›
›

Bài giảng Linh kiện điện tử công suất - Chương 2: Chỉnh lưu - Phần 1: Chỉnh lưu 1 pha

ppt 106 trang phuongnguyen 30
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Linh kiện điện tử công suất - Chương 2: Chỉnh lưu - Phần 1: Chỉnh lưu 1 pha", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_linh_kien_dien_tu_cong_suat_chuong_2_chinh_luu.ppt

Nội dung text: Bài giảng Linh kiện điện tử công suất - Chương 2: Chỉnh lưu - Phần 1: Chỉnh lưu 1 pha

  1. CHƯƠNG 2: CHỈNH LƯU o GIỚI THIỆU o CHỈNH LƯU MỘT PHA 1.Chỉnh lưu bán kỳ 2.Chỉnh lưu toàn kỳ 3.Chỉnh lưu cầu 4.Hiện tượng trùng dẫn 1
  2. GIỚI THIỆU ▪ Chỉnh lưu là bộ chuyển đổi điện AC sang DC ▪ Chỉnh lưu có hai loại: • Chỉnh lưu không điều khiển: Diode • Chỉnh lưu có điều khiển: SCR ▪ Được ứng dụng để điều chỉnh tự động cho các mạch sau: Nạp accu, hàn điện, mạ điện, điện phân, điều khiển động cơ DC, truyền động điện 2
  3. CHỈNH LƯU MỘT PHA ▪ Chỉnh lưu một pha được chia ra thành các dạng mạch sau: • Chỉnh lưu bán kỳ • Chỉnh lưu toàn kỳ • Chỉnh lưu cầu (toàn phần và bán phần) ▪ Trong mạch chỉnh lưu dùng SCR khi góc kích bằng 0 mạch trở về chỉnh lưu Diode. 3
  4. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R A S E v1 v2 R F v o v =V sin t u vO 2 M io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 4
  5. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R A S E v1 v2 R F v o v =V sin t u 2 M t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 5
  6. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R A S E v1 v2 R F v o v =V sin t u vO 2 M t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 6
  7. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R A S E v1 v2 R F v o v =V sin t u vO 2 M io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 7
  8. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R A S E v1 v2 R F v o v =V sin t u vO 2 M io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 8
  9. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R A S E VM VAV = (1+ cos ) v1 v2 2 R F v o v =V sin t u vO 2 M io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 9
  10. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R A S E VM VAV = (1+ cos ) v1 v2 2 R F v o v =V sin t u vO 2 M io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 10
  11. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ ▪ Tính toán cho tải (SCR): V V = M (1+ cos ) • Điện thế tải trung bình: AV 2 VAV VM • Dòng trung bình qua tải: I AV = = (1+ cos ) RL 2 RL • Công suất trung bình trên tải: PAV =VAV I AV VM VM • Chú ý: khi =0 (diode), ta có: VAV = ; I AV = RL 11
  12. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ ▪ Tính toán cho tải (SCR): V sin 2 • Điện thế hiệu dụng: M VRMS = 1− + 2 2 1/ 2 1/ 2 VM sin 2 I M sin 2 • Dòng hiệu dụng: I RMS = 1− + = 1− + 2RL 2 2 2 2 2 2 VRMS VM sin 2 • Công suất hiệu dụng: PRMS = I RMS RL = = 1− + RL 4RL 2 P V I 1 sin 2 • Hệ số công suất: cos = RMS = RMS RMS = 1− + S Vi Ii 2 2 12
  13. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ ▪ Tính toán cho một (SCR): • Dòng đỉnh qua mỗi SCR: IM _1SCR = IM _tai I = I • Dòng trung bình qua mỗi SCR: AV _1SCR Av _ tai • Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi SCR: VRM _1SCR = VM _ nguon 13
  14. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R (khi =0) D A E v1 v2 R F VAV u vO v2 =VM sin t t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 14
  15. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R (khi =0) D A E v1 v2 R F VAV u vO v2 =VM sin t io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 15
  16. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R (khi =0) D A E v1 v2 R F VAV u vO v2 =VM sin t io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 16
  17. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R (khi =0) D A E v1 v2 R F VAV u vO v2 =VM sin t io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 17
