Ch−¬ng 4 ChØnh l−u Néi dung 1. Kh¸i qu¸t 2. ChØnh l−u nöa chu k× 3. ChØnh l−u c¶ chu l× víi biÕn ¸p trung tÝnh 4. ChØnh l−u cÇu mét pha 5. ChØnh l−u tia ba pha 6. ChØnh l−u cÇu ba pha 7. ChØnh l−u tia s¸u pha 8. N©ng cao chÊt l−îng dßng chØnh l−u 9. Läc mét chiÒu 4.1 Khái quát chỉnh lu Cấu trúc, định nghĩa Phân loại Các thông số cơ bản của chỉnh lu Nguyên tắc dẫn của các ngắt điện bán dẫn 4.1.1. Cấu trúc, định nghĩa Định nghĩa: Chỉnh lul thiết bị biến đổi dòng điện (điện áp) xoay chiều thnh dòng điện một chiều Cấu trúc chỉnh lunh hình vẽ BA CL Lọc U 1 , P 1 U 2 , P 2 U = , P = 4.1.2. Ph©n lo¹i  Theo sè pha: mét pha, hai pha, ba pha, s¸u pha  Theo lo¹i ng¾t ®iÖn: Toμn diode lμ chØnh l−u kh«ng ®iÒu khiÓn Toμn thrysistor lμ chØnh l−u®iÒukhiÓn  Mét nöa chØnh l−u, mét nöa diode lμ chØnh l−u b¸n ®iÒu khiÓn (chØnh l−u ®iÒu khiÓn kh«ng ®èi xøng)  Ph©n lo¹i theo s¬ ®å m¾c  Ph©n lo¹i theo c«ng suÊt 4.1.3. Các thôn g s ố cơ bản của chỉnh lu Những thông số có ý nghĩa quan trong để đánh giá chỉnh lu bao gồm: 1. Điện áp tải 2. Dòng điện tải: I d = U dc /R d 3. Dòng điện chạy qua ngắt điện: I ND = I d /m 4. Điện áp ngợc của ngắt điện: U N = U max 5. Công suất biến áp: 6. Số lần đập mạch trong một chu kì m 7. Độ đập mạch (nhấp nhô) của điện áp tải () = T dd td.tu T U 0 1 .U.k 2 SS S dsd BA2BA1 BA = + = 4.1.4. Nguyªn t¾c dÉn cña c¸c ng¾t ®iÖn b¸n dÉn  Nhãm ng¾t ®iÖn nèi chung cathode  Nguyªn t¾c diode dÉn: §iÖn ¸p anode cña diode nμod−¬ng h¬n diode Êy dÉn. Khi ®ã ®iÖn thÕ ®iÓm A b»ng ®iÖn thÕ anode d−¬ng nhÊt.  Nguyªn t¾c dÉn vμ ®iÒu khiÓn thrysistor D 2 D 1 D n V 2 V 1 V n + A T 2 T 1 T n V 2 V 1 V n + A a) b)  Nhãm ng¾t ®iÖn nèi chung anode  Nguyªn t¾c diode dÉn: §iÖn ¸p cathode ng¾t ®iÖn nμo ©m h¬n diode Êy dÉn. Khi ®ã ®iÖn thÕ ®iÓm K b»ng ®iÖn thÕ anode ©m nhÊt.  Nguyªn t¾c dÉn vμ ®iÒu khiÓn thrysistor: Phô thuéc vμo®iÖnthÕ d−¬ng trªn cùc anode vμ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. D 2 D 1 D n V 2 V 1 V n - K T 2 T 1 T n V 2 V 1 V n - K a) b) 4.2. ChØnh l−u mét nöa chu k× 4.2.1. ChØnh l−u kh«ng ®iÒu khiÓn S¬ ®å chØnh l−u mét nöa chu k× kh«ng ®iÒu khiÓn trªn h×nh vÏ U 2 R L D U 1 π U d I d t t 0 2π A E F L d = 0 a) b) Xét trờng hợp tải thuần trở Các thông số của sơ đồ Điện áp tải Dòngđiệntải: I d = U dc /R d Dòng điện chạy qua diode: I D = I d Điện áp ngợc của ngắt điện: Công suất biến áp: 22 0 2 450 2 2 2 1 U,Utd.tsinUU d = = = 2 2UU N = dd BABA BA I.U., SS S 093 2 21 = + = U d I d t t 0 2 U 2 R D U 1 U d E F A [...]