Chỉnh lưu toàn cầu sóng (JL): 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Giới thiệu

Trang khó hiểu này sẽ hướng dẫn bạn qua tất cả các bước cần thiết để xây dựng một bộ chỉnh lưu cầu sóng đầy đủ. Nó rất hữu ích trong việc chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Các bộ phận (có liên kết mua hàng)

(Hình ảnh của các bộ phận được bao gồm với thứ tự tương ứng)

Bốn Điốt:

Một điện trở 1kΩ:

Một tụ điện 470μF:

One Breadboard:

Một bộ dây:

One Transformer:

Loại máy biến áp được cung cấp ở trên có tỷ lệ vòng là 115: 6,3, hơi khác so với máy biến áp 115: 6 mà tôi đã sử dụng. Tuy nhiên, mức độ chênh lệch điện áp đầu ra này sẽ không gây ra sự thay đổi lớn trong kết quả và sẽ không làm nổ điốt cũng như điện trở. Ngoài ra, hầu hết tất cả các loại điốt chính phải tương thích với dự án này, nhưng hãy đảm bảo rằng bạn kiểm tra rằng điện áp ngược lặp lại đỉnh cao hơn đầu ra của máy biến áp.

* Đối với những người sống ở các quốc gia sử dụng 220V AC

Điện áp đầu ra từ máy biến áp sẽ tăng gấp đôi, nhưng điều đó sẽ không thổi bay các thành phần nếu bạn mua đúng loại. Nếu không, bạn có thể tăng gấp đôi điện trở trên điện trở hoặc sử dụng một máy biến áp có tỷ lệ vòng gần 220: 6.

Bước 1: Mạch

Bạn có thể sử dụng sơ đồ được cung cấp trong các hình ảnh (P1) như một hướng dẫn để xây dựng mạch. Hoặc bạn có thể xây dựng mạch bằng cách sử dụng hình ảnh của mạch mà tôi đã xây dựng trên bảng mạch (P2 và P3). Đảm bảo rằng tụ điện được định hướng theo cách mà chân dài của nó (chân dương) được cắm vào lỗ trên cùng (lỗ G4 trên breadboard của tôi). Định hướng của điện trở không quan trọng. Hình ảnh cho biết dòng điện trong một diode được cung cấp. Kiểm tra nó trong các hình ảnh (P4). Bộ chỉnh lưu cầu toàn sóng sẽ không hoạt động trừ khi các điốt ở đúng hướng. Trong cách bố trí của tôi, tất cả chúng đều được hướng về bên phải, do đó bạn có thể nhanh chóng kiểm tra xem mỗi diode có đúng hướng hay không.

Đây là một liên kết đến một mô phỏng tương tác của mạch này:

Hy vọng rằng mô phỏng tương tác giúp hiểu biết của bạn về cách hoạt động của mạch này.

* Đây là liên kết đến hướng dẫn cách sử dụng breadboard trong trường hợp bạn chưa quen với nó.

Bước 2: (Tùy chọn) Sử dụng Máy tạo chức năng và Máy hiện sóng để kiểm tra

Trước khi cắm máy biến áp, bạn có thể kiểm tra bộ chỉnh lưu cầu sóng đầy đủ của mình bằng cách kết nối nó với máy phát chức năng và xem dạng sóng của điện áp tải bằng máy hiện sóng.

1. Kết nối máy hiện sóng: Đầu dò nên được kết nối với chân phải của điện trở và nối đất thông qua việc kết nối đầu dò nối đất của nó với chân trái của điện trở như trong hình.

2. Hình ảnh tôi cung cấp (P1) cho thấy cách bạn nên kết nối thiết bị với breadboard quay 90 độ theo chiều kim đồng hồ. Đảm bảo rằng mọi thứ được kết nối đúng cách trước khi bật bộ tạo chức năng.

3. Điều chỉnh bộ tạo chức năng của bạn để nó tạo ra dạng sóng hình sin với điện áp gốc-trung bình bình phương là 6V (bạn có thể kiểm tra điều này bằng đồng hồ vạn năng nếu có).

Đảm bảo rằng dây dương đi vào thanh ray điện màu đỏ của bảng mạch (nơi có vạch màu đỏ) và dây nối đất (âm) đi vào thanh ray điện màu xanh lam (nơi có vạch kẻ màu xanh lam).

Nếu dạng sóng bạn quan sát được giống với dạng mà tôi đã cung cấp (P2), hãy chuyển sang bước tiếp theo.

Những mẹo xử lí sự cố:

1. Nếu dạng sóng trên máy hiện sóng không giống với dạng của tôi, hãy thử chia tỷ lệ trục dọc và trục ngang của nó.
2. Đảm bảo rằng không có dây nào chạm vào nhau khi thực hiện phép đo.
3. Nếu không có kết quả đọc điện áp, hãy thử kết nối lại giữa các thành phần và bảng mạch vì có thể là bạn có một mạch không mở được
4. Liên kết đến hướng dẫn về cách sử dụng máy hiện sóng:
5. Liên kết đến hướng dẫn về cách sử dụng trình tạo hàm:

Bước 3: Kết nối Breadboard với Transformer

Kết nối máy biến áp và máy hiện sóng theo hướng dẫn trong phần trước trong khi tham khảo các hình ảnh được cung cấp trong phần này. Lưu ý rằng khi kết nối breadboard với máy biến áp, các mặt âm / dương không quan trọng vì dòng điện là xoay chiều. Cách bạn kết nối breadboard với máy hiện sóng vẫn như cũ.

Bước 4: Kết quả từ Máy hiện sóng

Điện áp trên điện trở (điện áp tải) nên thay đổi trong khoảng 5V đến 6V, với chu kỳ 8,33 ms.

Tại sao khoảng thời gian là 8,33 ms?

Tần số của dạng sóng phải gấp đôi tần số của nguồn điện có tần số 60 Hz. Nguyên nhân là do chỉnh lưu cầu toàn sóng không có tụ điện về cơ bản lấy giá trị tuyệt đối của dạng sóng hình sin ban đầu, do đó dạng sóng tự lặp lại sau mỗi nửa chu kỳ. Do đó tần số tăng gấp đôi và chu kỳ giảm đi một nửa. 1 / (2 * 60) = 0,00833s = 8,33ms.

Bước 5: Giải thích mạch

Trong mạch này, điện áp xoay chiều cực đại 120 V được biến đổi thành 6 V bằng máy biến áp. Vì vậy, bây giờ một cách hiệu quả, chúng tôi có một nguồn điện xoay chiều 6V. 4 điốt được sắp xếp theo cách mà ngay cả khi dòng điện đầu vào đi theo cả chiều thuận và chiều ngược thì dòng điện đầu ra từ nhóm điốt chỉ đi theo một chiều, nhưng điện áp không đổi vì điện áp đầu vào là hình sin (điều đó có nghĩa là nó dao động giống như một sóng hình sin hoặc côsin). Điện áp đầu ra liên quan đến thời gian khi không có tụ điện được kết nối có dạng P2 (trục t không chia tỷ lệ).

Các điốt có thể làm điều này vì chúng chỉ cho phép dòng điện chạy theo một hướng (trong hầu hết các trường hợp).

Tụ điện dùng để lưu trữ năng lượng điện và giải phóng nó khi dòng điện ở phía tải thấp. Đặc tính này của tụ điện thích hợp để làm mịn điện áp đầu ra.

Bạn có thể xem mô phỏng tương tác để có hình ảnh trực quan hơn về cách dòng điện chạy qua: