Giới thiệu:Nội dung thực tập là thiết kế mạch ổn điện áp một chiều sử dụng các linh kiện cơ bản như transistor, điện trở, diode, tụ điện vv.. Khối này chỉnh lưu điện áp xoay chiều đầu và
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BÁO CÁO THỰC TẬP XƯỞNG
MẠCH ỔN ÁP TUYẾN TÍNH SỬ DỤNG TRANSISTOR
Giáo viên hướng dẫn:
Lê Thị Yến
Nguyễn Duy Hùng
Lớp: Điện tử 11-K52
SHSV:20071396
Trang 21 Giới thiệu:
Nội dung thực tập là thiết kế mạch ổn điện áp một chiều sử dụng các linh kiện cơ bản như transistor, điện trở, diode, tụ điện vv
Ổn áp làm việc ở chế độ tuyến tính
2 Sơ đồ nguyên lý:
R1 2.5K
2
1
R3 1k
2
1
R4 2.5K
2
1
R2 4.7K
2
1
T3 H1061
T2 C828 T1 C828
T4
C828 T5
C828
2
4
C1 1000U
J1
Vin
R5
0.33
D5
DIOD
DZ 6V
VR 1k
R1 2.5K
2
1
R3 1k
2
1
R4 2.5K
2
1
R2 4.7K
2
1
T3 H1061
T2 C828 T1 C828
T4
C828 T5
C828
2
4
C1 1000U
J1
Vin
R5
0.33
D5
DIOD
DZ 6V
VR 1k
R1 2.5K
2
1
R3 1k
2
1
R4 2.5K
2
1
R2 4.7K
2
1
T3 H1061
T2 C828 T1 C828
T4
C828 T5
C828
2
4
C1 1000U
J1
Vin
R5
0.33
D5
DIOD
DZ 6V
VR 1k
1
2
3
4
Sơ đồ nguyên lý mạch ổn áp tuyến tính dùng transistor
Trang 34 Khối bảo vệ quá dòng
Vai trò từng khối:
1 Khối Chỉnh lưu: bao gồm cầu diode và có thể coi là bao gồm cả tụ
C Khối này chỉnh lưu điện áp xoay chiều đầu vào thành điện áp một chiều, điện áp này được làm phẳng bởi tụ lọc C Như vậy khối chỉnh lưu cấp nguồn điện áp một chiều tương đối phẳng cho mạch
2 Khối Darlinton: bao gồm 3 transistor mắc kiểu darlinton Khối này khuếch đại tín hiệu điều khiển đưa vào chân B của T1
3 Khối phản hồi đầu ra: gồm transistor T4, các điện trở phân áp cho T4, Rc của T4, và diode zener Khối này có tác dụng phản hồi sai lệch đầu ra về để điều khiển khối Darlinton
4 Khối bảo vệ quá dòng điện: gồm transistor T5, diode D5 và điện trở R5 Khối này có tác dụng giảm dòng điện đầu ra khi nó tăng cao, để bảo vệ quá tải hay ngắn mạch cho mạch
3 Nguyên lý hoạt động:
Mạch hoạt động theo nguyên tắc: Điều chỉnh thay đổi điện áp rơi trên
CE của transistor T3 ngược với thay đổi của điện áp ra, để điện áp ra không đổi
Khi mạch hoạt động điện áp cực B của T1 luôn lớn hơn điện áp Zener,
do vậy các transistor T1,2,3 luôn thông, có điện áp rơi trên CE của T3 Điện áp ra bằng điện áp nguồn trừ đi điệp áp rơi này
Cực B của T4 được phân áp nhờ các điện trở R3, R4 và VR; do vậy T4 thông
Khi Ura tăng, UB T4 tăng, dẫn đến UBE T4 tăng, việc này làm giảm UCE T4,
do vậy UC T4 cũng là UB T1 giảm UB T1 giảm làm T1 và do đó cả T2, T3 đều thông kém, tức là UCE tăng
Điện áp rơi trên CE của T3 tăng, việc này làm giảm điện áp ra
Ngược lại, khi điện áp ra giảm, VBE T4 giảm, làm VCE T4 tăng, dẫn đến
VB T1 tăng, làm T1, do đó T2, và T3 thông hơn, dẫn đến VCE T3 giảm Điện áp rơi trên CE của T3 giảm làm tăng điện áp đầu ra
Trang 4Như vậy bằng việc thay đổi VCE của T3 ngược với thay đổi của điện
áp ra, điện áp ra được giữ ổn định
Tính toán các giá trị điện trở:
Các điện trở R3, R4 và VR phân áp cho cực
B của T4 T4 phải làm việc ở chế độ khuếch
đại, do đó VBE của T4 nhỏ, trong khoảng
0,5-0,65 VE của T4 bằng VDZ bằng 6 V
VB T4 = 6,5- 6,65 V
Vra= 9V
→ R4/(R4+R3)= 6.5/9= 722
Chọn R3= 1K được R4= 2.6 KΩ
Ở mạch em chọn R4= 2.5 KΩ và mắc một
biến trở 0-1K nối tiếp
Điện trở R1 cũng tác động tới đầu ra Nhưng
hoàn toàn có thể chỉnh R3, và R4 và giữ
nguyên R1 để được điện áp ra mong muốn,
tuy vậy R1 không được nhỏ quá, cũng không được lớn quá
Có IC T4= β IBT4 và VB T1= VCC – R1.IC T4, nếu R1 quá lớn hoặc quá nhỏ thì sẽ không có giá trị β nào của T4 để VC T4 thỏa mãn được
Ở đây em chọn R1= 2.5 KΩ
Điện áp R2 nối tiếp với DZ không có tác dụng nhiều, tuy vậy nếu lớn quá sẽ làm giảm điện áp của zener, nhỏ quá sẽ làm dòng qua Zener quá lớn Em chọn R2= 4.7 kΩ
Như vậy các giá trị linh kiện
T 4
C 8 2 8
R 3
1 k
2
1
V R
1 k
R 4
2 5 K
2
1
Trang 54 Sơ đồ mạch lắp ráp:
Sơ đồ lắp ráp: mạch ổn áp tuyến tính
5 Kết quả:
Sau một số điều chỉnh các điện trở, cuối cùng em cũng có được đầu ra như mong muốn:
Các số liệu đo được:
Uc Ura UDz UBE ∑1,2,3 UCE T3 UCE T4(V) UBE T4(V)
Trang 6Về mạch bảo vệ:
VCE T5 = 10,54 V
VBE T5 = 0,16 V
Như vậy có nghĩa là T5 chưa thông, mạch chưa quá tải
6 Kết luận:
Mạch ổn áp tuyến tính sử dụng các linh kiện cơ bản như transistor, điện trở
vv là một mạch khá đơn giản, nhưng nó giúp ta hiểu được cơ chế ổn áp, cũng như nắm được cách sử dụng transistor cho các ứng dụng cụ thể