ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

19
LOGO รหัสวิชา 353152 วงจรอิเล็กทรอนิกส์ 1 วงจรเรียงกระแส[Rectifier Circuit] 1 บทที3

Upload: pinitnai-sittithai

Post on 19-Jan-2017

67 views

Category:

Education


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

LOGO รหสวชา 353152 วงจรอเลกทรอนกส 1

วงจรเรยงกระแส[Rectifier Circuit]

1

บทท 3

Page 2: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

วงจรเรยงกระแส[Rectifier Circuit]

• วงจรทท ำหนำทเปลยนไฟฟำกระแสสลบใหเปนไฟฟำกระแสตรง ม 2 ชนดคอ– 1.วงจรเรยงกระแสแบบครงคลน (Half Wave Rectifier)

– 2.วงจรเรยงกระแสแบบเตมคลน (Full Wave Rectifier)• แบบใชหมอแปลงแทปกลำง (Center tab)• แบบบรดจ (Bridge)

2

Page 3: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

วงจรเรยงกระแส[Rectifier Circuit]

• Complete power supply with transformer, rectifier, filter, and regulator

3

Page 4: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

ไดโอดเรยงกระแส(rectifier diode)

• วงจรอเลกทรอนกสตาง ๆ จะตองใชแรงดนเลยงวงจรเปนแรงดนไฟตรง (DC) โดยท าการแปลงแรงดนไฟสลบ (AC) ใหเปนแรงดนไฟตรง (DC) วงจรทท าหนาทดงกลาวนเรยกวา วงจรเรยงกระแส(Rectifier Circuit) หรออาจเรยกวาวงจรเรยงกระแส อปกรณทท าหนาทนคอไดโอด ไดโอดทนยมน ามาใชงานใน วงจรเรยงกระแส เปนไดโอด ชนดซลกอน

4

Page 5: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

หลกกำรท ำงำน• การท างานของไดโอดเรยงกระแสใชหลกการจายไบอสตรง และการจาย

ไบอสกลบใหตวไดโอด เพอท าใหไดโอดน ากระแสและหยดน ากระแสตามสภาวะไบอสทจายแรงดนทผานการ เรยงกระแสแลว ไดแรงดนออกมาเปนไฟตรงซกบวกหรอแรงดนไฟตรงซกลบ แรงดนไฟตรงจะไดออกมาซกใดขนอยกบการจดวงจรไดโอดเรยงกระแส ถาไดโอดจดใหขาแคโถด (K) ออกเอาตพตไดแรงดนซกบวกออกมา และถาไดโอดจดใหขาแอโนด (A) ออกเอาตพตไดแรงดนซกลบออกมา ลกษณะการเรยงกระแสเบองตน

5

Page 6: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

วงจรเรยงกระแสแบบครงคลน (Half Wave Rectifier)

6

Page 7: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

วงจรเรยงกระแสแบบครงคลน (Half Wave Rectifier)

7

Page 8: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

แรงดนขำออกเฉลยของวงจรเรยงกระแสแบบครงคลนAverage Value of the Half-Wave Output Voltage

8

𝑉𝐴𝑉𝐺 =พนท(𝐴)

คาบเวลา(𝑇)

𝑉𝐴𝑉𝐺 =𝑉𝑝𝜋= 0.318𝑉𝑝

Page 9: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

จงหำแรงดนขำออกเฉลยของวงจรเรยงกระแสแบบครงคลน

9

𝑉𝐴𝑉𝐺 =𝑉𝑝𝜋=50

𝜋= 15.9 V

เมอคดเปนรอยระจะได 38.1% ของ𝑉𝑝 มคาเทากบ15.9 V

Determine the average value of the half-wave voltage if its peak amplitude is 311 V ?

𝑉𝐴𝑉𝐺 =𝑉𝑝𝜋=311

𝜋= 98.1 V

Page 10: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

ผลของแรงดนตกครอมรอยตอกบวงจรเรยงกระแสแบบครงคลนEffect of the Barrier Potential on the Half-Wave Rectifier Output

เมอน ำผลกระทบคำแรงดนทตกครอมไดโอดมคำเทำกบ 0.3 ในเจอรเมเนยม และ 0.7 ในซลคอนจะสงผลตอคำแรงดนสงสดขำออกของวงจรเรยงกระแสครงคลนทมคำลดลงเทำกบผลตำงของแรงดนสงสดขำเขำลบกบแรงดนตกครอมรอยตอของไดโอด

10

Page 11: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

• Draw the output voltages of each rectifier for the indicated input voltages, as shown in Figure. The 1N4001 and 1N4003 are specific rectifier diodes.

