ch3 วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น
TRANSCRIPT
LOGO รหสวชา 353152 วงจรอเลกทรอนกส 1
วงจรเรยงกระแส[Rectifier Circuit]
1
บทท 3
วงจรเรยงกระแส[Rectifier Circuit]
• วงจรทท ำหนำทเปลยนไฟฟำกระแสสลบใหเปนไฟฟำกระแสตรง ม 2 ชนดคอ– 1.วงจรเรยงกระแสแบบครงคลน (Half Wave Rectifier)
– 2.วงจรเรยงกระแสแบบเตมคลน (Full Wave Rectifier)• แบบใชหมอแปลงแทปกลำง (Center tab)• แบบบรดจ (Bridge)
2
วงจรเรยงกระแส[Rectifier Circuit]
• Complete power supply with transformer, rectifier, filter, and regulator
3
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
หลกกำรท ำงำน• การท างานของไดโอดเรยงกระแสใชหลกการจายไบอสตรง และการจาย
ไบอสกลบใหตวไดโอด เพอท าใหไดโอดน ากระแสและหยดน ากระแสตามสภาวะไบอสทจายแรงดนทผานการ เรยงกระแสแลว ไดแรงดนออกมาเปนไฟตรงซกบวกหรอแรงดนไฟตรงซกลบ แรงดนไฟตรงจะไดออกมาซกใดขนอยกบการจดวงจรไดโอดเรยงกระแส ถาไดโอดจดใหขาแคโถด (K) ออกเอาตพตไดแรงดนซกบวกออกมา และถาไดโอดจดใหขาแอโนด (A) ออกเอาตพตไดแรงดนซกลบออกมา ลกษณะการเรยงกระแสเบองตน
5
วงจรเรยงกระแสแบบครงคลน (Half Wave Rectifier)
6
วงจรเรยงกระแสแบบครงคลน (Half Wave Rectifier)
7
แรงดนขำออกเฉลยของวงจรเรยงกระแสแบบครงคลนAverage Value of the Half-Wave Output Voltage
8
𝑉𝐴𝑉𝐺 =พนท(𝐴)
คาบเวลา(𝑇)
𝑉𝐴𝑉𝐺 =𝑉𝑝𝜋= 0.318𝑉𝑝
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
ผลของแรงดนตกครอมรอยตอกบวงจรเรยงกระแสแบบครงคลนEffect of the Barrier Potential on the Half-Wave Rectifier Output
เมอน ำผลกระทบคำแรงดนทตกครอมไดโอดมคำเทำกบ 0.3 ในเจอรเมเนยม และ 0.7 ในซลคอนจะสงผลตอคำแรงดนสงสดขำออกของวงจรเรยงกระแสครงคลนทมคำลดลงเทำกบผลตำงของแรงดนสงสดขำเขำลบกบแรงดนตกครอมรอยตอของไดโอด
10
• 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
12
ผลของแรงดนตกครอมรอยตอกบวงจรเรยงกระแสแบบครงคลนEffect of the Barrier Potential on the Half-Wave Rectifier Output
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
14
แรงดนไบแอสกลบสงสดPeak Inverse Voltage (PIV)
𝑃𝐼𝑉 = −𝑉𝑝
15
วงจรเรยงกระแสแบบครงคลนตอกบหมอแปลงไฟฟำTransformer Coupling
ขอด เปนการตดการเชอมโยงทางไฟฟาระหวางระบบแรงดนต ากบระบบแรงดนสงท าใหไมเปนอนตรายจากการลดวงจรไฟฟา
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
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
กำรบำน
1. จงวำดรปคลนแรงดนเอำตพตทไดจำกวงจรดงภำพ a และ b ค ำนวณหำคำ PIV ของไดโอด
2. ค ำนวณหำคำเฉลยของ half-wave rectified voltage ถำไดรบแรงดนสงสดท 311 V3. จงค ำนวณหำคำกระแสและก ำลงไฟฟำสงสดทตวตำนทำน
18
1. ถำหมอแปลงมอตรำสวน 5:1 จงหำแรงดนทขดลวดทตยภม ถำทขดลวดปฐมภมมแรงดนใชงำนท 220 Vrms 60 Hz และค ำนวณหำคำกระแสและก ำลงไฟฟำเฉลยทตวตำนทำนท 𝑅 = 2.2𝑘Ω
2. วำดรปคลนสญญำณเอำตพตทไดจำกขอ 119
กำรบำน Transformer Coupling