...Xét trờng hợp tải điện cảm Do có tích luỹ v xả năng lợng của cuộn dây, do đó dòng điện v điện áp có dạng nh hình vẽ Các thông số của sơ đồ + 1 1 + cos Ud = 2U 2 sin t.dt = 0,45U 2 Điện áp tải 2 2 0 Dòng điện tải: Id = Udc/Rd Dòng điện chạy qua diode: ID = Id Điện áp ngợc của ngắt điện: U N = 2U 2 Công suất biến áp: SBA = S1BA + S2BA = 3,09.U d Id 2 A U1 E U id... 4.3 Chỉnh lu cả chu kì với biến áp có trung tính Chỉnh lu không điều khiển Chỉnh lu có điều khiển Chế độ trùng dẫn (chuyển mạch) 4.3.1 Chỉnh lu không điều khiển Sơ đồ v các đờng cong A D1 i1 U2 R F U1 U2 D2 i2 U UBF E 2 UAF I1 t I2 t UD1 t R 2 F a Ud Id khi L= t 0 L B Sơ đồ chỉnh lu cả chu kì với biến áp có trung tính D A E U1 Id khi L=0 Ud Thông số của sơ đồ Điện áp, dòng điện chỉnh lu v ngắt điện. .. 1,48U d I d 2 2 4.3.2 Chỉnh lu có điều khiển A U1 T1 Ud U2 R L E F U2 B Hình 1.2 Sơ đồ chỉnh lu cả chu kì với biến áp có trung tính Id t t 0 0 T2 Ud Id 1 p1 2 p2 3 p3 I1 I1 1 2 I1 3 t t I2 I2 I2 t t UT1 t UT1 t UT1 a L=0 b L= Điện áp chỉnh lu Tải thuần trở U dtb 1 1 + cos = 2U 2 sin t.dt =0,9.U 2 2 2 Tải điện cảm U dtb 1 = 2 + cos + cos 2U 2 sin t.dt =0,9.U 2 2 Khi dòng điện liên tục = Ud... 4 R3 U đf2 +A 1 - B D3 R 4 +15V R5 C1 C A2 + R6 -A D 3 + +12V R2 Tr 1 +15V Mạch điều khiển chỉnh lu cầu một pha đối xứng Uv 4.5 Chỉnh lu tia ba pha Chỉnh lu không điều khiển Chỉnh lu có điều khiển Hiện tơng trùng dẫn 4.5.1 Chỉnh lu không điều khiển Sơ đồ v hoạt động của nó Các thông số cơ bản của sơ đồ a Sơ đồ chỉnh lu tia ba pha không điều khiển A D1 B F L a D3 Ud Id D2 C Ud E 0 50% t 1 2 C R Id I1... IL 0 t t 0 Id t1 t2 t3 t IT1 IT1 t t IT2 IT2 t t ID1 t ID2 t a ID1 t ID2 t b 4.4.4 Nhận xét Chỉnh lu cầu một pha có chất lợng điện tơng đơng chỉnh lu cả chu kì với BATT Tổng sụt áp trên ngắt điện lớn nên không chọn khi điện áp tải thấp Biến áp dễ chế tạo hơn Điều khiển chỉnh lu cầu một pha +15V Tr 1 A1 C A2 + R4 B A2 D3 R3 Tr 1 C1 C +12V + U R2 đf2 D3 R 4 + Uv B +12V U đf1 +A 1 - R5 C1 Uđk R6 -A... Wđt =Li2/2 t2 eL eL =-L.