Giáo trình Điện tử công nghiệp (Nghề Vận hành nhà máy thuỷ điện)

Các linh kiện điện tử thụ động Trong mạch điện, trạng thái điện của một linh kiện hay phần tử được thể hiện bởi hai thông số trạng thái là điện áp đặt trên linh kiện và dòng điện chạy q

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

NGHÀNH/ NGHỀ: VẬN HÀNH NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số:…./QĐ-CĐLC ngày … tháng … năm 20

của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Lào Cai

LỜI GIỚI THIỆU

Tiến bộ khoa học kỹ thuật đã từng ngày đổi mới các phần tử các mạch điều khiển trong từng máy riêng lẻ cũng như công nghệ sản xuất của nhiều lĩnh vực khác nhau

Điện tử công nghiệp ngày nay không chỉ bó hẹp trong lĩnh vực công nghiệp mà còn có mặt ở hầu hết các lĩnh vực kinh tế khác nhau, khi chúng ta phấn đấu xây dựng một nền kinh tế theo phương thức công nghiệp hóa Vì vậy giáo trình Điện tử công nghiệp là một nội dung học tập không thể thiếu của những ngành có liên quan đến vận hành, quản

lý, sửa chữa các máy móc, trang bị và dây chuyền công nghệ

Nội dung giáo trình gồm 4 chương

Chương 1: Tổng quan về điện tử công nghiệp

Chương 2: Mạch chỉnh lưu

Chương 3: Các bộ khuếch đại

Chương 4: Các bộ biến đổi điện áp xoay chiều

Nội dung của giáo trình khá rộng, vì vậy tùy theo yêu cầu ngành học mà có thể đi sâu và chương này và có thể tìm hiểu khái quát ở chương kia

Trong quá trình biên soạn bản thân tôi đã cố gắng trình bày các nội dung một cách đơn giản dễ hiểu nhất, để người đọc có thể tự học

Giáo trình biên soạn cho đối tượng học sinh sinh viên học nghề tại các trường chuyên nghiệp

Trong quá trình biên soạn bản thân tôi cố gắng cập nhật những tiến bộ khoa học được áp dùng vào trong thực tế sản xuất và diễn đạt một cách đơn giản, dễ hiểu nhất Tuy nhiên vẫn không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy rất mong sự đóng góp của đồng nghiệp, bạn

bè và các em học sinh sinh viên để giáo trình được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn

Lào Cai, ngày … tháng … năm……

Tác giả: Phạm Thị Huê

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHI ỆP 6

1.1.1 Điện tử công nghiệp 6

1.1.2 Đặc tính cơ bản của các phần tử bán dẫn công suất 6

1.2.CÁC LINH KIỆN CHUYỂN MẠCH TRONG ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6

1.2.1 Các linh kiện điện tử thụ động 6

1.2.2 Các linh kiện điện tử tích cực 15

CHƯƠNG 2: MẠCH CHỈNH LƯU 24

2.1 MẠCH CHỈNH LƯU KHÔNG ĐIỀU KHIỂN 24

2.1.1 Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ 24

2.1.2 Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ 25

2.1.3 Mạch chỉnh lưu ba pha hình tia 26

2.1.4 Mạch chỉnh lưu ba pha hình cầu 27

2.2 MẠCH CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN 28

2.2.1 Giới thiệu chung 28

2.2.1 Chỉnh lưu có điều khiển một pha nửa chu kỳ 29

CHƯƠNG 3: CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI 33

3.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 33

3.1.1 Nguyên lý chung xây dựng một tầng khuếch đại 33

3.1.2 Các tham số cơ bản của tầng khuếch đại 33

3.1.3 Các chế độ làm việc của tầng khuếch đại 34

3.1.4 Hồi tiếp trong phản hồi 34

3.2 TẦNG KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR BIPOLAR 34

3.2.1 Tầng khuếch đại Emitơ chung (EC) 34

3.2.2 Tầng khuếch đại Colectơ chung (CC) 35

3.2.3 Tầng khuếch đại Bazơ chung BC 36

3.3 GHÉP GIỮA CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI 37

3.3.1 Lý do ghép tầng 37

3.3.2 Ghép tầng dùng tụ điện 38

3.3.3 Ghép tầng bằng máy biến áp 39

3.4 KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT 40

3.4.1 Khuếch đại công suất chế độ A 41

3.4.2 Khuếch đại công suất chế độ B 42

3.5 KHUẾCH ĐẠI DÙNG VI MẠCH THUẬT TOÁN 44

3.5.1 Khái niệm chung 44

3.5.2 Một số ứng dụng của khuếch đại thuật toán 46

CHƯƠNG 4: CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 52

4.1 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHI ỀU MỘT PHA 52

4.1.1 Trường hợp tải thuần trở (R) 52

4.1.2 Trường hợp tải thuần cảm ( L) 54

4.1.3 Trường hợp tải RL 56

4.2 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHI ỀU BA PHA 58

4.2.1 Trường hợp tải thuần trở R 58

4.2.2 Trường hợp tải thuần cảm L 59 4.2.3 Trường hợp tải RL nối tiếp 60

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Môn học: Điện tử công nghiệp

Mã môn học: MH 13

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:

- Vị trí môn học: Môn học được bố trí sau khi học xong môn học Kỹ thuật điện và

Kỹ thuật an toàn

- Tính chất môn học: Điện tử công nghiệp là môn học chuyên môn nghề

- Ý nghĩa và vai trò của môn học: Giúp người học nhận biết được các linh kiện, biết đo và kiểm tra các linh kiện điện tử, đồng thời lắp và khảo sát được một số mạch có ứng dụng các linh kiện điện tử cơ bản

Mục tiêu của môn học:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP

Mục tiêu

- Trình bày được các khái niệm chung về điện tử công nghiệp

- Nhận biết được các linh kiện chuyển mạch dùng trong điện tử công nghiệp

- Đo, đọc và kiểm tra được một số linh kiện chuyển mạch thông dụng

- Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc trong học tập

Nội dung chính

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHI ỆP

1.1.1 Điện tử công nghiệp

Điện tử công nghiệp là môn học chuyên tìm hiểu quá trình xử lý và lắp đặt các mạch điện tử

