Đồ án 1 Mạch nguồn thay đổi từ 030V dòng từ 5A trở lên

Đồ án môn học 1 thiết kế mạch nguồn thay đổi từ 030V, dòng ngõ ra đạt 5A trở lên có bảo vệ quá dòng, quá áp sử dụng IC ổn định dòng và áp LM723 có đính kèm mạch layout. ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu nhà trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM đã tạo điều

kiện tốt nhất cho em học tập và nghiên cứu

Khoa Điện-Điện tử, thư viện trường đã cung cấp giáo trình và nhiều tài liệu

tham khảo cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu môn học

Sự hướng dẫn và giúp đỡ chi tiết tận tình của thầy giáo Th.s Trương Ngọc

Anh cùng một số thầy cô giáo khoa Điện tử đã tận tình giảng giải và phân tích rõ

về những vấn đề thắc mắc trong quá tình nghiên cứu và thi công làm mạch

Cảm ơn các bạn và anh chị khóa trước đã nhiệt tình giúp đỡ

Mặc dù rất cố gắng trong quá trình tìm hiểu nhưng do kiến thức còn hạn chế

nên không tránh khỏi những sai sót Em rất mong được sự góp ý, nhận xét đánh

giá về nội dung cũng như hình thức trình bày của các thầy cô về Đồ án của em để

em biết và hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TP.HCM, Ngày… tháng… năm 2014

Giáo viên hướng dẫn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii

MỤC LỤC iii

MỤC TIÊU, PHÂN TÍCH YÊU CẦU NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 1

1 Mục tiêu 1

2 Yêu cầu và nhiệm vụ của đề tài 1

3 Phương pháp thực hiện 1

CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP 2

1.1 LỜI MỞ ĐẦU 2

1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 3

1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 3

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN MỘT CHIỀU 4

2.1.1 Khái niệm 4

2.1.2 Sơ đồ và chức năng các khối của một bộ nguồn cơ bản 4

2.2 CHI TIẾT KHỐI NGUỒN 5

2.2.1 Biến áp nguồn 5

2.2.2 Chỉnh lưu 5

2.2.2.1 Mạch chỉnh lưu cầu 5

2.2.3 Lọc các thành phần nguồn điện ra tải 6

2.2.3.1 Lọc bằng tụ điện 7

2.2.3.2 Lọc bằng cuộn cảm 8

2.2.3.3 Bộ lọc hình hình L ngược và hình  8

2.2.3.4 Bộ lọc cộng hưởng 9

2.2.4 Ổn định điện áp 10

2.2.4.1 Nguyên tắc mạch ổn áp có hồi tiếp 10

2.2.4.2 Bộ ổn áp tuyến tính IC 13

2.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LINH KIỆN SỬ DỤNG 14

2.3.1 KHÁI NIỆM VỀ IC 14

2.3.2 CÁC LINH KIỆN CẦN DÙNG 14

2.3.2.1 IC ổn áp LM723 14

2.3.2.2 Transistor công suất 2N3055 22

2.3.2.3 Transistor 2N2222A 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG 28

3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 28

3.1.1 Sơ đồ khối của hệ thống 28

3.1.2 Thiết kế chi tiết từng khối 29

3.1.2.1 Khối biến áp 29

3.1.2.2 Khối chỉnh lưu 29

3.1.2.3 Bộ lọc nguồn 30

3.1.2.4 Khối ổn định điện áp một chiều và bảo vệ quá dòng 30

3.1.2.5 Khối nâng dòng 32

3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH 34

3.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM 35

3.3.1 Mạch nguyên lý mô phỏng bằng proteus 35

3.3.2 Mạch in 37

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38

4.1 KẾT LUẬN – KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 38

4.1.1 Kết luận 38

4.1.2 Kết quả đạt được 38

4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ ĐỀ NGHỊ 39

4.2.1 Hướng phát triển 39

4.2.2 Đề nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

MỤC TIÊU, PHÂN TÍCH YÊU CẦU NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG

2 Yêu cầu và nhiệm vụ của đề tài

Thiết kế một mạch nguồn một chiều có ngõ ra thay đổi từ 0V đến 30 V, dòng điện 5A, có khả năng bảo vệ quá áp, quá dòng sử dụng các linh kiện có sẵn trên thị trường, thi công phân tích nguyên lí hoạt động của mạch Từ đó đưa vào thực tế

3 Phương pháp thực hiện

Trước hết phải phân tích yêu cầu của đề tài được giao Nắm bắt rõ được mục đích và yêu cầu của đề tài Để từ đó có cơ cở bắt tay vào tìm tòi và sưu tầm mạch của một số anh chị khóa trước cũng như tìm hiểu thêm trên mạng internet để từ đó làm cơ sở cho việc xây dựng và thiết kế đề tài cho mình Khi có cơ sở thì bắt tay vào công việc xây dựng lên mạch trên mô hình vừa tìm hiểu, chọn lọc và thiết kế theo nhiều phương án để tìm ra phương án tối ưu nhất cho việc thiết kế và thi công sau này

Sau khi đã xây dựng mạch chạy được trên mô hình thì bắt tay vào xây dựng mạch thực tế sao cho hiệu quả kinh tế nhất

CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP

1.1 LỜI MỞ ĐẦU

Như chúng ta thấy các ngành kĩ thuật công ngiệp giờ đây đang rất phát triển,

nhất là ngành kĩ thuật điện tử đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực khoa

học kĩ thuật do đó chúng ta cần phải có những hiểu biết, nắm rõ, và biết cách

vận dụng nó trong đời sống thực tiễn Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa

học công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ được ứng dụng rộng rãi trong

hầu hết các lĩnh vực kinh tế-xã hội cũng như đời sống Trong tất cả các thiết

bị điện tử vấn đề nguồn cung cấp là một vấn đề quan trọng nhất quyết định

đến sự làm việc ổn định của hệ thống Hầu hết các thiết bị điện tử đếu sử

dụng các nguồn điện một chiều được ổn áp với độ chính xác và ổn định cao

Hiện nay kỹ thuật chế tạo các nguồn điện ổn áp cũng đang là một khía cạnh

đang được nghiên cứu và và phát triển với mục đích tạo ra các khối nguồn

có công suất lớn, độ ổn định, chính xác cao, kích thước nhỏ

Từ tầm quan trọng trong ứng dụng thực tế của nguồn điện một chiều ổn áp

và củng cố lại kiến thức đã được học và áp dụng thực hành trong thực tế, nên

em đã chọn đề tài: “Thiết kế bộ nguồn có ngõ ra điều chỉnh được từ 0V

đến 30V/5A” để qua đó tìm hiểu kĩ hơn về nguyên lý hoạt động của các

mạch nguồn đồng thời củng cố thêm trong thiết kế các mạch điện tương tự

TP.HCM, Ngày 01 tháng 05 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Cao Vũ Bảo

1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Ngày nay, các thiết bị điện tử đã và đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực đời sống phục vụ nhu cầu con người Một phần quan trọng không thể thiếu trong các mạch điện tử hiện nay để giúp các thiết

bị và linh kiện điện tử hoạt động đó là nguồn nuôi, đây là vấn đề quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt động ổn định của cả hệ thống Hầu hết các thiết bị điện tử đều hoạt động với các nguồn điện một chiều được ổn áp với độ chính xác và ổn định cao Hiện nay kỹ thuật chế tạo các nguồn điện ổn áp cũng là một khía cạnh đang được nghiên cứu và phát triển với mục đích tạo ra khối nguồn có công suất lớn, độ ổn định, chính xác cao, kích thước nhỏ

