ĐỒ án môn học đề tài THIẾT kế và CHẾ tạo MẠCH CHỈNH lưu HÌNH cầu một PHA CHO NGUỒN UPS

BỘ GIẢO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH CHỈNH LƯU HÌNH CẦU
MỘT PHA CHO NGUỒN UPS

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
SINH VIÊN THỰC HIỆN :

LỚP


Trường ĐHSPKT Hưng n

ĐỒ ÁN MƠN HỌC

MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU............................................................................................................
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỘ NGUỒN UPS

KẾT LUẬN.....................................................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO

GVHD:

Page


Trường ĐHSPKT Hưng Yên

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hưng Yên, ngày....tháng....năm 2019
Giáo viên hướng dẫn

GVHD:

Page


LỜI NÓI ĐẦU

Sự ra đời, phát triển nhanh và ngày càng hoàn thiện của các linh kiện điện
tử, đặc biệt là vi xủ lý đã tạo ra sự thay đổi sau sắc và phát triển mạnh mẽ trong các
thiết bị, hệ thống thiết bị điện-điện tử, chẳng hạn như máy tính, thiết bị điều khiển
khả trình, tổng đài điện thoại, truyền dữ liệu, chiếu sáng đường hầm, những hệ
thống giám sát điều khiển và xử lý công nghiệp. Nhằm đàm bảo tính liên tục và
chất lượng cung cấp điện cho những tải nhạy cảm mà không phụ thuộc trạng thái
hệ thống cung caaso, phương pháp duy nhất là sử dụng bộ nguồn dự trữ làm việc
tin cậy, đặc biệt là những bộ nguồn làm việc như một “giao điện công suất” giữa
nguồn cung cấp và tải. Để đi sau vào tìm hiểu, nghiện cứ về bộ nguồn dự trữ,
Nhóm em đã nghiên cứu về thiết bị chỉnh lưu trong đó. Bộ phận chỉnh lưu là một
phần quan trọng của bộ nguồn liên tục. Trong giới hạn chỉ là một dồ án môn học
nên đề tài cũng chưa thực sự sâu sắc và chính xác.
Mặc dù chúng em đó rất nỗ lực và cố gắng làm việc với tinh thần học hỏi và
đặc biệt do trình độ hiểu biết của chúng em cũng nhiều hạn chế nên chúng em
không thể tránh khỏi những sai sót, chúng em mong nhận được sự phê bình góp ý
của các thầy để giúp chúng em hiểu rõ hơn các vấn đề trong đồ án cũng như những

ứng dụng thực tế của nó để bản đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn.Và chúng
em hi vọng trong một tương lai khơng xa, chúng em có thể áp dụng những kiến
thức và hiểu biết thu được từ chính đồ án đầu tiên trong cuộc đời sinh viên của
chúng em vào thực tế cũng như sẽ phát triển hơn nó trong các đồ án sau này.
Trong quá trình làm đồ án chúng em đó nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo rất
tận tình của Cơ giáo Nguyễn Thị Nhung, giáo viên khoa Điện-Điện tử. Em xin
chân thành cảm ơn Cô và hi vọng Cô sẽ giúp đỡ chúng em nhiều hơn nữa trong
việc học tập của chúng em sau này.Vì kiến thức và kinh nghiệm của chúng em cịn
hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi sai xót. Chúng em rất mong sự đang giá của
quý thầy cơ và bạn bè, để đồ án được hồn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ BỘ NGUỒN UPS
1.1Giới thiệu về UPS
UPS được viết tắt của cụm từ tiếng Anh: Uninterruptible Power System
được hiểu như là hệ thống nguồn cung cấp liên tục hay đơn giản hơn là bộ lưu trữ
điện dự phòng nhằm làm tăng độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống. Nó cũng cấp
tạm thời điện năng nhằm duy trì sự hoạt động của thiết bị sử dụng điện lưới gặp sự
cố điện ( mất điện, sụt giảm điện áp quá thấp, sự cố khác...) trong một khoảng thời
gian với công suất giới hạn theo khả năng của nó.
Ở Việt Nam, UPS thường quen được gọi là: cái lưu điện. cực lưu điện...........
Như chúng ta đã biết, một nguồn điện tốt sẽ đảm bảo khả năng làm việc tin cậy,
kéo dài thời gian sử dụng thiết bị dùng điện cũng như mang lại hiệu quả kinh tế
cho doanh nghiệp. Hiện nay, do nhu cầu về năng lượng điện ngày càng tăng, để
năng cao độ tin cậy cung cấp điện, thỏa mãn các yêu cầu của kỹ thuật số, có thể sử
dụng hai giải pháp: một là xây dựng các khu công nghiệp và thương mại được cấp
điện với chất lượng cao, việc đầu tư cho hệ thống lưới điện địi hỏi rất nhiều kinh
phí dẫn tới tình trạng thiếu hụt điện năng và chất lượng điện năng suy giảm. Hai là
sử dụng các bộ nguồn liên tục UPS cho các tải quan trọng, việc này tiết kiệm được