Người học môn Điện tử công nghiệp thường được bố trí làm việc ở các nhà máy hoặc phân xưởng, các công ty, doanh nghiệp điện, điện tử Làm việc trong các tổ cơ điện, phòng bảo dưỡng bảo trì thiết bị điện của các nhà máy, xí nghiệp

1.1.2 Đặc tính cơ bản của các phần tử bán dẫn công suất

Phần tử bán dẫn đóng cắt với kích thước nhỏ nhưng chịu được điện áp, dòng điện càng lớn và tổn hao công suất thấp

1.2.CÁC LINH KIỆN CHUYỂN MẠCH TRONG ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 1.2.1 Các linh kiện điện tử thụ động

Trong mạch điện, trạng thái điện của một linh kiện (hay phần tử) được thể hiện bởi hai thông số trạng thái là điện áp đặt trên linh kiện và dòng điện chạy qua nó

Các phần tử tạo ra điện áp hay dòng điện gọi là nguồn điện áp (nguồn áp) hay nguồn dòng điện (nguồn dòng) Các phần tử không tạo được điện áp hay dòng điện gọi là các phần tử tiêu thụ điện (các phụ tải)

Tùy theo yêu cầu sử dụng, các linh kiện được chế tạo dưới nhiều dạng khác nhau

và có những đặc tính kỹ thuật tương ứng với lĩnh vực sử dụng

Các linh kiện điện tử thụ động gồm: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm

1.2.1.1.Điện trở

+ Điện trở trong mạch được dùng để điều chỉnh thiên áp; hạn chế dòng điện; điều chỉnh độ khuyếch đại; tạo thành mạch hằng số thời gian; làm phụ tải cho mạch; tạo nhiệt,

ổn định nhiệt; và nhiều chức năng khác

+ Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện Nếu vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn

+ Giá trị điện trở không phụ thuộc vào tần số dòng điện, nghĩa là giá trị điện trở không thay đổi khi dùng ở mạch một chiều cũng như xoay chiều

+ Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của dây, được

tính theo công thức sau:

l: là chiều dài dây dẫn

S : là tiết diện dây dẫn

R : là điện trở đơn vị là Ohm + Khi sử dụng điện trở cần quan tâm đến các thông số sau :

- Giá trị điện trở

- Sai số của điện trở (tính theo %) hay độ chính xác của điện trở

- Công suất tối đa cho phép (mà điện trở tiêu thụ)

- Các tham số về đặc điểm cấu tạo, vật liệu chế tạo

+ Điện tở được chia làm 2 loại :

* Cấu tạo :

Điện trở than được chế tạo bằng cách cho bột than trộn với keo được ép thành thỏi, hai đầu đưa ra 2 dây gọi là chân điện trở Loại này rẻ nhưng độ chính xác thấp

Điện trở than phun : Bột than được phun theo rãnh trên ống sứ Loại này dùng phổ

biến vì độ chính xác cao hơn

Điện trở dây quấn: Dây kim loại có điện trở suất cao được quấn trên ống cách

điện rồi tráng men phủ toàn bộ hoặc chừa một khoảng để dịch một con chạy trên thân điện trở nhằm điều chỉnh trị số Cũng có loại điện trở dây quấn không phủ men

Điện trở dây quấn có nhiều vòng dây nên gây ra cảm kháng Để giảm và trừ khử cảm kháng này người ta dùng 2 cách: hoặc quấn dây trên tấm cách điện thật dẹt, hoặc quấn chập đôi để 2 vòng dây cạnh nhau có dòng điện chạy ngược chiều

Điện trở dây quấn chịu được công suất tiêu tán lớn, bền và chính xác nhưng giá thành cao

Biến trở: Là điện trở dây quấn hay than phun hình vòng cung, trên đó có một con chạy có thể thay đổi vị trí khi xoay trục Biến trở thường có 3 đầu ra, đầu giữa thường ứng với con chạy

Con chạy chia điện trở vòng cung thành 2 phần: 1 và 2 Tùy theo vị trí con chạy

mà các điện tở phần 1 và phần 2 tăng hoặc giảm và ta có thể sử dụng tùy theo cách nối đầu ra Biến trở làm nhiệm vụ phân áp gọi là chiết áp

* Ký hiệu

a b Hình 1.2: Ký hiệu điện trở (a) biến trở (b)

* Cách đọc điện trở

- Đọc trực tiếp: Một số điện trở thường là điện trở có công suất lớn, được nhà sản

xuất ghi giá trị điện trở và công suất tiêu tán cho phép trực tiếp lên thân điện trở

Vì thân điện trở nhỏ nên khó ghi được nhiều số và đơn vị Vì vậy người ta thống

nhất đơn vị là  Để tránh ghi nhiều số người ta quy định chỉ ghi 1 số có 3 chữ số Trong

đó 2 số đầu là 2 số của trị số điện trở Số thứ 3 là số các số 0 thêm vào tiếp theo bên phải

của 2 số trước

VD: 102 = 1000 

- Đọc theo mã vạch màu: Tuân thủ theo bảng quy ước mã màu quốc tế như sau:

Bảng 1.1 Bảng quy ước mã màu

+ Bước 1: Chỉnh thang đo về vị trí đo điện trở x1; x10; x100

+ Bước 2: Chỉnh KHÔNG thang đo bằng cách chập hai đầu que đo rồi chỉnh chiết

áp để kim đồng hồ chỉ giá trị không

+ Bước 3 : Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số điện trở

Giá trị đo được = chỉ số kim chỉ thị x thang đo

Ví dụ: Để thang x100 và giá trị kim chỉ là 27 khi đó giá trị điện trở là

- Đối với các điện trở nằm trong mạch điện thì ta cũng đọc trị số và đo như bình thường Kết quả thường có giá trị nhỏ hơn hoặc bằng giá trị ghi trên thân Để có kết quả chính xác ta có thể tháo 1 chân ra khỏi vỉ mạch hoặc tháo hẳn ra ngoài để đo Điện trở màng than thường hỏng ở dạng tăng trị số, không hỏng ở dạng giảm trị số

- Đối với các điện trở nhiệt khi đo kiểm tra ta phải tác động nhiệt độ bằng cách dùng mỏ hàn nung nóng điện trở lên nếu trị số thay đổi được theo nhiệt độ thì trở kiểm tra vẫn tốt

