Mạch ổn áp
Trang 1Báo cáo thực tập
Mạch ổn áp
Phần 1 : Mạch ổn áp bù dùng mạch so sánh
1) Sơ đồ nguyên lý của mạch ổn áp
2) Giá trị các linh kiện
I t r ị T
1 :
đ è n khuếch đại công suất H1061 ; T 2 và T 3 : đèn D468
T 4 : IC ổn áp 7812 ; C 1 = C 2 = 100 F/35V
R 1 = 560 ; R 2 = R 4 = 100k ; R 3 = 1/1W ; R 5 1M
R 6 560 ; R 7 100k ; R t 56/5W
3) Tác dụng của các linh kiện
- C 1 , C 2 : hai tụ lọc nguồn một chiều ở đầu vào và đầu ra
- T 1 : khuếch đại công suất ; T 2 : đệm
- T 4 : họ IC ổn áp 7812 có:
+ Chân 1 (IN): nối với nguồn vào
+ Chân 2 (COM): nối đất
+ Chân 3 (OUT): đầu ra có điện áp ổn định +9V
- T 4 : cấp nguồn cho chân 7 của IC
- R 1 : tạo nên điện áp cho chân 3 của IC, phụ thuộc vào điốt DZ
Trang 2- DZ : điốt ổn áp
- R 2 : điện trở hạn chế, cấp nguồn cho chân C của T 2
- R 6 : điện trở chống tự kích, hạn chế điện áp, cấp nguồn cho chân B của
T 2
- Khối T 3 - R 4 - R 5 : bảo vệ
- R 7 : tạo ra điện áp so sánh, cấp nguồn cho chân 2 của IC
- R t : điện trở nhiệt để lấy điện áp ra ổn định
4) Nguyên lý hoạt động của mạch ổn áp
Mạch ổn áp có hồi tiếp hoạt động theo nguyên tắc chung có thể miêu tả bằng sơ đồ khối nh- sau:
Nguồn một chiều vào là nguồn một chiều biến đổi từ (14ữ32)V IC HA17741 là bộ so sánh Chân 3 của IC đ-ợc đ-a vào điện áp chuẩn hay
điện áp lấy mẫu Điện áp này ổn định nhờ T 4 Một phần điện áp ra đ-ợc
đ-a về so sánh với giá trị chuẩn trên Cụ thể, sụt áp từ đầu ra rơi trên điện trở R 7 đ-ợc đ-a về chân 2 của IC, đây là giá trị điện áp so sánh Kết quả so sánh đ-ợc đ-a ra chân qua R 6 hạn chế (hạn chế dòng) gồm T 2 đệm và T 1 khuếch đại công suất vào bộ khuếch đại Sau khi khuếch đại đạt kết quả so sánh sẽ đi qua một phần tử điều khiển Phần tử điều khiển này sẽ thay đổi giá trị tham số của nó (dòng điện hay điện áp) Sự thay đổi đó theo xu h-ớng lân cận giá trị chuẩn ở đây T 1 vừa làm nhiệm vụ khuếch đại công suất vừa đóng vai trò phần tử điều khiển.
ở chế độ U ra ổn định thì tạo ra U d (là chênh lệch điện áp giữa chân
2 và chân 3 của IC) Giả sử khi điện áp ra giảm thì điện áp của R 7 giảm theo điện áp so sánh và nhỏ hơn điện áp chuẩn U d 0 do vậy sẽ có dòng
ra chân 6 (độ lớn của dòng này thể hiện kết quả so sánh), dòng này giảm,
U be của T 1 giảm I ct giảm Nh- vậy sụt áp trên T 1 và R 3 sẽ giảm, U ra sẽ tăng lên bù trừ l-ợng giảm ban đầu tức là U ra ổn định.
