Upload
kritanan-jamsawang
View
212
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
Power Electronic 1
บทที่ 3 การเรียงกระแสดวยไดโอด
จากคุณสมบัตขิองไดโอดทีส่ามารถนํากระแสไดทิศทางเดียวในภาวะปกตินั้น สามารถนํามาประยกุตเปนวงจรเรียงกระแส ที่สามารถนําไฟฟากระแสสลับทั้ง 1 เฟสและ 3 เฟสมาเรียงใหมเปนไฟฟากระแสตรงได โดยชนิดของการเรียงกระแสแบงออกเปนหวัขอตางๆ ดังนี้ 3.1 การเรียงกระแสครึ่งคลื่น 1 เฟส (Single Phase Half Wave Rectifiers) การเรียงกระแสครึ่งคลื่น 1 เฟสนั้นเปนการนําไฟฟากระแสสลับมาเรียงเปนไฟฟากระแสตรง โดยอาจจะเปนครึงบวกหรือคร่ึงลบได ซ่ึงเปนวงจรที่งาย โดยสามารถเปนพื้นฐานในการทําความเขาใจเรื่องการเรียงกระแสไฟฟาตางๆไดด ี เบื้องตนจะกําหนดใหโหลดของวงจรเปนโหลดประเภทความตานทานอยางเดยีว (Resistive Load; R) ดังรูป เพื่องายในการทําความเขาใจ
รูปที่ 3.1
Power Electronic 2
ขดลวดดานปฐมภูมิซ่ึงไดรับแรงดันไฟฟากระแสสลับเปนผลใหเอาทพุตดานขดทุตยิภูมิของหมอแปลงเปนไฟฟากระแสสลับ ซ่ึงจายเปนแรงดันอนิพุตใหกับวงจรเรียงกระแส ดังแสดงในรปูที่ 3.1 ทั้งนีไ้ดโอดจะเปรยีบเทียบระดับแรงดันที่ขั้วอาโนดและขัว้คาโถด ซ่ึงในครึ่งคลื่นแรกจะเหน็วาแรงดันดานขั้วอาโนดนั้นสูงกวาดานขั้วคาโทด ในสภาวะนี้ไดโอดจะไดรับการไบอสัตรง (Forward Bias) เปรียบเสมือนไดโอดเปนสวิทชที่ปดวงจร ทําใหไดโอดนํากระแส โดยทุกขณะเวลาของการนํากระแสจะมแีรงดันตกครอมไดโอดประมาณ 0.7 โวลท สวนแรงดันของแหลงจายที่เหลือจะไปตกครอมที่โหลดของวงจร เมื่อแรงดันไฟฟาดานขั้วอาโนดลดลงจนกระแสทั่งไดโอดหยดุนํากระแส และแรงดนัดานขั้วอาโนดต่ํากวาดานขั้วคาโทด ในสภาวะนี้ไดโอดไดรับการไบอัสกลับ (Reword Bias) เปรียบเสมือนไดโอดเปนสวิทชเปดวงจร ทําใหไดโอดไมสามารถนํากระแสได จึงทําใหไมมีแรงดันตกครอมโหลด และแรงดันทั้งหมดของแหลงจายจะตกครอมทีต่ัวไดโอดดังแสดงในรูปที่ 3.1 (ค) 3.1.1 พารามิเตอรแสดงสมรรถนะ การเรียงกระแสไฟฟาสลับเปนไฟฟากระแสตรงโดยใชไดโอดนั้น จะทําใหไดระดบัแรงดันเอาทพุตที่เปนไฟฟากระแสตรง โดยสัญญาณของระดบัแรงดันไฟฟายังไมเรียบตรงที่เดียว แตจะมีความเปนริปเปลเปนระดับแรงดันทีย่ังไมเรียบตรง ซ่ึงตองกําจัดออกไปดวยวงจรกรองความถี่ โดยเอาทพุตของวงจรเรียงกระแสนั้นสามารถคํานวณหาคาพารามิเตอรตางๆ ที่จําเปนดังนี้ 1) แรงดันไฟฟาเฉลี่ย ( dcV ) การหาคาเฉลี่ยของแรงดันไฟฟาที่ไดจากเอาทพุตของวงจรเรียงกระแสภายใน 1 ลูกคลื่น (Cycle) โดยจากรูปที่ 3.2 เมื่อนําหลักการทางคณิตศาสตรมาพิจารณาหาคาแรงดันเฉลี่ย dcV ในหนึ่งคาบเวลาไดดังนี ้
รูปที่ 3.2
Power Electronic 3
(3-1)
โดย ( )LV t คือลูกคลื่นของแรงดันที่ตกครอมโหลด ซ่ึงจะเปนรูปคลื่นไซน ที่มี ลักษณะคือ ( ) sinL mV t V tω= แตสังเกตไดวาจะมีแรงดันเอาทพุตปรากฏเฉพาะที่ชวงเวลา 0 ≤ t ≤ T/2 สวน
ชวงเวลา T/2 ≤ t ≤ T แรงดันเอาทพุต VL(t) = 0 ดังนั้นจึงสามารถหาแรงดันเฉลี่ย
2) กระแสไฟฟาเฉลี่ย ( dcI ) การหาคากระแสไฟฟาเฉลี่ยในกรณีโหลดเปนความตานทานสามารถนําคาแรงดันไฟฟาเฉลี่ยมาหารกบัคาความตานทานไดดังสมการ
(3-2) 3) แรงดันไฟฟาอารเอ็มเอส ( rmsV ) การหาคาแรงดันไฟฟาอารเอ็มเอส เปนการหาคาราก (Root) ของแรงดันไฟฟาเฉลี่ยยกกําลังสอง เมื่อนําหลักการทางคณติศาสตรมาพิจารณาหาคาแรงดัน rmsV ในหนึ่งคาบเวลาไดดังนี้
(3-3) ซ่ึงสังเกตไดวาจะมีแรงดันเอาทพุตปรากฏเฉพาะที่ชวงเวลา 0 ≤ t ≤ T/2 สวนชวงเวลา T/2 ≤ t ≤ T แรงดันเอาทพตุ VL(t) = 0 ดังนั้นจึงสามารถหาแรงดันอารเอ็มเอส
Power Electronic 4
4) กระแสอารเอ็มเอส ( rmsI ) การหาคากระแสอารเอ็มเอส นั้นหากโหลดเปนคาความตานทาน จึงสามารถหาไดจากสมการดังนี ้
(3-4)
5) กําลังไฟฟากระแสตรงดานเอาทพุต ( dcP ) การหาคากําลังไฟฟากระแสตรงดานเอาทพุตสามารถหาไดดงัสมการ dc dc dcP V I= × (3-5)
6) กําลังไฟฟากระแสสลับดานเอาทพุต ( acP ) การหาคากําลังไฟฟากระแสสลับดานเอาทพุตสามารถหาไดดงัสมการ
Power Electronic 5
ac rms rmsP V I= × (3-6) 7) ประสิทธิภาพการเรียงกระแส (η) การหาคาประสิทธิภาพการเรียงกระแส สามารถหาไดดังสมการ dc
ac
PP
η = (3-7)
8) แรงดันพล้ิว (Voltage Ripple, Vac) แรงดันพล้ิว หรือริปเปลเปนการบอกถึงความเรียบตรงของแรงดันทางดานเอาทพุต ซ่ึง สามารถหาไดดังสมการ 2 2 = rms dcacV V V− (3-8) โดยวงจรเรียงกระแสในอุดมคตินั้นควรจะเรียบตรง นัน่คือไมมีแรงดนัริปเปล ( Vac = 0) ซ่ึงจะตองมีการใชวงจรกรองความถี่ที่ทําหนาที่กําจัดแรงดันริปเปลออกไป ซ่ึงจะกลาวถึงตอนทายบท 9) ริปเบิลแฟคเตอร (Ripple Factor) เปนคาที่บอกคาความพลิ้วของสัญญาณแรงดันไฟฟาดานเอาทพุตสามารถหาไดดังสมการ = ac
dc
VRFV
(3-9)
คาริปเบิ้ลแฟคเตอร ของวงจรเรียงกระแสในอุดมคตจิะมีคา เปน 0 ( RF = 0)
Power Electronic 6
ตัวอยาง จากวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น 1 เฟส จงหา ก) คาแรงดนัไฟฟาเฉลี่ย ข) แรงดันไฟฟาอารเอ็มเอส ค) ประสิทธิภาพ และ ง) ริปเปลแฟกเตอร ของเอาทพุตที่ไดจากวงจรเรียงกระแส
วิธีทํา จากโจทยกําหนดแรงดนัเอาทพุตของหมอแปลง 100 rmsV ซ่ึงตองเปลี่ยนใหเปน mV
= 2
= 2 x 100 = 141.4 V
m rmsV V
ก) หาคาแรงดนัไฟฟาเฉลี่ยดานเอาทพุต
= 0.318
= 0.318 x 141.4 = 44.96 V
dc mV V
ข) หาคาแรงดนัอารเอ็มเอสดานเอาทพุต
= 0.5
= 0.5 x 141.4 = 70.7 V
rms mV V
ค) หาประสิทธิภาพของวงจร = dc
ac
PP
η
2
= ,
=
dcdc dc dc dc
dc
VP V x I IR
VR
=
Power Electronic 7
2
= ,
=
rmsac rms rms rms
rms
VP V x I IR
VR
=
2
2
2
2
=
44.96 = 70.7
= 0.404 , 40.4 %
dc
rms
VV
η
ง) หาคาริปเปลแฟกเตอรของเอาทพุต = ac
dc
VRFV
2 2
2 2
=
= 70.7 44.96 = 54.56 V
rms dcacV V V−
−
54.56 = 44.96
= 1.213 ; 121.3 %
RF
ขอสังเกต จากพารามิเตอรของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น 1 เฟส แสดงใหเห็นวาวงจรนี้มีคาประสิทธิภาพต่ํา เพียง 40.5 % มีคาริปเบิ้ลเฟกเตอร RF คอนขางสูงถึง 121.3 % วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น 1 เฟสกรณีมีโหลดเปน R-L หากวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นเฟสเดยีวมีโหลดอินดัคทีฟดวย (RL) จะมีผลทําใหการหยุดนํากระแสของไดโอดไมสามารถหยุดนํากระแสที่มุมเฟส 180ο ได เนื่องจากการคืนพลังงานของโหลดอินดัคทฟี จึงยังทําใหแรงดันคาบวกปรากฏที่ดานอาโนดของไดโอด ทําใหไดโอดยังคงไดรับไบอัสตรงและยังคงนํากระแสตอเนื่องแมวาแรงดันจากแหลงจายจะมีคาเปนลบแลวกต็าม จึงเปนผลใหแรงดันจากแหลงจายซึ่งมีคาเปนลบตกครอมที่โหลดดังแสดงในรูป และเมื่อการคนืพลังงานจากโหลดอินดัคทีฟหมดลงไดโอดจะไมไดรับไบอัสตรงเนื่องจากแรงดนัที่เคยไดจากโหลด
Power Electronic 8
อินดัคทีฟหมดลงและแรงดนัของแหลงจายมีคาเปนลบทาํใหไดโอดไดรับไบอัสกลับจึงหยดุนํากระแส ทั้งนี้ไดโอดจะหยุดนํากระแสที่มุมเฟสเทาไรนั้นขึ้นอยูกับขนาดของโหลดอินดัคทีฟ