- Đối với biến trở thì ta đo chân giữa với chân cạnh và điều chỉnh nếu thấy kim thay đổi đều thì biến trở kiểm tra là tốt, nếu kim giật cục lên thì biến trở hỏng, biến trở thường hư hỏng ở dạng bụi bẩn gây tiếp xúc không tốt (rỗ màng than) gây ra nhiễu khi điều chỉnh

Khi biến trở tiếp xúc không tốt gây nhiễu khi điều chỉnh thì ta xử lý bằng cách tra dầu cách điện

Khi đo điện trở ta sử dụng nguồn pin bên trong của đồng hồ thông qua que đo đặtlên điện trở để nối kín mạch làm quay khung dây do vậy chỉ được đo điện trở khi trong mạch không có điện (đo nguội) Hai đầu que đo được đấu với nguồn Pin của đồng hồ như sau:

Que đỏ của đồng hồ nối với cực âm của nguồn Pin

Que đen của đồng hồ nối với cực dương của nguồn Pin

1.2.1.2 Tụ điện

a, Cấu tạo:

Hai vật dẫn thường là hai tấm kim loại đặt gần nhau và cách điện nhau tạo thành

một tụ điện Các tấm kim loại gọi là bản cực của tụ điện

Hình 1.3: Cấu tạo tụ điện Tùy theo chất cách điện giữa hai bản cực mà tụ được chia thành nhiều loại: Tụ không khí, tụ giấy, tụ mi ca, tụ dầu, tụ gốm, tụ sứ, tụ hóa,

b, Đặc điểm, hình dạng :

Đặc điểm

Điện dung của tụ điện tăng theo điện tích đối diện giữa hai bản cực, nên để tăng điện dung phải tăng diện tích bản cực Khi đó, kích thước sẽ tăng Để kích thước gọn lại, người ta làm hai bản cực là hai lá kim loại đặt xen kẽ giữa hai bản giấy cách điện rồi cuộn tròn lại như hình vẽ

+ Khi sử dụng tụ cần quan tâm đến các thông số sau:

- Giá trị điện dung

- Sai số của điện dung (%)

Trường hợp 1: Cách đọc này áp dụng cho tụ có kích thước lớn như tụ hoá, tụ mica

Ví dụ: trên thân tụ hoá có ghi 1000 uF -10V, +850C nghĩa là tụ có điện dung 1000 uF, điện áp một chiều lớn nhất mà tụ chịu được là 10V và nhiệt độ cao nhất mà không bị hỏng là 850C

Trường hợp 2: Cách đọc này dùng cho tụ có kích thước nhỏ, gồm các số và chữ với một số kiểu quy ước như sau

Với loại tụ ký hiệu bằng 3 chữ số và 1 chữ cái:

- Đơn vị là pF

- Các chữ số đầu chỉ giá trị thực

- Chữ số cuối cùng chỉ số số 0 thêm vào

- Chữ in hoa chỉ dung sai

Ví dụ: Đọc giá trị của tụ trên thân ghi 225J250V

Vậy tụ có giá trị: 2200000 ± 5%.2200000 (pF)

Lưu ý: Trong trường hợp tụ có giá trị chính xác thì không có phần chữ cái

+ Đọc thông qua mã vạch màu Đọc tương tự như đọc điện trở

Lưu ý: Các tụ thông thường là loại không phân cực Tụ hóa là tụ có cực tính và khi làm việc phải nối đúng cực tính, nếu nối ngược tụ sẽ hỏng

* Đo và kiểm tra tụ điện

Thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Chọn thang đo điện trở x1, x10

Bước 2: Chỉnh KHÔNG thang đo

Bước 3: Đặt 2 đầu que đo vào hai cực của tụ điện – quan sát kim đồng hồ

Bước 4: Kết luận

- Nếu kim lên rồi trở về ∞ → tụ tốt

- Nếu kim lên rồi đứng yên hoặc trở về cách ∞ một khoảng → tụ bị khô hoặc bị rò

- Nếu kim lên rồi về 0 → tụ bị nối tắt

+ Đối với tụ thường có trị số từ 103 trở xuống khi bật về thang ôm X10K đo vào

tụ nếu thấy kim không lên là tốt

d, Quá trình nạp và phóng điện của tụ

Hình 1.6: Quá trình nạp (a), phóng điện của tụ(b) Đóng khóa K về vị trí 1, tụ C được nạp điện từ nguồn điện áp U qua điện trở R Lúc đầu Uc = 0 nên dòng điện nạp ic là lớn nhất:

i c = iR =

R

U

(1.2) Trong quá trình nạp thì uc tăng dần và dòng nạp giảm dần vì:

Ic = iR =

R

u U R

 (1.3) Đường biểu diễn iC và uC theo hình mũ như hình b và phụ thuộc vào thông số R,

C

Thời gian nạp đầy của tụ tăng khi R tăng và C tăng Tích RC gọi là hằng số thời gian của mạch

C R.



 (1.4)

Khi đóng khóa K về vị trí 2, tụ C sữ phóng điện qua R từ +C qua –C Dòn phóng

Cuộn cảm là cuộn dây dẫn điện có lõi bằng chất sắt từ hay không có lõi

d, Ký hiệu, hình dạng và cách đo cuộn dây

Dòng một chiều không đổi chạy qua cuộn cảm sẽ sinh ra một từ trường không đổi Dòng một chiều biến thêm hoặc dòng xoay chiều qua cuộn cảm sẽ sinh ra một từ trường biến thiên Từ trường này gây ra sức điện động cảm ứng trong cuộn dây Dòng tự cảm có xu hướng chống lại sự biến thiên của dòng điện chính đã sinh ra nó Khi dòng điện trong cuộn cảm tăng lên, dòng tự cảm ngược chiều làm dòng điện cuộn cảm tăng chậm Khi dòng điện trong cuộn cảm giảm xuống, dòng tự cảm cùng chiều làm dòng điện cuôn cảm giảm chậm

- Do có sức điện động tự cảm khi cho dòng xoay chiều hay dòng một chiều biến thiên chạy qua cuộn cảm, nên đối với cuộn cảm ngoài điện trở do điện trở R của dây quấn tạo ra còn có trở kháng do tự cảm gây ra gọi là cảm kháng

