Bạn đã từng nghe về cầu diode chưa? Đó chính là bộ chỉnh lưu toàn sóng, một linh kiện quan trọng trong ngành điện tử. Điều đặc biệt là nó có khả năng chuyển đổi điện áp xoay chiều AC thành điện áp một chiều DC.
Bạn đang xem: Cầu Diode – Sức mạnh của bộ chỉnh lưu!
Hình ảnh trên cho thấy sơ đồ nguyên lý của cầu diode:
- Bốn điốt từ D1 đến D4 được sắp xếp theo cặp nối tiếp.
- Mỗi nửa chu kỳ, chỉ có hai điốt dẫn dòng điện.
Nửa chu kỳ dương
Trong nửa chu kỳ dương của nguồn cung cấp, điốt D1 và D2 được nối tiếp, trong khi điốt D3 và D4 được phân cực ngược. Dòng điện chạy qua tải như hình dưới đây:
Nửa chu kỳ âm
Trong nửa chu kỳ âm của nguồn cung cấp, điốt D3 và D4 được nối tiếp, trong khi điốt D1 và D2 được chuyển sang trạng thái “TẮT” vì phân cực ngược. Dòng điện chạy qua tải vẫn có chiều như cũ:
Do dòng điện chạy qua tải là chiều một chiều, điện áp rơi trên tải cũng là chiều một chiều. Điện áp một chiều trung bình trên tải là 0.637V. Tuy nhiên, trong thực tế, trong mỗi nửa chu kỳ, dòng điện chạy qua hai điốt thay vì một điốt nên biên độ của điện áp đầu ra là hai lần sụt áp rơi trên diode (2 * 0.7 = 1.4V) nhỏ hơn biên độ đầu vào. Tần số gợn sóng cũng tăng gấp đôi tần số nguồn cung cấp.
Tụ điện lọc nhiễu (san phẳng nhiễu)
Ở phần trước, chúng ta đã thấy rằng bộ chỉnh lưu nửa sóng một pha tạo ra một sóng đầu ra sau mỗi nửa chu kỳ, nhưng việc sử dụng loại mạch này để tạo ra nguồn DC ổn định là không thực tế. Tuy nhiên, bộ chỉnh lưu cầu toàn sóng cho chúng ta giá trị DC trung bình lớn hơn (0.637Vmax) với ít gợn chồng chất hơn, trong khi dạng sóng đầu ra gấp đôi tần số nguồn cung cấp.
Bộ chỉnh lưu với tụ điện làm mịn chuyển đổi đầu ra sóng sin của bộ chỉnh lưu thành điện áp đầu ra một chiều DC trơn tru hơn. Để làm cho sóng đầu ra gần giống một sóng DC hoàn hảo, chúng ta có thể sử dụng các tụ điện lọc nhiễu để làm phẳng sóng đầu ra.
Tụ lọc nhiễu 5uF
Biểu đồ màu xanh lam trên cho thấy kết quả của việc sử dụng tụ điện lọc nhiễu 5.0uF trên đầu ra của bộ chỉnh lưu. Trước đây, điện áp tải theo dạng sóng đầu ra được chỉnh lưu tới 0 volt. Nhưng với tụ điện 5uF này, nó giữ điện áp trên tải cho đến khi tụ điện sạc lại một lần nữa trên độ dốc dương tiếp theo của xung DC.
Tuy nhiên, để đạt được kết quả tối ưu, chúng ta cần chọn giá trị tụ lọc nhiễu phù hợp và lưu ý về điện áp làm việc của tụ và giá trị điện dung của nó.
Tụ lọc nhiễu 50uF
Ở đây, chúng ta đã tăng giá trị của tụ điện lọc nhiễu lên 50uF. Điều này đã làm giảm độ gợn sóng và tăng điện áp phóng điện tối thiểu từ 3.6 volt lên 7.9 volt. Tuy nhiên, khi trở kháng tải giảm, dòng tải tăng lên làm cho tụ điện phóng điện nhanh hơn giữa các xung sạc.
Điều này có nghĩa là việc sử dụng một tụ điện lớn hơn và tụ tích điện có thể giảm bớt ảnh hưởng của việc cung cấp một tải nặng. Tụ điện lọc nhiễu thông thường sử dụng là loại điện phân nhôm có giá trị điện dung từ 100uF trở lên.
Với những ứng dụng đa dạng trong thực tế như nguồn xung, bộ chỉnh lưu điện, sạc điện thoại và các thiết bị âm thanh, cầu diode là một linh kiện không thể thiếu trong ngành điện tử.
Vậy, bạn đã hiểu rõ về cầu diode chưa? Nếu bạn đam mê điện tử, hãy tìm hiểu thêm về nó trên trang web Izumi.Edu.VN.
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện
