KY THUAT MACH DIEN TU 1 ĐIỆN TỬ DÂN DỤNG

BÀI 1 CÁC MẠCH CHỈNH LƯU, MẠCH LỌC NGUỒN CƠ BẢN 1 Mạch chỉnh lưu bán kỳ 1 1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện Biến thế Làm biến đổi mức điện áp nguồn xoay chiều ở ngõ vào, thành một hay nhiều mức điện áp nguồn xoay khác nhau ở ngõ ra theo yêu cầu của tải Diode Dùng để chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều Điện trở tải Rtải Thiết bị tiêu thụ điện 1 2 Sơ đồ dạng sóng tín hiệu 1 3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện Khi cấp nguồn điệp áp xoay chiều ngõ vào cuộn sơ cấp, thì điện áp ngõ ra.

Trang 1

BÀI 1: CÁC MẠCH CHỈNH LƯU, MẠCH LỌC NGUỒN CƠ BẢN

1 Mạch chỉnh lưu bán kỳ.

1.1 Mạch điện và tác dụng của linh kiện.

- Biến thế: Làm biến đổi mức điện áp nguồn xoay chiều ở ngõ vào, thànhmột hay nhiều mức điện áp nguồn xoay khác nhau ở ngõ ra theo yêu cầu của tải

- Diode: Dùng để chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều

- Điện trở tải Rtải: Thiết bị tiêu thụ điện

1.2 Sơ đồ dạng sóng tín hiệu.

1.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện.

- Khi cấp nguồn điệp áp xoay chiều ngõ vào cuộn sơ cấp, thì điện

áp ngõ ra hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một điện áp cảm ứng xoay chiều

- Xét ở bán kỳ dương (VAC> 0) thì diode D dẫn điện:

Giá trị Vy = (0,4 đến 0,8)V rất nhỏ so với VmAC có thể được bỏ qua Vy

- Xét ở bán kỳ âm (VAC< 0) diode D ngưng dẫn: ID = 0 nên VDC = ID.RTải

= 0

Trang 2

1.4 Ứng dụng của mạch điện.

Mạch chỉnh lưu bán kỳ là loại mạch đơn giản, dễ dàng lắp ráp và sửa chữa.Giá thành thấp, nhưng mạch ít được sử dụng vì độ gợn sóng ở đầu ra lớn Mạchthường được sử dụng để nạp bình ác quy

- Chọn mức điện áp AC ngõ vào 3V (VhdAC = 3V) - Chọn kênh CH1(CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VDC

- Vẽ dạng sóng điện áp VAC(V), điện áp VDC(V) trên cùng hệ trục

Trang 3

1.6 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch.

Lỗi chính của bộ chỉnh lưu là hỏng diode Khi kiểm tra điốt, các phươngpháp sau thường được sử dụng

1 Quan sát trực tiếp xem vỏ diode bị cháy hay nứt bằng mắt Bất kỳ hiệntượng nào ở trên chỉ ra rằng diode bị hỏng

2 Dùng ngón tay chạm vào diode đáng ngờ để chạm vào vỏ của nó Nếunhiệt độ của vỏ quá cao hoặc thậm chí nóng, điều đó cho thấy rằng diode đã bịhỏng hoặc rò rỉ điện nghiêm trọng

3 Phương pháp thử ánh sáng

Sử dụng pin làm nguồn cung cấp năng lượng, lấy bóng đèn dụng cụ (điện

áp định mức của bóng đèn phải bằng điện áp pin) và tiến hành kiểm tra độ dẫnđiện một chiều của diode silicon nối một dây với điện cực dương và âm của pin,

và làm cho nó kết nối với hai điện cực của diode silicon xen kẽ qua đèn thử, đểthử hai lần Nếu đèn thử bật một lần và không bật, diode silicon là tốt Nếu cảhai đều sáng, điều đó có nghĩa là diode silicon đã bị hỏng và không thể sử dụngđược Nếu hai đèn thử không hoạt động, mạch bên trong diode silicon bị hỏng

và hỏng

4 Kiểm tra vạn năng

Đặt đồng hồ vạn năng trong ohm, đo điện trở của diode silicon, sau đóchuyển các dấu dương và âm để đo lại Nếu điện trở đo được hai lần là lớn và

Trang 4

nhỏ, và điện trở lớn tiến đến vô cực và điện trở nhỏ tiến tới 0, thì diode là tốt.Đồng thời, bạn có thể biết được dương và âm của cả hai đầu của diode Khi contrỏ chỉ ra một điện trở nhỏ, đầu âm của con trỏ là đầu dương của diode.

