Đề tài Thiết kế mạch nguồn cung cấp điện một chiều

®å ¸N M¤N HäC ThiÕt kÕ m¹ch ®iÖn tö t­¬ng tù §Ò bµi: ThiÕt kÕ m¹ch nguån cung cÊp ®iÖn mét chiÒu . nhiÖm vô thiÕt kÕ ThiÕt kÕ m¹ch nguån cung cÊp ®iÖnmét chiÒu , cã æn ¸p th«ng sè -§Þªn ¸p vµo Uvµo = 220v/50Hz -§iÖn ¸p chØnh l­u +20v -Dßng t¶i it max=150mA -Di«t æn ¸p cã th«ng sè U z=12v i z=20,5mA -HÖ sè æn ¸p 3% 2. Tr×nh tù thiÕt kÕ : A.Nguyªn t¾c thiÕt kÕ , s¬ ®å khèi . *Nguyªn t¾c thiÕt kÕ : Tr­íc hÕt hÖ thèng m¹ch nguån cung cÊp nhê biÕn ¸p nguån AC biÕn ®æi ®iÖn ¸p xoay chiÒu 220v cña m¹ng ®iÖn thµnh ®iÖn ¸p xoaychiÒu cã trÞ sè cÇn thiÕt ®èi víi m¹ch chØnh l­u .Qua m¹ch chØnh l­u ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®­îc biÕn ®æi thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu .Tõ ®ã t¹o ra møc ®iÖn DC, qua bé æn ¸p thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu +20v æn ®Þnh . Tõ nguyªn t¾c thiÕt kÕ , ta cã s¬ ®å khèi toµn m¹ch nh­ sau: BiÕn ChØnh æn ¸p AC ¸p (cã håi tiÕp) DC U2 L­u Bé läc H×nh 1: S¬ ®å khèi m¹ch nguån cung cÊp ®iÖn mét chiÒu Nguån mét chiÒu cã nhiÖm vô cung cÊp n¨ng l­îng mét chiÒu cho c¸c m¹ch vµ thiÕt bÞ ®iÖn tö ho¹t ®éng . N¨ng l­îng mét chiÒu cña nã ®­îc LÊy tõ dßng ®iÖn xoay chiÒu cña l­íi ®iÖn th«ng qua mét qu¸ tr×nh biÕn ®æi ®­îc thùc hiÖn trong nguån mét chiÒu . B.Chøc n¨ng tõng khèi. 1.BiÕn ¸p nguån BiÕn ¸p nguån lµm nhiÖm vô biÕn ®æi ®iÖn ¸p xoay chiÒu cña m¹ng ®iÖn thµnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã trÞ sè cÇn thiÕt ®èi víi m¹ch chØnh l­u vµ ng¨n c¸ch m¹ch chØnh l­u víi m¹ng ®iÖnvÒ mét chiÒu . CÊu t¹o : BiÕn ¸p nguån gåm hai cuén d©y, cã sè vßng kh¸c nhau quÊn trªn mét lâi chung b»ng thÐp kü thuËt (t«n silIC). C¸c cuén d©y th­êng b»ng ®ång bäc men c¸ch ®iÖn,cã ®iÖn trë nhá . Lâi gåm nhiÒu l¸ thÐp máng h×nh khung  hoÆc Ei , GhÐp s¸t vµ c¸ch ®iÖn víi nhau ®Ó truyÒn t¶i tõ th«ng .Lo¹i El cuén s¬ cÊp vµ cuén thø cÊp cuèn lång vµo nhau trªn phÇn lâi chÝnh ë gi÷a . h×nh khung h×nh Ei Nguyªn lý ho¹t ®éng Ho¹t ®éng cña biÕn ¸p nguån dùa trªn hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ . Cuén s¬ cÊp nèi