X L = 2 fL (1.7)

Trong đó: f – tần số lưới điện, Hz

L – độ tự cảm cuộn dây, H

XL – cảm kháng của cuộn dây, 

Tổng trở toàn bộ của cuộn cảm sẽ là:

Z = 2 2

L X

R  (1.8)

Với dòng một chiều không đổi thì XL =0 và Z = R Như vậy, đối với dòng một chiều và dòng biến đổi tần số thấp thì cuộn cảm có tống trở nhỏ, còn đối với dòng biến đổi tần số cao thì cuộn cảm có tổng trở lớn

Bước 1: Chọn thang đo điện trở x1; x10 hoặc x1k

Bước 2: chỉnh KHÔNG thang đo

Bước 3: Đặt hai đầu que đo đồng hồ vào hai đầu cuộn dây

Bước 4: Kết luận

Nếu kim chỉ 0 ôm thì cuộn dây bị chạm chập

Nếu kim chỉ ∞ ôm thì cuộn dây bị đứt

Nếu kim chỉ giá trị điện trở nào đó thì cuộn dây tốt

1.2.2 Các linh kiện điện tử tích cực

Hình 1.7: Cấu tạo(a), ký hiệu (b)

* Nguyên lý làm việc của diode:

Khi diode được phân cực thuận nghĩa là cực dương của nguồn nối với a nôt, cực

âm của nguồn nối với ka tốt khi đó diode dẫn dòng qua tải Trị số dòng điện phụ thuộc vào điện trở của tải và của mạch điện

Hình 1.8: Phân cực thuận diode

D

Rt +

-

Khi diode phân cực ngược nghĩa là cực dương của nguồn nối với ka nôt, cực âm của nguồn nối với anốt khi đó diode không dẫn dòng qua tải

Hình 1.9: Phân cực ngược diode Thực tế trong trường hợp này, vẫn có một dòng điện nhỏ qua diode theo chiều từ

K sang A gọi là dòng điện ngược hay là là dòng điện rò

Vậy diode chỉ cho dòng điện chạy qua từ A sang K khi phân cực thuận và không cho dòng điện chạy qua theo chiều ngược lại

Đặc tính Vôn – Am pe của diode

Một số tính chất của diode trong quá trình làm việc có thể được giải thích thông qua việc xem xét đặc tính vôn-ampe của diode trên hình vẽ

D

i

0 D

Đặc tính gồm hai phần, đặc tính thuận nằm trong góc phần tư I tương ứng với UAK

> 0, đặc tính ngược nằm trong góc phần tư III tương ứng với UAK < 0

Trên đường đặc tính thuận, nếu điện áp anôt-catôt tăng dần từ 0 đến khi vượt qua ngưỡng điện áp UD0 cỡ 0,6 – 0,7 V, dòng có thể chảy qua diode Dòng điện ID có thể thay đổi rất lớn nhưng điện áp rơi trên diode UAK hầu như ít thay đổi Như vậy đặc tính thuận của diode đặc trưng bởi tính chất có điện trở tương đương nhỏ

Trên đường đặc tính ngược, nếu điện áp UAK tăng dần từ 0 đến giá trị Ung.max, gọi

là điện áp ngược lớn nhất thì dòng điện qua diodevẫn có giá trị rất nhỏ, gọi là dòng rò, nghĩa là diode cản trở dòng điện theo chiều ngược Cho đến khi UAK đạt đến giá trị

Ung.max thì xảy ra hiện tượng dòng qua diode tăng đột ngột, tính chất cản trở dòng điện

D

Rt

- +

ngược của diode bị phá vỡ Quá trình này không có tính đảo ngược, nghĩa là nếu lại giảm điện áp trên anôt-catôt thì dòng điện vẫn không giảm Ta nói diode đã bị đánh thủng

Trong thực tế, để đơn giản cho việc tính toán, người ta thường dùng đặc tính khi dẫn dòng, tuyến tính hoá diode như được biểu diễn trên hình b Đặc tính này có thể biểu diễn qua công thức:

u DU D.0r D.I D (1.9)

Trong đó:

D D

I

U r





 là điện trở tương đương của diode khi dẫn dòng

Đặc tính vôn-ampe của các diode thực tế sẽ khác nhau, phụ thược vào dòng điện cho phép chạy qua diode và điện áp ngược lớn nhất mà diode có thể chịu được Tuy nhiên để phân tích sơ đồ các bộ biến đổi thì một đặc tính lý tưởng cho trên hình c được sử dụng nhiều hơn cả Theo đặc tính lý tưởng, diode có thể cho một dòng điện bất kỳ chạy qua với sụt áp trên nó bằng 0 Nghĩa là, theo đặc tính lý tưởng, diode có điện trở tương đương khi dẫn bằng 0 và khi khoá bằng 

* Cách đo và kiểm tra diode

Bước 1: Chọn thang đo của VOM ở thang đo điện trở (x10 hay x100)

Bước 2: Đặt hai đầu que đo vào hai đầu diode ta nhận được điện trở R1

Bước 3: Đảo lại phép đo ở bước 2, ta nhận được điện trở R2

Bước 4: Kết luận

Nếu hai phép đo trên cho hai giá trị điện trở khác xa nhau thì diode tốt

Nếu R1 = R2 = 0 Ôm thì diode bị chập

Nếu R1 = R2 = ∞ Ôm thì diode bị đứt

Nếu R1 ≠ R2 thì diode còn tốt khoảng 75%

Bước 5: Xác định cực A, K của Diode khi biết diode đó tốt

Trong hai phép đo trên, tìm lại phép đo cho giá trị điện trở nhỏ, que đen ở đâu thì

đó là A, cực còn lại là cực K

Lưu ý: Thực chất của phép đo trên là ta tiến hành phân cực cho diode Dùng nguồn Pin

trong VOM để cấp nguồn cho diode với que Đen nối với + Pin, que đỏ nối với - Pin

Phân cực thuận: Đặt que đen vào A, que đỏ vào K cho giá trị điện trở nhỏ

Phân cực ngược: Đặt que đen vào K, que đỏ vào A được giá trị điện trở lớn

Nếu diode tốt thì ở bước phân cực ngược mà VOM để ở thang x1 kim không lên

do điện trở lớn Muốn quan sát giá trị điện trở ta phải tăng thang đo lên x100, x1k

Ở lần kim lên đọc ở thang thứ ba từ dưới lên phải được (0,6; 0,7; 0,8)V thì diode mới tốt

Đối với diode phát quang thường đo ở thang x10 vì đo ở thang x1 thì diode sẽ dễ cháy Trong trường hợp đo thang x10 không lên khi đó ta huyển về thang x1 để đo

- Miền thứ hai của Transistor được gọi là miền Base, miền này được pha với nồng

độ tạp chất nhỏ nhất Cực nối với miền này được gọi là cực Base, (ký hiệu: B)

- Miền thứ nhất của Transistor được gọi là miền Colector, miền này được pha với nồng độ tạp chất trung bình Cực nối với miền này được gọi là cực Colector (ký hiệu: C)

* Phân loại

- Loại Transistor PNP được gọi là Transistor thuận, gồm 1 miếng bán dẫn N ở giữa và 2 miếng bán dẫn P ở 2 bên Ký hiệu với mũi tên ở cực E có chiều đi vào chỉ chiều đi của dòng điện trong chất bán dẫn (hình a)

- Loại Transistor NPN được gọi là Transistor ngược, gồm 1 miếng bán dẫn P ở giữa và 2 miếng bán dẫn N ở 2 bên Ký hiệu với mũi tên ở cực E có chiều đi ra chỉ chiều

đi của dòng điện trong chất bán dẫn (hình b)

Hình 1.11: Cấu tạo, ký hiệu transistor

a) Transistor thuận; b) Transistor ngược

* Nguyên lý làm việc ( Xét đối với transisitor ngược NPN)

Nguồn E1 phân cực thuận cho cho tiếp giáp J1, nguồn E2 phân cực ngược cho tiếp giáp J2 và phân cực thuận cho tiếp giáp J1

Hình 1.12: Nguyên lý làm việc transistor ngược

J1 phân cực thuận nên có dòng IB chạy từ B sang E J2 phân cực ngược bởi E2 nhưng E2>> E1 nên điện trường do E2 tạo ra khá mạnh Mà cực gốc mỏng nên một số điện tử tự do từ E sang B, còn lại phần lớn vượt qua cực gốc qua tiếp giáp J2 tới cực C

về dương nguồn E2 Vì vậy dòng Ic qua phụ tải Rt tạo ra

Dòng E1 qua B, E gọi là dòng điều khiển, dòng E2 qua tải gọi là dòng tải, nên ta

có IE = IC +IB

Khi UBE tăng thì IB tăng, IC tăng và ngược lại Một lượn thay đổi nhỏ của IB cũng lam thay đổi một lượng lớn IC nên transistor có tác dụng khuếch đại

Nếu đảo cực tính UBE thì transistor không thể làm việc được và dòng IC=0

+ Xét tương tự đối với transistỏ thuân PNP

* Cách đo và kiểm tra

+ Tìm cực B :

Dùng đồng hồ vạn năng để ở thang đo điện trở nấc X1, hoặc X10 hoặc X100 Cố định một que đo vào một chân bất kỳ trong 3 chân của Transistor Que đo kia lần lượt đo đến hai chân còn lại (như vậy có 6 phép đo) Trong 6 phép đo đó, nếu Transistor tốt thì chỉ có hai phép đo cho giá trị điện trở tương đương nhau

* Transito thuận (PNP) :

- Xác định cực B: Bật đồng hồ về thang x1hoặc x10 rồi đo ngẫu nhiên vào ba chân của bóng dừng lại ở phép đo kim lên lúc này que đỏ đang ở cực B cố định que đỏ và đảo que đen sang chân còn lại thì kim phải lên bằng so với lần đo trước

Xác định cực CE Bật đồng hồ trên thang ôm x10k đo ngẫu nhiên hai lần có đảo que vào C và E sẽ có một lần kim lên ít và một lần kim không lên, ta lấy phép đo ở làn kim không lên lúc này que đen đang ở E, que đỏ đang ở C

- Xác định cực B: Bật đồng hồ về thang ôm x1 hoặc x10 rồi đo ngẫu nhiên vào ba chân, dừng lại ở lần kim lên lúc này que đen đang ở B Cố định que đen, que đỏ đo vào chân còn lại thì kim phải lên bằng với lần đo trước

- Xác định C, E: Bật đồng hồ ở thang ôm x10k đo hai lần có đảo que vào C và E Lấy phép đo ở lần kim không lên, lúc này que đen đang ở C, que đỏ đang ở E

Xác định theo cách trên chỉ xác định được một số Transistor như C828, D671, Đối với một số loại transistor khác để xác định chân C, E của hai loại Transistor ta tiến hành thực hiện như sau:

Hình 1.13: Sơ đồ xác định chân transistor

1.2.2.3 Thyristor (SCR)

* Cấu tạo, kí hiệu

Là linh kiện gồm 4 lớp bán dẫn ghép liên tiếp lại với nhau đưa ra 3 chân A, K, G như hình 1.13 A nốt gắn với P1; K tốt gắn với N2; cực điều khiển gắn với P2

a b

Hình 1.13: Cấu tạo, ký hiệu Thyristor

a) Cấu tạo; b) ký hiệu

* Nguyên lý làm việc

Khi phân cực thuận cho SCR muốn có dòng đi từ A sang K ta phải kích xung vào chân điều khiển G cho SCR

Khi phân cực ngược cho SCR khi đó không có dòng từ A sang K

Lưu ý: Khi thyristor đã dẫn dòng thì việc điều khiển không còn tác dụng gì vì

Thyristor có tính tự giữ Lúc này có cắt dòng điều khiển thì thyristor vẫn dẫn

* Cách đo và kiểm tra SCR (Xác định tọa độ 3 chân A, K, G)

+ Bước 1: Chọn thang đo điện trở X1 hoặc X10

R

+ Bước 2: Thực hiện 6 phép đo giống Transistor

- Nếu SCR tốt thì trong 6 phép đo trên thì chỉ có 1 phép đo cho giá trị điện trở nhỏ

- Ở phép đo cho giá trị điện trở nhỏ này, que đen đặt ở đâu thì đó là cực G, que đỏ đặt

ở đâu thì đó là cực K, còn lại là cực A

+ Bước 3: Kiểm tra chất lượng của SCR

- Nếu trong 6 phép đo trên có từ hai phép đo trở lên cho giá trị điện trở nhỏ hoặc không phép đo nào cho giá trị điện trở nhỏ thì SCR hỏng

- Nếu SCR tốt ta thực hiện tiếp thao tác sau:

Để VOM ở thang đo điện trở X10

Đặt que đen đồng thời vào chân G và chân A, que đỏ vào chân K, ta thấy kim chỉ một giá trị điện trở R1 nào đó

Tách que đen ra khỏi cực G nhưng que đen vẫn giữ ở cực A, que đỏ vẫn ở cực K Nếu giá trị điện trở R1 không đổi thì SCR tốt, nếu kim đồng hồ không giữ ở giá trị điện trở R1 thì SCR hư (Thực hiện thao tác này là ta đã thực hiện phân cực thuận cho SCR và kích một xung dương vào cực G)

1.2.2.4 Triac

* Cấu tạo, kí hiệu

Là linh kiện bán dẫn gồm 5 lớp bán dẫn đưa ra 3 chân là T1, T2 và G

a

b

Hình 1.14: Cấu tạo, ký hiệu Triac

a) Cấu tạo; b) ký hiệu

Dùng đồng hồ để thang ôm X1 hoặc X10 đo lần lượt đo vào các chân với sáu phép

đo có đảo que đo Chỉ có hai phép đo mà kim đồng hồ chỉ một giá trị nội trở, khi đó tại vị trí hai que đo là hai chân T2 và G, chân còn lại là T1 Để xác định được hai chân T2 và G

ta tiếp tục làm như sau: Dùng đồng hồ thang X1, que đen đặt vào T1, que đỏ đặt vào một trong hai chân còn lại rồi tiến hành kích thử Dùng ngón tay chạm giữa chân T1 và một chân không đo khi đó có hai trường hợp xảy ra:

Trường hợp 1: Nếu thấy kim đồng hồ chỉ một giá trị điện trở thì khi đó tại vị trí que đỏ là chân T2, chân còn lại là G

Trường hợp 2: Nếu thấy kim đồng hồ không lên thì khi đó tại vị trí que đỏ là chân

Dựa trên chức năng xử lý tín hiệu, người ta chia IC là hai loại: IC Digital (số)

và IC Analog (còn gọi là IC tuyến tính)

* Xác định thứ tự chân:

Hình 1.15: Sơ đồ chân IC a) Loại có 4 hàng chân xung quanh

b) Loại có 2 hàng chân c) Loại có 1 hàng chân

Số chân IC nhiều hay ít khác nhau, có thể từ 4 chân đến gần 100 chân Nhưng số chân phổ biến nhất là từ 14  16 chân Nhìn thẳng vào phía mặt IC (có ghi các thông số

kỹ thuật của IC), thứ tự các chân được đánh dấu từ trái sang phải với IC 1 hàng chân và theo ngược chiều kim đồng hồ với IC nhiều hàng chân

Câu hỏi ôn tập, bài tập

Câu hỏi Khoanh tròn vào chữ cái có câu trả lời đúng

Câu 1: Một điện trở có các vòng màu theo thứ tự cam, vàng, xanh lá, vàng nhũ Trị số của điện trở là

Câu 4: Công dụng của diode bán dẫn là

A Biến đổi dòng xoay chiều thành dòng 1

chiều

B Biến đổi dòng 1 chiều thành dòng xoay chiều

C Dùng để điều khiển các thiết bị điện D Khuếch đại tín hiệu

Câu 5: Transistor là linh kiện bán dẫn có

A Ba tiếp giáp P-N, có 3 chân A, K, G B Hai tiếp giáp P-N, có 3 chân B, C, E

C Một tiếp giáp P-N, có 2 chân A, K D Ba tiếp giáp P-N, có 2 chân B, C, E Câu 6: Thyristor phân cực thuận khi

A UAK>0, có xung kích vào chân G B UAK<0, có xung kích vào chân G

C UAK>0, không có xung kích vào chân G D cả A, B, C đều sai

Câu 7: Triac là linh kiện bán dẫn có

A Năm lớp bán dẫn, có 3 chân B, C, E B Năm lớp bán dẫn, có 3 chân A, K, G

C Năm lớp bán dẫn, có 2 chân A, K D Năm lớp bán dẫn, có 3 chân A1, A2, G Câu 8: Sơ đồ chân IC thường có

Đáp án: 1B, 2A, 3C, 4A, 5B, 6A, 7D, 8D

CHƯƠNG 2: MẠCH CHỈNH LƯU Mục tiêu

- Trình bày được các kiến thức cơ bản mạch chỉnh lưu;

- Mô tả được cấu tạo và trình bày được nguyên lý làm việc của chỉnh lưu;

- Lắp ghép, đấu nối được mạch chỉnh lưu 1 pha, 3 pha;

- Rèn luyện tính chủ động, nghiêm túc trong học tập

Nội dung chính

2.1 MẠCH CHỈNH LƯU KHÔNG ĐIỀU KHIỂN

2.1.1 Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ

* Sơ đồ mạch điện

b a c

Hình 2.1: Mạch chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ

Sơ đồ nguyên lý(a) và giản đồ điện áp vào(b), ra (c)

* Nguyên lý hoạt động:

Điện áp xoay chiều được thể hiện bằng một đồ thị hình sin theo thời gian T Ta chọn một chu kỳ nào đấy để xét quá trình chỉnh lưu từ điện áp xoay chiều sang điện áp một chiều

Xét nửa chu kỳ đầu, dương ở A, âm ở B Lúc này diode D được phân cực thuận

và dẫn dòng Dòng điện đi từ A qua D tới M, qua Rt tới N và về B âm nguồn

Xét nửa chu kỳ sau, dương ở B, âm ở A Diode D phân cực ngược nên không dẫn dòng vì thế không có dòng điện đi qua Rt

Vậy sau cả 2 nửa chu kỳ trên Rt chỉ có dòng điện chảy qua theo một chiều và đó là dòng điện một chiều được nắn ra từ điện áp xoay chiều

Lưu ý: Điện áp ra không bằng phẳng, gợn sóng lớn, hiệu suất thấp < 45%, không

tận dụng hết công suất của biến áp nguồn Thông thường chỉ thích hợp cho tải không cần dùng dòng điện bằng phẳng như nạp ắc quy, nuôi bóng đèn sợi đốt, hoặc dùng cho mạch chỉ cần dòng điện nhỏ Điện áp DC cực đại chỉ đạt 0,7 lần điện áp hiệu dụng AC

B

M

N

2.1.2 Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ

a, Trường hợp dùng hai diode

* Sơ đồ mạch điện

b a c

Hình 2.2: Mạch chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ

Sơ đồ nguyên lý (a) và giản đồ điện áp vào(b), ra (c)

* Nguyên lý hoạt động:

Xét nửa chu kỳ đầu của hiệu điện thế hình sin, ở cuộn sơ cấp dương ở A âm ở B bên cuộn thứ cấp ta coi điện áp tai điểm P là 0V thì điện áp tại M dương, điện áp tại Q

âm Lúc này Diode D1 được phân cực thuận, Diode D2 phân cực ngược nên D1 dẫn, D2

khoá Dòng điện đi từ M qua D1 đến N, qua Rt đến P mass

Xét nửa chu kỳ sau của dòng điện hình sin, dương ở B âm ở A Điện áp tại Q dương, điện áp tại M âm Lúc này Diode D2 được phân cực thuận, Diode D1 phân cực ngược nên D2 dẫn, D1 khoá Dòng điện đi từ Q qua D2 đến N, qua Rt đến P mass

Như vậy ở cả hai nửa chu kỳ của dòng điện, trên Rt đều có dòng điện đi qua theo cùng một chiều như vậy dòng điện chay qua Rt chính là dòng điện một chiều được nắn ra

từ dòng điện xoay chiều trước mạch chỉnh lưu

b, Trường hợp dùng bốn diode (Mạch chỉnh lưu cầu)

* Sơ đồ mạch điện

b a c

Hình 2.3: Mạch chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ

Sơ đồ nguyên lý(a) và giản đồ điện áp vào (b), ra (c)

D1

D2 0

B

M

NP

UMax

UMin

UMax 0

* Nguyên lý hoạt động

Xét nửa chu kỳ đầu của hiệu điện thế hình sin, dương ở A âm ở B Lúc này hai diode D1 và D3 phân cực ngược nên D1, D3 khoá, hai diode D2 và D4 được phân cực thuận, nên D2, D4 dẫn Dòng điện đi từ A đến M, qua D2 đến N, qua Rt đến Q, qua D4 đến

P và về B âm nguồn

Xét nửa chu kỳ sau của dòng điện hình sin, dương ở B âm ở A Lúc này hai diode hai Diode D2 và D4 phân cực ngược nên D2, D4 khoá, D1 và D3 được phân cực thuận nên dẫn Dòng điện đi từ B đến P, qua D3 đến N, qua Rt đến Q, qua D1 đến M và về A âm nguồn

Như vậy ở cả hai nửa chu kỳ của dòng điện, trên Rt đều có dòng điện đi qua theo cùng một chiều như vậy dòng điện chạy qua Rt chính là dòng điện một chiều được chỉnh lưu từ dòng điện xoay chiều đầu vào

2.1.3 Mạch chỉnh lưu ba pha hình tia

* Sơ đồ mạch điện

Hình 2.4: Mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia

Sơ đồ nguyên lý (a) và giản đồ điện áp vào, ra (b)

Vậy trong một chu kỳ của nguồn 3 pha có 3 lần chuyển mạch Khi chuyển mạch dòng điện qua tải giảm về không ngay ở diode này và tăng lên ngay ở diode kia Khi đó tín hiệu đầu ra có dạng như hình phía dưới

Khi chuyển mạch tự nhiên, dòng điện qua tải R giảm về 0 ngay ở diode này và tăng lên ở diode kia nên chuyển mạch tự nhiên còn gọi là chuyển mạch tự nhiên tức thời

Nguyên tắc chuyển mạch tự nhiên: Tại một thời điểm nào đó, diode nào có thế anot cao hơn sẽ dẫn, còn các diode khác khóa Khi thế anot của 2 diode như nhau thì diode nào có thế anot đang tăng thì diode dẫn còn diode nào có thế anot đang giảm thì diode khóa

Các thông số cơ bản của mạch

- Góc dẫn của mỗi diode trong một chu kỳ là 120 0

- Điện áp ngược đặt lên diode là Ungmax = 2,45U (2.3)

- Giá trị trung bình dòng điện chỉnh lưu qua phụ tải là Id =1,17

3  (2.5)

2.1.4 Mạch chỉnh lưu ba pha hình cầu

* Sơ đồ mạch điện

Hình 2.5: Mạch chỉnh lưu 3 pha hình cầu

Sơ đồ nguyên lý(a) và giản đồ điện áp vào, ra (b)

* Nguyên lý làm việc:

Đồ thị tín hiệu vào từ cuộn thứ cấp máy biến áp tới cầu chỉnh lưu như hình 2.5a Xét từng khoảng thời gian nhỏ có tín hiệu xoay chiều trên mạch thứ cấp đặt vào chỉnh lưu, ta có

- Khoảng thời gian từ 0 - 1

+ Tín hiệu vào có pha c dương nhất; pha b âm nhất Trên cầu chỉnh lưu có các

diode D5 và D4 dẫn, các diode còn lại đều khoá

+ Dòng điện qua tải có chiều là: (+)c Đ5  M  R1  N  Đ4 (-)b

- Khoảng thời gian từ: 1- 2 Tín hiệu vào có pha a dương nhất, pha b âm nhất

+ Trên cầu chỉnh lưu có các diode D1 và D4 dẫn; các diode còn lại đều khoá

+ Dòng điện qua tải là:

(+)a Đ 1  M  R1  N  Đ4  (-) b

- Các khoảng thời gian tiếp theo: tương tự

+Tín hiệu 1 chiều qua tải được biểu diễn trên đồ thị là dạng sóng đầu ra Hình 2.5b

Điện áp trung bình nhận được trên tải là:

Ud 3 6 U2  2 , 34 U2



 (2.6) Giá trị trung bình của dòng qua tải là:

2

63

U R R

U

I tb tb





 (2.7) Điện áp ngược lớn nhất mà mỗi điode phải chịu là:

2.2 MẠCH CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN

2.2.1 Giới thiệu chung

Mạch chỉnh lưu dùng van là diode tuy đơn giản nhưng chỉ cấp ra tải một điện áp xác định Ud = ksđU2, chỉ phụ thuộc vào mạch van và điện áp nguồn U2, không cho phép thay đổi hoặc giữ ổn định theo yêu cầu của tải Điều này do diode luôn tự dẫn dưới tác động của chính điện áp nguồn xoay chiều gọi là mở tự nhiên Nếu thay diode bằng thyristor sẽ điều khiển được điểm dẫn của van theo ý muốn, vì để mở cần có đồng thời hai điều kiện: Thứ nhất, điện áp trên van phải dương, UAK > 0; thứ hai, có dòng điều

khiển đủ lớn tác động vào cực điều khiển Như vậy sử dụng điều kiện thứ hai ta khống chế được điểm mở thyristor theo ý muốn Để thực hiện trong mạch điều kiện này người

ta sử dụng khái niệm góc điều khiển (còn gọi là góc mở) được ký hiệu bằng  Quy ước

về góc này như sau:

Góc điều khiển  là góc tính từ thời điểm mở tự nhiên đến thời điểm thyristor

được phát xung vào cực điều khiển để mở van Thời điểm mở tự nhiên là thời điểm mà ở

đó nếu van là diode thì nó bắt đầu dẫn

2.2.1 Chỉnh lưu có điều khiển một pha nửa chu kỳ

Hình 2.6: Mạch chỉnh lưu có điều khiển một pha nửa chu kỳ

a, Sơ đồ nguyên lý; b, Giản đồ điện áp vào, ra

* Nguyên lý hoạt động

Xét trong khoảng (0  ) điện áp trên thyristor T dương, song phải đến thời điểm

 thì thyristor mới nhận được tín hiệu điều khiển IG từ khâu phát xung Do đó:

Trong giai đoạn (0  ) thyristor khoá: ud = 0

Trong giai đoạn (   ) thyristor dẫn: ud = u2

Trong giai đoạn (  2) thyristor khoá: ud = 0

Như vậy điện áp ud không còn là toàn bộ nửa hình sin dương của điện áp nguồn xoay chiều u2, mà chỉ là một phần của nó với độ lớn tuỳ thuộc góc  Ta có:

2

) cos 1 ( U

2 d sin U 2 2

1 d ) ( U 2

1

2

0 2 d

T

R T

U ( )

2

)cos1(U

Ud  0    0  (2.12) Biểu thức này cho thấy điện áp chỉnh lưu Ud là một hàm phụ thuộc vào góc điều khiển  Như vậy muốn điều chỉnh điện áp ra tải chỉ cần tác động vào tham số duy nhất

là  Ở mạch chỉnh lưu này, bằng cách thay đổi  từ 0 đến 1800 ta điều chỉnh được điện

áp Ud từ giá trị lớn nhất Ud0 đến giá trị nhỏ nhất (bằng 0)

Tín hiệu vào, ra có dạng hình vẽ 2.6b

Các tham số của chỉnh lưu dùng thyristor đều lấy từ chỉnh lưu dùng diode, với lý

do đơn giản là khi  = 0 (tương ứng với chỉnh lưu không điều khiển) thì điện áp chỉnh lưu lớn nhất và mạch cũng mang tải nặng nhất

2.2.3 Chỉnh lưu có điều khiển một pha cả chu kỳ

a, Trường hợp có hai Thyristor

I

2 G

Hình 2.7: Mạch chỉnh lưu có điều khiển một pha 2 nửa chu kỳ

a, Sơ đồ nguyên lý; b, Giản đồ điện áp vào, ra

*Nguyên lý hoạt động

Trong mạch chỉnh lưu, góc điều khiển  của các thyristor phải bằng nhau: 1 = 2

=  Sự sai lệch giữa chúng được đánh giá bằng mật độ đối xứng Mạch điều khiển có nhiệm vụ đảm bảo độ mất đối xứng không vượt quá 10 đến 20 điện

Xét trong khoảng (0  ) điện áp trên thyristor T1 dương T2 âm nên T2 khoá hoàn toàn, song phải đến thời điểm  thì thyristor T1 mới nhận được tín hiệu điều khiển IG1 từ khâu phát xung Do đó:

Trong giai đoạn (0  1) thyristor T1 khoá: ud = 0

Trong giai đoạn (   ) thyristor T1 dẫn: ud = u2’

Xét trong khoảng khoảng (  2) điện áp trên thyristor T1 âm nên khoá hoàn toàn điện áp trên thyristor T2 dương, song phải đến thời điểm  thì thyristor T2 mới nhận được tín hiệu điều khiển IG2 từ khâu phát xung Do đó:

Trong giai đoạn (0  2) thyristor T2 khoá: ud = 0

Trong giai đoạn (2  2 ) thyristor T2 dẫn: ud = u2’’

Như vậy điện áp ud không còn là toàn bộ nửa hình sin dương của điện áp nguồn xoay chiều u2 và u2’’, mà chỉ là một phần của nó với độ lớn tuỳ thuộc góc  Ta có:

Theo giản đồ ta nhận được:

0 d

d u ( ) d 1 2 U sin d 2

cos 1 U 2 2

0 2

sẽ có đoạn bằng 0 (id = 0) trong toàn dải điều chỉnh  Do vậy dòng điện này được gọi là dòng điện gián đoạn

b, Trường hợp có bốn Thyristor (Mạch chỉnh lưu cầu có điều khiển)

G I

 2

G I

 4

G I

G I





b Hình 2.8: Mạch chỉnh lưu cầu có điều khiển

a, Sơ đồ nguyên lý; b, Giản đồ điện áp vào, ra

*Nguyên lý hoạt động

Trong mạch chỉnh lưu cầu, góc điều khiển  của các thyristor phải bằng nhau: 1

= 2 = 3 = 4 =  Sự sai lệch giữa chúng được đánh giá bằng mật độ đối xứng Mạch