Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng

Ứng dụng chính của diode tiếp giáp pn là trong các mạch chỉnh lưu. Các mạch này được sử dụng để mô tả việc chuyển đổi tín hiệu ac thành dc trong nguồn điện. Bộ chỉnh lưu điốt tạo ra điện áp xoay chiều dao động theo thời gian. Bộ lọc làm mịn xung điện áp và để tạo ra điện áp một chiều, một bộ điều chỉnh được sử dụng để loại bỏ các gợn sóng.

Có hai phương pháp chỉnh lưu diode chính:

  • Bộ chỉnh lưu nửa sóng
  • Chỉnh lưu toàn sóng

Chỉnh lưu nửa sóng là gì?

Trong bộ chỉnh lưu nửa sóng, một nửa chu kỳ đầu vào xoay chiều được chỉnh lưu. Khi điốt tiếp giáp pn được phân cực thuận, nó sẽ tạo ra điện trở nhỏ và khi được phân cực ngược, nó sẽ tạo ra điện trở cao. Trong nửa chu kỳ, diode được phân cực thuận khi điện áp đầu vào được đặt vào và trong nửa chu kỳ ngược lại, nó được phân cực ngược. Trong các nửa chu kỳ xen kẽ, có thể thu được kết quả tối ưu.

Hoạt động của bộ chỉnh lưu nửa sóng

Bộ chỉnh lưu nửa sóng có cả chu kỳ dương và chu kỳ âm. Trong nửa dương của đầu vào, dòng điện sẽ chuyển từ dương sang âm và sẽ chỉ tạo ra nửa chu kỳ dương của nguồn điện xoay chiều. Khi cấp nguồn xoay chiều cho máy biến áp, điện áp sẽ giảm ở cuộn thứ cấp của diode. Tất cả các biến thể trong nguồn điện xoay chiều sẽ giảm và chúng ta sẽ nhận được điện áp một chiều tới điện trở tải.

Diode as a Rectifier Half Wave Rectifier Full Wave Rectifier 1
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 10

Trong nửa chu kỳ thứ hai, dòng điện sẽ chuyển từ âm sang dương và diode sẽ bị phân cực ngược. Như vậy, ở phía đầu ra sẽ không có dòng điện sinh ra và chúng ta không thể lấy được nguồn điện ở điện trở tải. Một lượng nhỏ dòng điện ngược sẽ chạy trong quá trình phân cực ngược do các hạt tải điện thiểu số.

Đặc điểm của bộ chỉnh lưu nửa sóng

Sau đây là các đặc điểm của bộ chỉnh lưu nửa sóng:

Yếu tố gợn sóng

Gợn sóng là các dao động thu được ở DC được hiệu chỉnh bằng cách sử dụng các bộ lọc như cuộn cảm và tụ điện. Những gợn sóng này được đo bằng hệ số gợn sóng và được ký hiệu là γ. Hệ số gợn sóng cho chúng ta biết số lượng gợn sóng xuất hiện ở đầu ra DC. Hệ số gợn sóng càng cao thì dao động ở DC đầu ra càng lớn và hệ số gợn sóng càng thấp, thì dao động ở DC đầu ra càng ít.

Hệ số gợn sóng là tỷ lệ giá trị RMS của thành phần AC của điện áp đầu ra với thành phần DC của điện áp đầu ra.

image 27
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 11

dòng điện một chiều

Dòng điện một chiều được cho dưới dạng:

image 28
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 12

Trong đó:

  • Imax là dòng tải DC tối đa

Điện áp đầu ra DC

Điện áp DC đầu ra xuất hiện ở điện trở tải RL , có được bằng cách nhân điện áp DC đầu ra với điện trở tải RL.  Điện áp DC đầu ra được cho như sau:

image 29
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 13

Trong đó:

  • VSmax là điện áp thứ cấp lớn nhất

Yếu tố hình thức

Hệ số dạng là tỷ lệ giữa giá trị RMS và giá trị DC. Đối với bộ chỉnh lưu nửa sóng, hệ số dạng là 1,57.

Hiệu suất chỉnh lưu

Hiệu suất của bộ chỉnh lưu là tỷ lệ giữa nguồn DC đầu ra và nguồn AC đầu vào. F hoặc bộ chỉnh lưu nửa sóng, hiệu suất chỉnh lưu là 40,6%.

Ưu điểm của bộ chỉnh lưu nửa sóng

  • Giá thành rẻ
  • Kết nối đơn giản
  • Dễ sử dụng vì kết nối đơn giản
  • Số lượng linh kiện được sử dụng ít hơn

Nhược điểm của bộ chỉnh lưu nửa sóng

  • Sóng đầu ra sẽ nhiều gợn sóng hơn
  • Sóng hài được tạo ra
  • Sử dụng cho máy biến áp hiệu suất sẽ rất thấp
  • Hiệu quả không cao, tiêu hao nhiều

Ứng dụng của bộ chỉnh lưu nửa sóng

Sau đây là những ứng dụng của chỉnh lưu nửa sóng:

  • Chỉnh lưu nguồn: Bộ chỉnh lưu nửa sóng được sử dụng cùng với máy biến áp để chỉnh lưu nguồn làm thiết bị cấp nguồn.
  • Giải điều chế tín hiệu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng được sử dụng để giải điều chế tín hiệu AM.
  • Bộ dò đỉnh tín hiệu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng được sử dụng để phát hiện đỉnh của dạng sóng tới.

Chỉnh lưu toàn sóng là gì?

Mạch chỉnh lưu toàn sóng được sử dụng để tạo ra điện áp đầu ra hoặc dòng điện đầu ra hoàn toàn là DC. Ưu điểm chính của bộ chỉnh lưu toàn sóng so với bộ chỉnh lưu nửa sóng là điện áp đầu ra trung bình cao hơn trong bộ chỉnh lưu toàn sóng, độ gợn sóng được tạo ra trong bộ chỉnh lưu toàn sóng ít hơn so với bộ chỉnh lưu nửa sóng.

Hoạt động của bộ chỉnh lưu toàn sóng

Bộ chỉnh lưu toàn sóng sử dụng cả hai nửa của mỗi đầu vào xoay chiều. Khi tiếp giáp pn được phân cực thuận, diode có điện trở thấp và khi được phân cực ngược, nó sẽ có điện trở cao. Mạch được thiết kế sao cho trong nửa chu kỳ đầu tiên nếu diode được phân cực thuận thì trong nửa chu kỳ sau, nó sẽ bị phân cực ngược, v.v.

Diode as a Rectifier Half Wave Rectifier Full Wave Rectifier 2
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 14

Đặc điểm của bộ chỉnh lưu toàn sóng

Sau đây là các đặc điểm của bộ chỉnh lưu toàn sóng:

Yếu tố gợn sóng

Hệ số gợn sóng cho bộ chỉnh lưu toàn sóng được đưa ra là:

image
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 15

Dòng điện một chiều

Dòng điện từ cả hai điốt D 1 và D 2 cùng chiều khi chúng chạy về phía điện trở tải R L . Dòng điện được tạo ra bởi cả hai điốt là tỷ lệ giữa Imax và π, do đó dòng điện một chiều được cho là:

image 1
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 16

Trong đó: I max là dòng tải DC tối đa

Điện áp đầu ra DC

Điện áp đầu ra DC thu được ở điện trở tải R L và được tính như sau:

image 2
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 17

Trong đó: V max là điện áp thứ cấp tối đa

Yếu tố hình thức

Hệ số dạng là tỷ lệ giá trị RMS của dòng điện với điện áp DC đầu ra. Hệ số dạng  của bộ chỉnh lưu toàn sóng được cho là 1,11

Hiệu suất chỉnh lưu

Hiệu suất của bộ chỉnh lưu được sử dụng làm tham số để xác định hiệu suất của bộ chỉnh lưu để chuyển đổi AC thành DC. Đó là tỷ lệ giữa công suất đầu ra DC và công suất đầu vào AC. Hiệu suất chỉnh lưu  của bộ chỉnh lưu toàn sóng là 81,2%.

