Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ là gì? Các loại mạch và những ưu điểm

Chỉnh lưu nửa chu kỳ là gì? Nguyên lý hoạt động như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong nội dung bài viết dưới đây và một số sơ đồ của mạch chỉnh lưu nửa pha.

Chỉnh lưu nửa chu kỳ là gì?

Như chúng ta đã biết, bộ chỉnh lưu là mạch biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Chúng thường được sử dụng trong nguồn điện của các thiết bị DC hoặc mạch phát hiện tín hiệu vô tuyến.

Chỉnh lưu nửa chu kỳ là gì?

Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ là mạch chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều trong nửa chu kỳ của điện áp nguồn nhờ điốt chỉnh lưu. Điốt này được mắc nối tiếp giữa nguồn xoay chiều và tải.

Mạch nửa sóng là loại mạch chỉnh lưu cơ bản nhất và được sử dụng rộng rãi vì tính đơn giản và giá thành thấp. Tuy nhiên, có điện áp đầu ra trung bình thấp hơn so với các mạch chỉnh lưu toàn cầu.

Các loại mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ

Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ có tải điện trở

Bạn có thể tham khảo mạch và dạng sóng ở hình bên dưới:

Nguyên lý làm việc của mạch như sau:

• Ở nửa chu kỳ dương: điện áp Vs > 0, diode sẽ được phân cực thuận như một công tắc đóng. Khi đó, điện áp trên tải R bằng điện áp nguồn Vs. Dạng sóng ở đầu ra của dòng điện giống như dạng sóng của điện áp.
• Ở nửa chu kỳ âm: Điện áp Vs

Mạch chỉnh lưu nửa sóng có tải cảm

Mạch chỉnh lưu nửa sóng có tải cảm

Sơ đồ mạch và dạng sóng như sau:

Nguyên lý làm việc của mạch:

• Ở nửa chu kỳ dương: Điôt dẫn điện nên Vo = Vs. Nhưng vì dòng điện có tính chất cảm ứng nên khi hiệu điện thế bằng 0 thì dòng điện vẫn dương vì dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế.
• Ở nửa chu kỳ âm: Điốt được phân cực ngược nên sẽ cắt điện trên tải. Khi ngắt tải, trong một thời gian rất ngắn, tải đóng vai trò tạo ra dòng điện cùng chiều với dòng điện ban đầu và sẽ kích diode. Thời gian để tạo ra dòng điện phụ thuộc vào giá trị của cuộn cảm L.

Đọc thêm: PCB là gì? Lịch sử hình thành và phát triển của mạch in và một số loại mạch PCB phổ biến

Chỉnh lưu nửa chu kỳ với tải cảm ứng sử dụng diode flyback

Nếu trong mạch tải cảm ứng ở trên, điện áp trên tải cảm ứng RL hơi âm, điều này sẽ làm giảm chất lượng của điện áp đầu ra. Để khắc phục điều này, chúng tôi sẽ thêm một diode flyback để triệt tiêu dòng điện âm. Sơ đồ mạch như sau:

Chỉnh lưu nửa chu kỳ với tải cảm ứng sử dụng diode flyback

Quy tắc làm việc:

• Ở nửa chu kỳ dương: Điôt 1 dẫn và điện áp tải Vo = Vs. Đồng thời, dòng điện trễ hơn điện áp. Khi điện áp bằng 0, dòng điện vẫn lớn hơn 0.
• Ở nửa chu kỳ âm: Điốt 1 được phân cực ngược nên không có dòng điện đi qua. Tải sinh năng lượng qua Flyback Diode nên hai đầu tải coi như ngắn mạch Vo = 0. dòng qua Diode Df là dòng qua chu kỳ âm. Nếu L lớn thì nửa chu kỳ âm vẫn lớn hơn 0 (trường hợp trong hình vẽ dòng tải liên tục), nếu L nhỏ thì dòng tải ngắt.

Chỉnh lưu nửa chu kỳ có tải RLE

Khi tải là động cơ DC, tải sẽ có phần tử sức điện động. Động cơ được coi như một tải RLE và ta có sơ đồ mạch như sau:

Chỉnh lưu nửa chu kỳ có tải RLE

Nguyên lý làm việc của mạch:

• Ở nửa chu kỳ dương: Ở đầu nửa chu kỳ, Vs E, diode dẫn điện, ta có Vo = Vs. Vào cuối nửa chu kỳ dương, Vs
• Ở nửa chu kỳ âm: Điốt tiếp tục dẫn điện do dòng điện được tạo ra từ tải nên Vo = Vs

Đọc thêm: Sơ đồ mạch điện cầu thang, nguyên lý hoạt động và cách lắp đặt

Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ dùng tụ lọc

Bên cạnh việc sử dụng đi ốt flyback để nâng cao chất lượng điện áp ra, chúng ta có thể sử dụng các tụ lọc để làm trơn điện áp ra. Sơ đồ mạch như sau:

Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ dùng tụ lọc

Nguyên lý hoạt động của mạch khá đơn giản: Tụ lọc được mắc song song với tải nên điện áp ra bằng điện áp tải. Nửa chu kỳ đầu khi hiệu điện thế tăng thì tụ sẽ tích điện cho đến khi bằng hiệu điện thế cực đại của nguồn. Nếu trị số của tụ không đủ lớn thì khi hiệu điện thế hai đầu tụ nhỏ hơn hiệu điện thế nguồn Vs thì diode dẫn điện, tụ tiếp tục được tích điện. Khi ở nửa chu kỳ âm, tụ lọc sẽ phóng điện, tạo ra điện áp trên tải.

Ưu điểm của mạch dùng diode lọc là khi đạt điện áp ra sẽ không bị gợn sóng. Giá trị trung bình cộng của hiệu điện thế và cường độ dòng điện bằng giá trị biên độ của nguồn.

Ưu điểm của mạch chỉnh lưu nửa sóng

Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ thường dùng có 1 diode và 1 biến áp khi cần. Do đó, ưu điểm lớn nhất của mạch là thiết kế đơn giản và nhỏ gọn. Điốt chỉnh lưu chỉ cần mắc nối tiếp giữa nguồn và tải. Chi phí lắp đặt thấp, kết nối dễ dàng.

Trên đây là thông tin về mạch chỉnh lưu cầu nửa chu kỳ: Sơ đồ mạch, nguyên lý hoạt động. Hy vọng bài viết đã giúp bạn có được những kiến ​​thức bổ ích.

Bạn thấy bài viết Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ là gì? Các loại mạch và những ưu điểm có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ là gì? Các loại mạch và những ưu điểm bên dưới để Trường THPT Phan Đình Phùngcó thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: thptphandinhphung.edu.vn của Trường THPT Phan Đình Phùng

Nhớ để nguồn bài viết này: Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ là gì? Các loại mạch và những ưu điểm của website thptphandinhphung.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục