Đồ án Thiết kế bộ nguồn ổn áp với các thông số cho trước

Lêi nãi ®Çu Nh chóng ta ®· biÕt ,hÇu hÕt c¸c m¹ch ®iÖn tö ngµy nay ®Òu ®îc cung cÊp n¨ng lîng bëi nguån mét chiÒu. Cã thÓ ®ã lµ nh÷ng nguån cã s½n nhng ®¹i ®a sè ®Òu ®îc biÕn ®æi tõ ®iÖn líi sang ®iÖn mét chiÒu. ViÖc chuyÓn tõ ®iªn líi xoay chiÒu sang ®iÖn mét chiÒu ®îc thùc hiÖn dÔ dµng c¸c m¹ch chØnh lu, vÝ dô m¹ch chØnh lu cÇu. Nhng ®iÖn ¸p mét chiÒu sau chØnh lu cã gîn sãng lín, mÆt kh¸c ®iÖn ¸p nµy kh«ng æn ®Þnh, cã thÓ dÔ dµng bÞ biÕn ®æi khi U líi thay ®æi. §iÒu nµy g©y ¶nh hëng rÊt lín ®Õn sù æn ®Þnh cña m¹ch ®iÖn tö vµ tuæi thä cña c¸c kinh kiÖn nh IC, transistor…Chóng ta cã thÓ kh¾c phôc nhîc ®iÓm trªn b»ng c¸ch m¾c sau chØnh lu mét bé æn ¸p ®Ó ®¶m b¶o sù æn ®Þnh cho c¸c th«ng sè lµm viÖc cña m¹ch ®iÖn tö, khi mµ điện ¸p líi biÕn thiªn trong mét kho¶ng nµo ®ã. Nh vËy, chóng ta thÊy r»ng, chØnh lu bao giê còng ®i liÒn víi æn ¸p, c«ng viÖc thiÕt kÕ ra mét bé nguån æn ¸p ®Ó dïng cho c¸c m¹ch ®iÖn tö lµ viÖc hÕt søc c¬ b¶n vµ rÊt cÇn thiÕt ®èi víi mét nhµ thiÕt kÕ. ë trong bµi nµy, em xin tr×nh bµy c¸ch thiÕt kÕ mét bé æn ¸p víi ®Çu vµo lµ ®iÖn líi xoay chiÒu, ®Çu ra lµ ®iÖn ¸p mét chiÒu víi c¸c th«ng sè ®îc nªu díi ®©y. Qua 2 häc k× ®îc häc bé m«n “KÜ thuËt M¹ch ®iÖn tö ”, em ®· ®îc trang bÞ nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ m¹ch ®iÖn tö , giê ®©y em muèn ®îc kÕt hîp lý thuyÕt víi thùc hµnh, b¾t tay thiÕt kÕ mét m¹ch ®iÖn ®¬n gi¶n ®Ó tiÕp cËn víi thùc tiÔn . Do hiÓu biÕt cña em cßn cã giíi h¹n ,trong tr×nh bµy ch¾c ch¾n sÏ cßn nhiÒu sai sãt. Mong thµy gi¸o sÏ chØ b¶o thªm cho em ®Ó em ®îc hoµn thiÖn thªm vÒ lý thuyÕt vµ thùc hµnh. ChØ tiªu cña nguån æn ¸p : Ur =12V. Ir =6A. Ulíi = (80®130)V. §é gîn sãng : 5 %. PhÇn I : lùa chän s¬ ®å khèi vµ s¬ ®å nguyªn lýCña m¹ch æn ¸p. M¹ch æn ¸p ®îc thùc hiÖn nhê c¸c khèi nh sau: Khèi BiÕn ¸p Khèi ChØnh lu Khèi läc K/® ®iÒu chØnh Khèi khuyÕch ®¹i so s¸nh Khèi t¹o V Khèi ph©n ¸p Chóng ta sÏ xem xÐt chøc n¨ng, nguyªn lý ho¹t ®éng cña tõng khèi . I -Khèi biÕn ¸p. Khèi biÕn ¸p cã nhiÖm vô biÕn ®æi ®iÖn ¸p líi thµnh møc ®iÖn ¸p phï hîp ®a vµo khèi chØnh lu. Nã lµ mét khèi gåm c¸c cuén d©y s¬ cÊp, thø cÊp ®îc quÊn trªn mét lâi thÐp gåm c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn ®îc d¸t máng ghÐp l¹i víi nhau. Së dÜ ph¶i ®îc cÊu t¹o tõ c¸c l¸ thÐp mµ kh«ng ph¶i lµ mét khèi thÐp ®Æc lµ v× ®Ó tr¸nh dßng Fuc« ch¹y trªn ®ã, g©y to¶ nhiÖt . Trong s¬ ®å m¹ch ®iÖn, biÕn ¸p ®îc ký hiÖu nh sau: Trong ®ã: n1 : lµ sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp. n2 : lµ sè vßng d©y cña cuén thø cÊp. U1 : §iÖn ¸p xoay chiÒu ®Æt ë ®Çu vµo cuén s¬ cÊp. U2 : §iÖn ¸p xoay chiÒu ë ®Çu ra cña cuén thø cÊp. Nguyªn t¾c lµm viÖc cña biÕn ¸p nh sau: Khi ®Çu vµo s¬ cÊp cña biÕn ¸p ta ®Æt mét ®IÖn ¸p xoay chiÒu U1 = Ulíi lµ tÝn hiÖu h×nh sin (f=50Hz), trong lâi thÐp xuÊt hiÖn mét tõ trêng biÕn thiªn theo quy luËt h×nh sin gièng nh ®Çu vµo (f=50Hz). Tõ th«ng biÕn thiªn nµy c¶m øng sang bªn cuén d©y thø cÊp mét ®iÖn ¸p xoay chiÒu còng ë d¹ng h×nh sin víi f= 50Hz. MÆt kh¸c, quan hÖ vÒ biªn ®é cña ®iÖn ¸p ®Çu ra vµ ®Çu vµo cña biÕn ¸p lµ tû lÖ thuËn víi tû sè vßng d©y n1 vµ n2: Do ®ã, biÕn ¸p cã kh¶ n¨ng h¹ ¸p khi n1 > n2. Víi bµi thiÕt kÕ nµy ta ph¶i h¹ møc ®iÖn ¸p líi tõ (80-130) V ,xuèng cßn tèi thiÓu lµ 16.5V . Trªn c¬ së ®ã, ta sÏ tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ nh sè vßng d©y cuèn trªn hai cuén s¬ cÊp, thø cÊp, ®êng kÝnh d©y cuèn , tiÕt diÖn cña c¸c l¸ thÐp phï hîp víi ®ßi hái trªn. ii . Khèi chØnh lu NhiÖm vô : biÕn ®æi n¨ng lîng ®iÖn xoay chiÒu thµnh n¨ng lîng ®iÖn mét chiÒu. Nguyªn t¾c: sö dông c¸c phÇn tö tÝch cùc cã ®Æc tuyÕn A-V kh«ng ®èi xng sao cho dßng ®iÖn qua nã chØ ®i theo mét chiÒu. C¸c phÇn tö tÝch cùc thêng ®îc sö dông lµ: Diode(Si, Ge): dïng khi c«ng suÊt ra nhávµ trung b×nh. Thyristor : dïng khi c«ng suÊt ra lín, cã thÓ ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ra tuú ý. Trong chØnh lu b»ng diode , c¸c m¹ch chØnh lu thêng ®îc dïng lµ: ·M¹ch chØnh lu nöa chu kú. ·M¹ch chØnh lu hai nöa chu kú: +M¹ch chØnh lu c©n b»ng. +M¹ch chØnh lu cÇu. ·M¹ch chØnh lu béi ¸p. Ta chØ quan t©m tíi m¹ch chØnh lu cÇu. Ph¬ng ph¸p chØnh lu cÇu cã rÊt nhiÒu u ®iÓm h¬n so víi c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c ®ã lµ tÝnh æn ®Þnh cña ®iÖn ¸p ra sau chØnh lu,®iÖn ¸p ngîc tèi ®a mµ mçi ®ièt ph¶i chÞu ®ùng chØ b»ng 1/2 so víi chØnh lu nöa chu kú vµ ®é gîn sãng cña ph¬ng ph¸p chØnh lu nµy còng gi¶m ®i 2 lÇn so víi chØnh lu nöa chu kú. Nguyªn lý cña m¹ch chØnh lu cÇu: Trong tõng nöa chu kú cña ®iÖn ¸p thø cÊp U2 ,mét cÆp van cã an«t d¬ng nhÊt vµ kat«t ©m nhÊt më cho dßng mét chiÒu qua vµ cÆp van cßn l¹i kho¸ vµ chÞu mét ®iÖn ¸p ngîc cùc ®¹i b»ng biªn ®é U2m . Khi : D1 vµ D3 th«ng, D2 vµ D4 t¾t, Ura = Uvao. Khi : D2 vµ D4 th«ng, D1 vµ D3 t¾t, Ura = Uvao. Nh vËy, trong c¶ hai nöa chu kú, ta lu«n cã Ura > 0,tuy nhiªn Ura = Uvao chØ lµ lÊy lý tëng, thùc tÕ Ura = Ö2 Uvao – 1,4V. §iÖn ¸p ra gi¶m 1,4V so víi ®iÖn ¸p vµo do sôt ¸p tæng céng trªn hai ®ièt th«ng trong mçi nöa chu kú. §èi víi hai §ièt t¾t trong mçi nöa chu kú, do ®iÖn ¸p ®Ønh tèi ®a ph©n bè ngîc ®Òu trªn hai ®i«t do ®ã ®iÖn ¸p ngîc chØ cßn mét nöa. Sau ®©y lµ gi¶n ®å thêi gian thÓ hiÖn qu¸ tr×nh trªn ViÖc chän gi¸ trÞ tèi ®a vÒ dßng vµ ®iÖn ¸p ngîc mµ di«t ph¶i chÞu ®ùng phô thuéc vµo dßng vµ ¸p mµ m¹ch æn ¸p ph¶i chÞu ®ùng, cung cÊp cho t¶i. III. Khèi läc: Tuy khèi chØnh lu ®· biÕn ®æi ®îc ®iÖn ¸p xoay chiÒu thµnh ®iÖn ¸p vµ mét chiÒu nhng ®iÖn ¸p ra sau chØnh lu cã ®é gîn sãng lín . Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p biÕn thiªn tõ 0 ®Õn Ö2Uvµo –1,4V mét c¸ch chu kú,gäi lµ sù ®Ëp m¹ch(gîn sãng) ®iÖn ¸p hay dßng ®iÖn sau chØnh lu.Sù ®Ëp m¹ch hay gín sãng nµy lµ do c¸c sãng hµi g©y nªn lµm mÊt m¸t n¨ng lîng mét c¸ch v« Ých vµ g©y nhiÔu lo¹n cho sù lµm viÖc cña t¶i. §Ó gi¶m ®é gîn sãng ta sö dông c¸c bé läc. C¸c bé läc thêng ®îc sö dông lµ bé läc LC, RC . Trong thiÕt kÕ nµy ta dïng mét tô läc RC cã gi¸ trÞ tho¶ m·n víi chØ tiªu ®é gîn sãng lµ 5%. Khi dïng t¶i lµ tô läc C ë chÕ ®é x¸c lËp , do hiÖn tîng n¹p vµ phãng ®iÖn cña tô C m¹ch lóc ®ã lµm viÖc ë chÕ ®é kh«ng liªn tôc. S¬ ®å nguyªn lý m¹ch läc b»ng tô ®iÖn : U2 Cläc Rt U2 t 0 U2’ t 0 Ta cã c«ng thøc tÝnh gi¸ trÞ ®iÖn dung cña tô th«ng qua ®é gîn sãng nh sau: Trong ®ã: HÖ sè gîn sãng KGS(thùc tÕ thêng chän )KGS =5%. §iÖn trë t¶i ( tøc lµ ®iÖn trë ®Çu vµo cña khèi æn ¸p) TÇn sè cña ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®Çu vµo chØnh lu f lÊy gi¸ trÞ f=50Hz iv.khèi æn ¸p. S¬ ®å khèi cña khèi æn ¸p: KhuÕch ®¹i ®iÒu chØnh KhuÕch ®¹i so s¸nh Ph©n ¸p T¹o ®iÖn ¸p chuÈn Thùc chÊt cña bé æn ¸p so s¸nh lµ sö dông biÖn ph¸p håi tiÕp ©m nªn ta cã s¬ ®å t¬ng ®¬ng nh sau: Khèi KhuÕch ®¹i(K§) Khèi Håi tiÕp (HT) Gi¶ sö v× lý do nµo ®Êy mµ ®iÖn ¸p ra t¨ng lªn mét lîng DUr th× lîng biÕn thiªn nµy sÏ quay trë l¹i ®Çu vµo nhê bé håi tiÕp ©m. TÝn hiÖu håi tiÕp ©m ngîcpha víi tÝn hiÖu vµo do ®ã nã sÏ lµm yÕu tÝn hiÖu vµo vµ ngîc l¹i khi ®iÖn ¸p ra bÞ gi¶m ®i mét lîng DUr th× tÝn hiÖu vµo sÏ cã xu híng t¨ng lªn ®Ó chèng l¹i sù gi¶m nµy. Bé khuyÕch ®¹i ph¶n håi trong nguån æn ¸p lµ bé khuyÕch ®¹i mét chiÒu. a NÕu ta gäi hÖ sè khuÕch ®¹i cña khèi khuÕch ®¹i lµ , cña khèi håi tiÕp lµ vµ cña toµn bé m¹ch sau khi cã håi tiÕp lµ . Ta cã quan hÖ sau: Trong ®ã, g lµ ®é s©u cña ph¬ng ph¸p håi tiÕp ©m (g>1). VËy, khi cã håi tiÕp ©m, hÖ sè khuÕch ®¹i gi¶m ®i g lÇn. MÆt kh¸c, víi viÖc sö dông m¹ch æn ¸p nµy (håi tiÕp ©m), ta cã nhiÒu hiÖu øng kh¸c rÊt cã lîi: - §iÖn trë vµo t¨ng g lÇn, lµm hiÖu suÊt tõ c¸c tÇng tríc ®a ®Õn tÇng nµy t¨ng lªn, ®ång thêi ®iÖn ¸p cung cÊp cho m¹ch nµy Ýt chÞu ¶nh hëng cña sù biÕn ®æi trë kh¸ng ra cña c¸c tÇng tríc. - §iÖn trë ra gi¶m g lÇn, gióp ®iÖn ¸p ra Ýt bÞ biÕn ®æi khi gi¸ trÞ ®iÖn trë t¶i thay ®æi. -§é nhÊp nh¸y gi¶m g lÇn. TÊt c¶ c¸c hiÖu øng trªn ®Òu cã ¶nh hëng rÊt tèt trong viÖc æn ®Þnh dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p ra. Ta nhËn thÊy khi håi tiÕp ©m s©u : >>1 do ®ã . à HÖ sè K§ tæng qu¸t chØ phô thuéc vµo hÖ sè . §iÒu kiÖn ®Ó håi tiÕp ©m lµ: jK + jHT = 1800 êK ê . êKHT ê >>1 Ta xÐt lÇn lît tõng khèi cña m¹ch æn ¸p: 1.Khèi ph©n ¸p: T¹o Upa tØ lÖ víi ®iÖn ¸p ra, dïng lµm tÝn hiÖu so s¸nh víi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p chuÈn, t¹o ra sù chªnh lÖch ®Ó ®a vµo khèi khuyÕch ®¹i ®iÒu chØnh Cã nhiÖm vô trÝch 1 phÇn dßng ®IÖn ra, t¹o ra møc ®iÖn ¸p mét chiÒu UPA tû lÖ víi URA dïng lµm “th«ng tin” ®Ó so s¸nh víi UchuÈn , t¹o ra mét sù chªnh lÖch ®Ó tõ ®ã ®iÒu khiÓn khèi K§ ®iÒu chØnh. UPA t¹o ra nhê bé ph©n ¸p ®iÖn trë nh sau: M¹ch nµy chØ ®¬n thuÇn lµ m¹ch ph©n ¸p th«ng thêng. NÕu ISS << IPA khi ®ã: RII UPA= URA. RI + RII C¸c ®iÖn trë R6, R7, R8 lµ c¸c ®iÖn trë ph©n ¸p. Trong ®ã, R7 cã thÓ lµ biÕn trë vµ t¸ch thµnh 2 ®IÖn trë R7a , R7b. Khi ®ã RI=R6 + R7a vµ RII = R8 + R7b. Gi¸ trÞ cña R6, R7, R8 ®îc chän tuú thuéc vµo dßng ra cña m¹ch cÇn cung cÊp cho t¶i lµ bao nhiªu, dßng ph©n ¸p ®îc chän sao cho Ipa << Ira . Ipa »(1/10 Ura ). 