  18. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R (khi =0) D A E VM VAV = v1 v2 R F VAV u vO v2 =VM sin t io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 18
  19. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R (khi =0) D A E VM VAV = v1 v2 R F VAV u vO v2 =VM sin t io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 19
  20. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ ▪ Tính toán cho tải (Diode): V V V = M (1+ cos ) V = M • Điện thế tải trung bình: AV 2 AV VM VM • Dòng trung bình qua tải: I AV = (1+ cos ) I AV = 2 RL RL • Công suất trung bình trên tải: PAV =VAV I AV 20
  21. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ ▪ Tính toán cho tải (Diode): V • Điện thế hiệu dụng: V = M RMS 2 V I I = M = M • Dòng hiệu dụng: RMS 2RL 2 2 • Công suất hiệu dụng: PRMS = I RMS RL P V I 1 • Hệ số công suất: cos = RMS = RMS RMS = S Vi Ii 2 21
  22. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ ▪ Tính toán cho một (Diode): • Dòng đỉnh qua mỗi Diode: IM _1DIODE = I M _tai I = I • Dòng trung bình qua mỗi Diode: AV _1DIODE Av_ tai • Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi Diode: VRM _1DIODE = VM _ nguon 22
  23. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải L A S E V1 V2 L F W =Li2/2 ®t v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 23
  24. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải L A S E V1 V2 L F W =Li2/2 ®t v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 24
  25. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải L A S E V1 V2 L F W =Li2/2 ®t v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 25
  26. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải L A S E V1 V2 L F W =Li2/2 ®t v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 26
  27. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải L A S E V1 V2 L F W =Li2/2 ®t v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 27
  28. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải L A S E V1 V2 L F W =Li2/2 ®t v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 28
  29. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải L A S E V1 V2 V I = M ( − )cos + (sin − sin  ) L AV 2 L F W =Li2/2 ®t v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 29
  30. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ ▪ Tính toán cho tải (SCR): • Phương trình dòng tức thời qua cuộn cảm: V t V i(t) = M sin tdt = M (cos − cost) L L • Tính dòng tải trung bình: V I = M ( − )cos + (sin − sin  ) AV 2 L • Chú ý: khi = V I = M  cos − cos + sin  AV 2 L VM Nếu thêm ĐK =0 thì I AV = (TH Diode) 2L 30
  31. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải L D A E VM I AV = U1 2L U2 L F v2 =VM sin t 2 W®t =Li /2 u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 31
  32. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R-L A S E V1 V2 R L F v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 32
  33. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R-L A S E V1 V2 R L F v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 33
  34. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R-L A S E V1 V2 R L F v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 34
  35. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R-L A S E V1 V2 R L F v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 35
  36. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R-L A S E V1 V2 R L F v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 36
  37. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R-L −R V (t− ) A S E i(t) = M (sin t − )+ sin ( − )e L Z L R V1 sin  = cos = V2 Z Z R L F v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 37
  38. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Tải R-L −R V (t− ) A S E i(t) = M (sin t − )+ sin ( − )e L Z L R V1 sin  = cos = V2 Z Z R L F v =V sin t VM 2 M u v I = (cos − cos ) O AV 2 R io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 38
  39. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ ▪ Tính toán cho tải: VM • Điện thế tải trung bình: VAV = (cos − cos  ) 2 VM Dòng trung bình qua tải: I AV = (cos − cos ) • 2 R VM Khi = : VAV = (1+ cos ) trường hợp tải R. • 2 VM • Khi = + ta có: VAV = cos R 39
  40. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Trường hợp Diode dập S U 1 iT U2 R L Không có diode iD0 xả năng lượng v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 40
  41. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Trường hợp sử dụng diode dập S U 1 iT U2 R L Có diode xả năng D iD0 0 lượng u vO v2 =VM sin t io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 41
  42. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Trường hợp Diode dập • Dòng trung bình qua Diode dập: + VM + I D = I LDC = (1+ cos ) 2 2 R 2 • Điều kiện để có dòng qua diode là cực đại là: dI D (1+ cos )− ( + )sin VM = = 0 d 2 2 R 1+cos = ( + )sin • Giải phương trình bằng phương pháp đồ thị ta được: 42
  43. 1. CHỈNH LƯU BÁN KỲ o Trường hợp Diode dập Đồ thị cho trị số góc kích bằng 300 hay diode dẫn trong thời khoảng ( + )sin ( + ) = 300 +1800 = 2100 V 3 210 V I = M 1+ = 0,54 M 1,85 D max 1+ cos R 2 360 R 00 300 600 900 1200 1500 1800 43
  44. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V2 R E V1 F S2 V2 B vAF =VM sin t u S1 vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 44
  45. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V2 R E V1 F S2 V2 B vAF =VM sin t v = −v u S1 S2 BF AF vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 45
  46. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V2 R E V1 F S2 V2 B vA =VM sin t v = −v u S1 S2 B AF vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 46
  47. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V2 R E V1 F S2 V2 B vAF =VM sin t v = −v u S1 S2 BF AF vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 47
  48. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V2 R E V1 F S2 V2 B vAF =VM sin t v = −v u S1 S2 BF AF vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 48
  49. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V2 R E V1 F S2 V2 B vAF =VM sin t v = −v u S1 S2 BF AF vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 49
  50. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V2 R E V1 F S2 V2 B vAF =VM sin t v = −v u S1 S2 BF AF vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 50
  51. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V2 R E V1 F S2 V2 B vAF =VM sin t v = −v u S1 S2 BF AF vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 51
  52. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R (SCR) S A 1 V V M 2 R E VAV = (1+ cos ) V1 F S2 V2 B vAF =VM sin t v = −v u S1 S2 BF AF vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 52
  53. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ ▪ Tính toán cho tải (SCR): V V = M (1+ cos ) • Điện thế tải trung bình: AV VAV VM • Dòng trung bình qua tải: I AV = = (1+ cos ) RL RL • Công suất trung bình trên tải: PAV =VAV I AV 2V 2V V = M ; I = M • Chú ý: khi =0 (diode), ta có: AV AV RL 53
  54. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ ▪ Tính toán cho tải (SCR): V sin 2 • Điện thế hiệu dụng: M VRMS = 1− + 2 2 VM sin 2 IM sin 2 • Dòng hiệu dụng: I RMS = 1− + = 1− + 2RL 2 2 2 2 2 VM sin 2 • Công suất hiệu dụng: PRMS = I RMS RL = 1− + 2RL 2 P V I sin 2 • Hệ số công suất: cos = RMS = RMS RMS = 1− + S Vi Ii 2 54
  55. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ ▪ Tính toán cho một (SCR): • Dòng đỉnh qua mỗi SCR: IM _1SCR = IM _tai I Av_tai • Dòng trung bình qua mỗi SCR: I AV _1SCR = 2 • Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi SCR: VRM _1SCR = 2VM _ nguon 55
