Hoàn tiền 100% nếu không
hài lòng về sản phẩm
Giao hàng
toàn quốc
Thanh toán khi
nhận hàng
Mua hàng nhanh
0972.00.22.03
Mạch chỉnh lưu có trong bộ lưu điện UPS

Hiện nay đa số các Bộ Lưu Điện UPS đều sử dụng công nghệ online, nên đều có những nguyên tắc về thiết kế là như nhau và đều sử dụng mạch chỉnh lưu

Bài viết này mình sẽ giới thiệu sơ qua về Bộ Chỉnh Lưu thường có trong 1 bộ lưu điện  thông dụng.

Mạch chỉnh lưu là gì:

Mạch chỉnh lưu là một mạch điện bao gồm các linh kiện điện - điện tử, dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Các tín hiệu điện xoay chiều, chỉnh lưu nửa sóng và chỉnh lưu toàn sóng.

Mạch chỉnh lưu nửa sóng

Một mạch chỉnh lưu nửa sóng chỉ một trong nửa chu kỳ dương hoặc âm có thể dễ dàng đi ngang qua điốt, trong khi nửa kia sẽ bị khóa, tùy thuộc vào chiều lắp đặt của điốt. Vì chỉ có một nửa chu kỳ được chỉnh lưu, nên mạch chỉnh lưu nửa sóng có hiệu suất truyền công suất rất thấp. Mạch hỉnh lưu nửa sóng có thể lắp bằng chỉ một đi ốt bán dẫn trong các mạch nguồn một pha.

Chỉnh lưu toàn sóng

Mạch chỉnh lưu toàn sóng biến đổi cả hai thành phần cực tính của dạng sóng đầu vào thành một chiều. Do đó nó có hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên trong mạch điện không có điểm giữa của biến áp người ta sẽ cần đến 4 điốt thay vì một như trong mạch chỉnh lưu nửa sóng. Điều này có nghĩa là đầu cực của điện áp ra sẽ cần đến 2 điốt để chỉnh lưu, thí dụ như 1 cho trường hợp điểm X dương, và 1 cho trường hợp điểm X âm. Đầu ra còn lại cũng cần chính xác như thế, kết quả là phải cần đến 4 điốt. Các điốt dùng cho kiểu nối này gọi là cầu chỉnh lưu.

Bộ chỉnh lưu toàn sóng biến đổi cả 2 nửa chu kỳ thành một điện áp đầu ra có một chiều duy nhất: dương (hoặc âm) vì nó chuyển hướng đi của dòng điện của nửa chu kỳ âm (hoặc dương) của dạng sóng xoay chiều. Nửa còn lại sẽ kết hợp với nửa kia thành một điện áp chỉnh lưu hoàn chỉnh.

Đối với nguồn xoay chiều một pha, nếu dùng biến áp có điểm giữa, chỉ cần 2 điốt nối quay lưng với nhau (nghĩa là anode-với-anode hoặc cathode-với-cathode) có thể thành một mạch chỉnh lưu toàn sóng.

Chỉnh lưu toàn sóng dùng đèn chân không 2 a - nốt.

Một mạch chỉnh lưu dùng đèn chân không thông dụng sử dụng một đèn có 1 cathode và 2 anode trong cùng một vỏ bọc; Trong trường hợp này, 2 điốt chỉ cần một bóng chân không. Các đèn 5U4 và 5Y3 là những thí dụ thông dung nhất cho kiểu mạch này.

Chỉnh lưu ba pha cầu.

Mạch điện ba pha cần đến 6 điốt. Thông thường cần 3 cặp, nhưng không phải cùng loại với điốt đôi sử dụng trong chỉnh lưu một pha toàn sóng. Thay vào đó người ta dùng cặp điốt nối tiếp với nhau (cathode nối với Anode. Thường thì các điốt đôi sẽ được bố trí ra 4 chân, để có thể tùy ý đấu nối cho mạch chỉnh lưu toàn sóng một pha, hay mạch cầu một pha và ba pha.

Hầu thết các thiết bị phát sinh ra dòng điện xoay chiều (như máy phát điện xoay chiều) đều phát ra điện ba pha. Máy phát điện trên xe ô tô có 6 điốt lắp kiểu chỉnh lưu cầu ba pha để chỉnh lưu thành dòng điện một chiều, nạp điện cho bình ắc quy.

San bằng điện áp ra của mạch chỉnh lưu

Cả hai mạch chỉnh lưu nửa sóng và toàn sóng đều có nhược điểm là nó thay đổi theo dạng của sóng đầu vào, mà không cung cấp điện áp không đổi. Để tạo ra một dạng điện áp một chiều đều đặn từ ngõ ra của bộ chỉnh lưu, cần phải có một mạch "san bằng", còn gọi là mạch lọc. Mạch lọc đơn giản nhất dùng một tụ tích điện, hay tụ lọc hoặc tụ san bằng đặt vào đầu ra của mạch chỉnh lưu. Mạch này vẫn còn lưu lại một ít thành phần điện áp xoay chiều (gợn sóng) vì điện áp không hoàn toàn bằng phẳng.

