Để hoàn toàn có thể lựa chọn ra bộ chỉnh lưu tương thích nhất, người ta sẽ dựa vào nhu yếu của tải hiện tại. Những thông số kỹ thuật được tính đến như : nhu yếu lắp ráp, thông số kỹ thuật linh phụ kiện, dải nhiệt độ, dòng chuyển tiếp, điện áp sự cố, dòng điện chạy qua mạch, … cùng với 1 vài thông số kỹ thuật khác được tính trong quy trình chọn nguồn cung ứng chỉnh lưu cho mạch điện tử thích hợp .
Xem thêm: Nguồn xung và nguyên lý hoạt động và các loại nguồn xung
Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu
Sơ đồ của mạch chỉnh lưu cầu gồm có những thiết bị khác nhau như : Máy biến áp, cầu diode, bộ lọc và bộ kiểm soát và điều chỉnh và gọi chung là nguồn cung ứng điện 1 chiều DC. Chúng được tách thành từng khối rất dễ hiểu .
Trong mạch này, AC là tín hiệu nguồn vào, cầu diode được sắp xếp để chỉ cho dòng điện chạy qua mạch một chiều, và tụ lọc được sử dụng để vô hiệu những yếu tố nhiễu. Khi tín hiệu điện vào mạch, diode sẽ quy đổi tín hiệu AC thành DC, chỉ được cho phép dòng điện chạy theo một hướng qua mạch và tụ lọc giúp vô hiệu nhiễu còn lại. Số liệu tìm hiểu thêm cho những giá trị giám sát của mạch phụ thuộc vào vào tần số và điện áp nguồn vào của tín hiệu AC .
Khối tiên phong của mạch chỉnh lưu là biến áp có tính năng quy đổi điện áp đầu vào thành dòng điện có điện áp thấp hơn. Thông thường, để hoàn toàn có thể giảm điện áp xoay chiều nguồn vào từ 220V xuống 12V, vì phần nhiều những mạch điện tử lúc bấy giờ đều sử dụng biến áp 220V / 12V .
Tùy thuộc vào từng loại bộ chỉnh lưu cầu mà khối chỉnh lưu cầu hoàn toàn có thể sử dụng 4 hoặc nhiều diode để tạo ra dòng điện một chiều DC. Tuy nhiên, biên độ điện áp đầu qua khối này vẫn còn giao động và thiết yếu phải sử dụng đến bộ lọc để làm mịn biên độ điện áp đầu ra, giảm tối đa độ gợn biên độ điện áp đầu ra và đưa điện áp DC đầu ra không thay đổi hơn và bảo đảm an toàn hơn cho những linh phụ kiện điện tử. Đối với những thiết bị điện tử, bộ lọc của lưu cầu càng tốt thì hoạt động giải trí của thiết bị tải sẽ không thay đổi hơn và cho hiệu suất cao hơn .
Bộ kiểm soát và điều chỉnh điện áp đầu ra là khối ở đầu cuối trong bộ cấp nguồn DC. Bộ kiểm soát và điều chỉnh này có trách nhiệm giảm điện áp đầu ra và giữ cho điện áp đầu ra không thay đổi mà không tác động ảnh hưởng đến điện áp nguồn vào, có nghĩa là luôn giữ cho điện áp đầu ra ở mức cố định và thắt chặt dù cho điện áp nguồn vào có tăng hay giảm. Tuy nhiên biên độ tăng giảm của điện áp nguồn vào lớn hoàn toàn có thể khiến khối này không hề hoạt động giải trí đúng với nhu yếu. Ví dụ, nếu những linh phụ kiện, vi điều khiển và tinh chỉnh trong mạch của bạn thao tác ở mức điện áp 5V DC, nhưng điện áp đầu ra của khối 1 và 2 lúc này là 12V thì bộ kiểm soát và điều chỉnh điện áp sẽ giảm điện áp này xuống để duy trì độ không thay đổi của điện áp đầu ra .
