Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
PHẦN B NỘI DUNG
Chương 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THYRISTOR
I - Cấu tạo – Nguyên lý làm việc của Thyristor
1 - Cấu tạo
Thyristor còn gọi là SCR (Sillcon – Controlled – Rectifier) là loại linh
kiện 4 lớp P – N đặt xen kẽ nhau. Để tiện việc phân tích các lớp bán dẫn này
người ta đặt là P
1
, N
1
, P
2
, N
2,
giữa các lớp bán dẫn hình thành các chuyển tiếp
lần lượt từ trên xuống dưới là J
1
, J
2
, J
3
.
Sơ đồ cấu trúc, ký hiệu, sơ đồ tương đương và cấu tạo của thyristor được
trình bày H1
H.I.1a. H.I.1b H.I.1c H.I.1d
A : Anốt
K : catốt
G : Cực điều khiển
J
1
hai đầu A &K của Thyristor, các mặt tiếp giáp J
1
& J
3
chuyển dịch thuận, còn
mặt tiếp giáp J
2
chuyển dịch ngược ( J
2
mặt tiếp giáp chung của Q
1
& Q
2
). Do
đó dòng chảy qua J
2
là I
J2
I
J2
= α
1
Ie
1
+ α
2
Ie
2
+ I
o
/ [1-( α
1
+ α
2
)] (1)
Do J
2
chuyển dịch ngược nên hạn chế dòng chảy qua nó, dẫn đến α
1
, α
2
cùng điều có giá trị nhỏ, I ≈ I
o
, cả hai transistor ở trạng thái ngắt.
Từ biểu thức (1) ta thấy rằng dòng điện chảy qua Thyristor phụ thuộc
vào hệ số truyền điện tích α
1
& α
2
. Mối quan hệ giữa α và dòng emiter được
trình bày ở H.I.2. Như vậy khi α
1
+ α
2
tăng dần đến 1 thì I tăng rất nhanh.
Theo sơ đồ tương đương của SCR H.I.1d ta có thể giải thích như sau:
- Dòng I
C1
chảy vào cực B của Q
2
cùng thưcï hiện được điều kiện (α
1
+ α
2
)
-> 1, cả hai transistor chuyển sang trạng
thái mở, lúc này nội trở giữa A và K của SCR rất nhỏ.
Vậy muốn làm cho Q
1
, Q
2
từ trạng thái ngắt chuyển sang trạng thái bão
hồ (hay muốn mở Thyristor) chỉ cần làm tăng I
B2
. Để làm được việc này
người ta thường cho một dòng điều khiển I
đk
chảy vào cực cổng của Thyristor,
đúng theo chiều I
B2
trên H.I.1d.
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 2
α
1
Ie
0
H.I.2
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
II. Đặc tuyến Volt - Ampere của Thyristor:
H.I.3
α
2
) < 1, có dòng rò qua Thyristor I ≈ I
o
, việc tăng giá trị U ít có ảnh hưởng
đến giá trị dòng I. Khi U tăng đến giá trị U
ch
(điện áp chuyển mạch) thì bắt
dầu quá trình tăng trưởng nhanh chóng của dòng điện,Thyristor chuyển sang
trang thái mở.
-Đoạn (II) ứng với giai đoạn chuyển dịch thuận của mặt tiếp giáp J
2
(Q
1
,
Q
2
chuyển sang trạng thái bão hồ). Ở giai đoạn này, mỗi một lượng tăng nhỏ
dòng điện ứng với một lượng giảm lớn của điện áp. Đoạn này được gọi là
đoạn điện trở âm.
-Đoạn (III) ứng với trạng thái mở của Thyristor. Trong đoạn này cả 3
mặt tiếp giáp J
1
, J
2
, J
3
điều đã chuyển dịch thuận, một giá trị điện áp nhỏ có
thể tạo ra một dòng điện lớn. Lúc này dòng điện thuận chỉ còn bị hạn chế bởi
điện trở mạch ngồi, điện áp rơi trên Thyristor rất nhỏ. Thyristor được giữ ở
đt
(điện áp đánh thủng) thì J
1
bị chọc thủng và Thyristor bị phá hỏng. Vì vậy để
tránh hư hỏng cho Thyristor ta không nên đặt điện áp ngược có giá trị gần
bằng U
đt
lên Thyristor.