  56. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải L VM S1 I = ( − )cos − (sin  − sin ) A AV L V2 L E V1 F S2 vAF =VM sin t vBF = −vAF V2 B u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 56
  57. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải L Dòng gián đoạn và liên tục: Vì các ngắt điện bán dẫn chỉ làm nhiệm vụ đóng ngắt mạch, một cách tổng quát • Khi các SCR dẫn điện (đóng mạch): áp ra sẽ có dạng áp của áp vào, trong các bộ chỉnh lưu là hình sin. • Khi SCR khóa (ngắt mạch): dòng qua tải bằng không, áp ra sẽ phụ thuộc đặc tính tải: ✓ Bằng 0 nếu tải R-L. ✓ Bằng sức phản điện khi tải là động cơ, accu. ✓ Bằng áp trên tụ khi tải có điện dung song song. 57
  58. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải L • Dòng trung bình qua tải: V I = M ( − )cos − (sin  − sin ) AV L • Chú ý: ✓ Khi = (không liên tục): V I = M ( − )cos + sin  AV L ✓ Khi = + (dẫn liên tục): V I = M ( cos + 2sin ) AV L 58
  59. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra gián đoạn  + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 59
  60. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra gián đoạn  + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 60
  61. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra gián đoạn  + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 61
  62. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra gián đoạn  + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 62
  63. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra gián đoạn  + S −R A 1 V (t− ) i(t) = M (sin t − )+ sin ( − )e L U Z 2 R L E L R U1 sin  = cos = F Z Z U2 S2 B v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 63
  64. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra gián đoạn  + S −R A 1 V (t− ) i(t) = M (sin t − )+ sin ( − )e L U Z 2 R L E L R U1 sin  = cos = F Z Z U2 S2 B v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 64
  65. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra gián đoạn  + S −R A 1 V (t− ) i(t) = M (sin t − )+ sin ( − )e L U Z 2 R L E L R U1 sin  = cos = F Z Z U2 S2 V B I = M (cos − cos  ) AV R v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 eL =-L.(di/dt) 65
  66. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra gián đoạn  + • Dòng i(t) : R V − (t− ) i(t) = M sin (t − )+ sin ( − )e L Z • Hệ thức liên hệ giữa góc kích và góc tắt: R − ( − ) sin ( − ) = sin ( − )e L • Trị số trung bình hiệu điện thế: V V = M (cos − cos  ) AV VM • Trị số trung bình dòng điện: I AV = (cos − cos  ) R 66
  67. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra liên tục = + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 67
  68. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra liên tục = + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 68
  69. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra liên tục = + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 69
  70. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra liên tục = + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 70
  71. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra liên tục = + S A 1 U2 R L E U1 F U2 S2 B v2 =VM sin t u vO 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 71
  72. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra liên tục = + S −R A 1 V (t− ) i(t) = M (sin t − )+ sin ( − )e L U Z 2 R L E L R U1 sin  = cos = F Z Z U2 S2 B v2 =VM sin t u vO io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 72
  73. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra liên tục = + S −R A 1 V (t− ) i(t) = M (sin t − )+ sin ( − )e L U Z 2 R L E L R U1 sin  = cos = F Z Z U2 S2 V B v2 =VM sin t M I AV = cos u vO R io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 73
