Bài giảng Điện tử công suất và ứng dụng - Chương 3: Bộ biến đổi điều khiển pha

ñieàu khieån pha 
 2. Ñieàu khieån pha aùp xoay chieàu 
 3. Chænh löu diod (khoâng ñieàu khieån) 
 4. Chænh löu ñieàu khieån pha 
 5. Maïch phaùt xung ñieàu khieån pha 
2 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
III.1 NGUYEÂN LYÙ ÑIEÀU KHIEÅN PHA: 
 1. Thyristor - ngaét ñieän laøm vieäc vôùi nguoàn xoay chieàu: 
Thí nghieäm: Laäp maïch ñieän nhö hình 3.1.1 
iG ≠ 0: TRIAC seõ daãn ñieän (ON): doøng qua taûi cuøng daïng vôùi aùp. 
iG = 0: TRIAC seõ taét (OFF) khi doøng (aùp) qua zero. 
=> TRIAC (vaø SCR) laø phaàn töû coù theå ñoùng ngaét ôû ñieän AC. 
 Ñieàu khieån ON -OFF 
T
Ñieàu
khieån
v
v R
T1 T2
G
io
 Hình III.1.1 TRIAC laøm vieäc vôùi nguoàn AC 
taûi R 
Hình III.1.2: Daïng aùp ra ñieàu khieån ON – OFF 
(a), coù ñoùng ngaét luùc aùp qua zero (b) 
3 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
Nhaän xeùt: 
 - Thyristor coù theå ñoùng ngaét maïch ñieän xoay chieàu 
- Khaùi nieäm chuyeån maïch löôùi ( line commutation ). 
- ÑIEÀU KHIEÅN ON-OFF 
coøn goïi laø ñieàu khieån toaøn chu kyø 
(integral cycle control). 
 - Ñeå ñieàu khieån khieån aùp ra, 
ta duøng: ÑIEÀU KHIEÅN PHA 
Hình III.1.3: AÙp ra ñieàu khieån pha taûi trôû 
ÑN ñieàu khieån pha: 
 - Thyristor laøm vieäc 1 phaàn chu kyø (baùn kyø) cuûa nguoàn AC 
 - ÑK aùp ra baèng caùch thay ñoåi goùc ñieàu khieån α (goùc thoâng chaäm) 
4 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 2. Khaûo saùt sô ñoà ñieàu khieån pha 1 SCR : 
 a. Khaûo saùt vôùi taûi R: aùp nguoàn hình sin 2 sinu U wt= 
R
T1
Ñieàu
khieån
io
ou
u
(a) 
Trò trung bình aùp ra: 
2
0
1 .
2
1 2. (cos 1)
2 2
O O
O
U u dwt
UU udwt
π
π
α
π
απ π
=
= = +
∫
∫ 
o
wt
ou i
2π
u
i
T1
u
γ = π − α
wt
π
wt
G1
0
2
α
U 2 (b) 
 Nguyeân lyù xeáp choàng: /O OI U R= 
 Trò soá hieäu duïng aùp ngoû ra: 
2 2 2 21 1 1
2 20
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2
. . sin .
(1 cos 2 ). [ sin 2 ] ( sin 2 )
oR o
oR
U u dwt u dwt U wt dwt
U U wt dwt U wt wt U
π π π
π π πα α
π π
απ π πα π α α
= = =
= − = − = − +
∫ ∫ ∫
∫
5 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 Khi α = 0, ta coù trò hieäu duïng aùp ra chænh löu diod baèng / 2 0.707U U= 
 b. Khaûo saùt vôùi taûi RL: 
R
T1 io
o
L
u
u
 Khaûo saùt töông töï tröôøng hôïp R. 
 Taûi RL: ( ) R
wLtgLRZ 122 −=+= φω phagoùc vaø taûi trôû toång 
 ÔÛ wt = α : T1 daãn ñieän: . 2 sin= + = =oo o diu R i L u U wtdt 
 vôùi ñieàu kieän ñaàu laø khi wt = α , io = 0 
6 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
Doøng taûi io coù daïng iO = iO1 + iO2 vôùi 
 * iO1 laø thaønh phaàn xaùc laäp 
 ( )
1
22
1
2 sin( )ω φ
ω
φ −
= −
= +
=
 toång trôû taûi 
vaø goùc pha taûi 
o
Ui t
Z
Z R L
wLtg
R
 * iO2 laø thaønh phaàn quaù ñoä 
 2
( )
sin( ) sin( )
t
o
Ui t e
Z
ω α ω τω φ α φ − − ⋅⎡ ⎤= − − − ⋅⎢ ⎥⎣ ⎦ 
 Khi wt = α + γ doøng veà khoâng: 
Hình III.2.7: Phaân tích caùc thaønh phaán 
aùp ngoû ra. 
 iO = 0 => 0=⋅φ−α−φ−γ+α τ⋅ω
γ−
e)sin()sin( 
 hay: τ⋅ω
γ−
⋅φ−α=φ−γ+α e)sin()sin( 
 γ : goùc daãn cuûa SCR 
7 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
Coù goùc daãn γ, ta tính ñöôïc: 
wt
π γ u
o o
0
2
ui
 Trò trung bình aùp UO : 
1 1
2 2O oT TU u dt U t d t
π
π
α
ω ω= =∫ ∫. sin . 
 => Trò trung bình doøng IO : Io = Io / R 
 hay tích phaân ∫ ∫
γ+α
απ
==
T ooTo
dwtidtiI
2
11
( )1 2 sin( ) sin( )
2
t
o
UI t e dwt
Z
α γ ω α ω τ
α
ω φ α φπ
+ − − ⋅⎡ ⎤= − − − ⋅⎢ ⎥⎣ ⎦∫ 
 Baøi taäp: Söû duïng GOAL SEEK cuûa Excel ñeå giaûi 
8 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 Baøi taäp: Söû 
duïng GOAL SEEK 
cuûa Excel ñeå giaûi 
: 
Maøn hình Excel ñeå 
tìm goùc daãn khi 
cho tröôùc goùc kích. 
9 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
III.2 ÑIEÀU KHIEÅN PHA AÙP XOAY CHIEÀU: 
 1. Khaûo saùt sô ñoà moät pha: 
 a. Taûi ñieän trôû: 
R
u
i
o
o
u
T1 T2
G
T
 Hình III.2.1: BBÑ aùp xoay chieàu moät pha 
duøng triac. 
o
i
α
wt
0
2
Tu
γ = π − α
u o
G
i
2π
wt
π
u
wt
 - Trò hieäu duïng aùp treân taûi: 
 ( )2 21 1 1 122 2( sin ) sinOR T TU u dt U t d t U
π
π π
α
ω ω π α α= = = − +∫ ∫ 
 Kieåm tra laïi: khi α = 0 , UOR = U . 
10 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 - Trò hieäu duïng doøng taûi: 
 ( )1 12 2sinOROR U UI R R π π α α= = − + 
- Coâng suaát: 
( ) ( )2 21 1 o OR
O o oT T
u U
P u i dt dt
T T R R
= ⋅ = =∫ ∫ 
 Ví duï: Tìm goùc ÑKP α ñeå coâng suaát ra baèng ½ coâng suaát cöïc ñaïi (khi ñoùng tröïc tieáp 
vaøo nguoàn). 
 Baøi taäp: Söû duïng GOAL SEEK cuûa Microsoft Excel ñeå giaûi baøi toaùn ngöôïc 
cuûa: Tính goùc kích triac ñeå coù hieäu duïng aùp ra baèng giaù trò mong muoán. Tính 
baèng soá: Hieäu duïng aùp ngoû ra UOR = 110V öùng vôùi nguoàn U = 220V hieäu duïng 
11 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 b. Taûi RL: 
 - doøng khoâng taét khi aùp qua zero 
 - beà roäng xung doøng γ > π − α 
 γ laø nghieäm cuûa phöông trình 
 τ⋅ω
γ−
⋅φ−α=φ−γ+α e)sin()sin( 
i
α γ
wt
u
oo
0
2
u
 Trò hieäu duïng aùp ra: 
( )
2 21 1
1 1
2
( 2 sin )
[sin 2 sin 2( )]
oR oT T
U u dt U t d t
U
α γ
π
α
π
ω ω
γ α α γ
+
= =
= + − +
∫ ∫
 Caùc nhaän xeùt: 
 * AÙp ra baèng khoâng khi α = αMAX = 180 O. 
 * Goùc α toái thieåu vôùi taûi RL baèng φ. 
 Khi α < φ, aùp ra khoâng thay ñoåi. 
12 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 * Yeâu caàu kích xung roäng: 
 Hình III.3.3: Quaù trình quaù ñoä boä ÑKP aùp xoay chieàu moät pha. 
 4. ÖÙng duïng: 
 a. Ñieàu khieån ON – OFF: 
0.1u Out
R
1
2
4
3
33
T
1
T
2
GÑieàu
khieån
In
 (a) Sô ñoà khoái rô le baùn daãn 
 (b) Söû duïng opto triac ñeå ñieàu khieån ON-OFF 
 Hình III.3.6: ÖÙng duïng ñieàu khieån ON – OFF 
13 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
- rô le hay contactor baùn daãn (SSR - solid state relay ). 
Öu ñieåm: - khoâng taïo ra tia löûa ñieän, 
 - soá laàn vaø taàn soá ñoùng ngaét cho pheùp raát cao 
 Nhöôïc ñieåm: - khaû naêng quaù taûi keùm, 
 - hoûng khoâng phuïc hoài ñöôïc, nhaïy vôùi nhieãu, nhieät  
 b. BBÑ aùp xoay chieàu: 
Taûi
Taûi
TRIAC A
T1 T2
G
N
g
u
o
à
n
Taûi
TRIAC B
T1 T2
G
TRIAC C
T1 T2
G
T5
T6
R
L
L
L
N
g
u
o
à
n
T1
Taûi
T3
T2
R
R
T4
 (a) duøng ba sô ñoà moät pha (b) sô ñoâ ñieàu khieån ba pha. 
 VÍ DUÏ: khaûo saùt treân PSIM sô ñoà ñk pha 3 pha 
14 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
III.3 CHÆNH LÖU DIOD (KHOÂNG ÑIEÀU KHIEÅN): 
 Phaân loaïi theo soá xung m cuûa aùp ra trong moät chu kyø 
 1. Khaûo saùt chænh löu hai xung: chænh löu toaøn soùng hay hai nöõa chu kyø 
 a. Hoaït ñoäng ôû taûi R: 
 (a) (b) 
Sô ñoà caàu moät pha (a) vaø sô ñoà moät pha coù ñieåm giöõa (b) 
io
uo
2π
U 2
u
0
D1
wt
π
u
(c)vaø caùc daïng soùng doøng, aùp taûi trôû 
 2 sinu U wt= 
 vôùi U , ω : trò soá hieäu duïng vaø taàn soá goùc aùp nguoàn u. 
 ¾ Trò trung bình Uo cuûa aùp ra uo: 
2
0 0
1 1 1 2 22
2
sino o oTU u dt u dt U wt dwt UT
π π
π π π= = = ⋅ =∫ ∫ ∫ 
iS 
15 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 uo = io .R vôùi io laø doøng ngoû ra => io = uo/R vaø Io = Uo/R 
 ¾ Trò hieäu duïng doøng taûi : 
2
2 2 2
0 0 0
1 1 1
2
. . .oR o o
u UI i dwt i dwt dwt
R R
π π π
π π π
⎛ ⎞= = = =⎜ ⎟⎝ ⎠∫ ∫ ∫ 
 IoR cuõng chính laø trò hieäu duïng IS cuûa doøng qua nguoàn 
 ¾ 
2
2.o oR
UP R I
R
= = => cos φ = 1. => . DC O O oP U I P= < . 
 AÙp khoùa cöïc ñaïi treân diod: cöïc ñaïi aùp daây 
 b. Hoaït ñoäng ôû taûi RL: 
 RL thay vaøo vò trí cuûa R. 
16 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 (a) aùp doøng chænh löu hai xung taûi RL (b) daïng doøng trong chu kyø töïa xaùc laäp 
 Khaûo saùt chu kyø töïa xaùc laäp, ta laáy laïi goác toïa ñoä vaø phöông trình maïch ñieän: 
2 sin .o o diu u U wt R i L dt= = = + ñieàu kieän ñaàu : iO(0) = I1 
 giaûi ra: ( ) 12 sin to Ui wt I eZ τφ
−= − + . vôùi R
Ltg 1 ω=φ − vaø R
L=τ 
 Khi wt = π , doøng ñieän trôû laïi giaù trò ban ñaàu I1 : 
 ( ) 1 12 sino Ui I e IZ
π ωτπ φ −= − + = => io(t) 
 Töø nguyeân lyù xeáp choàng: IO = UO/R , coù daïng 
17 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
Ví duï: Tính doøng qua maïch chænh löu 
caàu diod taûi R = 10 ohm, aùp nguoàn 
12 V (hieäu duïng). 
 Trò trung bình aùp ra: 
 Uo = v 8.109.01212 22 =⋅=⋅ π , 
 Trò trung bình doøng ra: 
 10.8 /10 1.08 AO OI U R= = = 
 Baøi taäp III.1.1: Tính HSCS cuûa 
BBÑ khi doøng taûi phaúng, baèng IO 
 - Coâng suaát nguoàn cung caáp: 
 2 2.o o o o
UP U I Iπ= = 
D1, D4 D2, D3
o
o
wt
2π
I
i I
u
π
o
Doøng qua nguoàn
i = I
u
o
o
Hình BT III.1.1 Khaûo saùt chænh löu 2 xung taûi doøng phaúng, 
lieân tuïc 
 - coâng suaát bieåu kieán S = U.IO => 
2 2HSCS π= 
18 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 c. Hoaït ñoäng ôû taûi RE: Taûi coù söùc phaûn ñieän laøm cho xung doøng thu heïp. 
 Goïi δ laø goùc ñeå diod baét ñaàu daãn ñieän: 
 ( )1 22Khi thì .sin sin EUwt u E E Uδ δ δ −= = ⇔ = ⇒ = 
 Khi diod daãn ñieän, ( ) 2 vôùi . / sino o ou u R i E i u E R u U wt= = + ⇒ = − = . 
Chænh löu diod 2 xung, taûi RE 
 Khi diod taét hay iO = 0 , uO = E. 
