Cầu diode biến hai nửa chu kỳ xoay chiều thành dòng cùng hướng ra sao?
Khám phá mở rộng – Vật lý 12
Cầu diode giữ dòng qua tải theo một hướng bằng cách chọn hai đường dẫn khác nhau cho hai nửa chu kỳ của nguồn xoay chiều. Bốn diode được sắp xếp để mỗi khi cực tính đầu vào đổi, một cặp khác dẫn điện qua tải theo cùng chiều quy ước.
Đổi đường đi thay vì ngăn mọi nửa chu kỳ
Khi một đầu AC dương hơn đầu còn lại, một cặp diode phân cực thuận dẫn dòng tới cực dương đầu ra, qua tải rồi trở về nguồn. Khi nguồn đổi cực, cặp diode còn lại thực hiện đường đi tương ứng.
Nhờ cấu trúc đối xứng này, tải nhận dòng cùng hướng ở cả hai nửa chu kỳ. Không phải electron phải dừng lại rồi được đổi tên. Quan hệ cực tính và khả năng dẫn của diode quyết định đường dòng trong từng trạng thái.
Cùng hướng chưa có nghĩa phẳng
Với nguồn xoay chiều hình sin và tải thích hợp, độ lớn điện áp sau cầu vẫn tăng giảm theo nhịp. Phần âm được chỉnh thành cùng cực tính, nhưng những khoảng điện áp nhỏ không tự biến mất.
Đây là lý do một nguồn điện tử thường còn có phần lọc hoặc điều chỉnh phía sau cầu. Cầu chỉnh lưu giải quyết hướng cực tính; những bộ phận khác giải quyết mức gợn và độ ổn định. Không nên dùng một tên gọi “điện một chiều” để bỏ qua sự khác nhau ấy.
Giới hạn của bốn diode
Diode thật có sụt áp khi dẫn và tiêu tán nhiệt. Khả năng chịu dòng và điện áp ngược cũng hữu hạn. Cầu diode không tự làm nguồn khỏe hơn, cũng không mặc nhiên tạo cách ly điện giữa đầu vào và đầu ra.
Hình dung bộ phận nguồn cần nhận điện từ hai nửa chu kỳ nhưng cấp cùng cực tính cho mạch sau: cầu tạo một cách chuyển đường dòng gọn gàng cho nhiệm vụ đó.
Ghi nhớ: cực tính đầu vào đổi → cặp dẫn đổi → chiều dòng tải giữ nguyên. Chỉnh lưu và làm phẳng điện áp là hai công việc riêng.