Trong một bộ nguồn điện tử luôn có nhiều phần tử khác nhau tạo thành, đặc biệt không thể thiếu nhạc chỉnh lưu cầu. Vậy mạch chỉnh lưu cầu là gì? Sơ đồ mạch cũng như nguyên lý của các chỉnh lưu cầu như thế nào? Tất cả sẽ được Mindovermetal giải đáp ngay sau đây.
Mục lục nội dung
Mạch chỉnh lưu cầu là gì?
Mạch chỉnh lưu cầu chính là bộ chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) sang dòng một chiều (DC) để giúp kiểm soát và điều chỉnh đầu vào AC thành đầu ra DC. Thông thường cầu chỉnh lưu được áp dụng vào trong các mạch nguồn cung cấp điện áp DC cần thiết cho các linh kiện, hoặc thiết bị điện tử.
Để có thể lựa chọn ra bộ chỉnh lưu phù hợp nhất, người ta sẽ dựa vào yêu cầu của tải hiện tại. Những thông số được tính đến như: yêu cầu lắp đặt, thông số linh kiện, dải nhiệt độ, dòng chuyển tiếp, điện áp sự cố, dòng điện chạy qua mạch,… cùng với 1 vài thông số khác được tính trong quá trình chọn nguồn cung cấp chỉnh lưu cho mạch điện tử thích hợp.
Các loại chỉnh lưu thường gặp
Để có thể phân loại các chỉnh lưu cầu, người ta sẽ dựa vào các yếu tố như sau: Cấu hình mạch, năng lực tinh chỉnh và điều khiển, loại cung ứng,… Đa số các chỉnh lưu cầu được phân thành 2 loại. Gồm chỉnh lưu 1 pha và chỉnh lưu 3 pha. Cả 2 loại này được phân chia thành 3 chỉnh lưu, bao gồm: trấn áp toàn phần, bán trấn áp và không trấn áp.
Chỉnh lưu 1 pha và chỉnh lưu 3 pha
Nguồn cung cấp 1 pha hay 3 pha sẽ quyết định các bộ chỉnh lưu này. Trong bộ chỉnh lưu cầu 1 pha sẽ có gồm 4 diode để có thể chuyển từ nguồn Ac sang DC. Trong khi đó bộ 3 pha lại có đến 6 diode. Như vậy, việc sử dụng mạch kiểm soát hay không kiểm soát còn tùy thuộc vào Diode hay SCR.
Chỉnh lưu cầu không điều khiển
Bộ chỉnh lưu cầu không điều khiển này sẽ sử dụng diode để có thể chỉnh lưu nguồn vào giống như trên hình. Diode vốn là linh phụ kiện đơn hướng, do đó chỉ cho phép dòng điện chạy theo 1 chiều. Đồng thời không cho phép hiệu suất biến hóa tùy vào nhu yếu của tại. Do đó mà chỉnh lưu cầu không điều khiển thường được sử dụng ở trong các mạch nguồn cung ứng cố định và thắt chặt
Chỉnh lưu cầu có điều khiển
Ở trong bộ chỉnh lưu cầu có điều khiển, các linh phụ kiện thường được sử dụng gồm: SCR; Mosfet; IGBT,… thay cho việc sử diode không điều khiển và tinh chỉnh. Các linh phụ kiện này được dùng vào việc biến hóa hiệu suất đầu ra ở các mức điện áp khác nhau. Như vậy hiệu suất đầu ra khi tải được biến hóa 1 cách thích hợp.
Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu
Một sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu sẽ có tổng các thiết bị khác nhau. Bao gồm: máy biến áp, bộ lọc, cầu diode, bộ điều chỉnh. Những khối này đều được gọi chung là nguồn cung cấp DC cho các thiết bị điện tử.
Khối đầu tiên chính là 1 biến áp. Biến áp này có nhiệm vụ thay đổi biên độ của điện áp đầu vào. Đa số các mạch điện tử đều sử dụng biến áp 220V/12V để giúp giảm điện áp xoay chiều đầu vào từ 220V xuống còn 12V.
Khối tiếp theo chính là một bộ chỉnh lưu cầu diode sử dụng 4; hoặc nhiều diode tùy thuộc vào từng loại bộ chỉnh lưu cầu. Khối này có nhiệm vụ tạo ra dòng điện một chiều DC. Vì biên độ điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu vẫn còn dao động. Để đưa được nguồn DC đầu ra ổn định thì việc lọc là điều cần thiết. Việc lọc được thực hiện bởi một hoặc nhiều tụ điện gắn trên tải giúp làm mịn; giảm tối đa độ gợn biên độ điện áp đầu ra. Giúp cho điện áp DC được ổn định.
Khối cuối cùng của nguồn cung cấp DC là một bộ điều chỉnh điện áp đầu ra. Ví dụ, vi điều khiển trong mạch của bạn làm việc ở mức điện áp 5V DC; nhưng đầu ra lúc này là 16V. Để có thể giảm được điện áp này và duy trì mức độ ổn định của điện áp đầu ra mà không có sự thay đổi ở điện áp đầu vào, thì bộ điều chỉnh điện áp sẽ có nhiệm vụ làm việc này.
Nguyên lý hoạt động của cầu chỉnh lưu
Để có thể hiểu được nguyên lý hoạt động của cầu chỉnh lưu. Trước hết cần phải phân tích mạch dưới đây:
Trong nửa chu kỳ (+) của diode dạng sóng AC đầu vào D1 và D2 được phân cực thuận; còn D3 và D4 phân cực ngược. Khi điện áp được đến điện áp ngưỡng của D1 và D2; lúc này dòng tải sẽ được đi qua như hiển thị ở hình với đường dẫn màu đỏ.
Ở nửa chu kỳ (-) của dạng sóng AC đầu vào, Diode D3 và D4 sẽ được phân cực thuận; D1 và D2 phân cực ngược. Dòng tải lúc này sẽ chạy qua D3 và D4.
Có thể thấy được rằng là với cả 2 chu kỳ của điện áp AC đầu vào; thì hướng dòng tải đều giống nhau khi đi qua diode và đều theo 1 hướng, có nghĩa là dòng điện đi theo 1 chiều. Do đó, bằng việc sử dụng 1 bộ chỉnh lưu cầu thì dòng điện xoay chiều AC đầu vào sẽ được chuyển đổi thay dòng điện 1 chiều DC.
Như vậy với những thông tin ở trên đã giúp bạn biết được mạch chỉnh lưu cầu là gì. Cũng như biết được về sơ đồ; và nguyên lý hoạt động của nó. Mindovermetal hy vọng rằng bài viết này sẽ giúp ích cho bạn trong việc học tập hay xây dựng mạch điện tử.