  74. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L: dòng ra liên tục = + • Dòng i(t) : R V − (t− ) i(t) = M sin (t − )+ sin ( − )e L Z • Hệ thức liên hệ giữa góc kích và góc tắt: R − ( − ) sin ( − ) = sin ( − )e L • Trị số trung bình hiệu điện thế: V V = M cos AV VM • Trị số trung bình dòng điện: I AV = cos R 74
  75. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Trường hợp sử dụng diode dập A S1 v2 R L v F v =V sin t Không có diode 1 E 2 M v2 xả năng lượng S2 u vO B vBF = −vAF io 0 2 5 7 4 3 5 11 2 t 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 75
  76. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Trường hợp sử dụng diode dập A S1 vAF =VM sin t v2 R L v F 1 E vBF = −vAF Có diode xả D v2 0 S2 năng lượng B u S1 S2 vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 76
  77. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Trường hợp Diode dập • Dòng trung bình qua Diode dập: V I = I = M (1+ cos ) D AV R • Điều kiện để có dòng qua diode là cực đại là: dI dI V (1+ cos )− sin D = 0 D = M = 0 d d R 1+cos = sin • Giải phương trình bằng phương pháp đồ thị ta được: 77
  78. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Trường hợp Diode dập Khi có Diode dập dẫn V 740 I = M 1+ cos740 Dmax ( ) 0 R 180 dòng cảm ứng, góc tắt sẽ VM là = . Dòng qua diode = 0,26 = 0,26I LDC R dập trong khoảng từ đến + hay + – = 2 1+ cos Đồ thị cho trị số sin góc kích bằng 740 740 hay diode dẫn trong thời khoảng 300 600 900 12001500 1800 78
  79. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o ả T i R (Diode) v =V sin t D AF M A 1 i1 v2 R v = −v U F E BF AF 1 i2 v2 D2 B u t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 79
  80. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o ả T i R (Diode) v =V sin t D AF M A 1 i1 v2 R v = −v U F E BF AF 1 i2 v2 D2 B u vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 80
  81. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o ả T i R (Diode) v =V sin t D AF M A 1 i1 v2 R v = −v U F E BF AF 1 i2 v2 D2 B u vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 81
  82. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o ả T i R (Diode) v =V sin t D AF M A 1 i1 v2 R v = −v U F E BF AF 1 i2 v2 D2 B u vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 82
  83. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o ả T i R (Diode) v =V sin t D AF M A 1 i1 v2 R v = −v U F E BF AF 1 i2 v2 D2 B u vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 83
  84. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o ả T i R (Diode) v =V sin t D AF M A 1 i1 v2 R v = −v U F E BF AF 1 v D i2 2 2 2V B V = M AV u vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 84
  85. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o ả T i L (Diode) v =V sin t A AF M D1 v2 i1 L vBF = −vAF v1 F E v D2 i 2 2 2V V = M B AV u vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 85
  86. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ o Tải R-L (Diode) vAF =VM sin t A D1 i1 v2 L v = −v v R BF AF 1 F E i D 2 v2 2 2V V = M B AV u vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 86
  87. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ ▪ Tính toán cho tải (Diode): 2V V = M • Điện thế tải trung bình: AV V 2V I = AV = M • Dòng trung bình qua tải: AV RL RL • Công suất trung bình trên tải: PAV =VAV I AV 87
  88. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ ▪ Tính toán cho tải (Diode): V • Điện thế hiệu dụng: V = M RMS 2 VM IM • Dòng hiệu dụng: I RMS = = 2RL 2 2 2 VM • Công suất hiệu dụng: PRMS = I RMS RL = 2RL P V I • Hệ số công suất: cos = RMS = RMS RMS =1 S Vi Ii 88
  89. 2. CHỈNH LƯU TOÀN KỲ ▪ Tính toán cho một Diode: • Dòng đỉnh qua mỗi diode: IM _1DIODE = I M _tai I AV _tai • Dòng trung bình qua mỗi SCR:I AV _1DIODE = 2 • Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi SCR: VRM _1DIODE = 2VM _ nguon 89
  90. 3. CHỈNH LƯU CẦU BÁN PHẦN o ả U U T i R (SCR) D2 S1 S2 S1 A A vAF =VM sin t D S 1 2 D1 D2 B B R vBF = −vAF R u S1, D1 S2, D2 vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 90
  91. 3. CHỈNH LƯU CẦU BÁN PHẦN o ả U U T i R (SCR) D2 S1 S2 S1 A A vAF =VM sin t D S 1 2 D1 D2 B B R vBF = −vAF R u S1, D1 S2, D2 vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 91
  92. 3. CHỈNH LƯU CẦU BÁN PHẦN o ả U U T i R (SCR) D2 S1 S2 S1 A A vAF =VM sin t D S 1 2 D1 D2 B B R vBF = −vAF R u S1, D1 S2, D2 vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 92
  93. 3. CHỈNH LƯU CẦU BÁN PHẦN o ả U U T i R (SCR) D2 S1 S2 S1 A A vAF =VM sin t D S 1 2 D1 D2 B B R vBF = −vAF R u S1, D1 S2, D2 vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 93
  94. 3. CHỈNH LƯU CẦU BÁN PHẦN o ả U U T i R (SCR) D2 S1 S2 S1 A A vAF =VM sin t D S 1 2 D1 D2 B B R vBF = −vAF R u S1, D1 S2, D2 vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 94
  95. 3. CHỈNH LƯU CẦU BÁN PHẦN o ả U U T i R (SCR) D2 S1 S2 S1 A A vAF =VM sin t D S 1 2 D1 D2 B B R vBF = −vAF R u S1, D1 S2, D2 vO t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 95
  96. 3. CHỈNH LƯU CẦU BÁN PHẦN o ả U U T i R (SCR) D2 S1 S2 S1 A A vAF =VM sin t D S 1 2 D1 D2 B B R vBF = −vAF R u S1, D1 S2, D2 vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 96
  97. 3. CHỈNH LƯU CẦU BÁN PHẦN U U o Tải R (SCR) D2 S1 S2 S1 A A v =V sin t AF M D S 1 2 D1 D2 B B R R vBF = −vAF VM u S1, D1 S2, D2 VAV = (1+ cos ) vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 97
  98. 3. CHỈNH LƯU CẦU TOÀN PHẦN V o Tải R (SCR) S4 S1 A vAF =VM sin t S 2 B S3 F E v = −v BF AF R VM u S1, S2 S3, S4 VAV = (1+ cos ) vO io t 0 2 5 7 4 3 5 11 2 6 3 2 3 6 6 3 2 3 6 98
  99. 3. CHỈNH LƯU CẦU ▪ Tính toán cho tải (giống toàn kỳ): V V = M (1+ cos ) • Điện thế tải trung bình: AV VAV VM • Dòng trung bình qua tải: I AV = = (1+ cos ) RL RL • Công suất trung bình trên tải: PAV =VAV I AV 2V 2V V = M ; I = M • Chú ý: khi =0 (diode), ta có: AV AV RL 99
  100. 3. CHỈNH LƯU CẦU ▪ Tính toán cho tải (giống toàn kỳ): V sin 2 • Điện thế hiệu dụng: M VRMS = 1− + 2 2 VM sin 2 IM sin 2 • Dòng hiệu dụng: I RMS = 1− + = 1− + 2RL 2 2 2 2 2 VM sin 2 • Công suất hiệu dụng: PRMS = I RMS RL = 1− + 2RL 2 P V I sin 2 • Hệ số công suất: cos = RMS = RMS RMS = 1− + S Vi Ii 2 100
  101. 3. CHỈNH LƯU CẦU ▪ Tính toán cho một (SCR): • Dòng đỉnh qua mỗi SCR: IM _1SCR = IM _tai I AV _tai • Dòng trung bình qua mỗi SCR: I AV _1SCR = 2 • Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi SCR: VRM _1SCR = VM _ nguon 101
  102. 3. CHỈNH LƯU CẦU ▪ Nhận xét: • Mạch chỉnh lưu cầu đa phần giống mạch chỉnh lưu toàn kỳ: • Dạng sóng vào ra cho tất cả các dạng tương ứng. • Công thức tính toán trừ hiệu điện thế ngược cực đại trên một linh kiện. • Sơ đồ mạch thì khác nhau. 102
  103. 4. HIỆN TƯỢNG TRÙNG DẪN ▪ Ở chế độ dòng liên tục, một SCR khi được kích sẽ làm tắt một SCR đang dẫn. Ta nói là có hiện tượng trùng dẫn. ▪ Thực tế luôn có cuộn cảm nối tiếp các mạch chỉnh lưu, có thể là tự cảm của đường dây hay của biến áp cấp điện và như vậy dòng qua chỉnh lưu không thay đổi tức thời. ▪ Hiện tượng chuyển mạch còn gọi là sự trùng dẫn giữa 2 hay nhiều hơn chỉnh lưu nối chung anod hay catod. 103
  104. 4. HIỆN TƯỢNG TRÙNG DẪN o Trùng dẫn SCR1 của pha 1 và SCR2 của pha 2 U Ud 0 t 1 2 3 I1 I1 I1 I1 I2 I2 X X1 X2 1 104
  105. 4. HIỆN TƯỢNG TRÙNG DẪN ▪ Khi kích SCR2, SCR1 đang dẫn dòng tải I0, giả sử không đổi trong thời gian khảo sát. Ta có sự chuyển mạch dòng tải từ SCR1 sang SCR2, có các di di di di di I = i + i 1 = − 2 v − v = L 1 − L 2 = 2L 1 phương trình: 0 1 2 dt dt ; 1 2 a dt a dt a dt trị trung bình áp ra bị sụt giảm một lượng mXa I0 U x = ; X a = La và góc chuyển mạch  - tương ứng thời gian có trùng dẫn – là nghiệm của 2X I phương trình: cos − cos( + ) = a 0 2Vnm 105
  106. CHỈNH LƯU BA PHA 106