Các loại chỉnh lưu toàn sóng

Có hai loại bộ chỉnh lưu toàn sóng chính, đó là:

  • Mạch chỉnh lưu toàn sóng hai điốt (cần một máy biến áp có điểm giữa và được sử dụng trong các ống chân không)
  • Mạch chỉnh lưu cầu (không yêu cầu máy biến áp có điểm giữa và được sử dụng cùng với máy biến áp bình thường để sử dụng hiệu quả)

Ưu điểm của bộ chỉnh lưu toàn sóng

  • Hiệu suất chỉnh lưu của bộ chỉnh lưu toàn sóng cao
  • Tổn thất điện năng rất thấp
  • Số lượng gợn sóng được tạo ra ít hơn

Nhược điểm của bộ chỉnh lưu toàn sóng

  • Đắt.

Ứng dụng của bộ chỉnh lưu toàn sóng

Sau đây là những ứng dụng của bộ chỉnh lưu toàn sóng:

  • Bộ chỉnh lưu toàn sóng được sử dụng để cung cấp điện áp phân cực trong máy hàn và bộ chỉnh lưu cầu này được sử dụng.
  • Bộ chỉnh lưu toàn sóng được sử dụng để phát hiện biên độ của tín hiệu vô tuyến được điều chế.

Sự khác biệt giữa bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng

image 3
Điốt làm bộ chỉnh lưu: Bộ chỉnh lưu nửa sóng và bộ chỉnh lưu toàn sóng 18

Câu hỏi thường gặp

Tại sao bộ chỉnh lưu nửa sóng không được sử dụng trong nguồn điện một chiều?

Bộ chỉnh lưu nửa sóng không được sử dụng trong nguồn điện một chiều vì nguồn cung cấp bởi bộ chỉnh lưu nửa sóng không thỏa đáng.

PIV của một diode trong mạch chỉnh lưu là gì?

PIV là viết tắt của điện áp nghịch đảo cực đại và đó là điện áp tối đa có thể xảy ra trên diode khi nó hoạt động ở chế độ phân cực ngược.

Một gợn sóng trong mạch chỉnh lưu là gì?

Ripple được định nghĩa là thành phần xoay chiều có đầu ra dao động trong bộ chỉnh lưu.

Ưu điểm của bộ chỉnh lưu cầu so với bộ chỉnh lưu toàn sóng điểm giữa là gì?

Sau đây là ba ưu điểm của bộ chỉnh lưu cầu so với bộ chỉnh lưu toàn sóng điểm giữa:

  • TUF của bộ chỉnh lưu cầu là 81,2% trong khi TUF của bộ chỉnh lưu điểm giữa là 67,2%.
  • Đầu ra của bộ chỉnh lưu cầu gấp đôi so với bộ chỉnh lưu toàn sóng có điểm giữa.
  • Bộ chỉnh lưu cầu đóng vai trò là một nửa PIV của bộ chỉnh lưu toàn sóng điểm giữa.

Chu kỳ tiếp theo của dòng điện trong bộ chỉnh lưu toàn sóng là gì?

Trong bộ chỉnh lưu toàn sóng, dòng điện chạy trong nửa chu kỳ của tín hiệu đầu vào.

Điều gì xảy ra với dòng điện cực đại nếu giá trị của bộ lọc tụ điện shunt tăng lên?

Khi giá trị của bộ lọc tụ điện shunt tăng lên, dòng điện cực đại trong diode chỉnh lưu cũng sẽ tăng.

Tại sao bộ chỉnh lưu cầu được ưa chuộng hơn bộ chỉnh lưu toàn sóng hai điốt thông thường?

Bộ chỉnh lưu cầu được ưa thích hơn bộ chỉnh lưu toàn sóng hai điốt thông thường vì:

  • PIV nhỏ hơn trên mỗi diode
  • Không cần dây ra ở giữa
  • Máy biến áp cần thiết nhỏ hơn với cùng đầu ra

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Vui lòng bỏ chặn quảng cáo!

Chúng tôi đã phát hiện ra rằng bạn đang sử dụng tiện ích mở rộng để chặn quảng cáo.  Hãy ủng hộ chúng tôi bằng cách vô hiệu hóa các trình chặn quảng cáo này.

Powered By
Best Wordpress Adblock Detecting Plugin | CHP Adblock
Chat Zalo

0914969904

error: Đừng cố copy bạn ơiiii :((