Kích thước của tụ điện thể hiện tính kinh tế. Đối với một tải cho sẵn, tụ điện càng lớn càng làm giảm độ gợn sóng, nhưng lại làm tăng giá thành, và làm tăng dòng điện đỉnh trên thứ cấp của cuộn dây thứ cấp máy biến áp và mạch cấp nguồn cho nó. Trong những trường hợp đặc biệt, nhiều bộ chỉnh lưu nối vào điểm phân phối nguồn, sẽ gây khó khăn cho sự bảo đảm dạng hình sin của điện áp.

Với một hệ số gợn sóng cho trước, độ lớn của tụ lọc sẽ tỷ lệ với dòng điện tải, tỷ lệ nghịch với tần số chỉnh lưu, và số lượng các đỉnh của dạng sóng trong mỗi chu kỳ. Dòng điện tải và tần số nguồn cấp thường ngoài tầm kiểm soát của người thiết kế mạch chỉnh lưu nhưng số lượng đỉnh trong mỗi chu kỳ lại có thể điều khiển được bằng cách chọn sơ đồ chỉnh lưu thích hợp.

Mạch chỉnh lưu bán sóng cho 1 điện áp đỉnh trên mỗi chu kỳ, vì thế thường chỉ sử dụng cho các ứng dụng có dòng điện nhỏ. Mạch chỉnh lưu toàn sóng một pha cho 2 đỉnh trên mỗi chu kỳ, và đây là cách tốt nhất cho mạch chỉnh lưu một pha. Đối với chỉnh lưu ba pha, có đến 6 đỉnh trên mỗi chu kỳ và có thể cao hơn nếu ta sử dụng các biến áp thích hợp trước bộ chỉnh lưu nhằm tăng số pha lên.

Để làm giảm độ gợn sóng hơn nữa, người ta dùng một bộ lọc có đầu vào tụ điện và một cuộn cảm lọc. Đôi khi cũng có thể kết hợp tụ lọc với cuộn cảm và tụ lọc phía sau, sao cho điện áp ra tương đối đều đặn. Cuộn dây này sẽ cóp điện kháng lớn đối với thành phần gợn sóng.

Nếu dòng điện tải phụ thuộc nhiều vào mức độ gợn sóng của nguồn, có thể dùng một bộ ổn áp thay cho các tụ lọc cỡ lớn. Cả hai đều để giảm độ gợn sóng và để ngăn chặn sự thay đổi của điện áp ra theo điện áp nguồn và theo dòng tải.

==Bộ chỉnh lưu tăng đôi điện áp====d Một mạch chỉnh lưu nửa sóng đon giản có thể lắp ráp theo 2 kiểu với cực tính của 2 điốt đối kháng nhau một kiểu nói cho ra điện áp dương, và một kiểu nối cho ra điện áp âm. Nếu kết hợp cả 2 kiểu này cùng với hai bộ lọc san bằng độc lập, có thể đạt được điện áp ra xấp xỉ bằng 2 lần điện áp đỉnh của mạch xoay chiều. Điều này cũng có thể có được bằng cách nối biến áp có điểm giữa cho phép mỗi mạch điện là một mạch cấp nguồn riêng.

Một biến thể khác của mạch này là dùng các tụ điện nối tiếp nhau để làm mạch san bằng dòng ngõ ra của cầu chỉnh lưu. Sau đó đặt một khóa chuyển mạch từ điểm giữa của hai tụ điện đến một trong các đầu AC ngõ vào. Khi khóa này mở, mạch hoạt động như một mạch chỉnh lưu cầu bình thường. Nhưng khi đóng khóa, nó sẽ hoạt động như một mạch nhân đôi điện áp. Nói cách khác, có thể tạo ra điện áp một chiều khoảng 320V một cách dễ dàng từ bất kỳ nguồn nào để cấp cho các mạch ổn áp kiểu đóng cắt.

Ứng dụng

Ứng dụng cơ bản nhất của mạch chỉnh lưu là trích xuất thành phần điện một chiều hữu dụng từ nguồn xoay chiều. Thực tra hầu hết các ứng dụng điện tử sử dụng nguồn điện một chiều, nhưng nguồn cung cấp lại là dòng điện xoay chiều. Vì thế các mạch chỉnh lưu được sử dụng bên trong mạch cấp nguồn của hầu hết các thiết bị điện tử.

Mạch biến đổi điện một chiều từ điện áp này sang điện áp khác sẽ phức tạp hơn. Một trong những phương pháp đổi từ điện một chiều sang điện một chiều là: đầu tiên chuyển từ một chiều thành xoay chiều, (dùng một mạch nghịch lưu)sau đó đưa qua máy biến áp để thay đổi điện áp, và cuối cùng là chỉnh lưu lại thành điện một chiều.