 => 1 1 2. .sin . .o oU u dwt U wt dwt E dwt
δ π π δ δ π
π πδ δ π δ
+ − +
−
⎡ ⎤= = +⎢ ⎥⎣ ⎦∫ ∫ ∫ 
 IO coù theå ñöôïc tính theo nguyeân lyù xeáp choàng: IO = (UO – E) /R 
 Doøng hieäu duïng ( )221 1
0
. .u E ROR oI i dwt dwt
π π δ
π π δ
− −= =∫ ∫ => 2.o ORP R I= 
19 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 d. Hoaït ñoäng ôû taûi coù tuï ñieän: ( hình III.1.4 ) 
Hình III.1.4: Maïch ñoäng löïc vaø daïng doøng, aùp 
 Phöông trình doøng khi diod daãn ñieän: 
 Cin
du dui C C
dt dt
= = , vôùi 2 sinu U wt= 
 iin coù theå coù giaù trò raát lôùn => caàn haïn cheá (khi U lôùn) 
Cv
v
R
T
C
(a)
v
Cv
iin
R
L
C
(b)
v
Cv
iin
R
VARISTOR
C
(c) 
Caùc sô ñoà thöïc teá (coù haïn doøng naïp tuï) 
20 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
Daïng doøng aùp khi coù phaàn töû haïn doøng 
v
Cv
ini
R
R
K
C
(d) 
 2. Tính toaùn gaàn ñuùng aùp ra boä chænh löu diod ngoû ra coù tuï ñieän: 
 Giaû söû ñieän dung C raát lôùn hay taûi nguoàn doøng (maïch oån aùp) 
 Hình III.1.6b. Daïng aùp tính toaùn sô ñoà hình III.1.5a 
 Δ t = T/2 T laø chu kyø ñieän löôùi. .oC I tU C
ΔΔ = (lôùn hôn thöïc teá). 
 => 122C D CU U U U= − Δ − Δ ; U: hieäu duïng aùp nguoàn , ΔUD : suït aùp diod. 
21 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 Baøi taäp: tính toaùn ñieän aùp boä caáp ñieän tuyeán tính, ví duï boä nguoàn oån aùp 5V/ 0.5A 
Daïng aùp ra khi aùp nguoàn quaù thaáp 
e
- e
v
78xx
79xx
Vo
- Vo
C1
C1
C2
C2
C3
C3
Boä oån aùp tuyeán tính 78xx 
 Baøi taäp: Duøng PSIM moâ phoûng boä chænh löu 1 SCR ñieàu khieån pha coù D phoùng ñieän 
taûi RL. Tính daïng soùng doøng taûi trong chu kyø töïa xaùc laäp. 
L
RT o
D
u
i
vo
22 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
III.4 CHÆNH LÖU ÑIEÀU KHIEÅN PHA 
 1. Sô ñoà chænh löu SCR hai xung: hình III.4.1.(a) vaø (b) 
 Khaûo saùt tröôøng hôïp taûi thuaàn trôû: 
T1
(a)
T2
T4
u
o
T3
i
u
n
o
(b)
u
i
o
T1
u
T2
Tr
Hình III.4.1: Sô ñoà vaø daïng aùp, doøng chænh 
löu 2 xung ÑK pha 
G1
0
2
i wt
γ = π − α
u
i
wt
α
G2
o o
ui
1 1 2 sinoU u dwt U wt dwt
π π
α απ π= ⋅ = ⋅∫ ∫ => [ ]2 1coso UU απ= + 
Giaù trò töùc thôøi doøng ñieän taûi i 
 trò trung bình doøng taûi 
o
o
o
o
u
R
UI
R
=
⇒ = 
23 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 Tröôøng hôïp taûi RL: 
Xung doøng keùo daøi, coù daïng nhö tröôøng 
hôïp chænh löu 1 SCR 
 γ : goùc daãn cuûa SCR laø nghieäm soá 
 τ⋅ω
γ−
⋅φ−α=φ−γ+α e)sin()sin( 
 Trung bình aùp ra giaûm so vôùi taûi R 
o
o
UI
R
= 
i
0
2
o
wt
wt
α γ
i o
G1
u
u
i
G2
Hình III.4.3: Daïng doøng, aùp ra chænh löu 
2 xung, taûi RL vôùi doøng giaùn ñoaïn 
24 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 Tröôøng hôïp taûi doøng lieân tuïc: 
 Khi L ñuû lôùn vaø goùc ñieàu khieån 
pha beù, beà roäng xung γ taêng ñeán giaù 
trò giôùi haïn π . 
daïng aùp ra khoâng phuï thuoäc taûi: 
1
1 2
2 2
vôùi la aùp ra chænh löu diode:
sin cos
o
o do
do
do
U u dwt
U U wt dwt U
U ø
U U
α π
α
α π
α
π
απ
π
+
+
= ⋅
= ⋅ = ⋅
=
∫
∫
wt
wt
T1
π
o
o
2π
i
α
2π
γ = π
u
u
u
 Hình III.4.4: Daïng doøng, aùp ra khi doøng 
taûi lieân tuïc 
Khi L = ∞ , doøng taûi trôû neân phaúng: giaû thuyeát doøng taûi lieân tuïc, phaúng. 
 Baøi taäp: ñieàu kieän cheá ñoä bieân lieân tuïc laø α = φ vôùi φ = tg–1(wL/R) 
25 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 2. Sô ñoà chænh löu SCR hình tia m xung: 
 - Nguoàn laø heä thoáng m pha hình sin 
1
1
2
2
3
1
2
2 2
2 2
2 2
sin
sin( )
sin( )
...
sin( )
m
m
m
m m
e U t
e U t
e U t
e U t
ω
ω π
ω π
ω π−
=
= −
= −
= −
 (a) Heä m pha hình sin: 
N
e
ou
1
Tm
3
T1
m
...
e
e
e
T2
T3
2
(b) Chænh löu m pha 
hình tia 
e
e
2π
0
e2
2
mθ
wt
m 3
1
2π
3
α
1
π
i
e
G
m
(c) Daïng aùp ngoû ra taûi doøng lieân tuïc 
 Ta coù trình töï laøm vieäc cuûa caùc SCR: 
 T1 Æ T2 Æ T3 Æ Æ Tm Æ T1 Æ T2 
 => goùc daãn cuûa 1 SCR γ = 2π/m 
 Goùc chuyeån maïch töï nhieân θ (töông öùng vôùi α = 0) cuûa SCR: 
 2 2
2
 hay sin sin( ) ( )
m m m
π π π πθ θ θ π θ θ= + => = − + = − 
26 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 Trò trung bình aùp ngoû ra khi doøng taûi lieân tuïc: 
2
2
22 2
2 2
π π πα α
π π πα α
π απ π π
+ + +
− + −
= = =∫ ∫m mo
m m
m m mU U wt dwt U wt dwt U
m
sin . cos . sin . .cos 
 Đặt 
2 π
π= mdo
mU Usin áp ngõ ra chỉnh lưu diod (khi α = 0) 
 => coso doU U α= 
27 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
Ví duï chænh löu 3 xung: hình tia ba 
pha. 
uo
A
B
T3
T2
C
N
T1
Khi doøng taûi lieân tuïc: 
 2
3
3 3 6
2 2o o
U u dwt Uπ απ π= ⋅ = ⋅∫ cos 
Khaûo saùt theâm: 
1. Khaûo saùt chænh löu 3 pha hình tia 
taûi R 
2. Hoaït ñoäng boä chænh löu m pha 
hình tia ÑK pha khi α > 90o vôùi taûi 
doøng lieân tuïc (cheá ñoä nghòch löu). 
BA
2
wt0
C
v
o
0
2
T1
0
2
v
θ
CA T1 daãn BA CA
α
i
v v
o
0
2
wt
2
0
A B Cv
2π/3
28 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 3. Chænh löu SCR saùu xung vôùi taûi doøng lieân tuïc: Sô ñoà caàu 3 pha 
T1
B
C
T6T4
T3
u
_
T2
o
o
+
i
u
u
T5
A
 Chia laøm 2 nhoùm: 
 - nhoùm + : T1, T2, T3 
 - nhoùm – : T4, T5, T6 
 Laø 2 sô ñoà 3 pha hình tia. thöù 
töï kích caùc SCR: 
T1 Æ T2 Æ T3 Æ T1 
 T6 Æ T4 Æ T5 Æ T6 
i
u
u
G2i
G1
iG3
3
iG4
iG5
A
u
2π
G6
π
i
π
0
B
+
C
α
o
_
 Trò trung bình aùp ra: (Udo : aùp ra chænh löu diod) 
2
6 6
2
6 6
6
2
3 3 6( ) cos coso o A B doU u dwt u u dwt U U
π π
π π
α
π α α απ π
+ +
+= = − = =∫ ∫ 
29 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 TOÅNG KEÁT VEÀ CHÆNH LÖU ÑK PHA: 
30 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 4. Khaûo saùt sô ñoà ñieàu khieån khoâng hoaøn toaøn: Caùc sô ñoà: 
o
(b)
T1
D5
T1
D4
i
o
D6
u
i
T3
A
D4
oo
(c)
Df
D2
D4
i
T2
uou
uB
Df
D3
T2
u
(a)
C
T1
T3
o
Hình III.6.1. 
 Khaûo saùt sô ñoà chænh löu moät pha (hình III.6.1.a vaø .b) taûi RL: 
 - khoaûng daãn ñieän cuûa SCR, D 
thay ñoåi theo caùch boá trí linh kieän. 
 - AÙp ra khoâng coù phaàn aâm. 
 - Taêng khoaûng ñieàu chænh, caûi 
thieän HSCS. 
 [ ]2 cos 1o UU απ= + 
60ο
uO
iOu
 SCR Df SCR Df
T2,D4 T1, D4 T1,D3 T2, D3
D2,D4 T1,D4 D2,D4 D2, T3
(a)
(b)
(c)
2π wt0
2 wtππ
π
31 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 Ví duï: Cho boä chænh löu moät pha hoãn hôïp hình III.6.1.a coù diod phoùng ñieän. AÙp 
nguoàn 220 VAC. Taûi RL, R = 10 ohm, L ñuû lôùn ñeå coù theå xem doøng taûi laø phaúng. Tính trò 
trung bình doøng qua SCR, Diod ôû goùc ÑK pha α = 45 O. 
Trung bình aùp ra: 
 UO = 0.45*220*(1 + cos 45) = 169 volt 
Trung bình doøng ra: 
 IO = 169/10 = 16.9 A 
- Tính doøng qua SCR, diod: 
-u
i
Df T1, D4 Df T2, D3
o0 wt
2
o
45
u
u
180
o
o
32 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 5. Coâng suaát vaø HSCS cuûa chænh löu ñieàu khieån pha: 
 Khaûo saùt sô ñoà chænh löu 2 xung taûi doøng lieân tuïc vaø phaúng Io 
u o
T2
u
D4
o
D3
i = I T1
 Coâng suaát taûi: 
0
2
π
A1
o
A
kích T2, T3
α
i
wt
u
kích T1, T4
I
-I io
 . coso o o do oP U I U I α= = vôùi 2 2. /doU U π= 
Coâng suaát tieâu thuï (ngoû vaøo): 
1 2.sin . .in o oP U wt I dwt P
π α
απ
+= =∫ 
Coâng suaát bieåu kieán: S = U. Io => HS coâng suaát: 
2 2 coscos o oP
S
αϕ π= = 
Nhaän xeùt: ■ cos 1ϕ < baát chaáp goùc ñieàu khieån α vì doøng khoâng hình sin 
 ■ cos 0ϕ 90o: Naêng löôïng ñaõo chieàu. 
 Baøi taäp: Tính laïi quan heä coâng suaát vaø cos ϕ cho chænh löu caàu 3 pha 
33 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
III.5 MAÏCH PHAÙT XUNG ÑIEÀU KHIEÅN PHA : 
 1. Nguyeân lyù ñieàu khieån pha: 
 Taïo ñieàu khieån: cuøng taàn soá ( ñoàng boä) vôùi löôùi ñieän + pha thay ñoåi. 
Vôùi α = 0 : khoâng ñieàu khieån, 
 SCR Å D, aùp ra cöïc ñaïi vôùi taûi 
R, thay ñoåi theo sô ñoà 0
2G
θ
wt
u
i
α
Hình III.7.1 nguyeân lyù phaùt xung ñieàu 
khieån pha 
34 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
 Coù hai nguyeân lyù: laøm treã vaø so saùnh. 
 a. Nguyeân lyù laøm treã: 
 Döïa vaøo maïch ñôn oån (laøm 
treã), kích ôû α = 0, phaùt xung kích 
thyristor sau Td giaây. 
Ñôn oån
TdMaïch 
ñoàng boä
aùp löôùi kích SCR 
 α = w. Td 
 b. Nguyeân lyù so saùnh: 
 maïch so saùnh hai tín hieäu: 
- Uñk: tín hieäu ñieàu khieån. 
- Uñb: tín hieäu ñoàng boä 
 + cuøng taàn soá löôùi 
 + coù ñoä doác khoâng 
ñoåi daáu trong khoaûng 
α = αmin ñeán α = αmax 
(thöôøng laø 0 vaø π) 
ÑK
u
0
2
α = 0
α
U
α = α0 2
i
kích SCR
max
ÑB
wt
u
G
θ
35 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
Ví duï: Ñieàu khieån pha duøng boä ñeám: 
Ñieàu khieån pha duøng boä ñeám 
ÔÛ thôøi ñieåm α = 0, boä ñeám xuoáng coù preset ñöôïc naïp soá N. 
Giaù trò NMAX töông öùng goùc αMAX vaø thôøi gian treã NMAX .TCLK . 
preset
DATATín hieäu ñaët N
Ñoàng boä
(α = 0)
CLK kích SCR
Boä ñeám xuoáng
coù preset
DATA = 0
tkích SCR(α = 0)
 ñaët
 DATA = N DATA = 0
ñeám xuoáng,
taàn soá CLK 
T
Hình III.7.4 (a) (b) 
Ta coù αMAX = w.NMAX .TCLK 
36 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
Maïch kích chænh löu ñieàu khieån pha theo nguyeân lyù so saùnh: 
 ñöôïc aùp duïng roäng raõi khi duøng vi maïch töông töï (analog). 
 a. Sô ñoà khoái: 
- Khoái leäch pha θ : hieäu chænh ñoä leäch pha cuûa aùp löôùi, cho ra xung α = 0 ôû 
ngoû ra boä khaùm phaù zero ñöa vaøo maïch taïo aùp ñoàng boä 
- maïch so saùnh ñònh thôøi ñieåm kích SCR 
- Maïch ñôn oån ôû ngoõ ra boä so saùnh xaùc ñònh beà roäng xung kích SCR. 
- khoái logic: phoái hôïp maïch phaùt xung caùc pha 
- Khoái khueách ñaïi vaø gheùp naâng möùc coâng suaát xung vaø noái vaøo cöïc coång 
SCR. 
Leäch pha Khaùm phaù
 ZERO
Taïo aùp
ñoàng boä
Ñôn oån so saùnh
 LOGIC
K. ñaïi
&
gheùp
caùc SCR
 cuûa
chænh löu
Pha
löôùi
Xung töø caùc 
 pha
 khaùc
θ α = 0
 u
U
α
Maïch phaùt xung ÑK pha
ñb
ñk 
37 / 37 ch3 DK pha ppt.doc /ÑTCS&ÖD Ñöôïc pheùp mang vaøo phoøng thi 
III.6 ÖÙNG DUÏNG CHÆNH LÖU: 
 Coù hai nhoùm öùng duïng: 
 - Truyeàn ñoäng ñieän ñoäng cô moät chieàu. 
 - caùc boä nguoàn moät chieàu 
 + chænh löu ñaàu vaøo cho thieát bò ñieän töû. 
 + doøng ñieän lôùn cho caùc quaù trình coâng ngheä. 
Ñoïc theâm 4 tieát, laøm baøi taäp 2