Ngân hàng bài tập Mạch chỉnh lưu (có lời giải) | Điện tử công suất | Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

BÀI TẬP MẠCH CHỈNH LƯU (CÓ LỜI GIẢI)

1. Công thức

2. Bài tập

Bài 1: Cho mạch chỉnh lưu bán kỳ 1 pha, điện áp nguồn xoay chiều hình sin có giá trị hiệu dụng là 120 V, 60 Hz. Tải thuần trở có giá trị 5Ω. Tính:

a. Dòng điện tải trung bình?

b. Công suất trung bình trên tải?

c. Hệ số công suất của mạch chỉnh lưu?

Lời giải

a. Dòng điện tải trung bình:

Giá trị biên độ đỉnh của điện áp nguồn:

                                                                    $$\begin{gathered} U_m=120\sqrt{2}=169.7V \\ {I}_0=\frac{V_0}{R}=\frac{V_m}{\mathrm{\pi R}}=\frac{\sqrt{2}\left(120\right)}{5\mathrm{\pi }}=10.8A \end{gathered}$$

b. Công suất trung bình trên tải:

Giá trị điện áp hiệu dụng trên tải được tính:

                                                   $V_{rms}^2=\sqrt{\frac{1}{2\mathrm{\pi }}{\int }_0^{\mathrm{\pi }}\left(V_m\sin \left(\theta \right)d\theta \right)}=\frac{V_m}{2}=84,9v$

Công suất trung bình trên tải:

                                                                      $P=\frac{V_{rms}^2}{R}=1440W$

c. Hệ số công suất của mạch chỉnh lưu:

Dòng điện hiệu dụng trên tải:

                                                                       $I_{rms}=\frac{V_m}{2R}=17A$

Hệ số công suất của mạch chỉnh lưu:

                                                           $pf=\frac{P}{S}=\frac{P}{V_{rms}{I}_{rms}}=\frac{1440}{\left(120\right)\left(17\right)}=0.707$

Bài 2: Cho mạch chỉnh lưu bán kỳ 1 pha, có R = 100Ω , L = 0.1 H, ω =377 rad/s và Vm = 120 V. Tính:

a. Biểu thức dòng điện trong mạch?

b. Dòng điện trung bình trong mạch?

c. Dòng điện hiệu dụng trong mạch?

d. Công suất trung bình trên tải RL?

e. Hệ số công suất của mạch chỉnh lưu?

Lời giải

$$\begin{gathered} Z={\left[R^2+{\left(\omega L\right)}^2\right]}^{0.5}=106.9\Omega \\ \theta ={\tan }^{-1}\left(\frac{\omega L}{R}\right)=20.7^o=0.361 rad \\ \omega \zeta =\frac{\omega L}{R}=0.377 rad \end{gathered}$$

a. Biểu thức dòng điện trong mạch:

                                                     $$\begin{gathered} i\left(\omega t\right)=\frac{V_m}{Z}\left[\sin (\omega t-\theta )+\sin \left(\theta \right)e^{\frac{-\omega t}{\omega \zeta }}\right] \\ i\left(\omega t\right)=0.36\sin (\omega t-0.361)+0.331e^{\frac{-\omega t}{0.377}} \end{gathered}$$

Ngoài ra, ta có:

                                                      $\sin \left(\beta -0.361\right)+0.331e^{\frac{-\beta }{0.377}}=0$

Từ đây ta tìm được: β = 3.5 rad hoặc 201^o

b. Dòng điện trung bình trong mạch:

                                $I_0=\frac{1}{2\mathrm{\pi }}{\int }_0^{\beta }i\left(\omega t\right)d\left(\omega t\right)=\frac{1}{2\mathrm{\pi }}{\int }_0^{3.5}\left[0.936\sin \left(\omega t-0.361\right)+0.33e^{\frac{-\omega t}{0.377}}\right]d\left(\omega t\right)=0.308A$

c. Dòng điện hiệu dụng trong mạch:

                                       $I_{rms}=\sqrt{\frac{1}{2\mathrm{\pi }}{\int }_0^{3.5}{\left[0.936\sin \left(\omega t-0.361\right)+0.33e^{\frac{-\omega t}{0.377}}\right]}^{2}d\left(\omega t\right)}=0.474A$

Công suất trung bình trên tải RL:

                                                              $P=I_{rms}^{2}R={(0.474)}^2\left(100\right)=22.4W$

d. Hệ số công suất của mạch chỉnh lưu:

                                                             $pf=\frac{P}{S}=\frac{P}{V_{rms}{I}_{rms}}=\frac{22.4}{{\displaystyle \frac{100}{\sqrt{2}}}(0.474)}=0.67$

Việc làm dành cho sinh viên:

Việc làm thực tập điện tử

Việc làm gia sư các môn cập nhật theo ngày mới nhất

Việc làm thêm nhân viên phục vụ nhà hàng/ quán cafe dành cho sinh viên

Việc làm nhân viên kỹ thuật điện tử

Mức lương của thực tập điện tử là bao nhiêu?