มุมหยุดนํากระแสของไดโอด
การหาคากระแสไฟฟาเฉลี่ย Idc = Vdc / R
Power Electronic 9
3.2 การเรียงกระแสเต็มคลื่นเฟสเดียว (Single Phase Full Wave Rectifier) วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นคือวงจรที่มีการนําสัญญาณทั้งครึ่งบวกและครึ่งลบของสัญญาณไฟฟากระแสสลับมาเรียงใหมใหเปนไฟฟากระแสตรง ซ่ึงทําใหหนึ่งคาบเวลาจะทําใหสัญญาณไฟฟากระแสตรงมรูีปคลื่นสัญญาณ 2 รูปคลื่นดงัแสดงในรูปที่ โดยวงจรเรียงกระแสเต็มคล่ืนมี 2 ประเภทคือ
1) การเรียงกระแสเต็มคลื่น 1 เฟสแบบหมอแปลงแทปกลาง 2) การเรียงกระแสเต็มคลื่น 1 เฟสแบบบริดจ
รูปคลื่นการเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น 1 เฟส
Power Electronic 10
3.2.1 การเรียงกระแสเต็มคล่ืน 1 เฟสแบบหมอแปลงแทปกลาง การเรียงกระแสเต็มคลื่นเฟสเดียวแบบหมอแปลงแทปกลางนี้จําเปนตองใชหมอแปลงแบบที่มีแทปกลาง (Center Tab) ซ่ึงในการเรียงกระแสใหไดเต็มคลื่นนั้นใชไดโอดเพียง 2 ตัว แตในการเลือกไดโอดนั้นตองพิจารณาขนาดแรงดันยอนกลับที่ตกครอมไดโอด (PIV) ที่ตองมีขนาดไมนอยกวา 2 เทาของแรงดัน mV สามารถนําไปประยุกตใชงานที่กําลังไมเกิน 100 วัตต
จากวงจรในชวงเวลา 0 ถึง π สัญญาณรูปคลื่นของแรงดัน Vs1 จะมีศักยเปนบวก ทําใหไดโอด D1 นํากระแส และไดโอด D2 หยุดนํากระแส จึงทําใหสัญญาณรูปคลื่นดานบวกของแรงดัน Vs1 ตกครอมที่โหลดความตานทาน หลังจากนั้นที่ชวงเวลา π ถึง 2π จะเห็นไดวาแรงดัน Vs1 มีคาเปนลบจึงทําใหไดโอด D1 หยุดนํากระแส ในขณะที่แรงดัน Vs2 มีสัญญาณรูปคลื่นเปนบวกจึงทําใหไดโอด D2 นํากระแส จึงทําใหสัญญาณรูปคลื่นดานบวกของแรงดัน Vs2 ตกครอมที่โหลดความตานทาน ดังนั้นในหนึ่งคาบเวลาของไฟฟากระแสสลับจะทําใหไดสัญญาณรูปคลื่นดานบวกตกครอมที่โหลด 2 รูปคลื่น หากพิจารณาแรงดันตกครอมไดโอดขณะหยุดนํากระแสไดโอดทั้งสองตัวจะเห็นวาขณะที่ไดโอด D2 หยุดนํากระแสนอกจากจะมีแรงดันตกครอมจากแรงดัน Vs2 แลว ยังแรงดันเสริมจากแรงดัน Vs1 จึงทําใหผลรวมของแรงดัน Vs1 และ Vs2 ตกครอมไดโอด ดังแสดงในรูป xxx และหากกําหนดให Vs1 เทากับ Vs2 ดังนั้นแรงดันยอนกลับที่จะตกครอมไดโอดแตละตัวมีคาเปน 2 เทาของแรงดัน Vs หรือเทากับ 2 Vm
Power Electronic 11