Từ tầm quan trọng trong ứng dụng thực tế của nguồn điện một chiều ổn

áp và củng cố lại kiến thức đã được học và áp dụng thực hành trong thực tế,

nên em đã chọn đề tài: “Thiết kế bộ nguồn có ngõ ra điều chỉnh được từ

0V đến 30V/5A” để qua đó tìm hiểu kĩ hơn về nguyên lý hoạt động của các

mạch nguồn đồng thời củng cố thêm trong thiết kế các mạch điện tương tự

1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Thiết kế mạch nguồn có điện áp ngõ ra điều chỉnh được từ 0V đến 30V,

có dòng ngõ ra đạt 5A Có khả năng bảo vệ quá áp, quá dòng sử dụng IC số LM723 và các linh kiện có sẵn trên thực tế thi công và phân tích nguyên lý hoạt động của mạch

BIẾN ÁP

MẠCH CHỈNH LƯU

BỘ LỌC

ỔN ĐỊNH MỘT CHIỀU

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN MỘT CHIỀU

2.1.1 Khái niệm

Nguồn một chiều có nhiệm vụ cung cấp năng lượng một chiều cho các

mạch và các thiết bị điện tử hoạt động Năng lượng một chiều của nó tổng

quát được lấy tử nguồn xoay chiều của lưới điện thông qua một quá trình

biến đổi được thực hiện trong nguồn một chiều

Yêu cầu đối với loại nguồn này là điện áp ra ít phụ thuộc vào điện áp ngõ

vào và nhiệt độ Để đạt được yêu cầu đó cần phải dùng các mạch ổn định (ổn

áp, ổn dòng) Các mạch cấp nguồn cổ điển thường dùng biến áp nên kích

thước và trọng lượng của nó khá lớn Ngày nay người ta có xu hướng dùng

các mạch cấp nguồn không có biến áp

2.1.2 Sơ đồ và chức năng các khối của một bộ nguồn cơ bản

Sơ đồ khối của một mạch nguồn hoàn chỉnh được biểu diễn như sau:

I R

U 1 ~ U 2 ~ U T U O1 U O2 R T

Hình 1.1: Sơ đồ khối của một bộ nguồn hoàn chỉnh

có giá trị thích hợp với yêu cầu

Tùy theo yêu cầu và điều kiện cụ thể mà bộ chỉnh lưu có thể mắc theonhững

sơ đồ khác nhau và dùng các van chỉnh khác nhau Bộ chỉnh lưu công suất vừa và lớn thường dùng mạch chỉnh lưu ba pha Dưới đây ta sẽ khảo sát từng khối nêu trong bộ nguồn một chiều

2.2 CHI TIẾT KHỐI NGUỒN

2.2.1 Biến áp nguồn

Biến áp nguồn làm nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều của mạng điện thành điện áp xoay chiều có trị số cần thiết với mạch chỉnh lưu và ngăn cách mạch chỉnh lưu với mạng điện xoay chiều về một chiều

Hình 1.2: Biến áp nguồn

2.2.2 Chỉnh lưu

Các phần tử tích cực dùng để chỉnh lưu là các phần tử có đặc tuyến Volt-Ampe không đối xứng sao cho dòng điện đi qua nó chỉ đi qua một chiều Người ta dùng chỉnh lưu Silic, để có công suất nhỏ hoặc trung bình cũng có thể dùng chỉnh lưu Selen Để có công suất ra lớn (>100W) và có thể chỉnh điện áp ra tùy ý, người ta dùng Thyristor để chỉnh lưu

Các sơ đồ chỉnh lưu thường gặp là chỉnh lưu nữa chu kỳ, sơ đồ chỉnh lưu hai nữa chu kỳ, sơ đồ chỉnh lưu cầu mà trong đó sơ đồ chỉnh lưu cầu có nhiều ưu điểm hơn cả

Mạch chỉnh lưu phải có hiệu suất (tỉ số giữa công suất ra và công suất hữu ích ở đầu vào) cao, ít phụ thuộc vào tải và độ gợn sóng của điện áp ra nhỏ

khi không tải: Ur = U2 – 2Un nghĩa là nhỏ hơn chút ít so với điện áp ra trong

sơ đồ cân bằng vì ở đây luôn có hai diode mắc nối tiếp

Hình 1.3: Mạch chỉnh lưu cầu

có anode dương nhất và cathode âm nhất mở, cho dòng điện một chiều qua

R, cặp diode còn lại khóa và chịu một điện áp ngược cực đại bằng biên độ

U2m Ví dụ ứng với nữa chu kỳ dương của U2, cặp diode D1D3 mở, D2D4 khóa

Rõ ràng điện áp ngược dặt lên van lúc khóa có giá trị bằng một nữa so với

sơ đồ chỉnh lưu cân bằng đã xét trên, đây là ưu điểm quan trọng nhất của sơ

đồ cầu Ngoài ra kết cấu thứ cấp của biến áp nguồn đơn giản hơn

Trong sơ đồ 1.3 nếu nối đất điểm giữa biến áp và mắc thêm tải ta có mạch chỉnh lưu có điện áp ra hai cực tính như hình 1.4 Đây thực chất là hai mạch chỉnh lưu cân bằng

Hình 1.4: Chỉnh lưu điện áp ra hai cực tính

2.2.3 Lọc các thành phần nguồn điện ra tải

Trong các mạch chỉnh nói trên điện áp hay dòng điện ra tải tuy có cực không đổi, nhưng các giá trị của chúng thay đổi theo thời gian một cách chu

kỳ, gọi là sự đập mạch (gợn sóng) của điện áp hay dòng điện sau chỉnh lưu Một cách tổng quát khi tải thuần trở, dòng điện tổng hợp ra tải là:

vô ích và gây nhiễu loạn cho sự làm việc của tải

so với mạch chỉnh lưu nửa chu kì, thành phần sóng hài cơ bản (n=1) bị triệt tiêu chỉ còn các sóng hài bậc từ n=2 trở lên Vì vậy mạch chỉnh lưu hai nữa chu kỳ có tác dụng lọc bớt sóng hài

𝐾𝑝 =Biên độ sóng hài lớn nhất của 𝑖𝑡 (ℎ𝑎𝑦 𝑢𝑡 )

Gía trị trung bình của 𝑖𝑡 (ℎ𝑎𝑦 𝑢𝑡 )

một lượng nhỏ sóng hài bậc thấp Việc tính toán hệ số đập mạch của bộ lọc dẫn tới kết quả:

t P

CR K

nhỏ sóng hài.Đó chính là tác dụng lọc của cuộn L

Giá trị của cuộn cảm L càng lớn thì tác dụng càng tăng, tuy nhiên cũng không nên dùng L quá lớn, vì khi điện trở một chiều của cuộn L lớn, sụt áp một chiều trên nó tăng và hiệu suất của bộ chỉnh lưu giảm

2.2.3.3 Bộ lọc hình hình L ngược và hình 

Các bộ lọc này sử dụng tổng hợp tác dụng của cuộn cảm L và tụ C để lọc, do đó các sóng hài càng giảm nhỏ và dòng điện ra tải (hay điện áp trên tải) càng ít nhấp nhô Để tăng tác dụng lọc có thể mắc nối tiếp 2 hay 3 mắt

lọc hình  với nhau.Khi đó dòng điện và điện áp ra tải gần như bằng phẳng hoàn toàn

Hình 1.7: Lọc hình L ngược

Trong một số trường hợp để tiết kiệm và giảm kích thước, trọng lượng của bộ lọc ta có thể thay cuộn cảm L bằng R trong mắt lọc hình L ngược hay

suất và chất lượng của bộ lọc thấp hơn dùng cuộn L Thường người ta chọn

tần số cộng hưởng của nó Ngoài ra tụ C2 còn có tác dụng lọc thêm

Hình 1.9: Các bộ lọc cộng hưởng

Hình 1.9.b biểu diễn bộ lọc cộng hưởng dùng mạch cộng hưởng nối tiếp

trở kháng của nó rất nhỏ nên nó ngắn mạch các sóng hài có tần số bằng hay gần bằng tần số cộng hưởng.Ngoài ra cuộn L còn có tác dụng lọc thêm

