Mạch nguồn ổn áp

1BÁO CÁO THỰC TẬP BÀI : MẠCH NGUỒN ỔN ÁP I) Sơ đồ nguyên lý: R6 560 output14V-32V C2 C1 OUT GND VIN U2 7812 3 2 7 4 6 + T3 T2 T1 R7 100K Rtai R5 1k R4100K R3 1 R2 100k R1 560 II) Sơ đồ lắp ráp : 1) Tác dụng của từng linh kiện trong mạch: +) C1,C2 : Là các tụ có tác dụng lọc nhiễu làm phảng điện áp một chiều ở đầu vào và đầu ra. +) U2 : Là họ IC ổn áp 7812 có chân 1 nối với nguồn vào , chân 2 nối đất, chân 3 là điện áp ra ổn định ở mức 9V. Nó có tác dụng cấp nguồn cho IC741 B C E B C E B C E 1 2 3 2 +) R1,Dz : Có tác dụng ổn áp và cấp nguồn cho chân 3 của IC. Điôt Zenơ cho điện áp chuẩn để so sánh. +) R2 : Là điện trở hạn chế, có nhiệm vụ cấp điện áp cho chân C của T2 +) R6 : Là điện trở hạn chế, có tác dụng cấp điện áp cho chân B của T2. +) T1 : Là đèn công suất có tác dụng khuyếch đại công suất. +) T3,R4, R5 : Có tác dụng như mạch bảo vệ. +) R7 : Là điện trở có tác dụng phân áp vào chân 2 của IC tạo điện áp hồi tiếp. 2) Nguyên lý hoạt động của mạch ổn áp sử dụng IC hồi tiếp: Điện áp vào là nguồn một chiều có điện áp biến đổi từ 14V đến 32V . Điện áp này được đưa qua phần tử điều khiển là T1 rồi qua khối mạch bảo vệ ra tải. Đây chính là điện áp ra. Tuy nhiên như ở sơ đồ khối, trước khi được đưa tới tải thì một phần điện áp ra được trích lài để đưa qua so sánh ở bộ so sánh. Ở đây điện trở thực hiện nhiệm vụ này chính là R7. Sụt áp từ phần tử điều khiển rơi trên điện trở R7 được đưa về chân 2 của IC khuyếch đại thuật toán. Giá trị điện áp này có tác dụng là điện áp để so sánh trong quá trình ổn áp. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của các mạch ổn áp hồi tiếp. Trong sơ đồ này chúng ta sử dụng IC thuật toán HA17741 như một bộ so sánh điện áp. Điện áp chuẩn được đưa vào chân 3 của IC thông qua R1. Điện áp này được ổn định nhờ T4. Điện áp hồi tiêp dùng để so sánh thì được đưa vào chân 2 của IC thông qua R7. Hai Uvào Phần tử điều khiển Ura Bộ khuyếch đại điện áp một chiều chưa ổn định Bộ so sánh Nguồn chuẩn 3điện áp này được so sánh trong IC. Kết quả so sánh đó được đưa ra chân 6 của IC và thông qua R6 được đưa vào bộ khuyếch đại. Bộ khuyếch đại trong sơ đồ này gồm có : T2 đóng vai trò đệm và T1 đóng vai trò khuyếch đại công suất. Sau khi khuyếch đại, kết quả so sánh sẽ được đưa trở lại vào phần tử điều khiển. Phần tử đièu khiển này (T1) sẽ dựa vào phần tử so sánh để thay đổi giá trị tham số của nó ( dòng điện hay điện áp ) theo xu hướng tíêp cận với các giá trị chuẩn. T1 vừa làm nhiệm vụ phần tử điều khiển vừa làm nhiệm vụ khuyếch đại công suất. Khối mạch gồm T3, R4, R5 có tác dụng bảo vệ tránh cho các thiết bị không bị quá tải. Khi dòng ra lớn ( quá tải), tức sụt áp trên Rtải lớn. sẽ kéo theo điện áp trên R5 tăng do đó Ube của T3 tăng nên dòng Ic của T3 tăng, dòng đi vào cực B của T2 giảm. Mạt khác nếu dòng này giảm thì dòng ra tải sẽ giảm. Sự bù trừ này làm cho Ira không tăng lên quá cao được. Để điều chỉnh biên độ của Ura ta điều chỉnh giá trị của R6. Khi R6 tăng lên thì biên độ của Ura giảm và ngược lại. 3) Kết quả điều chỉnh giá trị Ura ở hai mức điện áp 9V và 7V. Với mức điện áp đầu ra Ura=9V. R6=760 ohm R7=3.2K ohm Với mức điện áp đầu ra Ura = 7V Em chưa làm ra. Các điện trở khác giữ nguyên gía trị. Giá trị điẹn áp đo được tại các điểm và các linh kiện: T1(v) T2(v) T3(v) D2(v) Uvao(v) Uar(v) Uce 4.2/2.2 0/0 2.4/2.3 9/9 14/32 9 Ube 0.5/0.3 