Low Voltage Power Supplies (Điện áp một chiều)

I, Cung cấp năng lượng điện áp thấp:1, Điện áp một chiều: • GIỚI THIỆU CHUNG:  Hiện nay trong công nghiệp có rất nhiều ứng dụng dùng điện áp một chiều do những ưu điểm vượt trội của nó.

nhóm 2:

Model 101 R/NR : Low Voltage Power Supplies

Nội dung:

 I, Cung cấp năng lượng điện áp thấp:

 1, Điện áp một chiều:

 2, Biến đổi điện áp một chiều:

 II, Điện áp cách ly một chiều:

 1 Ý nghĩa kỹ thuật :

 2 Tính chất :

 3 Ứng dụng :

I, Cung cấp năng lượng điện áp thấp:

1, Điện áp một chiều:

• GIỚI THIỆU CHUNG:

 Hiện nay trong công nghiệp có rất nhiều ứng dụng dùng điện áp một chiều do những ưu điểm vượt trội của nó

 Tuy nhiên việc dùng động cơ điện một chiều có một số hạn chế là dòng điện một chiều không sử dụng rộng rãi, chế tạo phức tạp, cồng kềnh

 Do đó để có được dòng điện một chiều ta phải dùng máy biến thế biến đổi từ dòng điện xoay chiều được dùng rộng rãi nhờ “Nguồn ổn áp một chiều”

 Nguồn ổn áp một chiều là một máy điện biến dòng điện xoay chiều tần số 50Hz thành dòng điện một chiều có điện áp tuỳ ý dựa vào yêu cầu của phụ tải Điện áp đầu ra có thể giữa cố định trong một khoảng điện áp nào đó nhờ vào tín hiệu xung điều khiển Tranzitor

 - Mạch ổn áp gồm 4 phần chính sau:

 + Biến áp: Biến đổi điện áp từ lưới điện 220V tần số 50Hz thành điện áp thấp phù hợp với đầu vào của bộ chỉnh lưu bán dẫn

 + Chỉnh lưu: Là bộ biến đổi điện áp xoay chiều ở đầu vào thành điện áp một chiều ở đầu ra có độ nhấp nhô phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu

 + Bộ lọc: là bộ để lọc bớt thành phần sóng hài bậc cao của điện áp chỉnh lưu nhằm mục đích san phẳng điện áp chỉnh lưu

 + Mạch ổn áp: là mạch để duy trì điện áp tải ở một khoảng nhất định khi phụ tải thay đổi đột ngột

2 Bộ biến đổi điện áp 1 chiều:

 Ngỏ vào : Điện áp DC cố định

 Ngỏ ra : điện áp DC thay đổi lượt

 Dùng trong các bộ đóng nguồn ngắt (switching power supply) trong các ứng dụng điều khiển động cơ DC

 Sơ đồ khói bộ ổn áp DC dùng bộ biến đổi điện áp 1 chiều

Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều

Điện trở:

 Trong điện tử, transistor (transfer-resistor) là một linh kiện bán dẫn Khi hoạt động trong mạch điện, transistor có vai trò như một cái van cách li hay điều chỉnh dòng điện, điện áp trong mạch Từ vai trò này, transistor được ứng dụng rộng rãi

Transistor đầu tiên của loài người Transistor hiện nay

Phân loại

Transistor có rất nhiều loại với hàng tá chức năng

chuyên biệt khác nhau

 Transistor lưỡng cực (BJT - Bipolar junction

transistor)

 Transistor hiệu ứng trường (Field-effect transistor)

 Transistor mối đơn cực UJT (Unijunction transistor)



=> Trong đó, transistor lưỡng cực BJT là phổ biến nhất.

C u t o ấ ạ

 Transistor gồm 3 lớp bán dẫn loại P và loại N ghép lại với nhau Do

đó có 2 loại transistor là NPN và PNP tương ứng với 2 cách sắp xếp

3 lớp bán dẫn trên

 Như hình vẽ, transistor có 3 cực là B (Base), C (Collector) và E

(Emitter) tương ứng với 3 lớp bán dẫn Sự phân hóa thành 3 cực này

là do đặc tính vật lí của 3 lớp bán dẫn là khác nhau

Các thông số cần quan tâm

 Dòng điện cực đại qua cực Base IB : Nếu dòng điện qua cực Base

của transistor vượt quá mức IB cực đại, nó có thể làm hỏng

transistor Do vậy người ta luôn mắc nối tiếp với cực Base một điện trở hạn dòng

 Hệ số khuếch đại hFE (β) : Là tỉ số IC / IB đặc trưng cho khả năng

khuếch đại dòng điện của transistor Mỗi loại transistor có một mức

hệ số khuếch đại khác nhau Trong những điều kiện làm việc khác

nhau, hFE cũng khác nhau.

 Cường độ dòng điện cực đại IC là dòng điện tối đa mà transistor có

thể mở cho nó đi vào ở cực Collector Các loại transistor lớn nhất

thường chỉ có IC tối đa khoảng 5A và đòi hỏi phải có quạt tản nhiệt.