2.2.4 Ổn định điện áp

Nhiệm vụ ổn định điện áp (gọi tắt là ổn áp) một chiều ra tải khi điện áp

và tần số điện lưới thay đổi, khi tải biến đổi (nhất là đối với bán dẫn) rất thường gặp trong thực tế.Điện trở ra của bộ nguồn cung cấp yêu cầu nhỏ, để hạn chế sự ghép ký sinh giữa các tầng, giữa các thiết bị cùng chung nguồn chỉnh lưu

Việc ổn định điện áp xoay chiều có nhiều hạn chế nhất là khi điện áp lưới thay đổi nhiều.Dùng bộ ổn áp một chiều bằng phương pháp điện tử được sử dụng phổ biến hơn đặc biệt khi công suất ra tải yêu cầu không lớn và tải tiêu thụ trực tiếp điện áp một chiều

Các dạng bộ ổn áp trên thực tế được chia làm ba loại chính: ổn áp kiểu tham số (ổn áp dùng điốt Zener), ổn áp kiểu bù tuyến tính (mạch ổn áp có hồi tiếp) và ổn áp xung

Trong phạm vi của đồ án này chúng ta chỉ xét đến mạch ổn áp có hồi tiếp với nguyên tắc thực hiện các sơ đồ ổn áp có hồi tiếp, phân loại và một số loại

Để nâng cao chất lượng ổn định, người ta dùng bộ ổn áp kiểu bù tuyến tính (còn gọi là ổn áp so sánh hoặc ổn áp có hồi tiếp) Nguyên tắc làm việc

của các sơ đồ ổn định có hồi tiếp được biểu diễn như sau

Hình 1.10: Sơ đồ khối minh họa nguyên tắc làm việc của các

mạch ổn định có hồi tiếp

Trong mạch này, một phần điện áp (dòng điện) ra được đưa về so sánh với một giá trị chuẩn.Kết quả so sánh được khuếch đại lên và đưa đến phần

tử điều khiển Phần tử điều khiển thay đổi tham số làm cho điện áp (dòng

điện) ra trên nó thay đổi theo xu hướng tiệm cận đến giá trị chuẩn

Hình sau minh họa phương pháp lấy tín hiệu đưa về mạch so sánh khi ổn

ápvà ổn dòng

Hình 1.11: Cách lấy tín hiệu đưa về bộ so sánh

a Khi ổn áp b Khi ổn dòng

Có thể thấy rằng, tất cả các nguồn áp (Ri <<) và nguồn dòng (Ri >> )

được thực hiện theo phương pháp hồi tiếp, đều là những mạch ổn áp hoặc ổn

dòng Tuy nhiên do yêu cầu về mặt công suất nên, nên trong các sơ đồ ổn áp

PHẦNTỬ ĐIỀU KHIỂN

BỘ KHUẾCH ĐẠI

BỘ SO SÁNH

(Điện áp một chiều chưa ổn định)

Điện áp đưa về bộ

so sánh

Điện áp đưa về bộ

so sánh

hoặc ổn dòng còn có thêm một bộ khuếch đại công suất mắc trong mạch hồi tiếp

Tùy theo phương pháp cấu trúc, các sơ đồ ổn định có hồi tiếp được chia thành hai loại cơ bản: ổn định song song và ổn định nối tiếp

Sơ đồ khối bộ ổn áp kiểu song song được cho ở hình 1.12.a, nguyên lý làm việc của loại sơ đồ này như sau: Phần tử điều chỉnh D điều tiết dòng điện

hướng bù lại: U2 = U1 - URd, do đó điện áp ra tải được giữ không đổi Bộ tạo

lệch giữa chúng được khuếch đại nhờ khối khuếch đại Y Điện áp ra của Y

Hình 1.12: a Sơ đồ khối bộ ổn áp mắc song song

b Sơ đồ khối bộ ổn áp mắc nối tiếp

Hình 1.12.b biểu thị sơ đồ khối bộ ổn áp bù mắc nối tiếp, trong đó phần

tử điều chỉnh D được mắc nối tiếp với tải, do đó dòng điện chạy qua tải cũng gần bằng dòng điện chạy qua D Nguyên lý họat động của bộ ổn áp dựa trên