víi nguån ®iÖn xoay chiÒu 110v –220v.Cuén thø cÊp ,®­îc nèi víi t¶i tiªu thô .Dßng ®iÖn xoay chiÒu trong cuén s¬ cÊp lµm ph¸t sinh mét tõ tr­êng biÕn thiªn trong lâi tõ . Tõ th«ng biÕn thiªn cña tõ tr­êng ®ã qua cuén thø cÊp (cïng cuèn trªn lâi chung ) t¹o ra mét suÊt ®iÖn®éng c¶m øng trong cuén thø cÊp vµ g©y ra mét dßng ®iÖnc¶m øng ch¹y trong cuén thø cÊp cung cÊp cho t¶i , Dßng ®iÖnnµy cã cïng tÇn sè víi dßng ®iÖn ë cuén s¬ cÊp . -Sè vßng d©y , ®iÖn ¸p , dßng ®­îc tÝnh theo tØ lÖ: N1= sè vßng d©y cuén s¬ cÊp. N2 sè vßng d©y cuén thø cÊp U1 ®iÖn ¸p hiÖu dông cuén s¬ c©p U2 ®iÖn ¸p hiÖu dông cuén thø cÊp i1 dßng ®iÖn hiÖu dông cuén s¬ cÊp i2 dßng ®iÖn hiÖu dông cuén thø cÊp C¸c d¹ng tÝn hiÖu vµo ra . _TÝn hiÖu vµo ra ®Òu lµ tÝn hiÖu ®iÖn ¸p xoay chiÒu theo d¹ng h×nh sin.Chóng ®ång pha víi nhau vµ kh¸c nhau vÒ biªn ®é ®iÖn ¸p . ( h×nh 2) U1 MAX T/4 T/2 3T/4 -U1MAX U2MAX -U2MAX h×nh 2:D¹ng ®iÖn ¸p vµo vµ ra cña æn ¸p -Néi trë cña biÕn ¸p cã ®é lín : Rba=Rtc + (Rsc /n2 ) -Theo thùc tÕ , nhµ thiÕt kÕ th­êng dïng c«ng thøc x¸c ®Þnh ®iÖn trë trong cña biÕn ¸p víi nguån chØnh l­u c«ng suÊt nhá . ¦u nh­îc ®iÓm ¦u ®iÓm : +§­îc dïng ®Ó t¨ng gi¶m hiÖu ®iÖn thÕ cña dßng ®iÖn xoay chiÒu .T¹o ra nh÷ng hiÖu ®iÖn thÕ lín nhá tuú tõng l­íi ®iÖn c«ng nghiÖp . +C¸ch ly vÒ ph­¬ng diÖn ®iÖn mét chiÒu gi÷© c¸c m¹ch n»m tr­íc vµ sau biÕn ¸p(Hay dïng trong kü nghÖ ®iÖn tö ) +ThÝch phèi trë kh¸ng -®ã lµ t¸c dông biÕn ®æi trë kh¸ng cña biÕn ¸p .Nh»m tho¶ m·n nguån vµ g¸nh thÝch phèi trë kh¸ng víi nhau . +Trong tr­êng hîp t¨ng ¸p ®Ó truyÒn t¶i dßng ®iÖn ®i xa . Nh­îc ®iÓm :+Trong kü nghÖ ®iÖn tö ngµy nay , nguån cung cÊp ®É dÇn ®­îc thay thÕ b»ng c¸c m¹ch ®iÖn tö ®Ó thay thÕ cho nguån biÕn ¸p cã kÝch th­íc , thÓ tÝch vµ träng l­îng kh¸ lín ,sù æn ®Þnh l¹i kh«ng cao. 2.chØnh l­u ChØnh l­u lµ mét bé n¾m ®iÖn (®Ìn ®iÖn tö hai cùc , mét hoÆc nhiÒu ®ièt b¸n dÉn )®Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p xoay chiÒu U2 thµnh ®iÖn ¸p nh©p nh« mét chiÒu U1, sau ®ã nhê bé läc nguån ta cã ®­îc ®iÖn ¸p mét chiÒu . ¥ ®©y chØ nghiªn cøu bé chØnh l­u b¸n dÉn . 2.1 CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc : -Khi ®Ó dïng cho dßng cã c«ng suÊt nhá ng­êi ta dïng chØnh l­u lµm b»ng SIClIC, Selen. -Khi ®Ó dïng cho dßng cã c«ng suÊt lín hoÆc dßng cã thÓ ®iÒuchØnh ®iÖn ¸p theo ý muèn ng­êi ta dïng Thyristor. -Phæ biÕn th­êng nhµ thiÕt kÕ dïng s¬ ®å chØnh l­u cÇu h¬n lµ s¬ ®å chØnh l­u nöa sãng vµ toµn sãng , nªn m¹ch nguån nµy ta dïng s¬ ®å cÇu . H×nh 2 : S¬ ®å cÇu cãbé läc b»ng tô 2.2 ¦u ®iÓm : S¬ ®å cÇu th­êng dïng trong tr­êng hîp ®iÖn ¸p xoay chiÒu t­¬ng ®èi lín . Tuy còng lµ s¬ ®å chØnh l­u toµn sãng nh­ng nã ­u viÖt h¬n s¬ ®å c©n b»ng ë chç cuén thø cÊp ®­îc sö dông toµn bé trong hai nöa chu kú ®iÖn ¸p vµo vµ ®iÖn ¸p ng­îc ®Æt lªn ®ièt trong tr­êng hîp nµy chØ b»ng mét nöa ®iÖn ¸p ng­îc ®Æt lªn trong s¬ ®å c©n b»ng . §iÖn ¸p ra cùc ®¹i khi kh«ng t¶i . : ›r=›2-2›n ’NghÜa lµ nhá h¬n chót Ýt so víi ®iÖn ¸p ra trong s¬ ®å c©n b»ng .V× ë ®©y lu«n lu«n cã hai ®i«t m¾c nèi tiÕp . 2.3D¹ng ®iÖn ¸p vµo vµ ra: U2 UL T/4 T/2 3T/4 T 5T/4 H×nh 3: ®å thÞ ®iÖn ¸p bé chØnh l­u. Khi biªn ®é ®iÖn ¸p vµo ®ñ lín , ®Æc tuyÕn ®ièt cña m¹ch chØnh l­u th­êng lµ mét ®­êng gÊp khóc . iD Da Db UD 3.Bé läc : Sau khi cã dßng ®iÖn kh«ng b»ng ph¼ng nhê chØnh l­u , bé läc cã t¸c dông san b»ng ®iÖn ¸p mét chiÒu ®Ëp m¹ch U1 thµnh mét chiÒu U01 Ýt nhÊp nh« h¬n . 3.1 CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng : Bé läc rÊt ®a d¹ng ( läc b»ng tô ®iÖn , b»ng cuén c¶m , b»ng céng h­ëng ..) song ta ®i vµo nghiªn cøu bé läc b»ng tô ®iÖn . Tô ®iÖn ®em nèi song song víi t¶i ®iÖn .Tô n¹p vµ phãng cø chu kú mét lÇn céng c¸c sãng bËc cao lµm dßng ®iÖn ra lµ mét chiÒu céng sãng hµi bËc thÊp . B»ng c¸ch ®ã cã thÓ gi¶m ®­îc ®é gîn sãng cña ®iÖn ¸p ra . Khi ®iÖn trë t¶i R lín th× C cã thÓ ®­îc n¹p tíi gi¸ trÞ ®Ønh cña ®iÖn ¸p xoay chiÒu : ur »›2-Un Lóc nµy ta cã m¹ch chØnh l­u gi¸ trj ®Ønh kh¸c víi m¹ch chØnh l­u gi¸ trÞ trung b×nh .§iÖn ¸p ng­îc ®Æt trªn ®Ý«t lín g©p 2 so víi tr­êng hîp kh«ng cã bé läc . H×nh 4 : bé läc b»ng tô ®iÖn HÖ sè ®Ëp m¹ch cña bé läc : KP =biªn ®é sãng hµi lín nhÊt cña it (hayUt) Gi¸ trÞ trung b×nh cña it (hayUt) Thùc nghiÖm cho thÊy KP= KP cµng nhá th× chÊt l­îng läc cµng cao .TrÞ sè tô C cì vµi mF ¸vµi ngh×n mF 3.2 D¹ng ®iÖn ¸p vµo vµ ra : UL t UV t T/2 T 3T/4 -§Çu chu kú d­¬ng ,tô n¹p ®ñ ®iÖn ¸p vµo .Khi bé läc ®Ó ®iÖn ¸p vµo gi¶m thÊp h¬n møc nµy th× mét cÆp ®i«t ph©n cùc ng­îc .Do t¶i nªn ®iÖn ¸p gi¶m tõ tõ .¥ ®Ønh nµo ®ã ngay tr­íc ®Ønh ®iÖn ¸p vµo nhê ®iÖn ¸p vµo , cÆp ®ièt ®­îc ph©n cùc thuËn .Tô l¹i trë vÒ vÞ trÝ cè ®Þnh ban ®Çu . 4 æn ¸p C¸c m¹ch æn ®Þnh cã nhiÖm vô gi÷ cho ®iÖn ¸p ra hoÆc dßng ®iÖn ra cña mét thiÕt bÞ cung cÊp kh«ng ®æi khi ®iÖn ¸p vµo thay ®æi còng nh­ khi t¶i hoÆc nhiÖt ®é thay ®æi . Th«ng th­êng c¸c m¹ch æn ®Þnh cã t¸c dông gi¶m ò vµ gi¶m t¹p ©m do ®ã dïng m¹ch æn ®Þnh cã thÓ gi¶m nhá kÝch th­íc cña thiÕt bÞ cung c©p nhê tiÖt kiÖm ®­îc c¸c tô ®iÖn vµ ®iÖn c¶m läc . 4.1 M¹ch æn ¸p dïng ®ièt Zener C¸c m¹ch chØnh l­u cã tô läc Ct kh«ng cã tÝnh chÊt æn ¸p mét chiÒu , v× trë kh¸ng ®èi víi thµnh phÇn mét chiÒu cña tô rÊt lín . Trong tr­êng hîp nµy dïng ®i«t Zener rÊt cã lîi . Ngoµi ra dïng ®i«t Zener cßn cã lîi h¬n dïng c¸c kh©u läc th«ng th­êng .V× ®iÖn trë trong cña m¹ch nhá vµ b»ng ®iÖn trë ®éng rz cña ®ièt Zener . HiÖu qu¶ æn ¸p cña ®ièt ®­îc thÓ hiÖn t¹i ®o¹n ®Æc H×nh5 : ®iot Zener tuyÕn øng víi u <-Uz . Lóc nµy víi l­îng biÕn ®æi dßng ®iÖn Di kh¸ lín th× DU biÕn thiªn rÊt Ýt . 4.2 M¹ch æn ¸p dïng ®i«t Zener kÕt hîp víi Tranzito . S¬ ®å æn ¸p dïng ®i«t Zener ®· xÐt trong môc 4.1 th­êng cã c«ng suÊt tæn hao kh¸ lín . Pth =Iz.Uz Khi yªu cÇu dßng ra t¶i lín , ph¶i chän ®ièt cã dßng lín .Dièt Zener chØ thÝch hîp víi c¸c bé chØnh l­u c«ng suÊt nhá .Cã thÓ dïng c¸c m¹ch æn ¸p Zener cã tÇng ra lµ mét m¹ch lÆp emit¬ ®Ó æn ¸p cho c¸c m¹ch chØnh l­u c«ng suÊt lín h¬n . a, ®iÖn ¸p cè ®Þnh b, ®iÖn ¸p ra thay ®æi . H×nh 6: S¬ ®å æn ¸p dïng ®i«t Zener víi m¹ch lÆp emito ë ®Çu ra, V× Ri +rz’ nªn m¹ch æn ¸p lo¹i nµy cã ®iÖn ¸p ra Ýt phô thuéc vµo t¶i .Ngoµi ra , do dßng qua ®i«t Zener nhá nªn cã thÓ chän trÞ sè cña ®iÖn trë R lín ®Ó t¨ng hÖ sè æn ¸p . (biÓu thøc vÒ G) mµ tæn hao trªn R kh«ng t¨ng . Víi s¬ ®å h×nh 6b ,cã thÓ LÊy ra ®iÖn ¸p U’r