bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp

bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp bài giảng về khối nguồn và mạch ổn áp

Nguồn DC có nhiệm vụ cung cấp năng lượng DC cho các mạch và các thiết

bị điện tử

Nguồn ổn áp DC được phân thành 2 loại: ổn áp tuyến tính và ổn áp xung.

6.1 Nguồn nuôi và vai trò của nó trong kỹ thuật điện – điện tử

Sơ đồ khối ổn áp tuyến tính:

6.2 Nguồn nuôi ổn áp sử dụng linh kiện rời:

1 Nguồn nuôi ổn áp đơn giản dùng diode Zener:

3 bài toán cơ bản của Diode Zener:

Bài 1:

Cho mạch ổn áp dùng Diode Zener như hình vẽ Biết R = 300, RL = 1K Tìm

phạm vi thay đổi cho phép của Vi để áp trên tải ổn định ở 5,6V Biết Izmin =

10mA, Izmax = 30mA.

Bài 2:

Cho mạch như hình vẽ Biết Vi = 15V = const, VZ = 9V, R = 100, IZmin =

10mA, IZmax = 30mA Tìm phạm vị thay đổi của RL để áp trên tải luôn ổn

a Mạch ổn áp song song:

trở về để làm tín hiệu so sánh.

thay đổi điện áp trên tải và tạo tín hiệu điều khiển đến phần tử điều khiển.

dòng ISH từ đó điều khiển dòng qua tải làm điện áp trên tải ổn định

Nguyên tắc hoạt động:

Khi điện áp ra tăng thì mạch so sánh nhận tín hiệu hồi tiếp từ mẫu và so

sánh với điện áp chuẩn, lúc đó cung cấp th điều khiển đến phần tử điều

khiển để điều khiển điện áp ra giảm trở lại, duy trì điện áp ổn định ở ngõ ra.

Khi điện áp ra giảm: ngược lại

a.1 Mạch ổn áp song song dùng 1 TST:

Ta có V0 = VZ + VBE

Giả sử điện áp trên tải giảm (V0 giảm), khi đó dòng qua R tăng lên (V R tăng)

làm VBE giảm, làm IB giảm, do đó TST dẫn yếu làm VCE = V0 tăng đến giá

a.2 Mạch ổn áp song song dùng 2 TST:

Nguyên tắc hoạt động:

Ta có: VL = VZ + VBE2 + VBE1

Nguyên tắc hoạt động:

Khi điện áp trên tải giảm (VL giảm) nên điện áp trên R2 giảm làm VB giảm,

làm TST dẫn yếu, IC giảm làm dòng qua tải tăng nên VL tăng đến giá trị ổn

định

Khi điện áp trên tải tăng: tương tự

b Mạch ổn áp nối tiếp:

điều khiển mắc nối tiếp với tải Vì vậy để duy trì điện áp ra ổn định thì phần

tử điều khiển phải điều khiển điện áp trên nó

Nguyên tắc hoạt động:

Q: phần tử điều khiển

Diode Zener: cung cấp điện áp chuẩn

R: phân cực và hạn dòng cho diode Zener

Ta có V o = V Z - V BE

Khi điện áp ra giảm (Vo giảm) dẫn đến VBE tăng làm Q dẫn mạnh, dẫn đến

Vo tăng duy trì điện áp ổn định

Khi điện áp ngõ ra tăng: tương tự

Bài tập:

Cho mạch như hv Biết Vi = 20V, R = 220, β = 50, VZ = 12V, RL = 100 Tính

Vo, VCE, IR, IL, IB, IZ

Nguyên tắc hoạt động:

Khi điện áp ngõ ra tăng dẫn đến V2 tăng làm VBE2 tăng nên TST Q2 dẫn

mạnh làm IC2 tăng, làm IB1 giảm dẫn đến Q1 dẫn yếu làm IC1 giảm làm Vo

giảm duy trì điện áp ổn định

Khi điện áp ngõ ra giảm: tương tự

Điện áp ngõ ra:

b.3 Mạch ổn áp nối tiếp dùng OPAMP:

Bài tập: tính Vo

c Mạch bảo vệ quá dòng, quá áp:

Nguyên lý hoạt động:

VZ

Sơ đồ khối của mạch ổn áp dùng IC ổn áp 3 chân:

IC ổn áp dương có điện áp ra cố định:

6.3.1 Nguồn ổn áp dương có điện áp ra cố định:

Hình dạng:

Các loại:

Một số đặc điểm của IC uA 7812C

Sơ đồ nguyên lý nguồn ổn áp 5V:

400mA

Vimin = 8.35V lớn hơn giá trị yêu cầu của IC vậy điện áp ngõ ra vẫn

ổn định

IC ổn áp âm có điện áp ra cố định:

Hình dạng:

Các loại:

Sơ đồ nguyên lý:

6.3.2 Nguồn ổn áp dương có điện áp ra thay đổi:

Điện áp ra:

VD1: Thiết kế bộ nguồn với yêu cầu sau:

Điện áp vào từ 9 đến 12V Điện áp ra ổn định ở 5V, dòng cực đại ngõ ra là 3A

Tính toán và chọn linh kiện:

Chọn Q = 2N2955, I C =15A (chọn lớn hơn định mức từ 3 đến 5 lần), β=80

2.8

35 80

C B

R R

V R

0.1uF

Tính toán và chọn linh kiện:

Chọn Q3, Q2 = 2N3055, Q1 = A671

4

1.875 0.8

I I