rất nhiều chi phi đầu tư xây dựng.
1.1.1

Nguyên lý làm việc cơ bản của bộ nguồn liên tục UPS

UPS đầu vào nối với lưới điện, đầu ra nối với các thiết bị cần được bảo vệ,
bên trong có một acqui. Bình thường tải được cung cấp năng lượng từ nguồn. Khi
mất điện bất thường thì năng lượng cung cấp trực tiếp cho tải là acqui đả bảo thiết
bị được cung cấp một cách liên tục.
1.1.2

Sự cố cung cấp năng lượng

Sự cố trong các nguồn năng lượng điện có thể xẩy ra trong quá trình lắp
đặt trang thiết bị hoặc ở đầu vào hệ thống (quá tải, nhiễu, mất cân bằng pha, sấm
sét, .). Những sự cố này có thể gây ra những hậu quả khác nhau.


Về mặt lý thuyết: Hệ thống phân phối năng lượng điện tạo ra một điện áphình
sin với biên độ và tần số thích hợp để cung cấp cho thiết bị điện (400V-50Hz
chẳng hạn).
Trong thực tế, những sóng hình sin điện áp và dòng điện cùng tần số bị
ảnh hưởng trong phạm vi khác nhau bởi những sự cố có thể xuất hiện trong hệ
thống.
Đối với hệ thống cung cấp điện: Có thể bị sự cố hoặc gián đoạn cung cấp
điện vì:
+ Hiện tượng nhiễm điện ở bầu khí quyển (thường khơng tránh khỏi). Điều này
có thể ảnh hưởng đến đường dây ngồi trời hoặc cáp chơn, chẳng hạn:
- Sấm sét làm điện áp tăng đột ngột trong hệ thống cung cấp điện
- Sương giá có thể làm cho đường dây bị đứt

+ Những hiện tượng ngẫu nhiên, chẳng hạn
- Cành cây rơi gây gắn mạch hoặc đứt dây
- Đứt cáp do đào đất
- Sự hư hỏng trong hệ thống cung cấp
Những thiết bị dùng điện có thể ảnh hưởng đến hệ thống cung cấp
+ Lăp đặt công nghiệp, chẳng hạn:
- Động cơ gây ra điện áp rơi và nhiễm RF trong q trình khởi động.
- Những thiết bị gây ơ nhiễm: lò luyện kim, máy hàn, ... gây ra điện áp rơi
và nhiễm RF
- Những hệ thống điện tử công suất cao
- Thang máy, đèn huỳnh quang
+ Những sự cố ảnh hưởng đến việc cung cấp năng lượng điện cho thiết bị có thể
phân thành các loại sau:
- Lệch điện áp
- Ngừng hoạt động


- Tăng đột ngột điện áp
- Thay đổi tần số
- Xuất hiện sóng hài
- Nhiễu tần số cao...
Sự cố có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng, đặc biệt làm gián đoan
việc cung cấp điện, nhất là hệ thống dữ liệu của máy tính
1.1.3

Giải pháp dùng UPS

+ Điều cần chú ý trước hết của những sự cố và hậu quả của nó về phương diện:
- An tồn cho con người
- An toàn cho thiết bị, nhà xưởng