sự biến đổi điện trở trong của phần tử điều chỉnh D theo mức độ sai lệch của điện áp ra (sau khi đã được so sánh và khuếch đại) Ví dụ do nguyên nhân

lệch sẽ tác động vào phần tử điều chỉnh D làm cho điện trở của nó biến đổi

a

b

theo chiều hướng là Uđc trên hai cực của D bù lại sự biến đổi của U1 Khi đó

ta có U2 = U1 - Uđc do có sự biến đổi cùng chiều giữa U1 và Uđc, U2 sẽ ổn định hơn

Trong hai sơ đồ trên, phần tử điều chỉnh gây ra tổn hao chủ yếu về năng lượng trong bộ ổn áp và làm cho hiệu suất của bộ ổn áp không vượt quá được 60%

Trong sơ đồ mắc song song, công suất tổn hao chủ yếu xác định bằng

nênhiệu suất cao hơn và nó được dùng phổ biến hơn

Ưu điểm của sơ đồ song song là không gây nguy hiểm khi quá tải vì nó ngắn mạch đầu ra.Sơ đồ nối tiếp yêu cầu phải có thiết bị bảo vệ vì khi quá tải, dòng qua phần tử điều chỉnh và qua bộ chỉnh lưu sẽ quá lớn gây nên hỏng phần tử điều chỉnh hoặc biến áp

2.2.4.2 Bộ ổn áp tuyến tính IC

Để thu nhỏ kích thước cũng như chuẩn hóa các các tham số của các bộ ổn

áp một chiều kiểu bù tuyến tính người ta chế tạo chúng dưới dạng vi mạch, nhờ đó việc sử dụng cũng dễ dàng hơn Các bộ IC ổn áp trên thực tế cũng bao gồm các phần tử chính là bộ tạo điện áp chuẩn, bộ khuếch đại tín hiệu sai lệch, transistor điều chỉnh, bộ hạn dòng

Các IC ổn áp thường đảm bảo dòng ra khoảng từ 100mA đến 1,5A điện

áp tới 50V, công suất tiêu tán khoảng 500 - 800 mW.Hiện nay người ta cũng chế tạo các IC ổn áp cho dòng tới 10A Các loại IC ổn áp điển hình thường

LM 337, LM 2576…

Tùy thuộc vào tham số kỹ thuật như điện áp ra, dòng ra, hệ số ổn định điện áp, khả năng điều chỉnh điện áp ra, dải nhiệt độ làm việc, nguồn cung cấp, độ ổn định theo thời gian.v.v.mà người ta chế tạo ra nhiều loại khác nhau

2.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LINH KIỆN SỬ DỤNG

2.3.1 KHÁI NIỆM VỀ IC

IC (Intergrated – Circuit) là một mạch điện tử mà các thành phần tác

động và thụ động, được chế tạo kết tụ trong hoặc trên một đế (Subtrate) hoặc không tách rời nhau được Đế này có thể là một phiến bán dẫn (hầu hết là Si) hoặc một phiến cách điện

Một IC thường có kích thước dài rộng cỡ vài trăm micrô được đựng trong một vỏ bằng kim loại hoặc bằng plastic Những IC như vậy thường là một

bộ phận chức năng (Function device) tức là một bộ phận có khả năng thực hiện một chức năng điện tử nào đó.Sự tích hợp (Integration) các thành phần của mạch điện tử cũng như các bộ phận cấu thành của một hệ thống điện tử vẫn là hướng tim tòi và theo đuổi từ lâu trong nghành điện tử Nhu cầu của

sự kết tụ phát minh từ sự kết tụ tất nhiên của các mạch và hệ thống điện tử theo chiều hướng từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến lớn, từ tấn số thấp (tốc độ chậm) đến tần số cao (tốc độ nhanh) sự tiến triển này là hậu quả tất yếu của nhu cầu ngày càng tăng trong việc xử lý lượng tin tức (Information) ngày càng nhiều của xã hội phát triển

thường được dùng để kéo dòng lên là các transistor như: 2N3055 hoặc MJ2955, trong đồ án môn học này em sử dụng transistor 2N3055