 Công suất tiêu tán năng lượng tối đa (Device Dissipation/Power 

Dissipation) đặc trưng cho công suất hoạt động lớn nhất của

transistor, có giá trị bằng tích UCE * ICE

Hiệu điện thế:

 UCE: hiệu điện thế tối đa giữa 2 cực Collector và Emitter

của transistor UCE thường chỉ có trị số từ vài chục đến vài trăm volt.

 UCB: hiệu điện thế tối đa giữa 2 cực Collector và Base

của transistor UBE thường chỉ có trị số từ vài chục đến

vài trăm voltUBE: hiệu điện thế tối đa giữa 2 cực Base

và Emitter của transistor (là hiệu UB - UE) Với dòng

hoạt động nhỏ, UBE gần bằng 0V Với dòng lớn

hơn, UBEsẽ tăng lên lên khá nhanh Với đa phần

transistor, UBE hiếm khi vượt quá 5V.

Ii, máy biến áp cách ly:

1,Ý nghĩa kỹ thuật :

 Biến áp cách ly là loại biến áp có cuộn dây sơ cấp và (các) cuộn

dây thứ cấp chỉ ghép với nhau bằng từ, không ghép bằng điện, nên cách biệt và độc lập nhau về điện ( các cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp rời nhau)

 Trong biến áp cách ly, điện áp AC sơ cấp đi vào cuộn sơ cấp và

sinh ra từ trường biến thiên Theo định luật cảm ứng điện từ

Faraday, sẽ xuất hiện một sức điện động cảm ứng ở các cuộn thứ cấp Tùy vào sự chênh lệch số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và các cuộn thứ cấp mà có tương quan điện áp khác nhau, có thể tăng thế hay hạ thế (so với điện áp sơ cấp)

2/ Tính chất :

 - Bất kỳ điểm nào trên cuộn thứ cấp (cuộn hạ áp) đều có hiệu điện thế bằng 0 so với mặt đất, nên ta không bị điện giật khi chạm người vào hạ áp hay vỏ thiết bị

 - Cuộn dây sơ cấp và (các) cuộn dây thứ cấp có các đường đặc tính Volt-ampère khác nhau

 - Hiệu quả truyền công (truyền năng lượng hay thông tin) giữa cuộn dây sơ cấp và các cuộn dậy thứ cấp do độ hỗ cảm quyết định

3/.  ng d ng : Ứ ụ

 - Máy hàn điện, máy nạp accu, các biến áp nguồn (đổi điện từ điện lưới AC xuống thành các điện áp nhỏ 12 VDC , 5 VDC trong các máy móc điện tử v.v

 - Các bộ nguồn xung cũng dùng biến áp cách ly để cô lập nguồn cao

áp nắn từ điện lưới với các mức điện áp ngã ra > chống giật cho các mạch điện, các thiết bị mà nó cung cấp Mạch nguồn máy tính

và biến áp siêu áp plyback / TV là một trong những ứng dụng máy biến áp cách ly

 - Biến áp cách ly để phát và thu tín hiệu điều khiển trên đường dây cấp điện hay có liên quan đến đường dây cấp điện, như biến áp

dùng trong kỹ thuật PLC (Power Line Communication)

Tóm lại:

 Nguyên lý hoạt động

 I Cung cấp năng lượng điện áp thấp. 

Điện áp một chiều : Điện áp cung cấp thấp có nghĩa là trên bo mạch chủ,

nó cho vào một lượng điện áp 13.4V~ và 6,9V~ từ máy biến thế Người điều chỉnh điện trở U3, U4 và U5 để tạo ra một điện thế +12V và -12V từ

12.4V~ D23 sử dụng -12 V như một đầu vào để sản xuất -7 V.người điều chỉnh điện trở U10 và đi qua các điện trở Q13 và Q18 phát ra một lượng điện

áp ±8 V Các điện áp từ 6.9 V ~, 8 V không được kiểm soát được lấy từ bộ chỉnh lưu đi-ốt của điện trở D5 và D6 Điều chỉnh điện trở U2 tạo 5V

 II.Điện áp cách ly một chiều:  

Máy biến thế cách ly các nguồn điện cũ ở T1 từ các đầu ra của động

mạch chủ.để biệt lập chúng Bộ chuyển đổi thời gian 16 MICROSECOND đồng bộ tín hiệu của các nút bấm U31 phù hợp với từng chức nhiệm vụ bật điện trở Q36 và tắt nó Điều này tạo ra một thay đổi dòng điện qua cuộn dây của T1 để cho phép điện để được thông qua các vòng của cuộn dây biến áp thứ hai trong phần biệt lập của mạch Các chỉnh lưu điện trở D50 thông qua D51 phát ra một điện áp ±6.5 V không được điều chỉnh.Điều chỉnh Ủ9 sản xuất ra nhiều điện áp ±5 V đi xuyên qua điện trở Q38 và Q39