2. Khèi t¹o ®iÖn ¸p chuÈn: Dïng m¹ch æn ¸p th«ng sè, mµ ®iÖn ¸p cung cÊp cho m¹ch lµ ®iÖn ¸p ra. S¬ ®å: Gäi Uz lµ ®IÖn ¸p ®¸nh thñng cña ®i«t zener à ®Ó ®i«t zener lµm viÖc ®îc th× tèi thiÓu U ngîc cung cÊp cho ®i«t zener (Ura) ph¶i lín h¬n Uz. 3. Khèi khuÕch ®¹i so s¸nh: Ta cã thÓ dïng khuyÕch ®¹i thuËt to¸n hoÆc khuyÕch ®¹i Transistor. Ta sö dông bé K§ transitor: Víi : Cùc B ®Æt UPA Cùc E ®Æt UchuÈn Cùc C lÊy ra USS Nh vËy ®©y chÝnh lµ m¹ch K§ kiÓu E chung (CE) Þ jHT = P. M¹ch nh sau: §Ó phôc vô cho viÖc tÝnh ®é s©u håi tiÕp g, ta cÇn x¸c ®Þnh , hÖ sè K§ nµy lµ sù tæng hîp cña khèi ph©n ¸p (Kpa) vµ khèi khuÕch ®¹I so s¸nh (Kss). ; Trong ®ã, : §IÖn trë t¬ng ®¬ng xoay chiÒu t¹i cùc C cña transitor. : §IÖn trë trong cùc E cña trandito (). Khi biÕt g ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc, ®iÖn trë ra, vµo vµ ®é æn ®Þnh nhÊp nh¸y cña m¹ch æn ¸p. ViÖc chän transitor Q4 phô thuéc vµo c«ng suÊt mµ transitor ph¶i chÞu ®ùng. 4. Khèi khuÕch ®¹i ®iÒu chØnh: Trong trêng hîp nµy ta còng sö dông Transistor ®Ó x©y dùng nªn khèi K§ ®iÒu chØnh . TÝnh hiÖu so s¸nh ®îc ®a vµo ch©n B cña Transistor, tÝn hiÖu ra cã thÓ lÊy ë ch©n E hoÆc ch©n C NÕu lÊy ë ch©n E Þ jK =00 NÕu lÊy ë ch©n C Þ jK =1800 Nhng jHT = 1800 nªn tÝn hiÖu lÊy ra ë ch©n e cña Transistor K§ ®iÒu chØnh tøc lµ jK =00 Þ §iÒu kiÖn håi tiÕp ©m vÒ pha ®îc tho¶ m·n MÆt kh¸c c¶ 2 khèi K§ ®iÒu chØnh vµ khèi K§ so s¸nh ®Òu m¾c theo kiÓu E chung do ®ã ®IÒu kiÖn vÒ biªn ®é êKê. êKHT ê >>1 còng tho¶ m·n. Nªn khèi æn ¸p ®· cã håi tiÕp ©m. Do yªu cÇu kü thuËt th× dßng vµo K§ ®iÒu chØnh << dßng ra K§ so s¸nh vµ cÇn hÖ sè K§ dßng lín v× : It¶i b = (b- lµ hÖ sè K§ dßng ®iÖn) Ivµo ChÝnh v× nh÷ng yªu cÇu kü thuËt ®ã mµ ta chän c¸ch m¾c c¸c Transistor theo kiÓu K§ Darlingt¬n. S¬ ®å nh sau: Tõ s¬ ®å trªn ta thÊy : NÕu gäi b1 , b2 , b3 lµ hÖ sè K§ cña c¸c ®Ìn T1, T2 , T3 th× hÖ sè K§ cña c¶ khèi K§ so s¸nh lµ : b = b1. b2 . b3 C¸c ®iÖn trë R1 , R2 , R3 lµ c¸c ®iÖn trë ®Ó triÖt dßng nhiÖt cña c¸c Transistor: Dßng Ico (dßng rß ngîc ) sÏ ch¶y qua líp tiÕp gi¸p b-e , nhê cã ®iÖn trë R ®a dßng nµy xuèng ®Êt. TÝnh ®iÖn trë triÖt dßng nhiÖt dùa theo c«ng thøc sau: R = 5 . S¬ ®å nguyªn lý cña khèi æn ¸p jk +jht =180. * Nguyªn lý æn ¸p cña m¹ch ®iÖn nh sau: NÕu ®iÖn ¸p ra (Ura) trªn t¶i t¨ng , qua m¹ch ph©n ¸p UPA t¨ng , cßn UchuÈn vÉn gi÷ gi¸ trÞ kh«ng ®æi , lµm cho UbeT4 t¨ng , khiÕn cho T4 dÉn ®iÖn m¹nh , IcT4 t¨ng , g©y sôt ¸p trªn ®iÖn trë R1 nhiÒu , lµm cho UbT3 gi¶m khiÕn cho T3 ®Én ®IÖn yÕu vµ kÐo theo sù dÉn ®iÖn yÕu cña T2 , T3 trong tÇng K§ Darlingt¬n , néi trë t¨ng , g©y sôt ¸p UceT1 t¨ng , IcT1 gi¶m tøc lµ It¶i gi¶m , lµm Ura gi¶m ®Ó æn ®Þnh Þ U ra=const. T¬ng tù NÕu ®iÖn ¸p ra (Ura) trªn t¶i gi¶m , qua m¹ch ph©n ¸p UPA gi¶m , cßn UchuÈn vÉn gi÷ gi¸ trÞ kh«ng ®æi , lµm cho UbeT4 gi¶m , khiÕn cho T4 dÉn ®iÖn yÕu , IcT4 gi¶m , g©y sôt ¸p trªn ®IÖn trë R1 Ýt , lµm cho UbT3 t¨ng khiÕn cho T3 ®Én ®iÖn m¹nh h¬n vµ kÐo theo sù dÉn ®iÖn m¹nh nªn cña T2, T3 trong tÇng K§ Darlingt¬n , néi trë gi¶m , g©y sôt ¸p UceT1 gi¶m , dßng IcT1 t¨ng tøc lµ It¶i t¨ng , lµm Ura t¨ng ®Ó æn ®Þnh Þ U ra = const ¦u ®iÓm cña m¹ch æn ¸p kiÓu bï: æn ¸p tèt, ph¹m vi æn ¸p ®ñ réng vµ cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc (b»ng c¸ch thay ®æi VR7 t¬ng ®¬ng víi thay ®æi ). C«ng suÊt ra ®ñ lín khi chän Q1 cã c«ng suÊt ®ñ lín, do ®ã m¹ch ®iÖn ®îc sö dông rÊt phæ biÕn lµm bé nguån cho nhiÒu thiÕt bÞ ®iÖn tö , m¸y mãc ®iÖn tö. 6 S¬ ®å nguyªn lý cuèi cïng cña m¹ch ®iÖn tæng hîp tõ nh÷ng khèi ®· ph©n tÝch ë trªn: PhÇn II: TÝnh to¸n chi tiÕt c¸c gi¸ trÞ linh kiÖn sö dông trong m¹ch. I .Khèi biÕn ¸p: Víi chØ tiªu Ura =12V, ta chän Uvµo=15V. Ta ph¶i chän Uvµo lín h¬n Ura tèi thiÓu lµ 2V ®Ó dù phßng cho ®é gîn sãng. §iÖn ¸p nµy ph¶i tho¶ m·n ngay c¶ khi Ulíi cã gi¸ trÞ thÊp nhÊt lµ 80V. §ång thêi , ta ph¶i céng thªm mét lîng ®iÖn ¸p r¬i trªn hai ®i«t chØnh lu. Ta cã gi¸ trÞ cña ®iÖn ¸p ra trªn cuén d©y thø cÊp lµ: U2=U+0,7*2=16,4V. TØ sè biÕn ¸p : = (lÇn). Tõ ®ã ta cã thÓ tÝnh ®îc ®iÖn ¸p ra lín nhÊt trªn hai cuén thø cÊp: U=*=130**26V Ta cã:A. Tõ ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn trªn ta tÝnh ®îc c«ng suÊt lín nhÊt biÕn ¸p cung cÊp lµ: W. NÕu coi tæn hao trªn hai ®i«t chØnh lu cÇu lµ 10% th× ta cã C«ng suÊt thùclín nhÊt mµ biÕn ¸p cÇn cung cÊp cho m¹ch æn ¸p lµ: W. C«ng suÊt ®Çu vµo lµ : P=162*=179 W Dßng ®iÖn ch¹y trªn cuén s¬ cÊp lµ: I==1.37A. Ta ph¶i chän cÇu ch× cã dßng tèi ®a lµ 2A. §Ó tÝnh diÖn tÝch tiÕt diÖn cña lâi biÕn thÕ ta dùa vµo c«ng thøc: (cm2). (Ta ph¶i lÊy gi¸ trÞ cña ®iÖn ¸p ralín nhÊt ®· tÝnh to¸n ë trªn). (cm2). Chän diÖn tÝch tiÕt diÖn cña lâi biÕn thÕ lµ 17 cm2 , ta dïng thÐp kü thuËt t«n-silÝc. Theo tiªu chuÈn mËt ®é dßng 3,ta tÝnh ®îc diÖn tÝch tiÕt diÖn cña ®êng kÝnh d©y cuèn biÕn ¸p: S¬ cÊp: (mm2). Thø cÊp: (mm2). §êng kÝnh d©y cuèn biÕn ¸p trªn cuén s¬ cÊp lµ: (mm). §êng kÝnh d©y cuèn biÕn ¸p trªn cuén thø cÊp lµ: (mm). Sè vßng V«n ==2.7(vßng/v«n) Sè vßng d©y trªn cuén S¬ cÊp: n=130*2.7=351 (vßng) Sè vßng d©y trªn cuén thø cÊp: n=2.7*26=70 (vßng) Sau khi ®· tÝnh to¸n gi¸ trÞ c¸c th«ng sè cña biÕn ¸p ®îc lùa chän lµ: DiÖn tÝch tiÕt diÖn lâi biÕn ¸p:S=17cm2 . §êng kÝnh d©y cuèn biÕn ¸p trªn hai cuén: S¬ cÊp: mm ; Thø cÊp: mm. Sè vßng d©y trªn hai cuén: S¬ cÊp: (vßng) ; Thø cÊp(vßng). II.khèi läc. · XÐt tô läc sau chØnh lu, tô nµy còng ph¶i chÞu ®ùng ®iÖn ¸p vµolín nhÊt lµ 24.5V, vËy ta chän tô cã Umax =50V. MÆt kh¸c, ®Ó x¸c ®Þnh ®iÖn dung cña tô ®iÖn ta dùa vµo ®é gîn sãng sau khèi chØnh lu: Ta chän ®é gîn sãng sau khèi chØnh lu lµ Kgs=5%=0,05. Chu kú chØnh lu §iÖn trë t¶i t¬ng ®¬ng W VËy (F). Chän (mF). III.khèi æn ¸p. · Khèi K§ ®iÒu chØnh gåm c¸c transistor m¾c kiÓu Darlinton, ta cÇn tÝnh sè transistor vµ c«ng suÊt chÞu ®ùng cña tõng transistor. Víi à chän hÖ sè khuyÕch ®¹i khèi K§ ®iÒu chØnh ph¶i t¹o ra lµ (lÇn) Víi mçi transistor cã hÖ sè K§ dßng lµ 50 th× ta cÇn dïng 3 transistor ®Ó t¹o nªn khèi K§ Darlinton (). §Ó tÝnh c«ng suÊt tèi ®a cho tõng transistor ta sö dông c«ng thøc . Víi Q1: (W). Víi Q2: (W). Víi Q3: . Ta cã thÓ chän Q1 lµ Chän R1 sao cho . UBQ3=Ura+3*0.7 » 14(V). Chän Uvµomin=UBQ3 +1=15(V). Ta cã: VËy : (KW). Khi ®ã, mA · R5 thêng ®îc chän sao cho , nÕu chän ta tÝnh ®îc: => chän R5=2.2KW Víi ®i«t Zener ta cã thÓ chän tuú ý gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®¸nh thñng cña Dz miÔn lµ gi¸ trÞ nµy ph¶i nhá h¬n Ura = 25V, tuy nhiªn gi¸ trÞ Uz thêng ®îc chän lµ 6V. C«ng suÊt cña Dz cã thÓ ®îc tÝnh theo c«ng thøc: . Do ®ã, mAàmW. · §èi víi transistor Q4 ta còng tÝnh c«ng suÊt tèi ®a mW. Ta dïng Q4 lµ . ·TÝnh ®iÖn trë triÖt dßng nhiÖt cña c¸c transitos R2, R3, R4: Ta chän ®iÖn trë nµy sao cho nã b»ng víi ®iÖn trë t¬ng ®¬ng nh×n tõ cùc Baz¬ cña mçi Q. Víi R4: Víi R3: (W) Víi R2: (KW) · X¸c ®Þnh R6, VR7 vµ R8: Ta dùa vµo gi¶ thiÕt dßng à , khi ®ã, tæng 3 ®iÖn trë R6, VR7 vµ R8 ph¶i tho¶ m·n: KW. §Ó tÝnh cô thÓ R6, VR7 vµ R8 ta cÇn thªm ph¬ng tr×nh ph©n ¸p: Ta chän: . VËy gi¸ trÞ c¸c linh kiÖn ®îc lùa chän trong khèi æn ¸p lµ: Q1: 2N3055 Q2: D468 Q3,Q4: C828. (KW),, 4 .TÝnh hÖ sè gîn sãng cña c¶ m¹ch: Ta cã thÓ tÝnh chØ tiªu chèng nhÊp nh¸y cña ®Çu ra nh sau: Nh ®· nãi ë trªn, ®é nhÊp nh¸y cña ®Çu ra sau m¹ch æn ¸p sÏ tèt lªn mét lîng ®óng = ®é s©u håi tiÕp g: V× khèi khuÕch ®¹i m¾c kiÓu C chung hÖ sè khuyÕch ®¹i K»1, mÆt kh¸c, Kht lµ sù tæng hîp cña khèi ph©n ¸p vµ khèi K§ so s¸nh (kiÓu E chung): Trong ®ã, : lÇn lît lµ ®iÖn trë t¬ng ®¬ng xoay chiÒu vµ ®iÖn trë trong cùc E cña Q4 hai gi¸ trÞ nµy lÇn lît ta chän trêng hîp tÖ nhÊt khi g nhá nhÊt (Kgs Ýt gi¶m nhÊt) à lµ lín nhÊt =10.5(mA) Thay vµo ph¬ng tr×nh ta ®îc: K=K*K=0.266*=112 Ta cã : g=1+1*112=113 à ®é nhÊp nh¸y cuèi cïng lµ : PhÇn III : Thùc nghiÖm, m¹ch in, l¾p r¸p vµ th«ng sè ®o ®îc. S¬ ®å m¹ch in ®îc thiÕt kÕ trªn Layout Plus PhÇn IV. kÕt luËn : Sau khi hoµn thµnh bµi thiÕt kÕ m¹ch æn ¸p ,em nhËn thÊy r»ng gi÷a lÝ thuyÕt vµ thùc hµnh cã mèi liªn hÖ rÊt chÆt chÏ .KÕt qu¶ cña m¹ch l¾p r¸p ®· cho thÊy r»ng nguyªn lÝ ho¹t ®éng cña m¹ch mµ ta x©y dùng trªn lÝ thuyÕt lµ hoµn toµn ®óng ®¾n .Nh÷ng kÕt qu¶ ®o ®¹c ®îc ë trªn m¹ch thùc tÕ cïng nh÷ng th«ng sè cña c¸c limh kiÖn hoµn toµn phï hîp víi lÝ thuyÕt .Tuy nhiªn ,do viÖc lùa chän linh kiÖn trªn thÞ trêng bÞ giíi h¹n nªn nhiÒu linh kiÖn chØ ®îc l¾p víi trÞ sè xÊp xØ ,mÆt kh¸c c¸c linh kiÖn kh«ng hoµn toµn lÝ tëng vµ do kÜ n¨ng l¾p r¸p cña chóng em cßn nhiÒu h¹n chÕ , cho nªn kÕt qu¶ vÉn cha ®îc hoµn toµn chÝnh x¸c , vÉn ph¶i cã mét qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh míi ®¹t chØ tiªu yªu cÇu .Qua ®ã , em còng nhËn thÊy r»ng m×nh cÇn ph¶i rÌn luyÖn thªm rÊt nhiÒu ,kh«ng ngõng häc hái thªm kiÕn thøc vµ hoµn thiÖn kÜ n¨ng thùc hµnh ®Ó ®¸p øng víi yªu cÇu cña mét kÜ s ®iÖn tö trong t¬ng lai. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o §inh H÷u Thanh ®· gióp ®ì chóng em rÊt nhiÒu trong viÖc hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc nµy.