lµ mét phÇn cña Uz qua chiÕt ¸p P (Trong s¬ ®å nguyªn lý toµn m¹ch ta gäi lµ VR ®Ó tr¸nh nhÇm víi c«ng suÊt ) .NÕu chän ®iÖn trë chiÕt ap P < rBE th× ®iÖn trë trong cña m¹ch t¨ng kh«ng ®¸ng kÓ . PhÇn tö ®iòu khiÓn cña æn ¸p ®Ó lµm thay ®æi tham sè cho ®iÖn ¸p ra trªn nã theo xu h­íng tiÖm cËn tíi gi¸ trÞ chuÈn ,ta dïng trazito c«ng suÊt .Håi tiÕp ©m buéc ®iÖn ¸p cña khuyÕch ®¹i thuËt to¸n ph¶i ®ñ lín ®Ó bï l¹i cho sù sôt ®iÖn ¸p t¹i baz¬ -emit¬.§é sôt ¸p ®ã th­êng h¬n 0,7 V.MÆt kh¸c chuyÓn tiÕp colecto –baz¬ ph©n cùc ng­îc ®èi víi ho¹t ®éng tuyÕn tÝnh . B¾t buéc ta ph¶i cã ®iÖn ¸p vµo kh«ng æn ®Þnh ph¶i lín h¬n ®iÖn ¸p khi ra ®· æn dÞnh . 4.3 M¹ch æn ¸p cã håi tiÕp . Nguyªn t¾c thùc hiÖn c¸c s¬ ®å æn ¸p cã håi tiÕp : Trong m¹ch nµy ,mét phÇn ®iÖn ¸p ra ®­îc ®­a vÒ so s¸nh víi mét gi¸ trÞ chuÈn .KÕt qu¶ so s¸nh ®­îc khuyÕch ®¹i lªn vµ ®­a ®Õn phÇn tö ®iÒukhiÓn .PhÇn tö ®iÒukhiÓn thay ®æi tham sè lµm cho ®iÖn ¸p ra trªn nã thay ®æi theo xu h­íng tiÖm cËn dÇn ®Õn gi¸ trÞ chuÈn . U ra PhÇn tö ®iÒu khiÓn U’ ra (®iÖn ¸p mét chiÒu ch­a æn ®Þnh) Bé khuyÕch ®¹i Nguån Bé so ChuÈn S¸nh H×nh 7:s¬ ®å khèi minh ho¹ nguyªn t¾c lµm viÖc cña m¹ch æn ¸p cã håi tiÕp §Ó tho¶ m·n c¸c yªu cÇu cao h¬n vÒ mÆt æn ¸p ,æn dßng còng nh­ c«ng suÊt ra , ng­êi ta dïng c¸c m¹ch æn ®Þnh cã håi tiÕp . Nguyªn t¾c lµm viÖc cña c¸c s¬ ®å æn ®Þnh cã håi tiÕp®­îc biÓu diÔn ngay trªn s¬ ®å khèi h×nh 7. H×nh 8 a vµ b minh ho¹ ph­¬ng ph¸p LÊy tÝn hiÖu ®­a vÒ m¹ch so s¸nh khi khi æn ¸p (a) vµ æn dßng (b) a,khi æn ¸p b,khi æn dßng h×nh 8; C¸ch LÊy tÝn hiÖu ®­a vÒ bé so s¸nh TÊt c¶ c¸c nguån ap (Ri> ) ®­îc thùc hiÖn theo ph­¬ng ph¸p håi tiÕp . ®Òu lµ nh÷ng m¹ch æn ¸p hoÆc æn dßng . Tuy nhiªn do yªu cÇu vÒ mÆt c«ng suÊt nªn trong c¸c s¬ ®å vÒ æn ¸p vµ æn dßng cßn cã thªm mét bé khuyÕch ®¹i c«ng suÊt m¾c trong m¹ch håi tiÕp . C¸c s¬ ®å æn ®Þnh cã håi tiÕp ®­îc chÝa thµnh hai lo¹i c¬ b¶n :æn ®Þnh song song vµ æn ®Þnh nèi tiÕp . Theo ®Ò bµi , ta dïng håi tiÕp æn ®Þnh nèi tiÕp . 4.4 PhÇn khuyÕch ®¹i TÝn hiÖu ®i ra tõ bé so s¸nh vµo bé khuyÕch ®¹i .Khi trë ra chóng lµ nh÷ng tÝn hiÖu ®­îc d­a vµo bé ®iÒukhiÓn ®Ó ®iÒuchØnh ®iÖn ¸p ra theo yªu cÇu thiÕt kÕ . KhuyÕch ®¹i cã rÊt nhiÒu d¹ng (tranzito EC,BC ).Song ë m¹ch nµy ta dïng IC kÕt hîp cho c¶ phÇn khuyÕch ®¹i vµ phÇn so s¸nh .Ta dïng IC LM348. 4.5 S¬ l­îc vÒ IC LM348 -Lµ bé khuyÕch ®¹i thuËt to¸n cã hÖ sè khuyÕch ®¹i lín vµ øng dông phæ biÕn trong thiÕt kÕ m¹ch .IC LM348 n»m trong nhãm c¸c khuyÕch ®¹i thuËt to¸n lo¹i BiPOLAR cã 14 ch©n lo¹i DiP,nh­ng còng cã thÓ ®­îc sö dông hai ®Çu vµo vi sai vµ mét ®Çu ra chung .Nã ®­îc tÝnh t­¬ng ®­¬ng víi IC U741víi hÖ sè khuyÕch ®¹i K >0 Ph¹m vÞ ®iÖn ¸p cung cÊp ±10 ®Õn ±18V §iÖn ¸p vµo tèi ®a 24V Tæn hao nguån 500mW §iÒu kiÖn kiÓm tra Vs-5V §iÖn ¸p vßng lóc më 96dB Dßng ®Þnh thiªn hiÖn thêi 30nA Tèc ®é ®¸p øng 0,6(V/ms),ms Møc thay ®æi ®iÖn ¸p 28V hoÆc ±14V NhiÖt ®é lý t­ëng 250C H×nh 9: S¬ ®å nguyªn lý toµn m¹ch cÊu tróc bªn trong cña bé khuyÕch ®¹i thuËt to¸n LM348. C.X©y dùng s¬ ®å nguyªn lý toµn m¹ch M¹ch nguån cung cÊp ®iÖn mét chiÒu ,cã æn ¸p th«ng sè -§iÖn ¸p vµo Uvµo=220v/50Hz -§iÖn ¸p sau chØnh l­u +20v -Dßng t¶i it max=150mA -§ièt æn ¸p cã th«ng sè Uz=12v Iz=20,5mA -HÖ sè æn ¸p :3% C¨n cø vµo nh÷ng c¬ së trªn , ta cã s¬ ®å nguyªn lý toµn m¹ch cña m¹ch nguån cung cÊp ®iÖn mét chiÒu . Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch : -§iÖn ¸p vµo 220V/50Hz vµo biÕn ¸p ,sang ®Õn cuén thø cÊp thµnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu cã gi¸ trÞ thÝch hîp . -Dßng ra nµy nhê chØnh l­u toµn sãng cña ®ièt cÇu thµnh c¸c nöa chu kú chØ cã ë phÇn d­¬ng trong dao ®éng h×nh sin. -Dßng ®iÖn míi mÊp m« ®i qua bé läc ®­îc san b»ng c¸c nöa chu kú sao cho gÇn ®­îc nh­ dßng kh«ng ®æi mét chiÒu . Khi mét ®«i ®i«t më ,tô läc ®­îc läc tíi ®Ønh ®iÖn ¸p ra vµ sÏ duy tr× cho tíilóc cã dßng t¶i.Tô phãng ®iÖn mét phÇn gi÷a c¸c ®Ønh ®iÖn ¸p t¹o c¸c xung .Khi ®iÖn ¸p ra sÏ ë tr¹ng th¸i lµ ®iÖn ¸p gîn sãng . -Hai con trë m¾cnèi tiÕp víi nhau R2 vµ VR thµnh bé ph©n ¸p ®Èy l­îng bÊt æn cña ®iÖn ¸p ®Çu ra håi tiÕp vÒ vµ so s¸nh víi ®iÖn ¸p chuÈn .Nh÷ng sai sè vÒ dÊu vµ ®é lín cña nã ®­îc IC LM348 ph¸t hiÖn vµ khuyÕch ®¹i lªn cho ®ñ . -TiÕp theo dßng ®­îc Tranzito lÆp l¹i nhê m¾c t¶i Emit¬ t¹i lèi ra ®Ó bï chç bÊt æn ban ®Çu . -Bé ph©n ¸p nh­ ®É nãi ë trªn ®Ó ®iÖn trë VR thay ®æi ®Ó ®iÒuchØnh ®­îc møc ®iÖn ¸p mét chiÒu ®Æt ë cöa vµo cña IC,råi ®Þnh møc mét chiÒu t¹i lèi ra cña IC ®ång thêi ®Þnh møc mét chiÒu t¹i lèi ra cña Ura tuú vµo lóc ®ã ta t¨ng hay gi¶m . -§ièt Zener m¾c nèi tiÕp víi R1 trë thµnh bé ®iÖn ¸p chuÈn cho dßng . -Cuèi cïng dßng tr­íc khi ra t¶i tiªu thô sÏ qua tô C2 ®Ó møc æn ®Þnh tèi ®a . D.c¸c tÝnh to¸n trªn s¬ ®å nguyªn lý : -Bé chØnh l­u cÇn 4 ®i«t cã sôt ap trong ph©n cùc thuËn =0.7V. VËy chän bé ®ièt cÇu .Ta cã sôt ¸p toµn bé chØnh l­u = 2 sôt ¸p trªn 2 di«t nèi tiÕp : 2U® =2.0,7 =1,4 (v) -§iÖn ¸p sau chØnh l­u( ®Ò bµi ) : UAmax =+20(V) -§iÖn ¸p vµo chØnh l­u : Uvµo ® = UAmax + 2U® = 20 + 1,4 = 21,4(v) -Chän ®i«t chØnh l­u : DF005 50V 1A Si pkg:D-70 -§iÖn ¸p thø cÊp hiÖu dông cña m¸y biÕn ¸p : U2 hd = Ud = 21,4 =15,132 » √2 √2 -§iÖn ¸p ng­îc cùc ®¹i trªn ®ièt kho¸ =Uvµo® = 21,4V -§iÖn ¸p ng­îc cùc ®¹i trªn tô C = U2hd =15V -HÖ sè æn ¸p ®èi víi ®iÖn ¸p mét chiÒu = hÖ sè läc ®iÖn ¸p xoay chiÒu =3% G =R/ rz =3% -§ièt Zener cã th«ng sè : Uz =12V ; Iz =20,5 mA ;chän ®ièt 1N759 *Motorola 12V 500mW Si Zener pkg:DO –35 1,2 -Chän tô C cho bé läc :1000m /50Hz -Víi dßng vµo IC LM348 » 0 ta cã : R1 =UA –Uz = 20 - 12 =0,39 KW Iz 20,5 .10-3 -Chän R1 »0,4 KW .§iÖn trë ®éng ®iot rz =0,4 .100 =13,3 (KW ) 3 -Dßng ch¹y trªn nh¸nh håi tiÕp nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi dßng t¹i Zt kho¶ng gÇn 10 lÇn : (VR +R2)min ³ Ura m·x = 12 = 800 (W) =0,8KW IR2 0,015 (VR +R2)min ³ 0,8 KW -Chän VR =0,4 KW R2 = 0,8 KW -§iÖn ¸p ra cùc tiÓu :Ura min =Uz =12V -§iÖn ¸p ra cùc ®¹i Ura max =(VR +R2 ) Uz = 1,2 .12 =18(V) R2 0,8 VËy gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ra thay ®æi trong kho¶ng (12V¸ 18V) -C«ng suÊt cña tranzito : UCE max =Uvµo –Ura min =20-12=8V IEmax=It + IR2 max =150 + 15 = 165 (mA) =0,165 (A) -Suy ra Pmax =UCE max .iE max = 8.0,165 =1,32 (W) -Chän tranzito : FCX649 *ZTX Si 1,5W 25V 2A 240MHz pkg:SOT-89 2,1,3 -Chän tô C2 = 500 mF/50Hz -C«ng suÊt biªn ¸p Pba= c«ng suÊt tæng céng Ptc =Pt¶i +P chØnh l­u+Pæn ¸p +Phao tæn biªn ¸p I=IR +IIC +Ié so s¸nh= 170+ 25+ 20,5 = 216(mA) Imax= 220 mA VËy c«ng suÊt tiªu thô : P=220 mA.20V=4,4W NÕu kÓ c¶ c«ng suÊt tæn hao tiªu t¸n trªn ®ièt cÇu vµ h¸o tæn biªn ¸p .LÊy PbiÕn ¸p =10W Theo thùc nghiÖm (ADAPiOR) ta cã TiÕt diÖn m¹ch tõ chÝnh cña lâi s¾t : Sc =1,5.Ö10W » 4,7 cm2 HÖ sè cho¸n kh«ng gian =4,7/0,95 » 5 cm2 Ta chän lâi Ɯ 20 X27 -D©y cuèn : -Sè vßng d©y cuén s¬ cÊp: n=45.(U/Sc) =45.(220/5) = 1980 (vßng) -Sè vßng cuén thø cÊp : n’= 45.(20/5) = 180 (Vßng)+5% néi trë = 189(vßng) I trong cuén s¬ cÊp : I=1,1 Pba = 1,1.10/220 =0,05 A =50mA  U §­êng kÝnh cuén d©y s¬ cÊp :d=0,02 = 0,14 mm §­êng kÝnh cuén d©y thø cÊp : d= 0,02 = 0,3 mm KÕt luËn : ®Ó m¾c m¹ch ®iÖn cung cÊp ®iÖn mét chiÒu cã AC-220v/50Hz ; DC (12V¸ 18V) cÇn c¸c linh kiÖn sau : Lâi s¾t biÕn ¸p Ɯ 20 X27 5cm2 D©y s¬ cÊp f0,14 1980 vßng D©y thø cÊp f0,3 189 vßng §iot chØnh l­u DF005 50V 1A Si pkg:D-70 Tô C 1000mF/50Hz §iot Zener 1N759 Motorola 12V 500 mW Si Zener pkg: DO-35 1,2 Tranzito FCX649 ZTX Si 1,5W 25V 2A 240MHz pkg: SOT-89 2,1,3 R1 0,4 KW R2 0,8 KW VR 0,4 KW IC LM348 Quad 741 Op-Amp pkg:DiP14 (A:3,2,4,11,1)(B:5,4,6,11,..) Tô C2 500 mF/50Hz E.­u nh­îc ®iÓm cña m¹ch ®· thiÕt kÕ : 1.­u ®iÓm : -TËn dông ®­îc c«ng suÊt biÕn ¸p .Yªu cÇu läc thÊp.ChÊt l­îng æn ®Þnh cao .§iÖn ¸p ®Æt lªn ®i«t thÊp . -Sö dông 1IC ®Ó kÓt hîp ®­îc c¶ bé khuyÕch ®¹i lÉn bé so s¸nh . -§iÖn ¸p ra mét chiÒu cã thÓ thay ®æi tuú ý trong kho¶ng (12V¸ 18V) -C¸c linh kiÖn ®Òu s½n cã trªn thÞ tr­êng . 2.Nh­îc ®iÓm : -KÝch th­íc vµ träng l­îng kh¸ lín do cßn sö dông biÕn ¸p . -BiÕn ¸p ®æi ®iÖn dÔ bÞ ch¸y nÕu dïng qu¸ t¶i ,kh«ng phï hîp víi yªu cÇu vÒ dßng ®iÖn vµ c«ng suÊt . -NÕu tranzito hoÆc cuén s¬ cÊp bÞ ch¸y th× bé rung ngõng lµm viÖc ngay v× m¹ch t¹o sãng kh«ng ho¹t ®éng ®­îc . *Ngµy nay , hÇu hÕt ng­êi ta cã xu h­íng dïng c¸c m¹ch cung cÊp kh«ngcã biÕn ¸p vµ æn ¸p xung thay cho c¸c m¹ch cung cÊp “cæ ®iÓm “ nh»m tiÕt kiÖm ®­îc tèi ®a n¨ng l­îng vµ tæn hao c«ng suÊt kh«ng ®¸ng cã , thu nhá ®­îc khèi l­îng vµ kÝch th­íc cña toµn m¹ch .