 Hình ảnh về LM723:

Hình 1.13 Hình dạng LM723

 Sơ đồ chân của IC ổn áp LM723

Hình 1.14 Sơ đồ chân của IC ổn áp LM723

 Chức năng các chân của IC ổn áp LM723

- Chân 5 là ngõ vào không đảo của tầng khuyếch đại so áp

- Chân 4 là ngõ vào đảo của tầng khuyếch đại so áp

- Chân 2 và chân 3 là chân B và chân E của transistor dùng làm mạch bảo vệ tránh quá dòng

- Chân 11 là ngõ ra lấy trên chân C của transistor

- Chân 10 là ngõ ra lấy trên chân E của transistor

- Chân 13 là ngõ ra của tầng so áp và cũng là chân B của transistor nó có tác dụng tạo hồi tiếp cho tầng so áp, và cũng dược dùng làm mạch ngắt áp của mạch bảo vệ quá dòng

- Chân 1 và chân 8 thường bỏ trống

 Sơ đồ nguyên lý của LM723

Hình 1.15 Sơ đồ mạch nguyên lý của IC ổn áp LM723

 Giá trị ngưỡng hoạt động của LM723

Hình 1.16 Ngưỡng hoạt động của LM723

LM723 hoạt động ở những giá trị tối đa được giới hạn trên hình 1.16, với điện áp vào tối đa là 40V, dòng ngõ ra trên chân số 10 đạt 150mA, IC hoạt động ở khoảng nhiệt độ từ -65 đến 150 độ C Khi các giá trị hoạt động cung cấp cho IC vượt quá giới hạn trên thì sẽ gây ra cự cố cho IC cũng như ảnh hưởng đến mạch liên quan

 Đặc tính của LM723

Hình 1.17 Đặc tính của LM723

 Đặc tính của LM723C

Hình 1.18 Đặc tính của LM723C

 Hoạt động của IC ổn áp LM723

IC ổn áp LM723 là một mạch tích hợp điều chỉnh điện áp khá thông dụng hiện nay, mạch gồm một khối tạo điện áp so sánh hay điện áp tham khảo (Vref), khối khuyếch đại sai lệch điện áp sử dụng các opamp và cuối cùng là chuỗi các transistor tích hợp bên trong Để trình bày chi tiết về hoạt động của

IC ổn áp LM723 ta dùng một mạch ví dụ sau:

Hình 1.19 Mạch điều chỉnh điện áp dùng IC LM723

Khi cấp nguồn V1 cho mạch thì mạch so sánh điện áp sẽ cung cấp một điện áp so sánh thường là Vref = 7.15(V) khi dùng LM723 Điện áp từ chân ngõ vào không đảo (chân số 5) của IC được chia từ điện áp tham khảo Vref qua điện trở R1 và R4 Mạch tạo thành từ điện trở R1, R3 và tụ C1 sẽ có chức năng như là mạch khởi động mềm đó là giúp tăng từ từ điện áp ban đầu Vì

mạch bảo vệ dòng sẽ kiểm soát những thay đổi một cách tức thời có thể ảnh hưởng đến mạch Bằng việc sử dụng điện trở R8 và R9 thì điện áp ngõ ra được cấp đến chân ngõ vào đảo của mạch khuyếch đại sai lệch (chân 4)

Khi điện áp ngõ vào đảo (chân 4) thấp hơn điện áp ngõ vào không đảo thì điện áp ngõ ra của phần khuyếch đại sai lệch sẽ tạo ta trạng thái ON cho các

còn trạng thái của diode D là OFF và điện áp qua cuộn dây là: