Mạch Chỉnh Lưu Cầu Là Gì? Sơ Đồ Mạch, Nguyên Lý Và Các Loại Chỉnh Lưu Cầu
Mạch chỉnh lưu cầuđược biết đến là một trong những phần tử phổ biến của một bộ nguồn điện tử. Nhiều mạch điện tử được thiết kế yêu cầu nguồn DC qua chỉnh lưu để có thể cung cấp nguồn cho các linh kiện điện tử trong mạch từ nguồn cung cấp điện xoay chiều có sẵn. Chúng ta có thể tìm thấy bộ chỉnh lưu này trong rất nhiều các thiết bị điện gia dụng, bộ điều khiển động cơ,
Contents
- 1 Mạch chỉnh lưu cầu là gì?
- 2 Các loại chỉnh lưu cầu thường gặp
- 3 Sơ đồ và nguyên lý 2 mạch chỉnh lưu cầu 1 pha không điều khiển
- 3.1 1. Mạch chỉnh lưu không có tụ lọc
- 3.2 2. Mạch chỉnh lưu có tụ lọc
Mạch chỉnh lưu cầu là gì?
Trong các mạch điện tử của các thiết bị như Radio -Cassette, Âmlpy, Ti vi mầu, Đầu VCD v v chúng sử dụng nguồn một chiều DC ở các mức điện áp khác nhau, nhưng ở ngoài zắc cắm của các thiết bị này lại cắm trực tiếp vào nguồn điện AC 220V 50Hz, như vậy các thiết bị điện tử cần có một bộ phận để chuyển đổi từ nguồn xoay chiều ra điện áp một chiều , cung cấp cho các mạch trên, bộ phận chuyển đổi bao gồm :
Các loại chỉnh lưu cầu thường gặp
1.2 Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ .
Bạn đang xem: Mạch chỉnh lưu cầu
Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ sử dụng một Diode mắc nối tiếp với tải tiêu thụ, ở chu kỳ dương => Diode được phân cực thuận do đó có dòng điện đi qua diode và đi qua tải, ở chu kỳ âm , Diode bị phân cực ngược do đó không có dòng qua tải.
1.3 Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ
Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ thường dùng 4 Diode mắc theo hình cầu [còn gọi là mạch chỉnh lưu cầu] như hình dưới.
Ở chu kỳ dương [ đầu dây phía trên dương, phía dưới âm] dòng điện đi qua diode D1 => qua Rtải => qua diode D4 về đầu dây âmỞ chu kỳ âm, điện áp trên cuộn thứ cấp đảo chiều [ đầu dây ở trên âm, ở dưới dương] dòng điện đi qua D2 => qua Rtải => qua D3 về đầu dây âm.Như vậy cả hai chu kỳ đều có dòng điện chạy qua tải.
2 Mạch lọc và mạch chỉnh lưu bội áp
2.1 Mạch lọc dùng tụ điện.
Sau khi chỉnh lưu ta thu được điện áp một chiều nhấp nhô, nếu không có tụ lọc thì điện áp nhấp nhô này chưa thể dùng được vào các mạch điện tử , do đó trong các mạch nguồn, ta phải lắp thêm các tụ lọc có trị số từ vài trăm µF đến vài ngàn µF vào sau cầu Diode chỉnh lưu.
Dạng điện áp DC của mạch chỉnh lưu trong hai trường hợp có tụ và không có tụ
Sơ đồ trên minh hoạ các trường hợp mạch nguồn có tụ lọc và không có tụ lọc.Khi công tắc K mở, mạch chỉnh lưu không có tụ lọc tham gia , vì vậy điện áp thu được có dạng nhấp nhô.Khi công tắc K đóng, mạch chỉnh lưu có tụ C1 tham gia lọc nguồn , kết quả là điện áp đầu ra được lọc tương đối phẳng, nếu tụ C1 có điện dung càng lớn thì điện áp ở đầu ra càng bằng phẳng, tụ C1 trong các bộ nguồn thường có trị số khoảng vài ngàn µF
Minh hoạ : Điện dụng của tụ lọc càng lớn thì điện áp đầu ra càng bằng phẳng.
Trong các mạch chỉnh lưu, nếu có tụ lọc mà không có tải hoặc tải tiêu thụ một công xuất không đáng kể so với công xuất của biến áp thì điện áp DC thu được làDC = 1,4.AC
2.2 Mạch chỉnh lưu nhân 2 .
Sơ đồ mạch nguồn chỉnh lưu nhân 2
Để trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2 ta phải dùng hai tụ hoá cùng trị số mắc nối tiếp, sau đó đấu 1 đầu của điện áp xoau chiều vào điểm giữa hai tụ => ta sẽ thu được điện áp tăng gấp 2 lần.Ở mạch trên, khi công tắc K mở, mạch trở về dạng chỉnh lưu thông thường .Khi công tắc K đóng, mạch trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2, và kết quả là ta thu được điện áp ra tăng gấp 2 lần.
3 Mạch ổn áp cố định
3.1 Mạch ổn áp cố định dùng Diode Zener.
Mạch ổn áp tạo áp 33V cố định cung cấp cho mạch dò kênh trong Ti vi mầu
Từ nguồn 110V không cố định thông qua điện trở hạn dòng R1 và gim trên Dz 33V để lấy ra một điện áp cố định cung cấp cho mạch dò kệnhKhi thiết kế một mạch ổn áp như trên ta cần tính toán điện trở hạn dòng sao cho dòng điện ngược cực đại qua Dz phải nhỏ hơn dòng mà Dz chịu được, dòng cực đại qua Dz là khi dòng qua R2 = 0Như sơ đồ trên thì dòng cực đại qua Dz bằng sụt áp trên R1 chia cho giá trị R1 , gọi dòng điện này là I1 ta có
I1 = [110 33 ] / 7500 = 77 / 7500~ 10mA
Thông thường ta nên để dòng ngược qua Dz 25 mA
3.2 Mạch ổn áp cố định dùng Transistor, IC ổn áp .
Mạch ổn áp dùng Diode Zener như trên có ưu điểm là đơn giản nhưng nhược điểm là cho dòng điện nhỏ [ 20mA]. Đểcó thể tạo ra một điện áp cố định nhưng cho dòng điện mạnh hơn nhiều lần người ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại về dòng như sơ đồ dưới đây.
Mạch ổn áp có Transistor khuyếch đại
Ở mạch trên điện áp tại điểm A có thể thay đổi và còn gợn xoay chiều nhưng điện áp tại điểm B không thay đổi và tương đối phẳng.Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở R1 và Dz gim cố định điện áp chân B của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chânE đèn Q1 giảm => khi đó điện áp UBEtăng => dòng qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E của đèn tăng , và ngược lại Mạch ổn áp trên đơn giản và hiệu quả nên được sử dụng rất rộng dãi và người ta đã sản xuất các loại IC họ LA78.. để thay thế cho mạch ổn áp trên, IC LA78.. có sơ đồ mạch như phần mạch có mầu xanh của sơ đồ trên.
IC ổn áp họ LA78.. IC ổn áp LA7805
LA7805 IC ổn áp 5VLA7808 IC ổn áp 8VLA7809 IC ổn áp 9VLA7812 IC ổn áp 12V
Lưu ý:Họ IC78.. chỉ cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở xuống, khi ráp IC trong mạch thì U in > Uout từ 3 đến 5V khi đó IC mới phát huy tác dụng.
Xem thêm: Sinh Năm 19 80 Mệnh Gì ? Tuổi Canh Thân Hợp Tuổi Nào, Màu Gì, Hướng Nào?
3.3 Ứng dụng của IC ổn áp họ 78..
IC ổn áp họ 78.. được dùng rộng rãi trong các bộ nguồn , như Bộ nguồn của đầu VCD, trong Ti vi mầu, trong máy tính
Ứng dụng của IC ổn áp LA7805 và LA7808 trong bộ nguồn đầu VCD
4 Mạch ổn áp tuyến tính [có hồi tiếp]
4.1 Sơ đồ khối của mạch ổn áp có hồi tiếp .
Sơ đồ khối của mạch ổn áp có hồi tiếp .