Các tình huống sau đây có thể xảy ra trong hai phép đo:

(1) gần vô cực (10 k Ω ở trên) và nhỏ hơn (dưới 10 Ω), nói rằng diode làtốt

(2) cả hai lần là vô hạn (kim đồng hồ không di chuyển), cho thấy rằngdiode đã bị hỏng

(3) cả hai lần đều rất nhỏ (chỉ báo gần bằng 0), chỉ ra rằng diode đã bị ngắnmạch

(4) cả hai điện trở đều giống nhau (lớn hoặc nhỏ), chỉ ra rằng diode nàykhông có tác dụng chỉnh lưu

(5) hai giá trị điện trở đo được không khác nhau quá nhiều, cụ thể là rò rỉngược, cho thấy rằng diode này có hiệu suất chỉnh lưu kém

(6) giá trị điện trở không ổn định trong quá trình đo cho thấy tiếp xúc bêntrong của diode này kém Khi đo diode chỉnh lưu bằng đồng hồ vạn năng, dâykết nối giữa bộ chỉnh lưu và cuộn dây stato và các thiết bị điện khác (đặc biệt làdây cháy pin) phải được tháo rời để tránh lỗi trong phép đo hoặc đốt cháy vạnnăng

2 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 điốt

- Biến thế đối xứng: Làm biến đổi mức điện áp nguồn điện xoay chiều ởngõ vào, thành một hay nhiều mức điện áp xoay chiều đối xứng (U21= -U22) khác nhau ở ngõ ra

Trang 5

- Diode (D1, D2): Dùng chỉnh lưu nguồn điện xoay chiều thành nguồn mộtchiều - Điện trở tải Rtải: Thiết bị tiêu thụ điện.

2.2 Sơ đồ dạng sóng tín hiệu ngõ ra.

- Khi có nguồn xoay chiều ngõ vào cuộn sơ cấp của biến thế đảo pha, thì cácđầu cuộn thứ cấp tạo ra điện áp cảm ứng đối xứng nhau U21 = - U22

2.4 Ứng dụng của mạch điện

Nhược điểm chính của loại mạch chỉnh lưu toàn sóng này là một máy biến

áp lớn hơn cho công suất đầu ra nhất định được yêu cầu với hai cuộn dây thứcấp riêng biệt nhưng giống hệt nhau làm cho loại mạch chỉnh lưu toàn sóng nàytốn kém so với mạch chỉnh lưu toàn cầu Cầu sóng

Trang 6

2.5 Ráp mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 điốt.

Bước 1: Ráp mạch như hình

Bước 2: Thực hiên phép đo dùng đồng hồ VOM:

- Chọn mức điện áp AC ở ngõ ra của biến thế theo bảng số liệu dưới:

Nhận xét giá trị hệ số K11: .Bước 3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope):

- Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = ±12V

- Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VDC

- Vẽ dạng sóng điện áp VAC và VDC trên cùng hệ trục vào hình dưới

Trang 7

2 Dùng ngón tay chạm vào diode đáng ngờ để chạm vào vỏ của nó Nếunhiệt độ của vỏ quá cao hoặc thậm chí nóng, điều đó cho thấy rằng diode đã bịhỏng hoặc rò rỉ điện nghiêm trọng

3 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu

Trang 8

Giả sử điện phía thứ cấp MBA đặt vào mạch chỉnh lưu là điện áp xoaychiều hình sin có biểu thức sau:

u2=√2U2sin ωtd ω=√2 U2sin θ

+ Ở nửa chu kỳ dương khi 0 < t <  khi đó diode D1, D3 được phân cựcthuận, cho phép dòng điện qua tải và một điện áp ra Ud trên tải Còn diode D2,D4 bị khoá vì phân cực ngược

Trang 9

+ Ở nửa chu kỳ âm khi  < t < 2 khi đó diode D2, D4 được phân cựcthuận, cho phép dòng điện qua tải và một điện áp ra Ud trên tải Còn diode D1,D3 bị khoá vì phân cực ngược.

- Khi đó điện áp trung bình và dòng điện trên tải được xác định theo biểu thức:

- Dòng điện trung bình qua mỗi diode tồn tại trong 1/2 chu kỳ và được xác địnhtheo biểu thức:

3.5 Ráp mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu.

Bước 1: Ráp mạch như hình chọn: Biến thế 1A điện áp ngõ vào 220V các giá trịđiện áp ngõ ra: 3V; 4,5V; 6V; 7,5V; 9V; 12V

Diode 1N 4007 ( số lượng 4) Tải R Tải = 10kΩ

Trang 10

Bước 2: Thực hiện phép đo dùng đồng hồ VOM

- Đo điện áp hiệu dụng VhdAC tại ngõ ra của biến thế theo bảng số liệu dưới

- Đo điện áp hiệu dụng DC (VhdDC) tại ngõ ra DC Ghi nhận kết quả đo tươngứng điện áp hiệu dụng AC vào bảng số liệu dưới

Nhận xét giá trị hệ số K13: .Bước 3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope):

- Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = 6V

- Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC CH2 (CHB) đo điện áp VDC

- Vẽ dạng sóng điện áp VAC , điện áp VDC trên cùng hệ trục vào hìnhdưới:

Trang 11

Lỗi chính của bộ chỉnh lưu là hỏng diode Khi kiểm tra điốt, các phương phápsau thường được sử dụng

1 Quan sát trực tiếp xem vỏ diode bị cháy hay nứt bằng mắt Bất kỳ hiện tượngnào ở trên chỉ ra rằng diode bị hỏng

2 Dùng ngón tay chạm vào diode đáng ngờ để chạm vào vỏ của nó

Nếu nhiệt độ của vỏ quá cao hoặc thậm chí nóng, điều đó cho thấy rằng diode

đã bị hỏng hoặc rò rỉ điện nghiêm trọng

4 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu điện áp ra đối xứng

- Biến thế đối xứng: Làm biến đổi mức điện áp nguồn điện xoay chiều ởngõ vào, thành một hay nhiều mức điện áp xoay chiều đối xứng (U21= -U22) khác nhau ở ngõ ra

- Diode (D1; D2; D3; D4): Nắn điện nguồn điện xoay chiều thành nguồnmột chiều

Trang 12

- Tụ điện C1, C2: Nạp điện làm ổn định mức điện áp ngõ ra DC

- Tải RL: Là thiết bị tiêu thụ điện

4.2 Sơ đồ dạng sóng tín hiệu ngõ ra.

Trang 13

Chọn biến thế đảo pha điện áp ngõ vào 220V, điện áp ngõ ra các giátrị: ±4,5V; ±12V; ±24V Diode 1N 4007 ( số lượng 4).

Tụ C1, C2 trị số 2200μF- 50V; Tải RL= 10k.F- 50V; Tải RL= 10k

Bước 2: Thực hiện phép đo dùng đồng hồ VOM

Đo điện áp hiệu dụng AC (VhdAC) tại ngõ ra của biến thế theo bảng số liệu:

- Nhận xét hai giá trị điện áp +VhdDC ; - VhdDC

Bước 3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope): Chọn mức điện ápngõ vào VhdAC = ±9V Vẽ dạng sóng VAC , +VDC vào hình dưới

Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp +VDC

Trang 14

Lỗi chính của bộ chỉnh lưu là hỏng diode Khi kiểm tra điốt, các phương phápsau thường được sử dụng

1 Quan sát trực tiếp xem vỏ diode bị cháy hay nứt bằng mắt Bất kỳ hiện tượngnào ở trên chỉ ra rằng diode bị hỏng

Nếu nhiệt độ của vỏ quá cao hoặc thậm chí nóng, điều đó cho thấy rằng diode

5 Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp

Trang 15

- Đối với nửa chu kỳ dương của điện áp xoay chiều đầu vào AC, diode D1lúc này sẽ hoạt động ở trạng thái phân cực thuận và điện sẽ tiến hành sạc cho tụC1 đến giá trị max là Vsmax, Diode D2 sẽ ở chế độ phân cực ngược và sẽ không

có dòng điện chạy qua D2

- Ở nửa chu kỳ âm, Diode D2 sẽ làm việc ở chế độ phân cực thuận, lúc này

tụ C2 sẽ được sạc, trong khi D1 sẽ ở chế độ phân cực ngược

- Nếu đầu ra ở chế độ không tải thì tổng điện áp trên tụ C1 và C2 = 2Vsmax.Còn trường hợp có tải thì điện áp đầu ra sẽ nhỏ hơn 2Vsmax

Mạch được được ứng dụng rất nhiều trong thực thực tế như:

- Các ống tia âm cực, Ống tia âm cực trong máy hiện sóng, Máy thu hình, Mànhình máy tính, Hệ thống X-Ray, Laser, Máy bơm ion, Máy copy, Hệ thống tĩnhđiện, Ống nhân quang

- Và một số thiết bị khác liên quan đến các ứng dụng dòng điện thấp và điện ápcao

5.4 Ráp mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp.

Trang 16

Bước3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope)

Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = 6V, vẽ dạng sóng VAC , VDC vào hìnhdưới Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VDC

