Mạch chỉnh lưu cầu một pha

Chỉnh lưu ở đây được coi là quá trình chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều bằng các phần tử điện dẫn dòng điện chủ yếu hoặc độc quyền theo một hướng. Những vật phẩm như vậy— điốt bán dẫn - thể hiện điện trở thấp khi dòng điện chạy theo một hướng; rất lớn — khi dòng điện chạy ngược chiều.

Một bộ chỉnh lưu lý tưởng có điện trở bằng 0 theo hướng thuận và điện trở vô hạn theo hướng ngược lại và là một công tắc đóng mở mạch khi cực điện áp thay đổi.

Trong mạch cầu một pha, nguồn điện áp xoay chiều (cuộn dây thứ cấp của máy biến áp) được nối với một trong các đường chéo của cầu và tải được nối với đầu kia.

Trong mạch cầu, các điốt hoạt động theo cặp: trong nửa thời gian của điện áp lưới, dòng điện chạy từ cuộn thứ cấp của máy biến áp dọc theo mạch VD1, RH, VD2 và trong nửa thời gian còn lại - dọc theo mạch VD3, RH, VD4 và trong mỗi nửa chu kỳ, dòng điện chạy qua tải theo một hướng, đảm bảo đi thẳng.Việc chuyển đổi điốt xảy ra tại thời điểm điện áp xoay chiều bằng không.

Quả sung. 1. Mạch chỉnh lưu cầu một pha

Sơ đồ thời gian cho mạch cầu được thể hiện trong Hình 2.

Trong mạch cầu, trong mỗi nửa chu kỳ, dòng điện chạy đồng thời qua hai điốt (VD1, VD2 chẳng hạn) nên sự phụ thuộc thời gian của dòng điện và hiệu điện thế sẽ thuộc về các cặp van. Điện áp đầu ra chỉnh lưu trung bình

u2 ở đâu giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều ở đầu vào của bộ chỉnh lưu.

Giá trị hiệu dụng của điện áp (dòng điện) xoay chiều là giá trị của điện áp (dòng điện) không đổi phát triển trong một điện trở hoạt động nhất định có cùng công suất với giá trị đang xét của điện áp (dòng điện) xoay chiều.

Cơm. 2. Sơ đồ thời gian hoạt động của mạch chỉnh lưu cầu một pha: u2 — đường cong của điện áp xoay chiều ở đầu vào; iV1, iV2 — đường cong dòng điện của điốt VD1 và VD2; uV1, uV2 — điện áp của điốt VD1 và VD2; iV3, iV4 — đường cong hiện tại của điốt VD3 và VD4; uV3, uV4 — điện áp của điốt VD3 và VD4; in — đường cong dòng tải; un — đường cong điện áp tải

Điện áp RMS ở đầu vào bộ chỉnh lưu

Giá trị trung bình của dòng điện qua diode bằng một nửa giá trị trung bình của dòng tải Id:

Giá trị cực đại của dòng điện chạy qua diode

Giá trị hiện tại RMS của diode

Giá trị RMS của dòng điện xoay chiều ở đầu vào của bộ chỉnh lưu

Điện áp ngược diode tối đa trong phần không dẫn điện của khoảng thời gian

Điện áp tải bao gồm điện áp thứ cấp nửa hình sin của máy biến áp nối tiếp nhau.Sau khi mở rộng Fourier, một điện áp có dạng này có thể được biểu diễn dưới dạng

Biên độ của sóng hài cơ bản của điện áp chỉnh lưu có tần số 2?

do đó, hệ số gợn của điện áp chỉnh lưu

Tỷ lệ biến đổi máy biến áp

Công suất của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp van

Công suất định mức của máy biến áp

Những nhược điểm của mạch cầu một pha có thể được lưu ý: số lượng điốt lớn hơn và dòng điện trong mỗi nửa chu kỳ thông qua hai điốt cùng một lúc. Tính chất thứ hai của bộ chỉnh lưu cầu một pha làm giảm hiệu quả của chúng do điện áp rơi tăng lên trên các cấu trúc van bán dẫn. Điều này đặc biệt đáng chú ý trong các bộ chỉnh lưu điện áp thấp hoạt động ở dòng điện cao.

Mặc dù có những nhược điểm đã lưu ý, mạch cầu của bộ chỉnh lưu được sử dụng rộng rãi trong thực tế trong các bộ chỉnh lưu một pha có công suất khác nhau.