3.2.2 การเรียงกระแสเต็มคล่ืนเฟสเดียวแบบบริดจ การเรียงกระแสเต็มคลื่นเฟสเดียวแบบบริดจ ไมจําเปนตองมีหมอแปลงชนิดมีแทปกลางหรือหมอแปลงทั้งนี้แลวแตความตองการแรงดันทางดานเอาทพุต แตจะตองใชไดโอดในการเรียงกระแสจํานวน 4 ตัวดังแสดงในรูป xxx ซ่ึงการนําไปประยุกตใชงานตั้งแต 100 วัตตจนถึง 100 กิโลวัตต
จากรูปในครึ่งคลื่นแรกหรือในชวงเวลา 0 ถึง π หากเปรียบเทียบระดับแรงดันที่จุด A จะมีขนาดสูงกวาแรงดันที่จุด B ทําใหไดโอด D1 และ D2 จะไดรับไบอัสตรงทําใหนํากระแส สวนไดโอด D3 และ D4 หยุดนํากระแส จึงทําใหกระแส I1 ไหลผานโหลดและมีแรงดันครึ่งบวกตกครอมที่โหลด หลังจากนั้นที่ชวงเวลา π ถึง 2π แรงดันที่จุด A จะมีคาเปนลบ ซ่ึงหากเปรียบเทียบกับจุด B นั้นจุด B มีขนาดแรงดันสูงกวาจุด A ทําใหไดโอด D1 และ D2 ไดรับไบอัสกลับและหยุดนํากระแสในขณะที่ไดโอด D3 และ D4 ไดรับไบอัสตรงทําใหนํากระแส I2 ไหลผานโหลดและมีแรงดันครึ่งบวกตกครอม
Power Electronic 12
การหาคาเฉลี่ยของแรงดันเอาทพุต
[ ]
[ ]
( )
/ 2
dc 0
/ 2
0
0
dc
2V = sin
2 = sin2
= cos
= cos cos0
= 1 1
2 =
V = 0.6366
T
m
m
m
m
m
m
m
V tdtT
V tdt
V t
V
V
V
V
π
π
ω
ωπ
ωπ
ππ
π
π
−
− +
+
∴
∫
∫
หาคากระแสเฉลี่ยที่ไหลผานโหลดชนิดความตานทาน
หาคาแรงดัน Vrms ที่เอาทพุตไดจาก
Power Electronic 13
หาคากระแส rmsที่ไหลผานโหลดชนิดความตานทาน
หาประสิทธิภาพของวงจรเรยีงกระแสเต็มคลื่นเฟสเดียว
หาคาฟอรมเฟกเตอร
Power Electronic 14
หาคาริปเบิลเฟกเตอร
จากพารามิเตอรตางๆ หากเปรียบเทียบกับวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นจะเห็นไดวาคาที่ไดแสดงวาดีกวา 3.3 วงจรเรียงกระแสสามเฟส (Three phase Rectifier)
การเรียงกระแสสามเฟส จะนิยมใชในงานอุตสาหกรรมที่ตองการกําลังไฟฟาจายใหกับโหลดมากขึ้น ซ่ึงเปนโหลดขนาดใหญที่มีกําลังเกิน 15 KW ซ่ึงการเรียงกระแสสามเฟสจะมี 2 ประเภท คือ
1) การเรียงกระแสแบบสตารหลายเฟส (Multiphase Rectifier) 2) การเรียงกระแสสามเฟสแบบบริดจ
3.3.1 การเรียงกระแสแบบสตารหลายเฟส (Multiphase Rectifier) วงจรเรียงกระแสแบบสตารหลายเฟส จะตอวงจรไดโอด 1 ตัว ตอหนึง่เฟส และมีการตอกัน
แบบสตารดังรูป
Power Electronic 15
จากรูปหากพิจารณา กําหนดใหจํานวนเฟสมีจํานวน q เฟส รูปคลื่นแรงดันเอาทพุตจะมยีอด
คล่ืนหรือจํานวนริปเบิลเทากับจํานวน q เฟส ซ่ึงในวงจรมีจํานวน 6 เฟส (q = 6) ซ่ึงไดโอดแตละตัวจะมีเวลาในการนํากระแสเทากับ 2π/6 ของรูปคลื่นแรงดันอินพุต สําหรับการทํางานของวงจรจะขึ้นอยูกับระดบัแรงดันชัว่ขณะดานบวกของแตละเฟสวาเฟสใดสูงสุด ไดโอดเฟสนั้นก็จะนํากระแส เชนที่ เวลาตั้งแต 0 ถึง 2π/q แรงดันชั่วขณะของเฟส V1 จะมีคาสูงกวาเฟสอื่น จึงทําใหไดโอด D1 นํากระแส คาเฉลี่ยของแรงดันเอาทพุตของวงจเรยีงกระแส q เฟส สามารถหาคาไดดังนี ้
Power Electronic 16
ถาโหลดเปนคาความตานทานกระแสสูงสุดที่ไหลผานโหลดคือ /m mI V R= และหากระแส rms ที่ผานไดโอดไดดังนี ้
สวนกระแสเฉลี่ยที่ไหลผานไดโอด
Power Electronic 17
ตัวอยาง วงจรเรียงกระแสแบบสตาร 3 เฟสมีโหลดเปนความตานทาน R โอหม ถาวงจรขับโหลด Idc = 30 A ที่แรงดันเอาทพุต Vdc = 140 V จงหา
a) ประสิทธิภาพ ,b) ฟอรมแฟกเตอร c) ริปเบิลเฟกเตอร , d) กระแสพีคที่ไดโอด b)
วิธีทํา a) ประสิทธิภาพ
สําหรับวงจรเรียงกระแส 3 เฟสจะมี q =3 เมื่อแทน q ในสมการ จะได
sin
3 = sin3
= 0.827
dc m
m
m
qV Vq
V
V
ππ
ππ
=
=
0.827 =
dcdc
m
VIR
VR
2
2
=
(0.827 ) =
dcdc
m
VPR
VR
1/ 2
1/ 2
1 2 sin2 2 2
3 1 2 = sin 2 2 2 3
= 0.841
rms m
m
m
qV Vq
V
V
π ππ
π ππ
= +
+
rms =
0.841 =
rms
m
VIRV
R
2
2
=
(0.841 ) =
rmsac
m
VPR
VR
2
2
=
(0.827 ) / = (0.841 ) /
= 99.77 %
dc
ac
m
m
PP
V RV R
η
Power Electronic 18
b) หาคาฟอรมเฟกเตอร
=
0.841 = 0.827
= 1.0165 or 101.65 %
rms
dc
m
m
VFFV
VV
c) หาคาริปเบลิเฟกเตอร
2
2
= 1
= 1.0165 1 = 0.1824 or 18.24%
RF FF −
−
d) หาคา PIV คา PIV ของไดโอดแตละตัวจะเทากับแรงดันยอดคลืน่ระหวางสาย VL-L ซ่ึงจะเทากับ 3Vm e) หาคากระแสสูงสุดที่ไหลผานไดโอดแตละตัว จาก
1 = sin
= 0.2757
= 0.2757
d m
m
dm
I Iq
III
ππ
จากโจทยกําหนดกระแสที่ไหลผานโหลด Idc = 30 A ดังนั้น กระแสที่ไหลผานไดโอดแตละตวั
30 = = 10 A3dI
10 = = 36.27 A0.2757mI
Power Electronic 19
วงจรเรียงกระแส 3 เฟสแบบบริดจ
วงจรเรียงกระแส 3 เฟสแบบบริดจจะใชกับงานที่ตองการกําลังไฟฟาสูงๆ และจะใหรูปคลื่นที่เรียกวาเปนฟูลเวป โดยจะยอดคลื่น 6 ยอดลูกคลื่นตอหนึ่งคาบเวลา ซ่ึงจะทําใหไดไฟฟากระแสตรงที่มีริปเบิลนอยมาก สามารถหาคาคาปาซิเตอรที่มีคาไมสูงนักทําหนาที่ฟลเตอรกจ็ะไดไฟฟากระแสตรงที่ไมมีริปเบิ้ล
