Mạch ổn áp dùng Diode Zener

2.3 Mạch ổn áp dùng Diode Zener  Các diode zener thiết kế đặc biệt để hoạt động vùng phân cực ngựơc kết  Khi cho điện áp không đổi Vz qua diode zener xuất dịng điện qua Dịng điện cho phép 10mA IZM dòng điện tối đa diode cịn làm việc  Zener Ổn áp  Các mạch zener ổn áp bao gồm điện trở (RS) diode zener mắc kiểu phân cực nghịch  Các điện áp dc ngõ vào không ổn định, Vi > VZ để đảm bảo diode hoạt động vung bị đánh thủng  Các điện áp ngõ (Vo) lấy diode zener Vo = Vz cung cấp cho tải dong điện biến thiên (IL)  Điện trở (R S) mắc nối tiếp hấp thụ điện áp dư thừa (tức Vi - Vz), giới hạn dong điện Iz RL dẫn (tức tải hạn dòng)  Thiết kế cho giá trị RS nên cho phép dòng tối thiểu IZ 10mA (hoặc 20mA), I L tối đa (dịng điện tải lớn nhất)   Ví dụ Tính tốn giá trị công suất diode zener R S  Giải: V o = 10V, V Z = 10V IL = Vo/RL = 10V/100Ω = 0.1A = 100mA Để đảm bảo diode hoạt động cố, cho phép I Z tối thiểu 10mA IT = IL + IZ = 110mA RS = (Vi – VZ)/IT = (15V – 10V)/110mA = 45Ω  (Lưu ý: Trong thực tế chọn điện trở loại 47Ω)  Công suất tiêu thụ R S = (I T ) R S = (0,11) x 450 = 0.54W  Vì vậy, chọn R S = 45 Ω công suất 1W  Lúc tải lớn : P Z = I Z   'V Z = (0.01A) (10V) = 0.1W  Với mạch không tải: P Z = ( I T ) ( V Z ) = (0.11A) (10V) = 1.1W Vì vậy, chọn diode zener 10V , công suất 1.3W   2.4 Mạch ổn áp dùng IC  IC ổn áp có ba chân , cụ thể đầu vào, ngõ mass IC ổn áp  Bình thường, khơng có chân kết nối bên Trong số ứng dụng tụ lọc ngõ vào (C in) ngõ (Co) kết nối chúng ngăn ngừa dao động xảy khuếch đại tăng cao việc điều chỉnh  Lưu ý: Trong thực tế Cin C o gắn gần ngõ vào ngõ  Với chức chung cố định điện áp ngõ (V o)  Các thông số cần lưu ý : Điện áp ổn áp Họ 78/79 (Vd 7905) 78L(T092 plastic package) / 79L Series (Vd 78L05) Họ 78S (Vd 78S12) Họ 78T (Vd 78T15) Dòng 1A 100mA 2A 3A Họ 78XX Vo Họ 79XX Vo 7805 5V 7905 - 5V 7806 6V 7808 8V 7908 - 8V 7812 12V 7912 - 12V 7815 15V 7915 - 15V 7824 24V Lưu ý: 78XX cho điện áp ngõ dương, 79XX cho điện áp ngõ âm X X cho biết giá trị điện áp ngõ quy định  Giá trị điện áp ngõ vào nhỏ Điện áp đầu vào không ổn áp (Vin) phải lớn 2V điện áp ngõ (V o) quy định Trong thực tế, để cung cấp biên độ an tồn, lớn 3V  Dòng điện ngõ cực đại (I Omax) Ngõ dòng điện tải (I O hay I L) thay đổi từ 0A đến giá trị cực đại dòng điện ( IOmax IO full load )  Bảo vệ nhiệt Một IC có cảm biến nhiệt bên Khi nhiệt độ tăng cao (thường 125 o C đến 150 o C) chip trở nên nóng cảm biến nhiệt tắt Lưu ý: nhiệt độ bên ngồi thấp (tức 3I Q R1  V1  Vo ≈  × R2  + V1  R1  R1 and R2 = several hundred ohms or a few kΩs  R2  Vo ≈  + V1  R1  volts  Ví dụ  Nếu IQ = 1mA, chọn R R cho điện áp ngõ khoảng từ - 5V đến - 8V  Giải pháp: V1 > 3I Q R1 i e > × 10 −3 R1 R1 < × 10 −3 R1 < 1.67 k Ω  Chọn điện trở R1 thấp giá trị vừa tính Chọn R1 = kΩ (cũng chọn 1.2k Ω 1.5k Ω  )  R2  Vo ≈  + V1 R1     R2  −5 =  +  ( −5) R1   Khi Vo = - 5V, R2 = Ω R   −8 =  +  ( −5)  1k  R2 −8 = − = 1.6 − = 0.6 1k −5  Vo = - 8V  R2 = 600 Ω  Chọn R2 = 1k Ω 1k   Vo =  +  ( −5)  1k  = x (-5) = -10V  Khoảng cho phép Vo từ -5V đến -10V