11

ผลของแรงดนตกครอมรอยตอกบวงจรเรยงกระแสแบบครงคลนEffect of the Barrier Potential on the Half-Wave Rectifier Output

Page 12: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

12

ผลของแรงดนตกครอมรอยตอกบวงจรเรยงกระแสแบบครงคลนEffect of the Barrier Potential on the Half-Wave Rectifier Output

Page 13: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

แรงดนไบแอสกลบสงสดPeak Inverse Voltage (PIV)

แรงดนไบแอสกลบสงสดในกำรออกแบบวงจรเรยกวำ Peak Inverse Voltage (PIV) หมำยถงคำแรงดนทำงดำนลบทใหไบแอสกลบแกไดโอด โดยทไดโอดยงสำมำรถท ำงำนไดโดยไมพงทลำย จะพจำรณำทเวลำ 𝑡𝑝 ดงนน PIV ทเกดขนกบไดโอดมคำเทำกบ −𝑉𝑝

13

Peak Inverse Voltage (PIV)

คาแรงดนทางดานลบทใหไบแอสกลบแกไดโอด

ดงนน PIV ทเกดขนกบไดโอดมคาเทากบ −𝑽𝒑

Page 14: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

14

แรงดนไบแอสกลบสงสดPeak Inverse Voltage (PIV)

𝑃𝐼𝑉 = −𝑉𝑝

Page 15: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

15

วงจรเรยงกระแสแบบครงคลนตอกบหมอแปลงไฟฟำTransformer Coupling

ขอด เปนการตดการเชอมโยงทางไฟฟาระหวางระบบแรงดนต ากบระบบแรงดนสงท าใหไมเปนอนตรายจากการลดวงจรไฟฟา

Page 16: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

วงจรเรยงกระแสแบบครงคลนตอกบหมอแปลงไฟฟำTransformer Coupling

• หมอแปลงไฟฟาเปนอปกรณทใชลดแรงดนหรอเพมแรงดนไฟฟากระแสสลบในวงจรอเลกทรอนกสทวไปจะใชหมอแปลงเพอลดแรงดนไฟฟากระแสสลบจาก 220 V ใหมขนาด 48,24,12 V กอนทจะผานวงจรเรยงกระแส ซงคาแรงดนทขดลวดขาออกของหมอแปลงไฟฟามคาดงสมการ

16

𝑉𝑝(2) =𝑁2𝑁1

𝑉𝑝(1)

𝑁1: จ านวนรอบขดลวดขาเขา𝑁2: จ านวนรอบขดลวดขาออก𝑉𝑝(1): แรงดนปอนใหขดลวด𝑁1𝑉𝑝(2): แรงดนทออกจากขดลวด𝑁2

Page 17: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

17

Determine the peak value of the output voltage for Figure if the turns ratio is 0.5.

อตราสวนของหมอแปลง คอ𝑁2

𝑁1=

1

2= 0.5

แรงดนสงสดขาออกของ 𝑁2 คอ

𝑉𝑃(2) =𝑁2

𝑁1𝑉𝑃(1)

= 0.5 170𝑉= 85𝑉

แรงดนสงสดขาออกของวงจรเรยงกระแส 𝑉𝑃(𝑜𝑢𝑡)คอ𝑉𝑃(𝑜𝑢𝑡) = 85𝑉 − 0.7𝑉

= 84.3𝑉

Page 18: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

กำรบำน

1. จงวำดรปคลนแรงดนเอำตพตทไดจำกวงจรดงภำพ a และ b ค ำนวณหำคำ PIV ของไดโอด

2. ค ำนวณหำคำเฉลยของ half-wave rectified voltage ถำไดรบแรงดนสงสดท 311 V3. จงค ำนวณหำคำกระแสและก ำลงไฟฟำสงสดทตวตำนทำน

18

Page 19: Ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

1. ถำหมอแปลงมอตรำสวน 5:1 จงหำแรงดนทขดลวดทตยภม ถำทขดลวดปฐมภมมแรงดนใชงำนท 220 Vrms 60 Hz และค ำนวณหำคำกระแสและก ำลงไฟฟำเฉลยทตวตำนทำนท 𝑅 = 2.2𝑘Ω

2. วำดรปคลนสญญำณเอำตพตทไดจำกขอ 119

กำรบำน Transformer Coupling