* Một số đặc điểm của mạch ổn áp có hồi tiếp :
Cung cấp điện áp một chiều ở đầu ra không đổi trong hai trường hợp điện áp đầu vào thay đổi hoặc dòng tiêu thụ của tải thay đổi, tuy nhiên sự thay đổi này phải có giới hạn.Cho điện áp một chiều đầu ra có chất lượng cao, giảm thiểu được hiện tượng gợn xoay chiều.
* Nguyên tắc hoạt động của mạch.
Mạch lấy mẫu sẽ theo dõi điện áp đầu ra thông qua một cầu phân áp tạo ra [ Ulm : áp lấy mẫu]Mạch tạo áp chuẩn => gim lấy một mức điện áp cố định [Uc : áp chuẩn ]Mạch so sánh sẽ so sánh hai điện áp lấy mẫu Ulm và áp chuẩn Uc để tạo thành điện áp điều khiển.Mạch khuếch đại sửa sai sẽ khuếch đại áp điều khiển, sau đó đưa về điều chỉnh sự hoạt động của đèn công xuất theo hướng ngược lại, nếu điện áp ra tăng => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất dẫn giảm =>điện áp ra giảm xuống. Ngược lại nếu điện áp ra giảm => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất lại dẫn tăng => và điện áp ra tăng lên =>> kết quả điện áp đầu ra không thay đổi.
4.2 Phân tích hoạt động của mạch nguồn có hồi tiếp trong Ti vi đen trắng Samsung
Điện áp đầu vào còn gợn xoay chiềuĐiện áp đầu ra bằng phẳng
Mạch ổn áp tuyến tính trong Ti vi Samsung đen trắng
* Ý nghĩa các linh kiện trên sơ đồ.
Tụ 2200µF là tụ lọc nguồn chính, lọc điện áp sau chỉnh lưu 18V , đây cũng là điện áp đầu vào của mạch ổn áp, điện áp này có thể tăng giảm khoảng 15%.Q1 là đèn công xuất nguồn cung cấp dòng điện chính cho tải , điện áp đầu ra của mạc ổn áp lấy từ chân C đèn Q1 và có giá trị 12V cố định .R1 là trở phân dòng có công xuất lớn ghánh bớt một phần dòng điện đi qua đèn công xuất.Cầu phân áp R5, VR1 và R6 tạo ra áp lấy mẫu đưa vào chân B đèn Q2 .Diode zener Dz và R4 tạo một điện áp chuẩn cố định so với điện áp ra.Q2 là đèn so sánh và khuyếch đại điện áp sai lệch => đưa về điều khiển sự hoạt động của đèn công xuất Q1.R3 liên lạc giữa Q1 và Q2, R2 phân áp cho Q1
* Nguyên lý hoạt động .
Điện áp đầu ra sẽ có xu hướng thay đổi khi Điện áp đầu vào thay đổi, hoặc dòng tiêu thụ thay đổi.Giả sử: Khi điện áp vào tăng => điện áp ra tăng => điện áp chân E đèn Q2 tăng nhiều hơn chân B [ do có Dz gimtừ chân E đèn Q2 lên Ura, còn Ulm chỉ lấy một phần Ura ] do đó UBEgiảm => đèn Q2 dẫn giảm => đèn Q1 dẫn giảm => điện áp ra giảm xuống. Tương tự khi Uvào giảm, thông qua mạch điều chỉnh => ta lại thu được Ura tăng. Thời gian điều chỉnh của vòng hồi tiếp rất nhanh khoảng vài µ giây và được các tụ lọc đầu ra loại bỏ, không làm ảnh hưởng đến chất lượng của điện áp một chiều => kết quả là điện áp đầu ra tương đối phẳng.Khi điều chỉnh biến trở VR1 , điện áp lấy mẫu thay đổi, độ dẫn đèn Q2 thay đổi , độ dẫn đèn Q1 thay đổi => kết quả là điện áp ra thay đổi, VR1 dùng để điều chỉnh điẹn áp ra theo ý muốn .
4.3 Mạch nguồn Ti vi nội địa nhật.
Sơ đồ mạch nguồn ổn áp tuyến tính trong Ti vi mầu nội địa Nhật .
C1 là tụ lọc nguồn chính sau cầu Diode chỉnh lưu.C2 là tụ lọc đầu ra của mạch nguồn tuyến tính.Cầu phân áp R4, VR1, R5 tạo ra điện áp lấy mẫu ULMR2 và Dz tạo ra áp chuẩn UcR3 liên lạc giữa Q3 và Q2, R1 định thiên cho đèn công xuất Q1R6 là điện trở phân dòng, là điện trở công xuất lớn .Q3 là đèn so sánh và khuếch đại áp dò saiKhuếch đại điện áp dò saiQ1 đèn công xuất nguồn=> Nguồn làm việc trong dải điện áp vào có thể thay đổi 10%, điện áp ra luôn luôn cố định .
Can nhiệt loại S
Sơ đồ và nguyên lý 2 mạch chỉnh lưu cầu 1 pha không điều khiển
Các mạch chỉnh lưu sau đây sẽ sử dụng điện áp xoay chiều 12V và tần số 50Hz. Điện áp này có thể tạo ra bằng cách sử dụng biến áp 12V để biến đổi điện áp xoay chiều 220V thành 12V và không làm thay đổi tần số.
Mạch tạo điện áp 12V AC 50Hz
1. Mạch chỉnh lưu không có tụ lọc
Sơ đồ mạch chỉnh lưu 1 pha dùng 4 diode không sử dụng tụ lọc được trình bày như hình bên dưới. Ta có thể thấy dạng sóng ngõ ra trong trường hợp này có gợn sóng mấp mô cao.
Sơ đồ và dạng sóng mạch chỉnh lưu 1 pha
Nguyên lý mạch chỉnh lưu không sử dụng tụ lọc như sau:
+ Ở bán kỳ dương Vs > 0: Dòng điện đi từ nguồn qua D1, qua R, qua D2 về nguồn âm. Điện áp và dòng điện tải dương, điện áp tải bằng với điện áp nguồn Vo = Vs.
+ Ở bán kỳ âm Vs < 0: Dòng điện đi theo chiều qua D3, qua R, qua D3 để trở về nguồn. Lúc này điện áp qua và dòng qua R tiếp tục dương, điện áp tải ngược dấu với áp nguồn: Vo = -Vs > 0.
2. Mạch chỉnh lưu có tụ lọc
Sơ đồ mạch chỉnh cầu 1 pha dùng tụ lọc và dạng sóng ngõ ra như sau:
Sơ đồ mạch cầu 1 pha có dùng tụ lọc
Nguyên lý mạch chỉnh lưu sử dụng tụ lọc như sau:
Do tụ mắc song song với tải R nên điện áp trên tải bằng với điện áp trên tụ điện.
+ Ở bán kỳ dương Vs > 0: Khi điện áp tăng từ 0 lên đến giá trị cực đại là lúc tụ được nạp điện. Khi điện áp nguồn giảm thì tụ xả điện, nên điện áp tải vẫn lớn hơn 0 ở cuối bán kỳ dương.
+ Ở bán kỳ âm Vs < 0: Điện áp tăng trở lại và tụ điện được nạp cho đến giá trị điện áp cực đại. Tương tự trường hợp trên khi điện áp nguồn giảm thì tụ xả điện, tùy theo giá trị điện dung của tụ mà điện áp trên tải sẽ giảm nhiều hay ít.
Theo nguyên lý trên khi ta tăng giá trị tụ điện đủ lớn thì điện áp ngõ ra sẽ như một đường thẳng. Thật vậy khi tăng giá trị tụ thì dạng sóng ngõ ra thu được như hình bên dưới:
Sử dụng tụ điện làm phẳng dạng sóng điện áp và dòng điện ngõ ra
Khi tụ có giá trị đủ lớn thì điện áp ngõ ra không còn mấp mô, và điện áp trung bình lúc này sẽ bằng với biên độ điện áp nguồn. Việc chọn giá trị tụ còn phụ thuộc vào dòng điện tải, nếu tải có công suất lớn có thể làm thay đổi dạng sóng ngõ ra trở nên mấp mô.
Đây là một trong những thông tin về chỉnh lưu cầu, sơ đồ và nguyên lý hoạt động.mà //indainam.com/wiki/ đem lại hy vọng rằng với những thông tin trên có thể giúp ích cho bạn trong việc xây dựng các mạch điện tử của mình.