CHƯƠNG III MẠCH NGUỒN
3.1.2. Mạch chỉnh lư u2 nửa chu kỳ:
D1V1 V1 220 V 50 Hz 0Deg R1 10k T1 D2 U21 U22
Hỡnh 4.1.2.1. Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ.
Cỏc linh kiện trong mạch:
V1 là điện ỏp lưới, 220V, 50Hz.
T1 là biến ỏp cú điểm đất chung ở giữa. Hai điện ỏp ra U21 và U22 sẽ ngược pha nhau.
Hai diode D1 và D2 phối hợp với nhau đảm bảo điện ỏp ra tồn tại trong cả hai chu kỳ.
Hỡnh 4.1.2.2. Dạng súng tớn hiệu vào-ra của mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ.
Tớn hiệu vào là tớn hiệu tuần hoàn theo chu kỳ T, do đú ta chỉ cần tớnh toỏn trờn 1 chu kỳ từ 0 đến T. Cỏc chu kỳ cũn lại tớn hiệu sẽ tuần hoàn.
0 < t < T/2: U21>0 => Diode 1 phõn cực thuận U22<0 => Diode 2 phõn cực ngược T/2 < t < T: U21<0 => Diode 1 phõn cực ngược U22>0 => Diode 2 phõn cực thuận Nhận xột:
Tại đầu ra, điện ỏp ra luụn ≥0 nờn mạch đó thực hiện việc chỉnh lưu điện ỏp xoay chiều thành điện ỏp 1 chiều. Điện ỏp ra tồn tại trong cả hai nửa chu kỳ. Vỡ vậy, mạch được gọi là mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ.
Giỏ trị trung bỡnh của điện ỏp ra được tớnh như sau (giả sử U21 và U22 là điện ỏp hỡnh sin, cú giỏ trị hiệu dụng là U2). Dễ thấy giỏ trị trung bỡnh của điện ỏp ra trong mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ gấp đụi trường hợp chỉnh lưu 1 nửa chu kỳ, vậy 2
___
0 0.9UU U
Để đỏnh giỏ độ bằng phẳng của điện ỏp ra, thường sử dụng hệ số gợn súng được định nghĩa đối với thành phần súng bậc n:
0
UU U
q nm
n với Unm là biờn độ súng cú tần số n.ω, U0 là thành phần điện ỏp 1 chiều trờn tải. Đối với mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ ta cú: q1 = 0.67 Tớn hiệu ra U0 là tớn hiệu 1 chiều tuy nhiờn tớn hiệu này khụng ổn định. Tớn hiệu 1 chiều mong muốn là tớn hiệu bằng phẳng và ổn định. Để làm cho tớn hiệu ra bằng phẳng hơn, ta mắc thờm tụ điện vào mạch như sau:
=> U0=U21
D1V1 V1 220 V 50 Hz 0Deg R1 T1 U D2 21 U 22 C1
Hỡnh 4.1.2.3. Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ cú tụ điện.
Do quỏ trỡnh phúng và nạp của tụ điện làm cho điện ỏp ra bằng phẳng hơn.
Hỡnh 4.1.2.4. Dạng súng tớn hiệu của mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ cú tụ điện.
Khi cú thờm tụ điện, giỏ trị trung bỡnh của điện ỏp ra sẽ tăng 2 ___ 0 2.U U và hệ số gợn súng giảm q1 ≤ 0.02. 3.1.3. Mạch chỉnh lưu cầu: V1 220 V 50 Hz 0Deg R1 T1 D1 D2 D3 D4 U2 U0
Cỏc linh kiện trong mạch:
4 diode D1, D2, D3, D4 mắc như trờn gọi là mắc theo hỡnh cầu.
V1 là nguồn điện ỏp lưới.
T1 là biến ỏp.
Mạch thực hiện biến đổi dũng điện xoay chiều từ điện ỏp lưới thành dũng điện một chiều như hỡnh vẽ sau:
Hỡnh 4.1.3.2. Dạng súng tớn hiệu vào-ra của mạch chỉnh lưu cầu.
0 < t < T/2: U2> 0 => D1, D3 phõn cực ngược; D2, D4 phõn cực thuận => U0=U2
T/2<t<T: U2<0 => D1, D3 phõn cực thuận; D2, D4 phõn cực ngược => U0=-U2
Nhận xột:
Điện ỏp tại đầu ra của mạch chỉnh lưu cầu giống như mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ. Tuy nhiờn, do luụn cú hai diode phõn cực ngược nờn điện ỏp ngược đặt lờn mỗi diode khi phõn cực ngược chỉ bằng một nửa so với trường hợp mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ. Điều này rất cú ý nghĩa khi chọn linh kiện cho mạch.