Chương 2: Chỉnh lưu toàn sóng dùng cầu d io d e Mạch cơ bản - Ở bán kỳ dương của nguồn ñiện, D 2 và D 4 phân cực thuận và dẫn ñiện trong lúc D 1 và D 2 phân cực nghịch xem như hở mạch. Dùng kiểu mẫu ñiện thế ngưỡng, mạch ñiện ñược vẽ lại như hình 1.13 - Ở bán kỳ âm của nguồn ñiện, D 1 và D 3 phân cực thuận và dẫn ñiện trong lúc D 2 , D 4 phân cực nghịch xem như hở mạch (Hình 1.14) Từ các mạch tương ñương trên ta thấy: - Ðiện thế ñỉnh V dcm ngang qua hai ñầu R L là: V dcm =V m -2V D =V m -1.4V (1.12) - Ðiện thế ñỉnh phân cực nghịch V RM ở mỗi diode là: V RM =V dcm +V D =V m -V D V RM =V m -0,7V (1.13) Ðể ý là dòng ñiện trung bình chạy qua mỗi cặp diode khi dẫn ñiện chỉ bằng 1/2 dòng ñiện trung bình qua tải. 1.3.5. Chỉnh lưu với tụ lọc Ta xem lại mạch chỉnh lưu toàn sóng với biến thế có ñiểm giữa. N h ư k ế t q ủ a p h ần trên : - Ðiện thế ñỉnh ở 2 ñầu R L là: V dcm =V m -0,7V - Ðiện thế trung bình ở 2 ñầu R L là: V DC =0,637V dcm Nếu ta thay R L bằng 1 tụ ñiện có ñiện dung C. Trong thời ñiểm từ t=0 ñến t=T/4, tụ C sẽ nạp nhanh ñến ñiện thế ñỉnh V dcm . Nếu dòng rỉ của tụ ñiện không ñáng kể, tụ C sẽ không phóng ñiện và ñiện thế 2 ñầu tụ ñược giữ không ñổi là V dcm . Ðây là trường hợp lý tưởng. Thực tế, ñiện thế trung bình thay ñổi từ 0,637V dcm ñến V dcm . Thực ra nguồn ñiện phải cung cấp cho tải, thí dụ R L mắc song song với tụ C. Ở bán ký dương tụ C nạp ñiện ñến trị V dcm . Khi nguồn ñiện bắt ñầu giảm, tụ C phóng ñiện qua R L cho ñến khi gặp bán kỳ kế tiếp tụ C mới nạp ñiện lại ñến V dcm và chu kỳ này cứ lặp ñi lặp lại. Hình 1.16 mô tả chi tiết dạng sóng ở 2 ñầu tụ C (tức R L ). Hiệu thế sóng dư ñỉnh ñối ñỉnh ñược ký hiệu là V r(p-p) . Do ñiện thế ñỉnh tối ña là V dcm nên ñiện thế trung bình tối thiểu là V dcmin =V dcm -V r(p-p) * Hệ số sóng dư: (ripple f a cto r ) Ta xem lại dạng sóng ở 2 ñầu R L . Bằng nguyên lý chồng chất, ta có thể xem như ñiện thế 2 ñầu tải bằng tổng của thành phần một chiều V DC với thành phần sóng dư xoay chiều có tần số gấp ñôi tần số của nguồn ñiện chỉnh lưu. Vì thời gian nạp ñiện thường rất nhỏ so với thời gian phóng ñiện nên dạng của thành phần sóng dư có thể xem gần ñúng như dạng tam giác Hệ số sóng dư quyết ñịnh chất lượng của mạch chỉnh lưu. * Phương trình ñiện thế sóng d ư Nếu gọi i c là dòng phóng ñiện của tụ ñiện có ñiện dung C và V C là ñiện thế 2 ñầu t ụ ñ i ệ n t h ì: chiề u. Nếu sự thay ñổi ñiện thế 2 ñầu tụ là tuyến tính thì dòng ñiện i c là dòng ñiện một Nếu coi sóng dư có dạng tam giác thì dòng phóng của tụ là hằng số và ký hiệu là I DC . Ðó chính là dòng ñiện qua tải Với f là tần số của nguồn ñiện chỉnh lưu. Nếu gọi f r là tần số sóng dư, ta có Như vậy sóng dư tỉ lệ thuận với dòng ñiện trung bình qua tải và tỉ lệ nghịch với ñiện dung C. Sóng dư sẽ tăng gấp ñôi khi chỉnh lưu nửa sóng vì lúc ñó f=f r 1.4. MẠCH CẮT ( C li pp e r s) 1.4.1 Mạch cắt nối t iế p . 1.4.2 Mạch cắt song so n g. Mạch này dùng ñể cắt một phần tín hiệu xoay chiều. Mạch chỉnh lưu nửa sóng là một thí dụ ñơn giản về mạch cắt. 1.4.1. Mạch cắt nối t iế p Dạng căn bản như hình 1.20. Hình 1.21 cho thâý ñáp ứng của mạch cắt căn bản ñối với các dạng sóng thông dụng khi coi diode là lý tưởng. Bây giờ nếu ta mắc thêm một nguồn ñiện thế một chiều V nối tiếp với diode như hình 1.22b. Nếu tín hiệu vào v i (t) có dạng hình sin với ñiện thế ñỉnh là Vm thì ngõ ra sẽ có dạng như hình vẽ 1.22c với ñiện thế ñỉnh V m -V tức V 0 =V i -V (coi diode lý tưởng) 1.4.2. Mạch cắt song so n g * Mạch căn bản có dạng Hình 1.24 là ñáp ứng của mạch cắt song song căn bản với các dạng sóng thông dụng (diode lý tưởng) * Mạch có phân c ự c Ta cũng có thể mắc thêm một nguồn ñiện thế 1 chiều V nối tiếp với diode. Dạng sóng ngõ ra sẽ tùy thuộc vào cực tính của nguồn ñiện một chiều và diode. Thí dụ: ta xác ñịnh v 0 của mạch ñiện hình 1.25 khi v i có dạng tam giác và diode xem như lý tưởng - Khi diode dẫn ñiện: v 0 =V=4V - Khi v i =V=4V, Diode ñổi trạng thái từ ngưng dẫn sang dẫn ñiện hoặc ngược lại - Khi v i <V=4V, diode dẫn ñiện ⇒ vo=V=4V - Khi v i >V=4V, diode ngưng dẫn ⇒ V o = v i Hình 1.26 là dạng và biên ñộ của ngõ ra v0 . 1 .21 cho thâý ñáp ứng của mạch cắt căn bản ñối với các dạng sóng thông dụng khi coi diode là lý tưởng. Bây giờ nếu ta mắc thêm một nguồn ñiện thế một chiều V nối tiếp với diode như hình 1 .22 b ra sẽ có dạng như hình vẽ 1 .22 c với ñiện thế ñỉnh V m -V tức V 0 =V i -V (coi diode lý tưởng) 1.4 .2. Mạch cắt song so n g * Mạch căn bản có dạng Hình 1 .24 là ñáp ứng của mạch cắt song song căn. Chương 2: Chỉnh lưu toàn sóng dùng cầu d io d e Mạch cơ bản - Ở bán kỳ dương của nguồn ñiện, D 2 và D 4 phân cực thuận và dẫn ñiện trong lúc D 1 và D 2 phân cực nghịch xem