- Mục tiêu vận hành kinh tế
Từ đó phải tìm cách loại chúng ra. Có nhiều giải pháp kỹ thuật khác nhau cho
vấn đề này, những giải pháp này được so sánh trên cơ sở của hai tiêu chuẩn sau để
đánh giá:
- Liên tục cung cấp điện
- Chất lượng cung cấp điện
Hoạt động như một giao diện giữa hệ thống cung cấp điện và những tải
nhạy cảm. UPS cung cấp cho tải một năng lượng điện liên tục, chất lượng cao,
không phụ thuộc mọi tình trạng của hệ thống cung cấp.
+ UPS tạo ra một điện áp cung cấp tin cậy
- Không bị ảnh hưởng của những sự cố của hệ thống cung cấp, đặc biệt khi
hệ thống cung cấp ngừng hoạt động
- Phạm vi sai số cho phép tuỳ theo yêu cầu của những thiết bị điện từ nhạy
cảm
1.1.4

Ứng dụng trong thực tế


Bộ Nguồn UPS được sử dụng rộng rãi ở những nơi cần độ tin cậy cung
cấpđiện và chất lượng cung cấp điện cao mà không bị ảnh hưởng những sự cố của
hệ
thống cung cấp điện.
Bảng 1.1 liệt kê một vài ứng dụng chính của bộ nguồn UPS

Bảo vệ chống lại
Những ứng
dụng chính

1. Những hệ

thống máy tính
nối chung

2. Những hệ
thống máy tính
cơng nghiệp

3. Viễn Thơng

Những thiết bị được
bảo vệ

Máy tính, mạng máy
tính.
Máy in, vẽ đị thị,
bàn phím, thiết bị
đầu cuối
Những bộ điểu
khiển lập trình, hệ
thống điểu khiển số,
hệ thóng điểu khiển
giám sát, robot, máy
móc tụ động, sản
xuất linh hoạt
Tổng đài điện thoại,
truyền dữ liệu, hệ
thống rada

Ngừn
g hoạt

động
từng
phần
x

Ngừn
g
hoạt
động
toàn
x

Các
sự cố
khác
x
x

x

x

x

x

x

x

Thay
đổi
tần số
x


4. Y tế và công
nghiệp

Dụng cụ y tế, thang
máy, robot hàn, máy
ép nhựa, thiết bị

x

x

x

x


5. Chiếu sáng

điều chỉnh chính
xác, thiết bị đo nhiệt
độ trong quá trình
chuẩn bị chát bán
dẫn, nhựa, nguyên
liệu

Đừng hầm, đường
băng, sân bay,
những tịa nhà cơng
cộng

x

1.2Phân loại UPS
1.2.1

Phân loại UPS dựa tho bộ chuyển đổi

1.2.1.1

UPS tĩnh

Sử dụng bộ biến đổi điện tử công suất làm chức năng chỉnh lưu và nạp
acquy để tích trữ điện năng khi làm việc bình thường. Khi sự có bộ nghịch lưu làm
việc vụ biến đổi điện năng một chiều tích lũy trong acquy thành điện năng xoay
chiều cung cấp cho các tải ưu tiên
- Giới hạn dịng điện vận hành tối đa cho phép có thể tới 2,33 ĩn
- Cách ly về diện, khi cần dùng một máy biến áp cách ly.
- Bảo dưỡng, vận hành đơn giản, là việc chắc chắn.
- Khả năng đáp ứng nhanh cho sử dụng thiết bị vi điểu khiển.
- Trọng lượng kính thước nhỏ, gọn.
- Biên độ điện áp được điều chỉnh trong phạm vi ± 0,5% khoặc ± 1%


Hình 1.1 UPS tĩnh
1.2.1.2

UPS quay

Hình 1.2: UPS quay
Sử dụng máy điện làm chức năng nghịch lưu
- Dòng ngắn mạch của máy phát điện cao (khoảng 10 ỉn)
- Hệ thống phụ tải cách ly với nguồn.
- Trở kháng ra của hệ thống thấp.
- Cần bảo dưỡng kiểm tra thường xuyên.
1.2.2

Phân loại UPS theo chế độ làm việc

1.2.2.1

UPS gián tiếp (Off - line)

Trong UPS gián tiếp, bộ nghịch lưu được nối song song với hệ thống cung
cấp làm nguồn dự phòng. Khi vận hành bình thường nguồn cấp trực tiếp cho tải
qua bộ lọc F mà không qua bộ nghich lưu.


