưkhiưdòng điện tảiưliênưtục A U1 U2 R F U2 Ud T1 T2 L 0 E I1 Id t 1 I1 2 3 t B I2 I2 t I2 I2 t X1 X2 X1 2.4. Chỉnh lưu cầuưmộtưpha Chỉnh lưu khôngưđiềuưkhiển Chỉnh lưu điềuưkhiểnưđốiưxứng Chỉnh lưu điềuưkhiểnưkhôngưđốiưxứng... S 1BA + S 2 BA 1, 23 + 1,74 = = U d I d 1,48U d I d 2 2 2. Chỉnh lưu cóưđiềuưkhiển 25-1 A U1 T1 U2 R Ud L E F U2 B Hìnhư1.2.ưưSơưđồ chỉnh lưu cảưchuưkìưvớiưbiếnư ápưcóưtrungưtính Id t 0 T2 Ud Id 1 p1 2 p2 3 I1 t 0 p3 t I1 1 ư I1 t I2 I2 I2 3 2 t t UT1 t UT1 t UT1 a L=0 b L= Điện áp chỉnh lưu Tảiưthuầnưtrở 1 1 + cos U dtb = 2U 2 sin t.dt =0,9.U 2 Tải điện cảm 2 2 Khiưdòng điện liênưtụcư 1... Cóưdiodưxảưnăngưlượng Chỉnh lu cả chu kì với biến áp có trung tính Chỉnh lưu khôngưđiềuưkhiển Chỉnh lưu cóưđiềuưkhiển Chếưđộưtrùngưdẫnư(chuyểnưmạch) 1 Chỉnh lu không điều khiển Sơưđồưvàưcácưđườngưcong A U2 F U1 U2 D1 i1 L R D2 i2 U2 F 2 UBF E UAF I1 t I2 t UD1 t R Ud IdưkhiưL= t 0 B Sơưđồ chỉnh lưu cảưchuưkìưvớiư biếnưápưcóưtrungưtính D A E U1 IdưkhiưL=0 Ud a Thôngưsốưcủaưsơưđồ Điện áp,ưdòng điện chỉnh lưu vàưvan... Chỉnh lưu điềuưkhiểnưkhôngưđốiưxứng I. Chỉnh lưu khôngưđiềuưkhiển Sơưđồ NK D4 F _ D2 U D1 NA A D3 B U,i R idưtảiưR idưtảiưRL + E L UEF 0 t 2 3 Thôngưsốưcủaưsơưđồ Điện ápưvàưdòng điện tảiưcóưhìnhưdạngưgiốngưnhư chỉnh lưu cảưchuưkìưvớiưBATT,ưdoưđóưthôngưsốư giốngưnhưưtrườngưhợpưtrên 2 2 2 Mộtưsốưthôngưsốưkhác: Ud = 2 U 2 sin t.dt = U 2 = 0,9 U 2 2 0UDư+ưUdnư Ud0ư=ưUdư+ưUBAư+ư2 SBAư=ư1, 23 Ud.Id Unư=ưưưưưU~ 2 II. Chỉnh lưu cầuưđiềuưkhiểnưđốiưxứng... N K T2 D1 L L= 23 ư2 IT1 IT2 3 0 t Id t IT1 t IT2 ID1 t ID2 t a.ư ID1 ID2 T1 D2 B L R Ud L= t 1 U A t 2 3 t t t t t N A Cácưđườngưcong Ud Ud 0 Id t t1 t3 t2 IL=0 IL= t 0 Id t t1 t2 t3 t IT1 IT1 t t IT2 t ID1 t ID2 t a.ư IT2 t ID1 t ID2 t b IV.ưNhậnưxét Chỉnh lưu cầuưmộtưphaưcóưchấtưlượng điện tươngưđương chỉnh lưu cảưchuưkìưvớiưBATT Tổngưsụtưápưtrênưvanưlớnưnênưkhôngưchọnưkhi điện ápưtảiưthấp... SBAư=ư1, 23 Ud.Id Unư=ưưưưưU~ 2 II. Chỉnh lưu cầuưđiềuưkhiểnưđốiưxứng Sơưđồ,ưcácưđườngưcong T4 F T2 U U,i T1 A idưtảiưR T3 B t 0 E R UEF L 1 2 id iT1,2 iT34 X1,2 X3,4 2 3 3 Đặcưđiểmưđiềuưkhiểnưđồngưthờiưhaiưvan Sơưđồưđiềuưkhiểnưđồngưthờiưhaiưtiristor D BAX T1ư(T3) W2 Mạchư W1 điềuưkhiển D W3 T2ư(T4) III. Chỉnh lưu điềuưkhiểnưkhôngưđốiưxứng 1.ưĐặcưđiểmưđiềuưkhiển Khắcưphụcưnhượcưđiểmưưvềưđiềuưkhiểnưđồngưthờiưhaiưtiristor...II Chỉnh lu một nửa chu kì có điều khiển 1.ưTrườngưhợpưtảiưthuầnưtrở Điện ápưtảiưđượcưtính 1 1 + cos Ud = 2 U 2 sin t.dt = 0,45U 2 2 2 A U1 T Ud 0 U2 R F E Xđk Id t 2 t t 2.ưXétưtrườngưhợpưtải điện cảm Điện ápưtảiưđượcưtính 1 Ud = 2 + cos + cos 2 U 2 sin t.dt = 0,45U 2 2 U1 U T A Ud id E U2 F R t L t2 2 eL Xđk t 3. ưTải điện cảmưcóưdiodưxảưnăngưlượng T A U1... Ud Ud Id E 0 50% t 1 3 2 C R Id I1 A 4 B t t t I2 t I3 UD1 b 1. Chỉnh lưu khôngưđiềuưkhiển Sơưđồưvàưcácưđườngưcong A Ud D1 B D2 C D3 Id Ud Id 0 L 0,5Umax t1 t2 L t4 t R a t3 t I1 t A D1 I2 t B D2 I3 t C D3 UT1 R a b  ... Tr1 - A1 C A2 + R4 B D3 R3 Tr1 A2 C1 C R6 -A D + R6 +12V + Uđf2R2 D3 R + Uv B +12V U đf1 +A - R5 C1 Uđk R5 + R3 R2 D4 A3 D D +15V Uv R3 Uđf1 +A1 - B R5 C1 D3 R C A2 + +12V R2 +15V Tr1 R6 - A3 +... X3 t t Hoạt động sơ đồ tải trở T1 A B C T2 T3 I1 Id Ud Ud Id t1 t2 I2 R UT1 t3 t4 t t1 t2 t3 t t4 t I1 t I2 t I3 t UT1 t t b Id Ud Ud Id I3 a >30 0