Các mạch chỉnh lưu cũng được ứng dụng trong mạch tách sóng các tín hiệu vô tuyến điều biến biên độ. Tín hiệu có thể cần hoặc không cần khuếch đại trước khi tách sóng. Nếu tín hiệu nhỏ quá, phải sử dụng các điốt có điện áp rơi rất thấp. Trong trường hợp này các tụ và điện trở tải phải lựa chọn cẩn thận cho phù hợp. Trị số tụ điện thấp quá sẽ làm cho sóng cao tần lọt sang đầu ra. Chọn cao quá, nó có thể nạp đầy và giữ nguyên điện áp đã được nạp.

Điện áp ra của một mạch chỉnh lưu toàn sóng với các thyristor được điều khiển.

Các mạch chỉnh lưu cũng được sử dụng để cấp điện có cực tính cho máy hàn điện. Các mạch như thế này đôi khi thay thế các điốt trong cầu chỉnh lưu bằng các Thyristor. Các mạch này sẽ có điện áp ra phụ thuộc vào góc kích mồi.

Chỉnh lưu công suất cao

Các đèn chân không, các dãy chỉnh lưu ô - xít kim loại và các đi - ốt bán dẫn thích hợp cho dài ứng dụng từ cỡ mi - li - am - pe đến hàng nghìn am - pe trong mỗi linh kiện đơn lẻ.

Một vài giải pháp cơ điện hấp dẫn đã được đề nghị và sử dụng trước khi phát minh ra các linh kiện điện tử này. Thí dụ như bộ biến đổi từ điện xoay chiều thành một chiều trong các tàu hỏa, người ta có thể dùng bộ chỉnh lưu đồng bộ. Nó gồm có một động cơ đồng bộ kéo một dãy các điện tải nặng. Động cơ này sẽ phải quay đồng thời gian với tần số điện xoay chiều, và làm chuyển mạch các tiếp điểm ngay khi dòng điện hình sin giảm xuống đến 0. Các tiếp điểm không phải chuyển mạch ở dòng cao, nhưng phải bảo đảm phải chịu đựng được dòng tải lớn khi đang đóng để cung cấp nguồn cho các động cơ kéo đầu máy. Ngày trước, những bộ rung sử dụng cho các mạch cấp nguồn một chiều điện áp cao từ bình ắc quy thường bao gồm một bộ tiếp điểm thứ hai để thực hiện chỉnh lưu đồng bộ ở phía điện áp cao.

Tronh những năm gần đây, người ta thiết kế những bộ chỉnh lưu đồng bộ sử dụng các tranzito MOSFET, nó có thể chỉnh lưu với điện áp thuận rất thấp và có những ưu điểm khác để trở thành các bộ chuyển mạch với tốc độ rất cao. Các bộ chỉnh lưu đồng bộ bán dẫn hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các khối cấp nguồn sử dụng điện áp rất thấp, khi mà điện áp rơi trên linh kiện chỉnh lưu có thể có thể gây nên những nhiễu loạng không chấp nhận được trên điện áp ra.

Ngày nay bên trong bộ lưu điện UPS sử dụng bộ chỉnh lưu để biến đổi nguồn điện xoay chiều thành nguồn điện một chiều, do đó điện áp ra từ bộ lưu điện UPS luôn được phẳng và ổn định.

Mình đã giới thiệu sơ qua về bộ chỉnh lưu, bài viết sau mình sẽ giới thiệu về bộ nghịch lưu. Hiện này Công ty TNHH Kỹ Thuật VBS đang là công ty chuyên cung cấp các bộ lưu điện UPS và các bộ sạc cho acquy, các bộ chuyển đổi nguồn điện Để biết thêm thông tin chi tiết hãy liên hệ: Công ty TNHH Kỹ Thuật VBS Mr.Tân Website: https://upsgtecvbs.blogspot.com/ or: http://vbstech.online

QC2
CỘNG ĐỒNG YÊU THÍCH GOOGLE +
gg
Tin tức

Mạch chỉnh lưu có trong bộ lưu điện UPS

Hiện nay đa số các Bộ Lưu Điện UPS đều sử dụng công nghệ online, nên đều có những nguyên tắc về thiết kế là...

Những lý do vì sao cần phải sử dụng bộ lưu điện UPS

Trước khi nói về bộ lưu điện UPS, chúng ta sẽ phân tích về các nguyên nhân dẫn đến nguồn điện không ổn...

Bộ lưu điện UPS là gì

Sơ lượt qua về Bộ lưu điện UPS. Bộ lưu điện hay còn gọi là UPS ( tiếng anh là: Uninterruptible Power Supply ) là thiết...
KHUYẾN MẠI HOT
img2