Cầu chỉnh lưu và nguyên lý hoạt động
Như đã trình diễn ở phần trên, để hiểu nguyên tắc hoạt động giải trí của bộ chỉnh lưu cầu 1 pha gồm 4 diode liên kết với tải, ta cần nghiên cứu và phân tích mạch như sau :
Trong nửa chu kỳ luân hồi ( + ) của dạng sóng AC nguồn vào, diode D1 và D2 sẽ được phân cực thuận, trong khi D3 và D4 được phân cực ngược. Khi điện áp đạt đến ngưỡng của D1 và D2, dòng tải sẽ được đi qua như được màn biểu diễn trên hình với đường màu đỏ .
Trong nửa chu kỳ luân hồi ( – ) của dạng sóng AC nguồn vào, diode D3 và D4 sẽ được phân cực thuận, trong khi D1 và D2 được phân cực ngược. Dòng tải lúc này sẽ chạy qua D3 và D4 .
Ta hoàn toàn có thể thấy rằng trong cả hai chu kỳ luân hồi của điện áp AC nguồn vào, hướng dòng tải đi qua những diode đều giống nhau và chỉ theo một hướng duy nhất. Điều này có nghĩa là dòng điện sẽ chỉ chạy theo một chiều duy nhất, và bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu cầu, dòng điện xoay chiều AC đầu vào sẽ được quy đổi thành dòng điện 1 chiều DC .
Một số loại chỉnh lưu cầu thường gặp
Trong trong thực tiễn Chỉnh lưu cầu hoàn toàn có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau dựa trên những yếu tố như loại phân phối, năng lực tinh chỉnh và điều khiển, thông số kỹ thuật mạch, v.v… Tuy nhiên, chỉnh lưu cầu cơ bản được phân thành hai loại là chỉnh lưu 1 pha và chỉnh lưu 3 pha. Cả hai loại này đều hoàn toàn có thể được phân thành những loại chỉnh lưu trấn áp toàn phần, bán trấn áp và không trấn áp .
Chỉnh lưu 1 pha và chỉnh lưu 3 pha
Chỉnh lưu 1 pha và chỉnh lưu 3 pha là hai loại bộ chỉnh lưu trọn vẹn khác nhau, chúng phụ thuộc vào vào nguồn cung ứng là điện 1 pha hay điện 3 pha .
Bộ chỉnh lưu 1 pha sử dụng 4 diode để chuyển đổi từ nguồn AC sang DC, trong khi bộ chỉnh lưu 3 pha sử dụng đến 6 diode như trong hình vẽ. Tùy vào thành phần linh kiện trong mạch, có thể sử dụng mạch kiểm soát hoặc không kiểm soát, với các thành phần như Diode hay SCR.
Mạch Chỉnh lưu cầu không điều khiển
Mạch chỉnh lưu cầu không điều khiển và tinh chỉnh ( hay còn gọi là cầu Graetz hoặc cầu trực tiếp ) là một mạch điện tử được sử dụng để quy đổi điện áp xoay chiều thành điện áp liên tục. Mạch này được phong cách thiết kế để không có bất kỳ bộ điều khiển và tinh chỉnh nào để trấn áp quy đổi điện áp .
Mạch chỉnh lưu cầu không điều khiển và tinh chỉnh gồm có một tụ điện, một cuộn dây và một bóng đèn. Tụ điện được sử dụng để tàng trữ điện năng, còn cuộn dây và bóng đèn được sử dụng để biến hóa điện áp .
Khi điện áp xoay chiều được đưa vào mạch, tụ điện sẽ được sạc. Sau đó, khi điện áp xoay chiều giảm xuống, tụ điện sẽ giải phóng điện năng và đưa nó đến cuộn dây. Cuộn dây sẽ đổi khác điện áp và đưa nó đến bóng đèn, nơi nó được biến hóa thành ánh sáng .
Mạch chỉnh lưu cầu không điều khiển và tinh chỉnh thường được sử dụng trong những ứng dụng như đèn huỳnh quang và những thiết bị điện tử nhỏ. Tuy nhiên, nó cũng có điểm yếu kém là không hề tinh chỉnh và điều khiển độ sáng của bóng đèn .
Chỉnh lưu cầu không tinh chỉnh và điều khiển ( hay còn gọi là cầu Graetz hoặc cầu trực tiếp ) là một loại mạch chỉnh lưu cầu, trong đó những tụ diode được sắp xếp theo một cấu trúc cầu như mạch cầu chỉnh lưu, nhưng không có điều khiển và tinh chỉnh bằng tín hiệu. Với cầu Graetz, dòng điện chỉ được được cho phép chạy qua mạch một chiều, vì những diode được liên kết theo một cấu trúc cầu, điều này được cho phép dòng điện chạy qua từng nửa chu kỳ luân hồi của tín hiệu điện vào. Tức là, khi tín hiệu điện vào là một sóng vuông có biên độ dương và âm, những diode chỉ được cho phép dòng điện chạy theo một hướng .
Mạch chỉnh lưu cầu Graetz được sử dụng thoáng đãng trong những thiết bị điện tử và mạng lưới hệ thống nguồn phân phối điện, gồm có cả bộ sạc điện thoại cảm ứng, những bộ nguồn điện cho thiết bị âm thanh, đèn LED và những thiết bị điện tử khác .
Mạch Chỉnh lưu cầu có điều khiển
Mạch chỉnh lưu cầu có điều khiển và tinh chỉnh là một loại mạch điện tử được sử dụng để quy đổi điện áp xoay chiều thành điện áp tiếp tục và hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh được. Mạch này được sử dụng phổ cập trong những thiết bị điện tử như điều hòa không khí, máy tính, những thiết bị điện gia dụng, và những ứng dụng công nghiệp .
Mạch chỉnh lưu cầu có điều khiển và tinh chỉnh gồm có một số ít linh phụ kiện chính như tụ điện, cuộn dây, bộ điều khiển và tinh chỉnh và những bóng đèn. Tụ điện được sử dụng để tàng trữ điện năng, còn cuộn dây và bóng đèn được sử dụng để biến hóa điện áp. Bộ điều khiển và tinh chỉnh sẽ điều khiển và tinh chỉnh quy trình quy đổi điện áp và hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh độ sáng của bóng đèn .
Khi điện áp xoay chiều được đưa vào mạch, tụ điện sẽ được sạc và đưa điện năng đến cuộn dây. Bộ điều khiển và tinh chỉnh sẽ tinh chỉnh và điều khiển quy trình đổi khác điện áp và kiểm soát và điều chỉnh độ sáng của bóng đèn theo nhu yếu. Cuối cùng, điện áp được quy đổi thành điện áp liên tục và đưa đến những thiết bị điện tử .
Mạch chỉnh lưu cầu có tinh chỉnh và điều khiển hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh được độ sáng của bóng đèn và hoàn toàn có thể tinh chỉnh và điều khiển bằng cách sử dụng những thiết bị điều khiển và tinh chỉnh từ xa hoặc trải qua những chương trình máy tính. Điều này giúp cho việc sử dụng mạch này trở nên tiện nghi và hiệu suất cao hơn .
Chỉnh lưu cầu có tinh chỉnh và điều khiển, còn được gọi là mạch cầu khá đầy đủ, là một loại mạch chỉnh lưu cầu. Trong mạch này, những tụ diode được sắp xếp theo cấu trúc cầu tương tự như như mạch cầu chỉnh lưu, nhưng có thêm một transistor điều khiển và tinh chỉnh ( thường là transistor MOSFET ) được đặt song song với mỗi diode .
Trong mạch cầu đầy đủ, transistor được sử dụng để điều khiển dòng điện chạy qua mỗi diode, giúp mạch chỉnh lưu hoạt động hiệu quả hơn và giảm thiểu sự tiêu tốn năng lượng so với các loại mạch chỉnh lưu khác.
Khi tín hiệu điện vào mạch, tín hiệu sẽ đi qua một tụ lọc để vô hiệu những yếu tố nhiễu, sau đó đi qua cầu tinh chỉnh và điều khiển để quy đổi thành tín hiệu DC. Khi tín hiệu điện vào quy đổi, transistor điều khiển và tinh chỉnh mở và đóng để tinh chỉnh và điều khiển dòng điện chạy qua mỗi diode, tạo thành dòng điện DC không thay đổi .
Mạch chỉnh lưu cầu có điều khiển và tinh chỉnh được sử dụng thoáng đãng trong những thiết bị điện tử như máy tính, tivi, ổ cứng, những mạng lưới hệ thống nguồn điện TT và những mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển khác, nơi cần cung ứng nguồn năng lượng không thay đổi và hiệu suất cao hơn .