Nếu cho những giá trị khác nhau của dòng điều khiển I
đk
thì sẽ nhận
được một họ đường đặc tính Volt-Ampere của Thyristor (H.I.4). Đoạn (I) của
đường đặc tính Volt-Ampere sẽ bị rút ngắn lại và điện áp U
ch
cũng nhỏ đi nếu
tăng dần giá trị U
đk
. Khi dòng điều khiển tương đối lớn I
đk3
(H.I.4) thì đường
đặc tính được nắn gần như thẳng giống như nhánh thuận của đặc tính Diod, có
thể nói với giá trị của I
đk
như thế (α
1
+ α
2
) và mặt tiếp giáp J
2
chuyển dịch
đk1
=100mA
I
đk2
=1A I
ng
I
đk
< I
đk1
< I
đk2
H.I.5
3. Điện áp định mức (U
đm
):
là giá trị điện áp cho phép đặc lên trên Thyristor theo chiều thuận và
ngược. Thông thường U
đm
= 2/3 U
th max
4. Điện áp rơi trên Thyristor:
Là giá trị điện áp trên Thyristor khi Thyristor đang ở trạng thái mở.
5. Điện áp chuyển trạng thái (U
ch
):
Ở giá trị điện áp này, không cần có I
đk
, Thyristor cũng chuyển sang trạng
thái mở.
11. Tốc độ tăng dòng thuận cho phép (di/ dt):
là iá trị lớn nhất của tốc độ tăng dòng trong quá trình mở Thyristor.
IV. Mở Thyristor:
+ Các biện pháp mở Thyristor:
a) Nhiệt độ:
Nếu nhiệt độ Thyristor tăng cao, số lượng điện tử tự do sẽ tăng lên, dẫn
đến dòng điện rò Io tăng lên. Sự tăng dòng này làm cho hệ số truyền điện tích
α
1
, α
2
tăng và Thyristor được mở. Mở Thyristor bằng phương pháp này không
điều khiển được sự chạy hỗn loạn của dòng nhiệt nên thường được loại bỏ.
b ) Điện thế cao:
Nếu phân cực Thyristor bằng một điện thế lớn hơn điện áp đánh thủng
U
đt
thì Thyristor mở. Tuy nhiên phương pháp này sẽ làm cho Thyristor bị
hỏng nên không được áp dụng.
c ) Tốc độ tăng điện áp (du/dt ):
Nếu tốc độ tăng điện áp thuận đặt lên Anod và Catot thì dòng điện tích
của tụ điện tiếp giáp có khả năng mở Thyristor. Tuy nhiên dòng điện tích lớn
này có thể phá hỏng Thyristor và các thiết bị bảo vệ. Thông thường tốc độ
tăng điện áp du/dt thì do nhà sản xuất qui định.
d) Dòng điều khiển cực G
Khi Thyristor đã phân cực thuận ta đưa dòng điều khiển dương đặt vào
hai cực G & K thì Thyristor dẫn, dòng I
G
càng tăng thì Uđt càng giảm.
( H.I.7b ).
Khi các lỗ trống bị tiêu tán hết thì J
1
& J
3
(chủ yếu J
1
) ngăn cản không cho
điện tích tiếp tục chảy qua, dòng ngược bắt đầu giảm xuống, từ t
1
- t
2
gọi là
thời gian khố Thyristor.
Thời gian khố này thường dài gấp 8 - 10 lần thời gian mở.
P
1
J
1
N
1
J
2
P
2
J
3
N
2
I
một Diod D
1
để tránh cho mạch khỏi sự cố do sức điện động cảm ứng gây ra.
Khi đóng hoặc cắt mạch Thyristor dùng trong mạch này có thể chịu được
dòng điện Anod đến 2A và có thể được đóng (thông mạch) bởi dòng điện điều
khiển bé cỡ vài trăm miliAmpere. Dòng điện điều khiển được cấp qua điện trở
bảo vệ R
1
và nút ấn S
1
. Điện trở R
2
được nối giữa cực khiển và Catot dùng để
nâng cao độ ổn định của mạch điện.
Khi nhấn S
1
thì mạch sẽ đóng điện, một khi Thyristor đã mở thì dù cho
nút S
1
hở mạch thì nó vẫn duy trì trạng thái mở đó. Muốn cho Thyristor
ngưng dẫn ta nhanh chóng đưa dòng điện Anod trở về không bằng cách nhấn
nút S
2
.
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 8
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
H.I.10 giới thiệu một phương pháp ngắt Thyristor. Thực vậy, khi T
đang ở trang thái mở, tụ C
1
được nạp từ nguồn qua điện trở R
điều khiển hai bóng đèn riêng biệt LP
1
& LP
2
. Giả sử T
1
mở trong khi T
2
ngắt
tụ C
1
(loại không có cực tính) được nạp với cực tính dương phía LP
2
.
Khi ấn S
2
, mạch sẽ chuyển trạng thái, T
2
mở do tác dụng của cực điều
khiển và T
1
sẽ bị chính T
2
khố lại dưới tác dụng của tụ C
1
. Đồng thời tụ này
được nạp theo chiều ngược lại. Khi tụ được nạp đầy, trạng thái của mạch có
thể thay đổi nếu ta ấn nút S
1
. khi đó T
trường hợp này, khi hệ thống báo động tự ngắt do rung dòng Anod của
Thyristor không bị triệt tiêu, mà chỉ giảm đến một giá trị qui định bởi điện trở
R
3
và sức điện động của nguồn. Nếu giá trị này lớn hơn dòng duy trì của
Thyristor thì T sẽ tự duy trì. Nhân điều kiện đó dòng Anod sẽ không giảm về
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 10
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
không khi tín hiệu báo động chuyển vào khoảng khe hở dòng điện giữa hai
lần rung, và do đó T sẽ bị ngắt.
Mạch tín hiệu báo động H.I.13 được dùng nhiều trong các dụng cụ có
điện áp thấp (3 đến 12 volt) như chuông điện, bộ rung còi. Đó là những dụng
cụ điện tiêu thụ dòng dưới 2A. Bộ nguồn phải đảm bảo cấp đủ một điện áp
trên 1.5V so với điện áp cần thiết để dụng cụ cảnh báo hoạt động bình thường.
Phần điện áp dùng để bù vào điện áp bão hồ của Thyristor khi đã thông.
2. Sơ đồ cơ bản dùng Thyristor trong mạch xoay chiều:
H.I.14
H.I.14 trình bày một mạch điện tương đương như dùng khố đóng cắt
theo nửa chu kỳ để điều khiển bóng đèn 100W nối vơi nguồn điện xoay chiều
120V hoặc 240V. Khi khố S
1
mở cực điều khiển của Thyristor T ngắt và đèn
tắt. Ngược lại, nếu S
1
đóng ở thời điểm khởi đầu của mỗi nữa chu kỳ dương
T đang ngắt, do đó tồn bộ điện áp đặt lên cực điều khiển qua đèn, Diod D
1
&
R
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 11
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
H.I.15
Có nhiều cách dùng Thyristor để điều khiển cả hai nữa chu kỳ trong
mạch xoay chiều. Trong H.I.15 và H.I.16 điện áp xoay chiều được biến đổi
thành điện áp chỉnh lưu ( không lọc ) nhờ cầu bốn Diod D
1
, D
2
, D
3
, D
4
. Điện
áp chỉnh lưu đó được đặt lên Thyristor T. Khi khố S
1
mở, T ngắt nên không
có dòng điện chạy qua cầu và tải. Khi S
1
đóng, T được nối thông ngay từ đầu
mỗi nửa chu kỳ, nên tồn bộ công suất được đặt lên tải. Trong khi T dẫn, cực
điều khiển mất tác dụng một cách tự động, nhưng T vẫn giữ ở trạng thái mở
trong suốt cả nưã chu kỳ như giải thích trên. T sẽ tự động ngắt vào cuối mỗi
nửa chu kỳ khi dòng Anod giảm xuống không, do đó sơ đồ này dùng để cấp
điện cho tải một chiều. Ở phía xoay chiều của cầu chỉnh lưu người ta đặt cầu
chì bảo vệ khi có sự cố.
H.I.16
Trong H.I.16 tải được nối ở phía xoay chiều của cầu, do đó mạch này
được dùng để điều khiển tải xoay chiều. Trường hợp này không cần cầu chì
bảo vệ, vì chính tải đã có tác dụng hạn chế dòng điện giá trị cho phép khi có
2
. Như vậy ta thực hiện được điều khiển tồn sóng.