0.6/0.5 0.5/0.5 9/9 14/32 9 4PHẦN II: NGUỒN XUNG I . Giới thiệu về nguồn xung và ưu điểm của nguồn xung ổn áp so với nguồn dùng biến áp hạ áp: Trong mạch ổn áp liên tục, hiệu suất của mạch phụ thuộc nhiều vào công suất tổn hao của Transistor công suất. Điện áp vào luôn luôn phải lớn hơn điện áp một chiều ở đầu ra. Để khắc phục những hạn chế này, trong những mạch cần độ ổn định cao, chất lượng tốt, người ta thường dùng nguồn xung ổn áp. Với lọai nguồn xung, ta có thể lấy ra điện áp nhỏ khi điện áp vào lớn với hiệu suất cao hoặc khi điện áp vào thay đổi nhiều. Hơn nữa, với loại nguồn này ta luôn có thể lấy được điện áp ra trên tải khi khóa ngắt. Đó là những ưu điểm của nguồn xung ổn áp so với nguồn ổn áp thông thường. 1. Sơ đồ khối của một nguồn xung: 5Bộ chỉnh lưu cầu + Lọc Nguồn AC Nguồn DC Tạo dao động STR Biến áp xung DC AC - Khối nguồn AC: Gồm cầu trì triac ( bảo vệ sét đánh hoặc quá áp) C1,C2 là các tụ bảo vệ. Cuộn dây chống nhiễu công nghiệp - Khối nguồn DC : Khối điều chỉnh cầu D2 có các tụ mắc song song với các diot bảo vệ. Điện áp một chiều sau khi chỉnh lưu rơi trên tụ điện C5: - Khối STR là khối giao động có ba đầu vào - Khối biến áp xung: Xung tạo ra đựơc đưa và sơ cấp của biến áp xụng. U cảm ứng đưa sang thứ cấp của máy biến áp. - Khối DC là khối cho điện áp ra một chiều ổn định 2. Ví dụ một nguồn xung: 6Ura R4 R5 R3R2 + V V1 15V C2 100uF C1 100uF Q5 Q4 R1 560 Q3 Q2 Q1 Các linh kiện: - T1 : Transistor khuyếch đại công suất H1061. - T2: Transistor D468 kích - T3: Transistor C828 có tác dụng đệm. - C1=C2=100uF: là các tụ lọc. - R1: Tạo thiên áp và cấp nguồn cho các đèn T3,T4. - Diôt thường có tác dụng bảo vệ. - Điôt zenơ có tác dụng ổn áp. Nguyên tắc hoạt động: - R1 tạo tiên áp Ub cho T3, Uc cho T4, T5. Khi T3 có Ube thì T3 thông kéo theo T2, T1 thông. - T1 thông, thông qua điện trở R3, R4 tạo Ube cho T4, làm cho T4 thông. Điện áp trên Dz không đổi làm điện áp lấy mẫu. Điện áp Ub của T4 là điện áp so sánh. Ta có: - Ub4=(R5*Ura)/(R3+R4+R5)=Ube+Udz. - Do Uz ổn định nên thay đổi giá trị R4 ta sẽ thu được điện áp so sánh. Vì vậy nên ta chọn được Ura = 9V. - Khiê điện áp ra không ổn định làm điện áp tại E của T4 thay đổi, do đó Ub của T3 thay đổi kéo theo sự tay đổi thông tắt của T3, T2, T1. Do đó sụt áp trên các tăng họa giảm. Điều này làm cho điện áp ra thay đổi từ đó điện áp ra được điều chỉnh cho ổn định. - khối bảo vệ gồm T5, Dz, 3) Trong sơ đồ nguồn xung tụ C1,C2 bị khô (bị chập) nó sẽ trở thành dây dẫn. Vì mắc song song với dây dẫn nên mạch ngoài coi như bị ngắn mạch, không còn điện áp ra tải cũng như các thiết bị khác. Trong trường hợp này tải coi như không được nối với nguồn. 74) Trong mạch sử dụng 2 loại điôt là điot lọc và điốt zenơ có tác dụng ổn áp. cách kiểm tra điôt zenơ như sau: - Chế độ động: Do điôt zenơ có tác dụng ổn áp nên mặc dù dòng điện chạy qua nó thay đổi nhưng điện áp giữa hai đầu nó vẫn không đổi. Vì vậy chỉ cần dùng đồng hồ đo ở thang đo một chiều 10VDC để đo điện áp này. Nếu điện áp này ổn định thì điôt làm việc tốt. - Chế độ tĩnh: Để thang đo ohm (10ohm) nếu đo được điện trở phân cực ngược của nó rất lớn thì điot không hỏng, đảo que đo => chỉ ở điểm 0 thì nó hoạt động tốt. 5) Trong sơ đồ nguồn xung tụ lọc đầu vào và đầu ra giống nhau, nó đều có tác dụng lọc nhiễu làm phẳng điện áp, dòng điện một chiều do đó có thể đổi cho nhau được. 8 9