Trong bài viết này, tôi sẽ hướng dẫn các bạn sử dụng phần mềm Psim 9.1 để mô phỏng mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha. Kết quả mô phỏng sẽ cho chúng ta thấy dạng sóng điện áp trên tải và dòng điện chạy qua tải theo dạng sóng điện áp nguồn từ đó giúp chúng ta hiểu rõ hơn hoạt động của mạch.
Xem thêm bài viết “Hướng dẫn cài đặt phần mềm mô phỏng điện tử công suất Psim“.
Giới thiệu mạch chỉnh lưu
Mạch chỉnh lưu là một mạch điện dùng để biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều. Mạch chỉnh lưu được sử dụng để cung cấp điện áp DC cho các tải một chiều. Tùy theo linh kiện được sử dụng trong mạch là diode hay SCR mà chúng ta có 2 loại chỉnh lưu: chỉnh lưu không điều khiển và chỉnh lưu có điều khiển.
Mạch chỉnh lưu một pha được chia thành hai loại: chỉnh lưu bán kỳ và chỉnh lưu toàn kỳ.
Sơ đồ mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha như sau:
Hướng dẫn sử dụng phần mềm Psim để mô phỏng mạch
Các bạn thực hiện theo các bước hướng dẫn dưới đây để mô phỏng và tìm hiểu hoạt động của mạch này nhé.
Bước 1: Khởi động phần mềm Psim.
Bạn nhấp đúp vào biểu tượng phần mềm trên màn hình desktop. Sau khi khởi động, giao diện của Psim sẽ như thế này.
Bước 2: Tạo một mạch mô phỏng mới
Chọn menu File >> New. Hoặc trên thanh công cụ chọn New.
Cửa sổ màn hình thiết kế mô phỏng hiện ra.
Bước 3: Lấy linh kiện
Chúng ta thấy mạch chỉnh lưu bán kỳ một pha bao gồm:
- 1 nguồn áp xoay chiều u1
- 1 máy biến áp 1 pha
- 1 diode
- 1 điện trở R (tải)
Để có máy biến áp 1 pha chúng ta vào menu Elements >> Power >> Transformers >> 1-ph Transformer.
Để lấy nguồn xoay chiều u1, diode, điện trở R, voltage probe, current probe và ground ta có thể lấy nhanh ở thanh elemens toolbar.
Để đo dạng sóng điện áp nguồn u2 và điện áp trên tải ut của mạch chỉnh lưu chúng ta dùng 2 voltage probe như trên hình trên.
Để đo dòng điện qua tải it chúng ta dùng 1 current probe mắc nối tiếp với tải R như hình trên.
Bước 4: Nối linh kiện
Sau khi các lấy đầy đủ các linh và đưa ra màn hình thiết kế mô phỏng, bạn tiến hành nối các linh kiện lại với nhau bằng cách vào menu Edit >> Place Wire hoặc chọn Wire từ thanh công cụ.
Lưu ý: Để xoay/lật linh kiện ta nhấn chuột phải hoặc chọn lệnh trên toolbar.
Bước 5: Đặt giá trị cho các thành phần
Sau khi đã vẽ mạch xong chúng ta cần đặt tên và giá trị cho các linh kiện.
Để làm điều này chúng ta double click vào thành phần mà chúng ta muốn đặt tên và giá trị, ví dụ nguồn áp xoay chiều u1.
Tương tự chúng ta thực hiện cho các thành phần khác.
Bước 6: Chạy mô phỏng mạch
Để chạy mô phỏng chúng ta phải có simulation control để set thời gian
mô phỏng. Bạn chọn Menu Simulate >> Simulation Control.
Sau đó di chuyển chuột để đặt ở vị trí thích hợp, và một hộp thoại được mở ra, ta set thời gian mô phỏng như sau:
Chúng ta cũng có thể double click vào khối Simulation Control để thay đổi thời gian này.
Để chạy mô phỏng bạn chọn menu Simulate >> Run simulation, hoặc nhấn F8, hoặc chọn biểu tượng Run Simulation trên thanh công cụ.
Chọn tín hiệu cần mô phỏng:
Ví dụ, bạn muốn quan sát dạng sóng của u2, bạn chọn tín hiệu cần mô phỏng là u2, nhấn Add, cuối cùng nhấn OK. Phần mềm sẽ cho bạn thấy dạng sóng của điện áp nguồn u2 như hình sau.
Thêm tín hiệu cần được mô phỏng:
Kết quả mô phỏng:
Dạng sóng u2, ut và it trong trường hợp tải thuần trở R được mô phỏng trên cùng trục tọa độ.
Dạng sóng u2, ut và it trong trường hợp tải thuần trở R được mô phỏng trên các trục tọa độ khác nhau.
Các bạn có thể vẽ lại sơ đồ mạch với tải R+L và cho phần mềm chạy lại mô phỏng để quan sát dạng sóng và so sánh với trường hợp tải thuần trở R.
Kết luận
Tôi hỵ vọng qua bài viết này, các bạn có thể sử dụng phần mềm Psim để mô phỏng mạch một cách dễ dàng. Các bạn có thể đặt câu hỏi trong phần bình luận bên dưới bài viết.