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 12
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
H.I.17
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 13
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
ChươngII
CHỈNH LƯU CÓ ĐIỀU KHIỂN DÙNG THYRISTOR
Thyristor thường được dùng để điều khiển các thiết bị dùng điện một
chiều như các động cơ điện một chiều, lò điện, các máy hàn điện và đèn chiếu
sáng với hiệu suất cao. Để mở được Thyristor cần phải thỏa mãn hai điều
kiện:
- U
AK
> 0 và có tín hiệu dương U
GK
- Có dòng I
G
tác động vào cực điều khiển G của Thyristor
Do đó Thyristor thường mở chậm hơn Diod một góc tương ứng α. Góc
α này là góc mở chậm (góc kích) của Thyristor.
Tacó α = ωτ
ω : Tần số góc dòng điện xoay chiều.
τ : Thời gian tính từ thời điểm mở Diod tương ứng (U
AK
bắt đầu
dương) đến thời điểm mở Thyristor (có tín hiệu điều khiển I
G
L(di/dt) + Rid = U = U
m
sinωt
Nghiệm phương trình:
e
t
L
R
A
tSin
Z
Um
id
ω
ω
ϕω
+−=
*
Với :
)(
2
2
L
R
Z
ω
+=
R
L
, ở mỗi chu kỳ xung điều khiển I
G1
được cho trên
cực điều khiển của T
1
chậm sau điện áp u
1
một góc α, còn I
G2
được cho trên
cực điều khiển T
2
chậm sau I
G1
một góc π như H.II.2b
- Tại góc α có I
G1
và U
1
> 0 nên T
1
mở và giá trị dòng điện tải trung bình
là:
ei
t
T
t
R
AtSin
A1k
= U
A 1
- U
k
= U
1
- U
2
< 0 nên
T
1
khố lại. Như vậy khi T
1
dẫn thì T
2
khố hay ngược lại khi T
2
mở thì i
d
=i
T2
và có dạng giống i
T1
ở nữa chu kỳ trước. Bây giờ ta hãy xem điều
kiện nào thì dòng i
d
qua phụ tải là liên tục, ta thấy để id liên tục thì ngay
trước khi mở T
2
ASin
Z
m
)(
)(
πα
πα
ω
ϕπα
+
+
+−+=
ee
R
R
ASin
Z
Um
π
ϖ
α
ω
ϕα
⊥
−−
⊥
+−−=
*)(
Vì i
)(
πα
ω
ϕα
+−
+−−=
Từ đây rút ra:
)1/()(
2
*
ee
L
R
L
R
Sin
Z
Um
A
π
ωω
ϕα
−−−=
−
Ta có:
)(
ϕα
−=
Sin
Z
)]
1
1
()[(
e
L
R
L
R
e
Sin
Z
Um
π
ω
π
ω
ϕα
−
−
−
+
−−=
Vì :
0
1
1
(
>
−
II. Sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha dùng Thyristor:
1. Chỉnh lưu cầu một pha dùng Thyristor với phụ tải là thuần trở:
Sơ đồ nguyên lý H.II. 3a và đồ thị dòng áp H.II. 3b
a) Sự hoạt động của mạch và sự biến thiên điện áp và dòng điện
chỉnh lưu:
Trong mạch H.II.3a dùng 4 Thyristor T
1
, T'
1
, T
2
, T
2
' các Thyristor được
điều khiển bằng các xung dòng điện tương ứng I
G1
, I
G1
' I
G2
, I
G2'
.
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 16
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
Mạch chỉnh lưu được cung cấp từ một nguồn điện xoay chiều qua máy
biến áp với điện áp thứ cấp: U
2
=U
2m
Trong nửa chu kỳ đầu: U
2
(0 <=ωt < π ), U
2
dương, các Thyristor T
1
, T
2
'
được phân cực thuận. Do đó ωt = α (có I
G1
và I
G'2
) các Thyristor T
1
và T'
2
mở.
Lúc đó dòng điện đi từ điểm A qua T
1
đến M qua phụ tải R đến N qua T'
2
về
B.
Các Thyristor này mở cho đến lúc ωt = π, tại ωt = π thì U
2
= 0. Dòng
điện Thyristor cũng bằng không (ở mạch thuần trở dòng điện cùng pha điện
áp) và Thyristor tắt một cách tự nhiên.
Trong thời gian Thyristor này mở (α =< ω =< π ) điện áp chỉnh lưu
và T
2
phân cực thuận. Do đó tại góc α + π (có i
G1
và i'
G1
) các T
2
, T'
1
mở,
dòng đi từ B qua T
2
đến M qua R đến N qua T'
1
về A. Các Thyristor này mở
cho đến ωt = 2 π. Tại ω = 2 π, U
2
= 0, dòng qua Thyristor bằng 0 và Thyristor
ngắt. Trong thời gian T
2
, T'
1
mở, điện áp chỉnh lưu là:
u
d
= - u
2
= -u
2m
u
T1
= u
A
- u
M
= u
A
-u
B
= u
2
< 0
u
T'2
= u
N
-u
B
= u
A
- u
B
= u
2
< 0
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 17
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
Do đó T
1
)cos1(
2
2
2
2
0
α
π
ωω
π
π
+==
∫
u
u
m
do
ttdSin
U
2m
là biên độ thứ cấp máy biến áp
Khi α từ 0 đến π thì u
do
cũng thay đổi từ U
2m
/ π đến 0. Do đó ta có
thể điều khiển U
do
bằng cách thay đổi α.
- Giá trị điện áp ngược cực đại trên mỗi Thyristor:
Sin α khi α > π/2.
Do đó khi α =< π/2, ta có:
)cos1(2
2
minmax
α
π
+
=
−
=
u
uu
do
dd
Ko
Khi α > π /2, ta có:
)cos1(2
2
minmax
α
απ
+
=
−
=
Sin
Ko
u
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 18
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
π
αααπ
ω
π
π
α
cossin
22
1
2
2
1
+−
==
∫
R
tdI
u
i
m
T
2
)cos1(
22
1
2
1
Id
1
2
2
2
π
αααπ
2
cos
2
Sin
R
u
m
+−
=
π
αααπ
2
cos
*
2
22
2
21
Sin
R
S
uu
I
u
2
2
)1(
CosSin
R
R
SS
Cos
u
Cos
u
I
u
P
m
m
d
dod
+−
===
+
π
αααπ
π
α
2
2
2
)1(2
CosSin
chậm sau
u
2
một góc π+α
+ Trong nửa chu kỳ đầu của điện áp u
2
( 0 =< ωt =< π ) ; u
2
> 0 các
Thyristor T
1
và T
2
' mở. Dòng điện đi từ điểm A qua T
1
đến M qua phụ tải đến
N và qua T'
2
về điểm B.
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 19
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
H.II.4a H.II.4b
-Điện áp chỉnh lưu (ở hai đầu phụ tải):
u
d
= u
2
= u
2m
−
+−=
)(
2
Với :
L
R
Z
ω
2
2
+=
ϕ = Artg ωL/R
A : Hằng số tích phân xác định từ điều kiện ban đầu
+ Trong nửaa chu kỳ sau cuả điện áp u
2
(π =< ω =<2π ) ; u
2
< 0; T
1
' và T
2
phân cực thuận. Do đó tại góc pha ωt = α + π (có i
G1
và i'
G1
) các Thyristor T
2
,
T'
2
và T
1
tại ωt = α +
π, sẽ là:
u
T1
= u
A
- u
M
= u
A
-u
B
= u
2
< 0
u
T'2
= u
N
-u
B
= u
A
- u
B
= u
2
1
2
1
=
==
∫∫
Như vậy khi thay đổi góc α của Thyristor từ 0 đến π/2 ta có thể điều khiển
U
do
từ 2u
2m/
π đến 0.
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 20
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
- Điện áp cực đại trên mỗi Thyristor:
u
ngmax
=u
2m
- Hệ số nhấp nhô của điện áp chỉnh lưu:
K = ( u
dmax
- u
dmin
) /2u
do
, mà u
max
= 2u
2m
- Giá trị trung bình của dòng điện qua phụ tải:
tdId
i
d
ω
π
π
∫
=
2
0
2
1
Theo đường cong H.II.4b thì:
tdId
i
d
ω
π
απ
∫
+
=
0
2
2
mà i
d
i
d
ω
π
απ
∫
+
=
2
0
1
i
d(
α
)
=i
d
(
α
+
π
)
= I
o,
do đó :
0
==
∫∫
= u
do
hay I
d
= U
do
/ R = (2/R π)u
2m
cos α
Trường hợp phụ tải có điện cảm L rất lớn thì i
d
có giá trị không đổi và
bằng trị số trung bình I
d
của nó.
- Trị cực đại I
max
, trị số hiệu dụng I và trị số trung bình i
o
của dòng điện
qua Thyristor.
Để tính tốn ta giả sử i
d
= I
d
= const
Lúc đó i
max
= I
d
2
và công suất S của máy biến áp.
Ở mỗi chu kỳ của u
2
, dòng điện qua cuộn dây thứ cấp chính là dòng điện
qua các Thyristor mở. Do đó:
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 21
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
α
π
ω
π
πα
α
Cos
R
S
td
u
I
u
I
u
I
i
I
m
d
m
d
ϕ
/2
.
2
2
2
===
α
π
α
π
πα
π
α
ϕ
cos
22
.2
4
/2
./2(
2
2
/)2
2
===
Cos
RCos
Cos
U
2
một góc
α và α + π như H.II.5b.
H.II.5a H.II.5b
Trong nửa chu kỳ đầu của u
2
(0 =< ωt =< π ), u
2
> 0, T
1
và D'
2
phân
cực thuận. D'
2
dẫn ngay tại góc ωt = 0, song phải đợi đến góc pha ωt = α (có
tín hiệu i
G1
) thì T
1
mới mở và mạch điện mới thông từ A qua T
1
đến M qua
phụ tải đến N qua D'
2
về B. Lúc này điện áp trên hai đầu phụ tải M và N là u
d
= u
2
2
mới mở và mạch điện mới thông từ B qua T
2
đến M qua
phụ tải đến N qua D'
1
về A. Lúc này điện áp trên hai đầu phụ tải M và N là:
u
d
= -u
2.
Do T
2
và D'
1
mở nên điện áp tại điểm N và M là: U
N
= U
A
= U
2,
U
M
= U
B
= U
2 .
Điện áp trên D'
2
A
- u
M
= u
A
- u
B
= u
2
< 0. Do đó T1 và D'2
ngắt một cách tự nhiên.
T
2
mở cho đến thời điểm ωt = 2π. Sau ωt = 2π, mạch hoạt động trở lại
như chu kì vừa xét. Trên cơ sở hoạt động của mạch như trên ta có đường cong
u
d
, u
T1
, u
T2
, I
G
như H.II.5.b.
GVHD Nguyễn Xuân Khai Trang 23
Luận văn tốt ngiệp SVTH Nguyễn Văn Hiền
2. Các thông số của mạch :
- Giá trị trung bình điện áp chỉnh lưu.
00
= u
2m
- Hệ số nhấp nhô điện áp chỉnh lưu.
K = ( u
dmax
- u
dmin
)/2u
do
Theo đường cong H.II.5.b thì:
u
dmin
= 0
u
dmax
= u
2m
khi α =< π /2
u
dmax
= u
2m
Sin α, khi α > π /2
)cos1(2
)cos1(
2
2/
)cos1(2
)cos1(
2
u
u
m
m
m
m
- Giá trị trung bình dòng điện qua phụ tải.
Giả thiết phụ tải là điện cảm L rất lớn và dòng điên qua phụ tải i
d
có trị số
không đổi i
d
= I
d
.
Do năng lượng tiêu thụ trong trong điện cảm L trong một chu kỳ là bằng 0
và năng lượng tiêu thụ trong phụ tải trong một chu kỳ là:
Wt = R I
2
d
T
Với T là chu kỳ điện áp.
Còn năng lượng nguồn cung cấp cho phụ tải trong một chu kỳ:
dtWn
iu
dd
∫
ω
π
ω
α
2
2
Nhân hai vế phương trình cho ω, thay ωT = 2π, u
d
= u
2m
Sin ωt;
RR
ttdSin
R
tdtSinIdR
uu
u
I
u
I
dom
m
d
m
d
=+==⇒
=
∫
∫
d
= I
d
= const
παπω
π
π
α
2/)(
2
1
−==
∫
III
ddT
td
Dòng điện trung bình qua mỗi Diod
0 =< ωt =< π, D'
2
mở
π =< ω =< 2π
Khi Diod mở dòng qua nó chính là dòng qua phụ tải:
παπω
π
απ
2/)(
2
1
0
−==
2
II
I
I
dd
td
d
Công suất MBA:
π
α
π
α
π
α
−
+
=−==
1)
cos1
(
2
1
2
2
22
2
22
R
u
I
π
α
ϕ
−
+
=
−
+
=
−
==
Cos
Cos
Id
Cos
u
u
u
I
u
S
P
m
m
m
d
dod
IV. Mạch chỉnh lưu ba pha hình tia dùng Thyristor:
1. Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động:
H.II.6a H.II.6b