Mạch chỉnh lưu toàn sóng thông qua chỉnh lưu cầu: 5 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Chỉnh lưu là quá trình chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Bước 1: Sơ đồ lắp ráp của dự án

Chỉnh lưu là quá trình chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Mỗi và mọi nguồn điện ngoại tuyến đều có khối chỉnh lưu luôn chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Khối chỉnh lưu hoặc nâng cấp điện áp cao DC hoặc nâng nguồn ổ cắm trên tường AC xuống DC điện áp thấp. Hơn nữa, quá trình này được đi kèm với các bộ lọc giúp làm mượt quá trình chuyển đổi DC. Dự án này liên quan đến việc chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều có và không có bộ lọc. Tuy nhiên, bộ chỉnh lưu được sử dụng là bộ chỉnh lưu toàn sóng. Sau đây là sơ đồ lắp ráp của dự án.

Bước 2: Phương pháp chỉnh lưu

Có hai kỹ thuật cơ bản để có được sự chỉnh lưu. Cả hai đều như dưới:

1. Chỉnh lưu toàn sóng trung tâm Sơ đồ mạch của chỉnh lưu toàn sóng khai thác trung tâm như dưới đây.

2. Chỉnh lưu cầu bằng cách sử dụng bốn điốt

Khi hai trong số các nhánh của một đoạn mạch được kết nối với nhánh thứ ba sẽ tạo thành một mạch vòng và được gọi là cấu hình của mạch cầu. Trong hai kỹ thuật chỉnh lưu cầu này, kỹ thuật được ưu tiên là Chỉnh lưu cầu sử dụng điốt, vì hai điốt yêu cầu sử dụng một máy biến áp điều chỉnh tâm không đáng tin cậy cho quá trình chỉnh lưu. Hơn nữa, gói diode có sẵn ở dạng gói, ví dụ: GBJ1504, DB102 và KBU1001, v.v. Kết quả được hiển thị trong hình dưới đây có điện áp hình sin 220V với tần số 50/60 HZ.

Các thành phần cần thiết Dự án có thể được hoàn thành bằng cách có một số lượng nhỏ các thành phần. Các thành phần yêu cầu như sau. 1. Biến áp (220V / 15V AC bước xuống)

2. Điện trở

3. MIC RB 156

4. Tụ điện

5. Điốt (IN4007)

6. Ban bánh mì

7. Kết nối dây

8. DMM (Digital Multi Meter)

Lưu ý Đề phòng:

Trong dự án này vì có điện áp RMS là 15V, điện áp đỉnh của nó sẽ trên 21V. Do đó, các thành phần được sử dụng phải có khả năng duy trì 25V hoặc cao hơn.

Hoạt động của mạch:

Việc sử dụng máy biến áp bước xuống được kết hợp bao gồm cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp được quấn trên lõi sắt được tráng. Số vòng của cuộn sơ cấp phải cao hơn số vòng của cuộn thứ cấp. Mỗi cuộn dây trong số các cuộn dây này hoạt động như các cuộn cảm riêng biệt và khi cuộn sơ cấp được cung cấp nguồn điện xoay chiều, cuộn dây được kích thích và lần lượt tạo ra từ thông. Trong khi cuộn dây thứ cấp chịu từ thông xoay chiều được tạo ra bởi cảm ứng cuộn sơ cấp và EMF trên cuộn thứ cấp. EMF được cảm ứng sau đó chảy qua mạch bên ngoài được kết nối với nó. Độ tự cảm của cuộn dây kết hợp với tỷ số vòng dây xác định lượng từ thông được tạo ra bởi cuộn sơ cấp và cảm ứng EMF trong cuộn thứ cấp.

Bước 3: Sơ đồ mạch cơ bản

Sau đây là sơ đồ mạch cơ bản được thực hiện trong một phần mềm.

Nguyên lý làm việc Đối với dự án, xem xét một điện áp dòng điện xoay chiều có biên độ thấp hơn, thấp hơn 15V RMS gần như là đỉnh đến đỉnh là 21V đang được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều bằng cách sử dụng mạch cầu. Dạng sóng của nguồn cung cấp dòng điện xoay chiều có thể được chia thành nửa chu kỳ dương và âm. Ở đây dòng điện và điện áp đang được đo bằng đồng hồ đa năng kỹ thuật số (DMM) trong các giá trị RMS. Sau đây là mạch được mô phỏng cho dự án.

Khi nửa chu kỳ dương của dòng điện xoay chiều chạy qua các điốt D2 và D3 sẽ dẫn hoặc phân cực thuận, còn các điốt D1 và D4 sẽ dẫn khi nửa chu kỳ âm sẽ đi qua mạch. Do đó, trong cả hai nửa chu kỳ, điốt sẽ dẫn điện. Dạng sóng ở đầu ra có thể được tạo ra như sau.

Dạng sóng có màu đỏ trong hình trên là của dòng điện xoay chiều trong khi dạng sóng có màu xanh lục là của dòng điện một chiều được chỉnh lưu qua các bộ chỉnh lưu cầu.

Đầu ra với việc sử dụng tụ điện

Để giảm hiệu ứng gợn sóng trong dạng sóng hoặc để làm cho dạng sóng liên tục, chúng ta phải thêm bộ lọc tụ điện ở đầu ra của nó. Hoạt động cơ bản của tụ điện là khi nó được sử dụng song song với tải để duy trì điện áp không đổi ở đầu ra của nó. Do đó, điều này sẽ làm giảm các gợn sóng trong đầu ra của mạch.

Bước 4: Sử dụng Tụ điện 1uF để lọc

Khi tụ điện 1uF được sử dụng trong mạch trên tải, có một sự thay đổi đáng kể trong đầu ra của mạch trơn tru và đồng đều. Sau đây là sơ đồ mạch cơ bản của kỹ thuật.

Đầu ra đang được lọc bởi tụ điện 1uF, chỉ làm giảm sóng ở một mức độ nhất định vì năng lượng tích trữ của tụ điện nhỏ hơn 1uF. Sau đây là kết quả mô phỏng của sơ đồ mạch.

Vì vẫn có thể nhìn thấy gợn sóng ở đầu ra của mạch, do đó bằng cách thay đổi các giá trị của tụ điện, các gợn sóng có thể dễ dàng được loại bỏ. Sau đây là kết quả cho các điện dung -1uF (Xanh lá cây), -4,7uF (Xanh lam), -10uF (Xanh lá cây mù tạt) và -47uF (Xanh lá cây đậm).

Hoạt động của mạch với Tụ điện và tính toán Hệ số gợn sóng Trong cả hai chu kỳ âm và dương, các điốt tự ghép nối theo xu hướng thuận hoặc nghịch và tụ điện được sạc và phóng điện lặp đi lặp lại. Trong khoảng thời gian mà điện áp tức thời khi năng lượng tích trữ cao hơn điện áp tức thời, thì tụ điện cung cấp năng lượng tích trữ. Do đó, dung lượng lưu trữ của tụ điện càng nhiều thì hiệu ứng gợn sóng của nó trong các dạng sóng đầu ra càng ít. Hệ số gợn sóng có thể được tính như sau.

Hệ số gợn sóng đang được bù bằng các giá trị cao hơn của tụ điện. Do đó, hiệu suất của bộ chỉnh lưu cầu toàn sóng gần như là 80%, cao gấp đôi so với bộ chỉnh lưu nửa sóng.

Bước 5: Sơ đồ làm việc của dự án

Sơ đồ làm việc của dự án