Mạch chỉnh lưu nữa song

Chia sẻ: Tranvan Quynh | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

185
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một mạch chỉnh lưu nữa sóng được biểu diễn như hình 9.8. Nó là một mạch kín bao gồm nguồn xoay chiều (nguồn AC), một diode và một điện trở R. Giả sử rằng diode là lý tưởng, diode ở trạng thái dẫn khi điện áp nguồn (vs) là tích cực, khi đó:

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Mạch chỉnh lưu nữa song

9.3 Mạch chỉnh lưu nữa song. Một mạch chỉnh lưu nữa sóng được biểu diễn như hình 9.8. Nó là một mạch kín bao gồm nguồn xoay chiều (nguồn AC), một diode và một điện trở R. Giả sử rằng diode là lý tưởng, diode ở trạng thái dẫn khi điện áp nguồn (v s) là tích cực, khi đó: v0 = vs khi vs > = 0 (9.22) Khi điện áp nguồn là không tích cực, thì diode s ẽ ngưng dẫn, và đi ện áp ngõ ra là: v0 = 0 khi vs < 0 (9.23) Hình 9.9 biểu diễn dạng sóng ngõ ra và ngõ vào, khi tín hi ệu ngõ vào là tín hi ệu sóng sin. Một mạch sạc pin được trình bày ở ví dụ sau, trong ví dụ này nguồn được kết nối tới pin thông qua một điện trở và một diode. Ví dụ 9.5: Một mạch sạc pin được cho như hình 9.10. Điện áp pin là: VB = 11.8V, điện áp nguồn là: vs (t) = 18sin (120.p.t) V và một điện trở R = 100 ohms. Sử dụng matlab (a) mô phỏng điện áp ngõ vào, (b) mô phỏng dòng điện qua diode, (c) tính toán góc lệch pha c ủa diode, và (d) tính toán dòng điện đỉnh. (giả sử rằng diode là lý tưởng) GIẢI PHÁP: Khi điện áp ngõ vào vs > VB , thì diode dẫn và dòng điện qua diode (id) được cho như sau: id = (vs - VB)/ R (9.24) Diode sẽ bắt đầu dẫn tại một góc lệch xác định (θ), khi vs > = VB. Ta có 18sin (θ1) = 18sin (120πt1)= VB = 11.8 Diode sẽ ngưng dẫn khi vs < = VB Ta có 18sin(θ2) = 18sin(120πt2) = VB Do tính đối xứng ta có: θ2 = p – θ1 Chương trình matlab: Góc lệch (acond), và dòng điện đỉnh (pcurrent) là: Acond = 0.2724; pcurrent = 0.0620 Hình 9.11 biểu diễn điện áp ngõ ra và dòng điện qua diode Ngõ ra của mạch chỉnh lưu nữa sóng trong hình 9.8 có thể kết nối với một mạch lọc gồm một điện trở mắc song song với một trụ điện. Mạch lọc (mạch làm phẳng) được biểu diễn như hình 9.12. Khi biên độ điện áp nguồn Vs > điện áp ngõ ra thì diode dẫn và tụ điện được nạp. khi điện áp nguồn bắt đầu nhỏ hơn điện áp ngõ ra thì diode sẽ ngưng dẫn và tụ bắt đầu xả với thời hằng C*R. Dạng sóng điện áp ngõ ra và dòng điện qua diode được biểu diễn như hình 9.13
Hình 9.13 Trong hình 9.12(a), điện áp ngõ ra đạt giá trị điện áp cực đại Vm, trong khoảng thời gian từ t = t2 tới t = t3 thì diode ngưng dẫn và tụ xả qua điện trở R. Điện áp ngõ ra giữa t2 và t3 được xác định bởi công thức: v0 (t) = Vm e-((t – t2)/ RC) t2 < t < t3 (9.25) Điện áp đỉnh đỉnh được định nghĩa như sau: Vn = v0 (t2) – v0 (t3) = Vm - Vm e-((t3 – t2)/ RC) = Vm [1 - e-((t3 – t2)/ RC)] (9.26) Chọn giá trị của C đủ lớn để CR>> (t3 - t2), chúng ta có thể sử dụng công thức gần đúng của hàm mũ: e-x gần bằng 1- x do đó phương trình 9.26 trở thành: (9.27) Thời gian xả của tụ, (t3 – t2), là gần bằng chu kì của tín hiệu xoay chiều ngõ vào t3 – t2 gần bằng T = 1/f0 (9.28) Với f0 là tần số của điện áp nguồn ngõ vào Sử dụng phương trình 9.28, phương trình 9.27 trở thành Vr(peak to peak)= (9.29) Đối với mạch chỉnh lưu, vì RC>>T, điện áp ngõ ra là một phần nhỏ của điện áp mà pin đã nạp đầy, và điện áp ngõ ra có thể được xem là tuyến tính (đường thẳng). Lúc đó dạng sóng ngõ ra trong hình 9.12 là gần đúng tam giác. Giá trị biên độ của sóng tam giác là Vrms= (9.30) Điện áp gần đúng DC của dạng sóng ngõ ra là: Vdc = (9.31) 9.3.1. Hàm matlab fzero: Hàm fzero sử dụng để tìm điểm zero của một hàm một biến. các dạng tự nhiên của hàm fzero là: Fzero(‘function’ , x1) Fzero(‘function’ , x1 , tol) Trong đó Fzero(‘funct’ , xl) tìm điểm zero của hàm funct(x) đó là điểm lân cận x1. Fzero(‘funct’ , xl , tol) trả về giá trị zero của hàm funct(x) lân cận điểm lỗi của tol. Hàm matlab fo được sử dụng trong ví dụ sau: Ví dụ 9.6: Cho một mạch tụ lọc như hình 9.12, nếu R=10kΩ, C=100µF, và vs(t)= sin(120pt) a. Sử dụng matlab để tính toán thời gian t2, t3, của hình 9.12 b. So sánh thời gian xả của tụ với chu kì của tín hiệu ngõ vào. Giải pháp: