Mạch+chỉnh+lưu+hình+tia

Sơ đồ chỉnh lưu hình tia một pha hết sức đơn giản như sau: Nguồn là điện áp xoay chiều một pha, tải thuần trở, bộ biến đổi chỉ gồm một van thyristor duy nhất. Sơ đồ này gần như không có tính ứng dụng trong thực tế, tuy nhiên, nó đơn giản, phù hợp để làm quen với nguyên lý làm việc của thyristor. Tôi sử dụng sơ đồ này để phân biệt giúp các bạn 2 khái niệm: //Điểm mở tự nhiên// và //góc mở trễ alpha (hay góc điều khiển alpha)//.
 * MẠCH CHỈNH LƯU HÌNH TIA **

////Điểm mở tự nhiên//// là điểm mà nếu như van trên là diode thì tại thời điểm đó, van bắt đầu dẫn điện. Nhưng nếu van là thyristor thì nó sẽ chưa dẫn điện khi điện áp đặt lên nó là thuận mà chỉ mở khi hội đủ 2 điều kiện: Điện áp đặt thuận và có xung phát vào chân điều khiển (cực gate – cái cực còn để ngỏ ở hình trên). //Góc mở trễ alpha// là góc //tính từ điểm mở tự nhiên đến thời điểm mà thyristor được phát xung điều khiển//. Ta chú ý rằng khái niệm “góc” mà ta dùng trong điện tử công suất nói riêng và kĩ thuật điện nói chung là “góc điện” chứ không phải là góc hình học. 1 chu kì điện áp nguồn sẽ tương ứng với 360 “độ điện”. Trong mạch này, tôi mô phỏng mạch với góc mở alpha là 60 độ.

Đồ thị điện áp nguồn và điện áp trên tải của mạch trên như sau:

Nửa phía trên ta vẽ chồng 2 hình: Điện áp nguồn hình sin màu đỏ và điện áp trên tải màu xanh. Nửa phía dưới ta tách riêng điện áp tải ra cho dễ quan sát. Với các mạch mô phỏng bằng PSIM thì một đầu của nguồn sẽ được đánh dấu * để quy ước chiều âm dương, ta sẽ theo quy ước này. Ta thấy rằng khi điện áp nguồn bắt đầu dương, tức là điện áp đặt lên van là điện áp thuận thì van vẫn chưa dẫn, điện áp tải (màu xanh) vẫn là 0. Chỉ đến khi ta phát xung điều khiển vào cực gate thì van mới mở, dẫn dòng chạy qua, điện áp trên tải từ đây bằng với điện áp nguồn (đường màu xanh trùng khít với đường màu đỏ) Từ đây ta quy ước rằng điện áp trên van Ut là điện áp giữa Anode và Kathode của thyristor. Ut > 0 nghĩa là điện áp đặt trên và là thuận, Ut < 0 là điện áp ngược. Trong mạch này, góc mở alpha chính là khoảng thời gian từ khi điện áp nguồn bắt đầu dương (đường màu đỏ nằm trên trục hoành) tới khi van bắt đầu dẫn (đường màu xanh chuyển từ trục hoành nhảy lên trùng với đường màu đỏ). Khi điện áp nguồn trở nên âm thì điện áp trên van Ut < 0, van khoá lại, điện áp trên tải trở về 0 (đường màu xanh trùng với trục hoành). Ta chú ý rằng //điểm mở tự nhiên (gốc để tính góc mở alpha) không phải phụ thuộc vào điện áp nguồn mà phụ thuộc vào điện áp trên van Ut//. Trong trường hợp này thì thời điểm điện áp nguồn dương cũng là thời điểm điện áp Ut dương, nhưng trong các mạch khác thì không phải như vậy. Các bạn phải chú ý điều đó khi phân tích các mạch phức tạp hơn như mạch chỉnh lưu 3 pha, 6 pha,… Nếu không sẽ sai hết toàn bộ. Nhận xét: việc điều khiển góc mở chậm alpha sẽ giúp ta điều khiển được giá trị trung bình của điện áp ra trên tải. Van sẽ không dẫn ngay khi điện áp trên nó dương mà phải sau một góc trễ alpha nó mới dẫn, chính vì vậy mà góc phát xung mở van được gọi là góc mở trễ alpha.


 * //Họ tên: Nguyễn Linh Chi // **
 * //Lớp: 12A // **