Khi xảy ra sự cố ở hệ thống cũng cấp hoặc điện áp hệ thống nằm ngoài giới
hạn cho phép, tải sẽ được cấp từ bộ nghịch lưu sau một thời gian chuyển mạch rất
ngắn, cỡ 10 ms,. Khi điện áp hệ thống được phục hồi, tải sẽ được tự động chuyển
về nguồn cung cấp. Sơ đồ này có ưu điểm vừa giải quyết được ổn định cung cấp
cho tải vừa có giá thành phù hợp. Tuy nhiên việc chuyển đổi vẫn địi hỏi một
khoảng thời gian khơng đáp ứng được như cầu các tải nhạy cảm như máy tính,
tổng đài điện thoại.... Sơ đồ này chỉ được sử dụng với coog suất nhỏ dưới 2 KVA.
1.2.2.2

UPS trực tiếp (on-line)

Trong on-line UPS, bộ nghịch lưu được chèn vào giữa hệ thống cung cấp và
tải. Toàn bộ điện năng cung cấp qua tải phải qua bộ nghịch lưu do đó việc cung
cấp điện đảm bảo liên tục, chất lượng điện năng về điện áp, dạng sóng, tần số là do
bộ nghịch lưu quyết định mà không phụ thuộc vào nguồn cung cấp. Hệ thống cịn
có bộ chuyển mạch tĩnh đảm bảo cung cấp điện năng trong trường hợp cần bảo
dưỡng, sửa chưa bộ chỉnh lưu-nghịch lưu và acquy. Sơ đồ này đảm bảo chất lượng
điện áp và độ tin cậy cung cấp điện cao nhưng giá thành cao và được ứng dụng với
cơng suất trung bình và lớn trên 40KVA
1.3Cấu trúc UPS
1.3.1

Các thành phần chính của UPS

Một hệ thống UPS hồn chỉnh thường gồm các phần tử cho trên hình 1.3


Hình 1.3: Các thành phần chính của UPS
+ Đường dây vào: có hai đường vào độc lập từ hệ thống cung cấp
- Hệ thống cung cấp 1 (HTCC1): đường vào bình thường cung cấp cho chỉnh
lưu-nạp
- Hệ thống cung cáp 2 (HTCC2): cung cấp cho chuyển mạch tĩnh (theo bypass)
Bộ nghịch lưu được đồng bộ về tần số với HTCC2. Chuyển mạch tĩnh cho phép tải
được chuyển tức thời qua đường by-pass lúc cần thiết. Nên nối UPS với hệ thống
cung cấp 2 độc lập để tăng độ tin cậy, tuy nhiên cũng có thể sử dụng đường chung.
+ Bộ chỉnh lưu nạp (1) : Biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều để:
- Cung cấp cho bộ nghịch lưu
- Nạp thường xuyên cho acquy

+ Bộ acquy (2): Dự trữ điện năng để cung cấp cho bộ nghịc lưu nếu:
- Hệ thống cung cấp điện mất
- Sự cố làm giảm chát lượng điện áp cấp.
+ Bộ nghịch lưu (3): Nghịch lưu điện áp một chiều từ bộ chỉnh lưu hoặc từ acquy
thành điện áp xoay chiều với sai số cho phép.


+ Đường song song với chuyển mạch tĩnh (4) : Chuyển đổi tải UPS từ bộ nghịch lưu
sang hệ thống cung cấp 2 mà không làm gián đoạn cung cấp điện cho tải. Việc
này xảy ra khi nghịch lưu ngường hoạt động vì các lý do:
- Bảo dưỡng
- Quá tải
- Sự cố bên trong
+ Đường cung cấp đóng bằng tay (5): Sử dụng cơng tắc đóng-mở bừng tay để cung
cấp điện cho tải theo hệ thống cung cấp 2 khi yêu cầu bảo dưỡng.
+ Máy biến áp cách ly (6) (Tùy chọn): Dùng mục đích cách ly tải vói hệ thống
cung cấp 2, nó thường được sử dụng khi hệ thông nối đất đấu vào đấu ra UPS khác
nhau.
+ Chuyển mạch bằng tay, thiết bị đóng cắt acpuy (7), (8), (9), (10): dùng để cách y
trong quá trình bảo dưỡng
1.3.2

Các thiết bị khác

Ngoài các linh kiện đã nêu ở trên, UPS có thể được trang bị thêm một số thiết bị
sau:
- Thiết bị phân phối và bảo vệ.
- Thiết bị ccacs ly, máy biến áp tạo điện áp phù hợp cho tải.
- Hệ thống điều khiển, cảnh báo, hiện thị, điều khiển xa. UPS có thể trang bị
thêm hệ thống chẩn đoán tự động, tự động kiểm tra trạng thái của các link

kiện. Ví dụ như kiểm tra trạng thái của acquy thừng xuyên.
1.4Giới thiệu chung về ắc quy và các chế độ nạp
1.4.1
Giới thiệu chung về ắc quy
Ăc-qui là loại bình điện hố học dùng để tích trữ năng lượng điện và làm
nguồn điện cung cấp cho các thiết bị điện như động cơ điện, như bóng đèn, làm
nguồn nuôi cho các linh kiện điện tử....


Hình 2.1: Ắc quy trong thực tế
Các tính năng cơ bản của ăc-quy:
- Sức điện động lớn, ít thay đổi khi phóng nạp điện.
- Sự tự phóng điện bé nhất.
- Năng lượng điện nạp vào bao giờ cũng bé hơn năng lượng điện mà ăc-quy
phóng ra .
- Điện trở trong của ăc-quy nhỏ. Nó bao gồm điện trở của các bản cực ,điện
trở dung dịch điện phân có xét đến sự ngăn cách của các tấm ngăn giữa các
bản cực. Thường trị số điện trở trong của ăc-quy khi đã nạp điện đầy là
0.0010 đến 0.00150 và khi ăc-quy phóng điện hồn tồn là 0.02 o đến
0.0250.
Có hai loại ăc-quy là: ăc-quy a-xit (hay ăc-quy chì) và ăc-quy kẽm (ăcquy sắt kền hay ăc-quy cadimi-kền). Trong đó ăc-quy a-xit được dùng phổ biến
và rộng rãi hơn.
1.4.2Cấu tạo của ắc quy
Các bộ phận chủ yếu của ăc-quy a-xit gồm:
- Các lá cực dương làm bằng Pb2 được ghép song song với nhau thành
một bộ chùm cực dương.


- Các lá cực âm làm bằng Pb được ghép song song với nhau thành một
bộ chùm cực âm.

Hình 2.2: Cấu tạo của ắc quy
Bộ chùm cực âm và chùm cực dương đặt xen kẽ nhau theo kiểu cài răng
lược, sao cho cứ lá cực âm rồi đến một lá cực dương .
- Tấm chắn đặt giữa các lá cực âm và lá cực dương để tránh hiện tượng chập
mạch giữa các điện cực khác dấu.
- Vỏ bình điện ăcquy thường làm bằng cao su cứng (êbonit) đúc thành hinh
hộp , chịu được khí nóng lạnh, va chạm mạnh và chịu a-xit. Dưới đáy bình
có các đế cao để dắt các lá cực lên, khi mùn của chất hoạt động rụng xuống
thì đọng dưới rãnh đế như vậy tránh được hiện tượng chập mạch giữa các
điện cực do mùn gây ra. Nắp đậy ăc-quy cũng làm vỏ cao su cứng, nắp có
các lỗ để đổ dung dịch điện phân vào bình và đầu cực luồn qua . Nút đậy để
dung dịch khỏi đổ ra.
- Thanh nối bằng chì để nối tiếp các đầu cực âm của ngăn ăc-quy này với cực
dương của ngăn ăc-quy tiếp theo.
1.4.3 Nguyên lý hoạt động của ắc quy


Àc qui là nguồn năng lượng có tính chất thuận nghịch: nó tích trữ năng
lượng dưới dạng hố năng và giải phóng năng lượng dưới dạng điện năng. Qtrình
ắc qui cấp điện cho mạch ngồi được gọi là q trình phóng điện, q trình ắc
qui dự trữ năng lượng được gọi là q trình nạp điện.
Kí hiệu hố học biểu diễn ắc qui axit có dung dich điện phân là axit H 2SO4
nồng độ d = 1,1 + 1,3 % bản cực âm là Pb và bản cực dương là PbO2 có dạng :
(- ) Pb I H2SO4 d = 1,1 + 1,3 I PbO2 ( + )
Phương trình hố học biểu diễn q trình phóng nạp của ắc qui axit :
phóng
PbO2 + 2H2SO4 + Pb <-----------> 2PbSO4 + 2H2O
nạp
Thế điện động E = 2,1 V.

Nhận xét : Từ những điều đã trình bầy ở trên ta nhận thấy trong q trình
phóng-nạp nồng độ dung dịch điện phân là thay đổi. Khi ắc quy phóng điện nồng
độ dung dịch điện phân giảm dần. Khi ắc quy nạp điện nồng độ dung dịch điện
phân tăng dần. Do đó ta có thể căn cứ vào nồng độ dung dịch điện phân để đánh
giá trạng thái tích điện của ắc quy.
1.4.4

Các thơng số cơ bản của ắc quy

Sức điện động của ắc qui chì và ắc qui axit phụ thuộc vào nồng độ dung dịch
điện phân. Người ta thường sử dụng công thức kinh nghiệm:
Eo = 0,85 + p ( V )
trong đó: Eo - sức điện động tĩnh của ắc qui ( V )
p - nồng độ dung dịch điện phân ở 15 OC ( g/cm3 )


Trong q trình phóng điện sức điện động của ắc qui được tính theo cơng
thức :


Ep — Up + Ip.rb
trong đó : Ep - sức điện động của ắc qui khi phóng điện ( V )
Ip - dịng điện phóng ( A )
Up - điện áp đo trên các cực của ắc qui khi phóng điện (V)
raq - điện trở trong của ắc qui khi phóng điện ( Q )
Trong q trình nạp sức điện động En của ắc qui được tính theo cơng thức:
trong đó : En - sức điện động của ắc qui khi nạp điện ( V )
En — Un

In.raq

In - dòng điện nạp ( A )
Un - điện áp đo trên các cực của ắc qui khi nạp điện ( V )
raq - điện trở trong của ắc qui khi nạp điện ( Q )
Dung lượng phóng của ắc qui là đại lượng đánh giá khả năng cung cấp năng
lượng của ắc qui cho phụ tải, và được tính theo cơng thức :
Q

p

— p. p
I

t

trong đó: Qp - dung dịch thu được trong q trình phóng ( Ah )
Ip - dịng điện phóng ổn định trong thời gian phóng điện tp (A )
tp - thời gian phóng điện ( h ).
Dung lượng nạp của ắc qui là đại lượng đánh giá khả năng tích trữ năng
lượng của ắc qui và được tính theo cơng thức :
Qn — In.tn
trong đó : Cn - dung dịch thu được trong quá trình nạp ( A.h )
In - dòng điện nạp ổn định trong thời gian nạp tn ( A )


tn - thời gian nạp điện ( h ).
1.4.5

Đặc tính phóng nạp của ắc quy

1.4.5.1

Đặc tính phóng của ắc quy

Hình 2.3 Đặc tính phóng của ắc quy
Đặc tính phóng của ắc qui là đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc của sức điện
động, điện áp ắc qui và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian phóng khi
dịng điện phóng khơng thay đổi .
Từ đặc tính phóng của ắc qui như trên hình vẽ ta có nhận xét sau:
Trong khoảng thời gian phóng từ tp = 0 đến tp = tgh, sức điện động, điện áp, nồng
độ dung dịch điện phân giảm dần, tuy nhiên trong khoảng thời gian này độ dốc
của các đồ thị không lớn, ta gọi đó là giai đoạn phóng ổn định hay thời gian
phóng điện cho phép tương ứng với mỗi chế độ phóng điện của ắc qui (dịng điện
phóng).


Từ thời điểm tgh trở đi độ dốc của đồ thị thay đổi đột ngột .Nếu ta tiếp
tụccho ắc qui phóng điện sau tgh thì sức điện động, điện áp của ắc qui sẽ giảm rất
nhanh. Mặt khác các tinh thể sun phát chì (PbSO4) tạo thành trong phản ứng sẽ
códạng thơ rắn rất khó hồ tan ( biến đổi hố học) trong q trình nạp điện trở lại
cho
ắc qui sau này. Thời điểm tgh gọi là giới hạn phóng điện cho phép của ắc qui, các
giá trị