Power Electronic 20
การนํากระแสของไดโอดแตละตัวจะมีเวลาในการนํากระแส 120o และการนํากระแสของไดโอดแตละครั้งจะนํากระแสกันเปนคูแตละคูจะนํากระแส 60o ซ่ึงหากใชสัญญาณลูกคลื่น Vab เปนสัญญาณอางอิงก็จะเหน็วา ไดโอด D1 และ D2 นาํกระแสพรอมกันที่มุม 0 -
3π ไดโอด D3 และ D2
นํากระแสพรอมกันที่มุม 3π - 2
3π ซ่ึงสามารถสรุปเปนตารางดังนี ้
คูของไดโอดทีน่ํากระแส มุมนํากระแสของไดโอด หมายเหตุ
D1 - D2 03π
−
D3 - D2 23 3π π−
D3 - D4 23π π−
D5 - D4 43ππ −
D5 - D6 4 53 3π π−
D1 - D6 5 23π π−
Power Electronic 21
แรงดันเฉลี่ยดานเอาทพุตที่ตกครอมโหลด สามารถหาไดดังนี ้
แรงดัน rms ที่โหลด สามารถหาไดดังนี ้
ถาโหลดเปนความตานทานอยางเดยีว ยอดกระแสสูงสุดที่ไหลผานไดโอด 3 m
mVIR
=
และสามารถหากระแส rms ทางดานอินพตุของไดโอด ดังนี ้
Power Electronic 22
ตัวอยาง วงจรเรียงกระแส 3 เฟสแบบบริดจ มีโหลดเปนความตานทาน ใหหา a) ประสิทธิภาพ , b) FF, c) RF, d) PIV , e) Peak current through a diode ถา Idc ที่ไหลผานโหลด 60 A แรงดันเอาทพุต Vdc = 280.7 V ความถี่ดานอินพุต 60 Hz วิธีทํา จากสมการ 1.654dc mV V=
1.654 = = dc m
dcV VIR R
2
2
=
(1.654 ) =
dcdc
m
VPR
VR
1.6554rms mV V=
rms 1.6554 = = rms mV VI
R R
2
2
=
(1.6554 ) =
rmsac
m
VPR
VR
2
2
=
(1.651 ) / = (1.6554 ) /
= 99.83 %
dc
ac
m
m
PP
V RV R
η
b) หาคาฟอรมเฟกเตอร
=
1.6554 = 1.654
= 1.0008 or 100.08 %
rms
dc
m
m
VFFV
VV
c) หาคาริปเบลิเฟกเตอร
Power Electronic 23
2
2
= 1
= 1.0008 1 = 0.04 or 4%
RF FF −
−
d) หาคา PIV จาก 1.654dc mV V=
1.654dc
mVV = = 280 = 169.7 V
1.654
คา PIV ของไดโอดแตละตัวจะเทากับแรงดันยอดคลืน่ระหวางสาย VL-L ซ่ึงจะเทากับ 3Vm = 3 169.7 = 293.7 V× e) หา Peak current through a diode ถา Idc ที่ไหลผานโหลด 60 A จากสมการหาคากระแสเฉลี่ยที่ไหลผานโหลด
กระแสที่ไหลผานไดโอดแตละตัว ซ่ึงไดโอดแตละตวัจะนํากระแสเปนมุม 120 o หรือ 2
3π ไดโอด
แตละตวัจึงนําการแสเทากับ 60 = 20 A3
ดังนั้นกระแส Im ที่ไหลผานไดโอดจึงทากับ
30 = = = 62.83 A0.3183 0.3183
dm
II