(di/dt) 2 t1 4.2.2 Chỉnh lu một nửa chu kì có điều khiển a Trờng hợp tải thuần trở Điện áp tải đợc tính 1 + cos 1 Ud = 2U 2 sint.dt = 0,45U 2 2 2 A T E Ud 0 U1 U 2 F R Xđk Id t 2 t t b Xét trờng hợp tải điện cảm Điện áp tải đợc tính 1 Ud = 2 + cos + cos 2U 2 sin t.dt = 0,45U 2 2 Ud T A U1 U id E U 2 R L t2 F t 2 eL Xđk t c Tải điện cảm có diode xả năng lợng U T A U1 d... khỏc: Ud0 = Ud + UBA + 2.UD + Udn SBA = 1,23 Ud.Id Un = 2 U~ 4.4.2 Chỉnh lu cầu điều khiển đối xứng Sơ đồ, các đờng cong T4 F T2 U U,i T1 A id tải R T3 B t 0 E R UEF L 1 2 id iT1,2 X1,2 iT34 X3,4 2 3 3 Đặc điểm điều khiển đồng thời hai ngắt điện Sơ đồ điều khiển đồng thời hai thrysistor D BAX T1 (T3) W2 Mạch điều khiển D W1 W3 T2 (T4) 4.4.3 Chỉnh lu điều khiển không đối xứng a Đặc điểm điều khiển Khắc... ngắt điện bán dẫn nối cùng cực tính U A B T1 D2 L ngắt điện bán dẫn nối không cùng cực tính NA Các đờng cong N D2 U A K D1 B R Ud 0 Id T1 T2 N A N T2 K D1 L L= 2 Ud 23 3 0 t Id t t IT2 2 3 t t t ID1 ID2 t L t IT2 t D2 B L= IT1 IT1 T1 R t 1 U A ID1 t ID2 t a b N A Các đờng cong Ud Ud 0 Id t t1 t3 t2 IL=0 IL 0 t t 0 Id t1 t2 t3 t IT1 IT1 t t IT2 IT2 t t ID1 t ID2 t a ID1 t ID2 t b 4.4.4 Nhận xét Chỉnh. .. dtb 1 = 2 + cos + cos 2U 2 sin t.dt =0,9.U 2 2 Khi dòng điện liên tục = Ud = 0,9 U2cos 4.3.3 Chỉnh lu có diode xả năng lợng Sơ đồ v các đờng cong Ud A U1 T1 0 U2 R F U2 T 2 B I1 L E Id t t1 t2 I1 t3 t I2 I2 t D0 I2 ID0 t t UT1 UT1 b 4.3.4 Hiện tợng chuyển mạch Chỉ xét chuyển mạch khi dòng điện tải liên tục A Ud T1 Id t U1 U2 R F U2 T2 L 0 E I1 1 I1 2 3 t B I2 I2 t I2 I2 t X1 X2 X1 4.4 Chnh . bản của chỉnh lu Những thông số có ý nghĩa quan trong để đánh giá chỉnh lu bao gồm: 1. Điện áp tải 2. Dòng điện tải: I d = U dc /R d 3. Dòng điện chạy qua ngắt điện: I ND = I d /m 4. Điện áp. hợp tải thuần trở Các thông số của sơ đồ Điện áp tải Dòngđiệntải: I d = U dc /R d Dòng điện chạy qua diode: I D = I d Điện áp ngợc của ngắt điện: Công suất biến áp: 22 0 2 450 2 2 2 1 U,Utd.tsinUU d = = = 2 2UU N = dd BABA BA I.U., SS S. trờng hợp tải điện cảm Do có tích luỹ v xả năng lợng của cuộn dây, do đó dòng điện v điện áp có dạng nh hình vẽ Các thông số của sơ đồ Điện p tải Dòng điện tải: I d = U dc /R d Dòng điện chạy qua