Ep, Up,

p tại

tgh

được gọi là các giá trị giới hạn phóng điện của ắc qui, ắc qui

khơng được phóng điện khi dung lượng cịn khoảng 80%.
Sau khi đã ngắt mạch phóng một khoảng thời gian nào, các giá trị sức điện
động, điện áp của ắc qui, nồng độ dung dịch điện phân lại tăng lên, ta gọi đây là
thời gian hồi phục hay khoảng nghỉ của ắc qui. Thời gian hồi phục này phụ thuộc
vào chế độ phóng điện của ắc qui (dịng điện phóng và thời gian phóng).
1.4.5.2

Đặc tính nạp của ắc quy

I(A) u. E(V)

Hình 2.4 Đặc tính nặp của ắc quy
Đặc tính nạp của ắc quy là đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc của sức điện
động, điện áp ắc quy và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian nạp khi trị số


dịng điện nạp khơng thay đổi.
Từ đồ thị đặc tính nạp ta có nhận xét:


- Trong khoảng thời gian nạp từ 0 đến t = ts , sức điện động, điện áp, nồng độ
dung dịch điện phân tăng dần.
- Tới thời điểm ts trên bề mặt các bản cực âm xuất hiện các bọt khí (cịn gọi
là hiện tượng sơi) lúc này hiệu điện thế giữa các cực của ắc quy đơn tăng tới
giá trị 2,4V. Nếu vẫn tiếp tục nạp, giá trị này nhanh chóng tăng tới 2,7 V và
giữ nguyên. Thời gian này gọi là thời gian nạp no, có tác dụng làm cho
phần các chất tác dụng ở sâu trong lòng các bản cực đqợc biến đổi hồn
tồn, nhờ đó sẽ làm tăng thêm dung lượng phóng điện của ắc quy.

- Trong sử dụng thời gian nạp no cho ắc quy kéo dài từ ( 2 ^ 3 ) h, trong suốt
thời gian đó hiệu điện thế trên các cực của ắc quy và nồng độ dung dịch
điện phân không thay đổi. Như vậy dung lượng thu được khi ắc quy phóng
điện ln nhỏ hơn dung lượng cần thiết để nạp no ắc quy. Sau khi ngắt
mạch nạp, điện áp, sức điện động của ắc quy, nồng độ dung dịch điện phân
giảm xuống và ổn định. Thời gian này cũng gọi là khoảng nghỉ của ắc quy
sau khi nạp. Trị số dòng điện nạp ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và tuổi
thọ của ắc quy. Dòng điện nạp định mức đối với ắc quy qui định bằng
0,05C20.

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH


2.1.MẠCH CHỈNH LƯU CẦU 1 PHA KHƠNG ĐIỀU KHIỂN.
2.1.1

•

Sơ đồ và nguyên lý

Trong nửa chu kỳ đầu của dòng điện, Van V1, V2 dẫn. Dòng điện qua
van V1 đi qua tải qua Van V2 về âm nguồn, lúc này V3 và V4 khơng
dẫn.

•

Trong nửa chu kỳ sau thì ngược lại, V3 và V4 dẫn, dòng điện qua Van
V3 qua tải qua V4.

2.1.2

Các thông số và biểu thức


CHƯƠNG 3: TÍNH CHỌN LINH KIỆN SỬ DỤNG
TRONG MẠCH
3.1GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN TRONG MẠCH.
Tụ điện

3.1.1

Tụ điện là một linh kiện thụ động và được sử dụng rất rộng rãi trong các
mạch điện tử, được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiểu, mạch truyền tín
hiệu, mạch xoay chiều, mạch dao động ...
Khái niệm: Tụ điện là linh kiện cản trở và phóng nạp khi cần thiết và được
đặc trưng bởi dung kháng phụ thuộc vào tần số điện áp:
X

=2nc

C

Kí hiệu của tụ điện trong sơ đồ nguyên lí là:
C1 + I 02 + C3

3.1.2

Diode

Diode được cấu tạo từ 2 lớp bán dẫn tiếp xúc với nhau . Diode có 2 cực là Anot và

Ktot . Nó chỉ cho dòng điện đi theo một chiều từ Anot (A) sang Ktot (K) và nó được coi
như là van mơt chiều trong mạch điện và được ứng dụng rộng rãi trong các máy thu thanh
truyền hình, mạch chỉnh lưu, ổn định điện áp .
- Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn.
+ Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N, nếu ghép hai chất bán dẫn theo

một tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm:
+ Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch

tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp lon
trung hoà về điện => lớp lon này tạo thành miền cách điện giữa
hai chất bán dẫn.