Trang 17

Nếu nhiệt độ của vỏ quá cao hoặc thậm chí nóng, điều đó cho thấy rằngdiode

6 Mạch chỉnh lưu nhân 3 lần điện áp

Với bộ mạch nhân áp, nhân 3 và nhân 4 để có thấy lấy được điện áp max2Vsmax, 3Vsmax, 4Vsmax So với mạch nhân đôi điện áp để có thể lấy được giá trịđiện áp cao hơn thì ta có thể thêm các thành phần vào trong mạch như tronghình Như vậy, ta sẽ có điện áp đỉnh có thể cao gấp 5, 6, 7 lần so với điện ápđỉnh của máy biến áp là Vsmax

Trang 18

- Trong nửa chu kỳ dương đầu tiên thì điện áp đầu vào AC sẽ đi qua tụ C1,

tụ sẽ được tích điện qua diode D1 đến 1 giá trị cực đại của cuộn thứ cấp máybiến áp Ở nửa chu kỳ âm tiếp theo, tụ điện C2 sẽ được tích điện áp bằng 2Vsmax

- Ở nửa chu kỳ dương thứ 2 của mạch nhân áp này thì Diode D3 sẽ đượcphân cực thuận và dẫn điện, điện áp trên phần tụ C2 sẽ được tiến hành nạp cho

tụ C3 bằng 2Vsmax Ở nửa chu kỳ âm tiếp theo thì D2 và D4 sẽ phân cực thuận vàlúc này tụ C3 và C4 sẽ được sạc đến mức điện áp bằng 2Vsmax Như vậy, ta cóthể hiểu rằng điện áp trên tụ C2 = 2Vsmax, qua tụ C1 và C3 = 3Vsmax và điện áptrên tụ C2 và C4 = 4Vsmax

Trang 19

Bước 2: Dùng VOM đo điện áp VhdDC tại ngõ ra của biến thế theo bảng số liệudưới:

Bước3: Thực hiện phép đo dùng dao động ký (Osillocope)

Chọn mức điện áp ngõ vào VhdAC = 6V, vẽ dạng sóng VAC , VDC vào hình dướiChọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VDC

Trang 20

1 Quan sát trực tiếp xem vỏ diode bị cháy hay nứt bằng mắt Bất kỳ hiệntượng nào ở trên chỉ ra rằng diode bị hỏng.

Nếu nhiệt độ của vỏ quá cao hoặc thậm chí nóng, điều đó cho thấy rằngdiode

7 Tổng quan về mạch lọc.

7.1 Khái niệm.

Mạch lọc tần số - một loại mạch chọn lọc tần số đặc biệt, là một bộ phận rấtquan trọng trong kĩ thuật mạch điện từ Một cách định tính, có thể định nghĩamạch lọc tần số là những mạch cho những dao động có tần số nằm trong mộthay một số khoảng nhất định đi qua và chặn những dao động có tần số nằmtrong những khoảng còn lại

7.2 Độ gợn điên áp đầu ra của mạch lọc.

Tín hiệu ra sau khi lọc được biểu diễn như hình vẽ gồm thành phần một chiều vàthành phần thay đổi(độ gợn song) thành phần này có giá trị nhỏ

Để đánh giá điện áp đầu ra của bộ lọc ta sử dụng von mét một chiều và von metxoay chiều DC voltmeter cho ta giá trị trung bình hoặc giá trị của điện áp mộtchiều D dc, AC voltmeter cho ta giá trị thành phần thay đổi Ur, ta xác định được

độ gợn sóng như sau:

7.3 Hệ số ổn định điện áp.

Một nhân tố quan trọng khác trong bộ nguồn cung cấp đó là lượng chênhlệch điện áp một chiều giữa đầu ra của bộ nguồn và yêu cầu thực tế của mạchđiện Điện áp cung cấp đầu ra của bộ nguồn khi chưa có tải sẽ bị giản đi khi cótải Lượng chênh lệch điện áp trong trường hợp không tải Ukt và có tải Uct đượcxác định bởi hệ số ổn dịnh điện áp ∆Ur:

Trang 21

7.4 Mạch lọc dùng tụ điện

7.4.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng của linh kiện.

Mạch lọc thông dụng nhất hiện nay là mạch lọc tụ điện, bao gồm một tụ điệnmắc với đầu ra của bộ chỉnh lưu và mắc song song với tải một chiều

7.4.2 Nguyên lý hoạt động của mạch điện

Hình dưới là bộ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ và dạng sóng đầu ra của mạch khiđược kết nối với tải Rt Nếu không có tải, đầu ra của bộ chỉnh lưu được nối với

tụ điện C, dạng sóng đầu ra lý tưởng sẽ là một hằng số và có giá trị bằng biện độ

Um của bộ chỉnh lưu

a Mạch chỉnh lưu khi chưa có tụ b Mạch cỉnh lưu khi có tụ

7.4.3 Tính toán cho các thông số của mạch điện

Điện áp gợn sóng Ur(rms):

Trang 22

Điện áp một chiều Udc:

Ta có thể tính được giá trị điện áp một chiều ở đầu ra bộ lọc dùng tụ điện:

Trong đó: Um: Biên độ điện áp sau chỉnh lưu;

Idc: Dòng điện tải tính bằng mA;

C: Điện dung tụ lọc tính bằng uF;

Bước 1: Ráp mạch điện như hình

Chọn biến thế điện áp ngõ vào 220V, điện áp ngõ ra các giá trị 12V

Diode 1N 4007 (số lượng 4), Tụ điện C có các trị số 1μF- 50V; Tải RL= 10k.F- 50V; 10μF- 50V; Tải RL= 10k.F- 25V,100μF- 50V; Tải RL= 10k.F- 25V, 2200μF- 50V; Tải RL= 10k.F- 25V Tải RL= 10kΩ

Bước 2: Dùng đồng hồ VOM đo điện áp hiêu dụng VhdDC theo bảng số liệudưới:

Trang 23

Nhận xét giá trị VhdDC khi trị số tụ C tăngdần: Bước 3: Thực hiên phép đo dùng daođộng ký (Osillocope)

- Chọn trị số tụ điện 1μF- 50V; Tải RL= 10k.F- 50V

- Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VDC

- Vẽ dạng sóng điện áp VAC(V), điện áp VDC(V) trên cùng hệ trục

7.4.6 Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch.

Kiểm tra tụ hóa có trị điện dung lớn, thường dùng làm kho chứa điện để cótác dụng ổn áp đường nguồn DC Các tụ hóa có trị nhỏ dùng làm cầu liên lạctrong vùng tín hiệu âm tần, cho chỉ cho các tín hiệu có tần số âm thanh đi qua vàcắt dòng điện dạng DC Với các tụ hóa có cực tính, Ta phải gắn tụ đúng cực âmdương, khi tụ hóa bị sai cực, nó sẽ tạo ra dòng rĩ rất lớn và làm nóng tụ, nóngquá tụ sẽ nổ tung Khi nhìn một tụ điện, Ta chú ý đến 2 tham số cơ bản, đó là trịđiện dung C (Capacitance), và mức chịu áp WV (Working Voltage) Có thểdùng Ohm kế analog loại kim đo ngang các tụ hóa để thấy dòng nạp vào tụ,ngay lúc đo kim sẽ bậc lên cao rồi giảm dần xuống do tụ đã nạp đầy

7.5 Mạch lọc RC

7.5.1 Tác dụng của mạch điện.

Trang 24

Các mạch RC ( Điện trở Tụ Circuit ) sẽ bao gồm một Tụ và một điện trởnối tiếp hoặc song song với một điện áp hoặc nguồn dòng Các loại mạch nàycòn được gọi là bộ lọc RC hoặc mạng RC vì chúng được sử dụng phổ biến nhấttrong các ứng dụng lọc Một mạch RC có thể được sử dụng để tạo một số bộ lọcthô như bộ lọc thông thấp, thông cao và băng thông.

7.5.2 Sơ đồ mạch điện và dạng sóng tín hiệu

Để giảm nhỏ độ gợn sóng ở đầu ra bộ lọc tụ điện ta mắc thêm khâu lọc RC Tínhiệu đầu ra của khâu lọc được chỉ ra hình dưới:

Sơ đồ mạch lọc RC và dạng sóng đầu ra

7.5.3 Tính toán các thông số của mạch điện

Xét ảnh hưởng của bộ lọc RC đối với thành phần DC, điện áp một chiều trên tảiđược tính như sau:

Sơ đồ tương đươcng của mạch lọc

Trang 25

7.5.4 Ứng dụng của mạch lọc RC.

Mạch lọc RC có kích thước gọn, dễ dàng lắp ráp, sửa chữa nên được sử dụngtrong hầu hết các mạch lọc tụ điện

7.5.5 Ráp mạch lọc RC

Bước 1: Ráp mạch điện như hình

Chọn: Biến thế điện áp ngõ vào 220V, điện áp ngõ ra các giá trị 12V

Diode 1N 4007 (số lượng 4), Tụ điện C1, C2 trị số 10μF- 50V; Tải RL= 10k.F- 25V Điện trở R =100Ω, RT= 10kΩ

Bước 2: Lắp mạch chỉ có biến thế, cầu chỉ lưu 4 dioe và tụ C1 (không có R,C2, RT)

Dùng đồng hồ VOM đo điện áp hiêu dụng tại VAdc =…………

Bước 3: Thực hiên phép đo dùng dao động ký (Osillocope):

- Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp VAC, CH2 (CHB) đo điện áp VAdc

- Vẽ dạng sóng điện áp VAC(V), điện áp VAdc(V) trên cùng hệ trục

Trang 26

Trang 27

7.6.3 Tính toán các thông số của mạch điện.

Cuận dây L trên hình làm bằng phẳng dòng điện ra của mạch chỉnh lưu, vớiquan hệ theo công thức:

Trong đó:

L là điện cảm của cuận dây;

U là điện áp ra một chiều;

I min là dòng điện ra một chiều nhỏ nhất;

ωg là tần số góc của dao động cơ bản

Điện áp và dòng vào hiệu dụng được tính:

Dòng đi ốt hiệu dụng:

Điện áp gợn sóng được tính:

7.6.4 Ứng dụng của mạch lọc dùng cuộn dây L.

Mạch lọc sử dụng cuận dây còn gọi là mạch chỉnh lưu với tải điện cảm, cótác dụng duy trì, ổn định dòng điện ra Được dùng trong các mạch nguồn xung

có công suất lớn

7.7 Mạch lọc LC.

Trang 28

Mạch lọc LC có chất lượng cao nên được sử dụng trong các trường hợp yêucầu chất lượng cao, dòng điện cung cấp cho tải lớp.

Trang 29

b Đo điện áp rơi trên R2 Thay đổi tần số VGEN để xảy ra hiện tượngcộng hưởng, đo và ghi lại giá trịđiện áp ngõ ra trên R2.

- Kiểm tra bằng mắt thường và dùng đồng hồ VOM kiểm tra tụ điện

- Dùng đồng hồ VOM kiểm tra cuận cảm L

7.8 Mạch lọc công hưởng

Mạch lọc cộng hưởng có độ tổn hao nhỏ, được ứng dụng trong những mạch

có dòng tiêu thụ nhỏ, công suất nhỏ

7.8.2 Sơ đồ mạch điện.

7.8.3 Tính toán các thông số của mạch điện

Hình a trên biểu thị bộ lọc cổng hưởng dùng mạch cộng hưởng song song

LK, CK mắc nối tiếp với tải Rt, nhờ vậy sẽ chặn sóng hài có tần số bằng tần sốcộng hưởng của nó

Hình b biểu thị bộ lọc cộng hưởng dùng mạch cộng hưởng nối tiếp LK, CKmắc song song với tải Rt, ở tần số cộng hưởng nối tiếp của mạch LKCK trở khángcủa mạch rất nhỏ, nên nó ngắn mạch các sóng hài có tần số bằng hay gần tần sốcộng hưởng

7.8.4 Ứng dụng của mạch lọc cộng hưởng.

Trang 30

Mạch lọc cộng hưởng có độ tổn hao nhỏ, được ứng dụng trong những mạch

có dòng tiêu thụ nhỏ, công suất nhỏ

7.8.5 Ráp mạch lọc cộng hưởng.

- Chỉnh VGEN =15 Vpp, f =1 kHz, sóng sine Đo và ghi lại Vout

Trang 31

BÀI 2: MẠCH ỔN ÁP

1 Định nghĩa mạch ổn áp

Phần lớn các Thiết bị Điện tử đều hoạt động trực tiếp với dòng điện mộtchiều (DC) mà dòng điện này được tạo ra theo cách truyền thống kể từ rất lâukhi Kỹ thuật Điện tử được ra đời đó là sử dụng một nguồn Pin hoặc Ăc-qui vàsau khi có Lưới điện Xoay chiều thì người ta thực hiện chuyển đổi điện áp từLưới điện Xoay chiều thành điện áp mà các Mạch Điện tử có thể hoạt độngđược

Trên cơ sở đó, mạch biến đổi điện áp của Lưới điện Xoay chiều thành dòngđiện một chiều DC được thực hiện một cách đơn giản bởi một Biến áp T và mộtmạch chỉnh lưu (có thể bằng 1 diode hoặc 2 diode hoặc Cầu chỉnh lưu diode…)sau đó sẽ lọc bằng tụ điện C

Sau khi được chỉnh lưu thì dòng xoay chiều hình sine sẽ bị biến thành cácxung bán – sine theo cùng một chiều không đổi nên sẽ tạo ra các gợn nguồnkhông ổn định có thể gây nhiễu loạn cho các Mạch Khuyếch đại có độ nhạy cao

Trang 32

2 Mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp dùng Transistor

2.1 Sơ đồ khối và chức năng của các khối.

U vào

Tạo điện áp chuẩn

Điều chỉnh

So sánh và khuếch đại

- Khối điều chỉnh: Điều chỉnh điện áp rơi trên khối này theo hướng ngượclại với điện áp thay đổi ở đầu vào, giữ cho điện áp ra khồng đổi

Tác dụng của linh kiện trong mạch:

- C1, C2 : Các tụ lọc nguồn nhằm ổn định điện áp vào và ra

- R1, R2 : Điện trở cầu phân áp lấy mẫu điện áp ngõ ra điều khiển T1

- DZ, R3 : Tạo điện áp chuẩn để so sánh

- T1, R4 : Phần tử so sánh, khuếch đại

Trang 33

- T2 : Phần tử điều chỉnh điện áp ngõ ra.

2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điện

Giả sử điện áp Uv tăng, điện áp trên R2 tăng, UBET1 tăng So sánh với điện

áp chuẩn Uch trên DZ, do đó UB1 tăng Dòng IC1 tăng chạy qua R4 dẫn đến UR4tăng, UC1 giảm Vì cực CT1 nối trực tiếp với cực BT2 nên UB giảm dẫn đến T2 bớtthông, sụt áp ∆U tăng, bù lại sự tăng ở đầu vào Do đó, điện áp ra được ổn định.Phân tích tương tự trường hợp điện áp vào giảm So sánh với điện áp chuẩnUCH nên giá trị UB1 giảm, dòng IC1 giảm, điện áp rơi trên R4 giảm Điện thếdương ở cực B T2 tăng, nội trở của T2 giảm Sụt áp ∆U giảm tương đương vớilượng giảm UV Do đó, điện áp ra được giữ không đổi

2.4 Tính toán các thông số của mạch điện

Ta có điện áp Vb1 = VDZ + UBE1 = VDZ + 0,7 = const

Mặt khác điện áp

Vậy muốn thay đổi điện áp ngõ ra, chúng ta có thể điều chỉnh điện trở lấy mẫu R1, R2, bằng cách mắc thêm biến trở VR vào giữa R1 và R2

Mạch được ứng dụng trong các bộ nguồn DC dùng mạch sửa chữa điện thoại…

2.6 Lắp ráp và cân chỉnh các mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp dùng Transistor.

Bước 1 Lắp mạch điện theo hình

Trang 34

Bước 2 Sử dụng VOM đo điện áp theo yêu cầu bảng số liệu sau:

Chỉnh biến trở VR= 50k, lấy mức điện áp UV

Bước 3 Nhận xét kết quả đo:

- Xác định mức điện áp ngõ ra ổn áp Ur =…… (V)

- Xác định mức điện áp ngõ vào UV =…… (V) nhỏ nhất để Ur ổn áp

2.7 Kiểm tra chẩn đoán và sửa chữa hỏng hóc của các mạch ổn áp tuyến tính dùng Transistor.

Khi điện áp ngõ ra đạt tới mức ổn áp, nhưng khi đo điện áp ngõ ra vẫn không ổn

áp thì chúng ta phải kiểm tra theo theo thứ tự sau:

- Đo điện áp trên diode zener, kiểm tra diode zener

- Đo điện áp VBE transistor D468

- Đo điện áp VBE transistor H1061

Sau đó kiểm tra linh kiên điện trở, và tụ điện

Trang 35

Chú ý : Tụ điện có cực tính chúng ta phải mắc đúng cực, nếu không tụ se bị nổ

3 Mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp dùng OP-AMP

- Op- Amp LM741: Đóng vai trò bộ so sánh và khuếch đại - R1, R2 :Điện trở cầu phân áp lấy mẫu điện áp ngõ ra, đưa vào ngõ (-) của Op- Amp LM

Q sẽ điều chỉnh điện áp ngõ ra không thay đổi

Khi điện áp ngõ ra tăng thì điện áp cũng sẽ tăng theo, lúc này

tạo điện áp ngõ ra chân 3 ở mức thấp, nên transistor T1chuyển sang trạng thái ngưng dẫn điện áp UCE tăng lên, làm điện áp Ur sẽgiảm

Trang 36

Khi điện áp ngõ ra giảm thì điện áp cũng sẽ giảm theo, lúc

tạo điện áp ngõ ra chân 3 ở mức cao, nên transistor T1chuyển sang trạng thái dẫn điện áp UCE giảm xuống, làm điện áp Ur sẽ tănglên

4 Mạch bảo vệ ổn áp tuyến tính nối tiếp khi bị quá tải hoặc ngắn mạch.

- Mạch điện bảo vệ quá dòng khi tải bị ngắn mạch, và tác dụng của linh kiện

- Mạch điện bảo vệ quá dòng và áp khi tải bị quá tải hay ngắn mạch, và tác dụngcủa linh kiện

Trang 37

5 Mạch ổn áp tuyến tính mắc song song dùng Transistor

5.1 Sơ đồ khối và chức năng của các khối.

- Khối điều khiển: Để điều chỉnh điện áp ngõ vào và ra

- Khối lấy mẫu: Lấy điện áp ngõ ra hồi tiếp đưa vào khối so sánh

- Khối tạo điện áp chuẩn: Tạo ra điện áp chuẩn đưa vào khối so sánh

- Khối so sánh: So sánh điện áp chuẩn với điện áp lấy mẫu đưa vào khốiđiều khiển

- DZ : Diode zener tạo điện áp chuẩn

- R1 : Điện trở nguồn vào ; R2 : Điện trở lấy mẫu

- T1 : Transistor điều khiển ; T2 : Transistor tham gia so sánh

Trang 38

5.3 Nguyên lý hoạt động.

- Diode zener tạo điện áp chuẩn, do đó điện trở lấy mẫu R2 quyếtđịnh điện áp ngõ ra Khi điện trở tải Rt thay đổi làm dòng điện It cũngthay đổi theo sẽ điều khiểndòng điện qua T1 cũng thay đổi, giữ cho điện ápngõ ra ổn định

- Khi điện trở Rt giảm làm dòng điện It tăng lên, Khi dòng điện Ittăng dẫn đến dòng điện IZ sẽ giảm nên transistor T2 dẫn yếu đi, dòng điện IE2đưa vào cực B của transistor T1 cũng dẫn yếu theo IC1 giảm, tạo sụt áp quaR1 giảm, làm điện áp ngõ ra ổn định

- Khi điện trở Rt tăng làm dòng điện It giảm xuống, Khi dòngđiện It giảm dẫn đến dòng điện IZ sẽ tăng lên nên transistor T1,T2 dẫn mạnh,nên dòng điện IC1 tăng lên, tạo sụt áp qua R1 tăng, làm điện áp ngõ ra ổn định

Tạo ra nguồn áp ổn định cung cấp cho các thiết bị, hay nguồn cung cấp chomạch điện bên trong các thiết bị ( nguồn cung cấp cho mạch khuếch đại bêntrong Ampli … ) khi điện trở tải Rt không ổn định làm ảnh hưởng dòng điện tải

IL

6 Mạch ổn áp song song dùng OP-AMP

Trang 39

- Tác dụng của linh kiện 

+ DZ : Diode zener tạo điện áp chuẩn

+ R1, R2 : Tạo cầu phân áp hồi tiếp âm đưa vào bộ so sánh (Op- AmpLM741) để điều khiển transistor T1

+ R4 : Điện trở lấy mẫu ; R4: Điện trở nguồn vào

+ T1 : Transistor điều khiển điện áp ngõ ra

6.2 Nguyên lý hoạt động.

- Điện áp Zener tạo điện áp chuẩn để so sánh với điện áp hồi tiếp qua điệntrở R1, R2 để điều khiển transistor Q Điện trở R4 tạo sụt áp khi có dòng điện điqua nên điện áp ngõ ra được ổsn định

- Khi điện trở Rt giảm làm dòng điện It có chiều hướng tăng lên, Khi dòngđiện Ittăng dẫn đến dòng điện qua R1, R2 giảm, tạo điện áp ngõ vào (+) nhỏngõ vào (-) của Op-Amp nên điện áp ngõ ra ở mức thấp, transistor T1 sẽ ngưngdẫn dòng điện IC1 = 0, lúc này sụt áp qua R1 giảm, làm điện áp ngõ ra ổn định

- Khi điện trở Rt tăng làm dòng điện It giảm xuống, Khi dòngđiện It giảm dẫn đến Op-Amp nên điện áp ngõ ra ở mức cao, transistor T1 sẽdẫn dòng điện IC1 tăng lên, lúc này sụt áp qua R1 tăng, làm điện áp ngõ ra ổnđịnh

Trang 40

7 Mạch ổn áp dùng IC

7.1 Khái niệm chung.

Mạch ổn áp dùng Diode Zener như trên có ưu điểm là đơn giản nhưngnhược điểm là cho dòng điện nhỏ (≤ 20mA) Để có thể tạo ra một điện áp cốđịnh nhưng cho dòng điện mạnh hơn nhiều lần người ta mắc thêm Transistor đểkhuyếch đại về dòng như sơ đồ dưới đây

Ở mạch trên điện áp tại điểm A có thể thay đổi và còn gợn xoay chiềunhưng điện áp tại điểm B không thay đổi và tương đối phẳng

Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở R1 và Dz gim cố định điện áp chân

B của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chân

Định dạng
Số trang	143
Dung lượng	8,86 MB