Điện áp vào 1
chiều ổn định Phần tử điều khiển Điện áp ra ổn định
Bộ khuếch đại
Bộ so sánh
Điện áp chuẩn
Trang 3Xét khối bảo vệ gồm R 4 ,R 5 , T 3 để tránh quá tải cho các T mắc nối tiếp với tải: Khi dòng quá tải lớn tức là sụt áp trên R t lớn U của R 5 tăng
mà đây chính là U be của T 3 tăng I c T 3 tăng dòng đi vào cực B của T 2 giảm Nh- đã phân tích ở trên, dòng này giảm thì dòng ra tải giảm, sự bù trừ này làm cho I ra không tăng lên quá cao đ-ợc nữa.
Từ sơ đồ nguyên lý ở trên ta thiết kế sơ đồ lắp ráp với yêu cầu sau:
- Chiều ngang: 14 khuyết ; chiều dọc: 8 khuyết
- R1, R2, R3, R4, R5: 2 khuyết nằm dọc thẳng hàng ngang
- T2, T1, T3: 3 khuyết nằm ngang thẳng hàng ngang
- R6: 2 khuyết nằm dọc thẳng hàng dọc với R3
- T4: 3 khuyết nằm ngang thẳng hàng dọc với T2
- DZ C1, R7C2, Rt: 2 khuyết nằm dọc thẳng hàng ngang
Trang 46) Các mức điện áp, giá trị R trong quá trình điều chỉnh các mức điện áp
Theo nguyên lý hoạt động muốn thay đổi các mức điện áp ra ổn
định ta tiến hành điều chỉnh điện áp so sánh Muốn vậy ta thay đổi R 7
- Khi R 7 tăng, U so sánh tăng so với U chuẩn U ra ổn áp tăng
- Khi R 7 giảm, U so sánh giảm so với U chuẩn U ra ổn áp giảm.
Trong mục này ta điều chỉnh R 7 trong phạm vi R 7 100k và U ra
ổn áp cực đại là 9V
Sau khi điều chỉnh ta thu đ-ợc các mức điện áp 6V và 9V nh- sau:
- Mức 7V: R 6 = 760 ; R 7 = 1,12 k
- Mức 9V: R 6 = 560 ; R 7 = 100k
Giá trị cụ thể các mức điện áp 6V và 9V nh- sau:
-Phần 2 : Trả lời các câu hỏi
Câu 1: Nêu nhiệm vụ của điốt tiếp điểm và điốt tiếp mặt? Vẽ mạch điện của 2 loại điốt trên.
Trả lời:
* Điốt tiếp điểm: loại điốt này có diện tích mặtghép rất nhỏ nên có điện dung mặt ghép Co rất nhỏ Vì vậy nó dùng tốt ở tất cả các loại dụng cụ Tuy nhiên do diện tích mặt ghép rất nhỏ nên không cho phép dòng điện lớn đi qua nó cho nên nó không chịu đ-ợc công suất lớn.
Nhiệm vụ của điốt tiếp điểm
- Dùng trong mạch tách sóng: thực chất cũng dùng hiệu ứng chỉnh l-u của điốt nh-ng ở tần số cao
- Trong các mạch điều chế
Trang 5- Trong các mạch trộn tần: máy thu thanh, thu hình, đo l-ờng (cho 2tần số khác nhau cùng tác động vào 1 mạch ở đầu ra có vô số tín hiệu tần số, chọn 1 trong các tần số đó).
- Trong các mạch xung: mạch làm việc với tín hiệu đột biến rất nhanh
* Điốt tiếp điểm: loại điốt này có diện tích mặt ghép t-ơng đối lớn nên
điện dung mặt ghép Co lớn Vì vậy điốt không dùng đ-ợc ở tần số cao Ưu
điểm quan trong của loại điốt này là có thể cho công suất vừa hoặc lớn Nhiệm vụ của điốt tiếp mặt:
- Dùng trong mạch chỉnh l-u
- Dùng trong mạch điều khiển trên cơ sở là khi điốt:
+ Phân cực thuận thì điện trở trong nhỏ nên coi nh- điốt nối tắt + Phân cực ng-ợc thì điện trở trong lớn nên coi nh- điốt hở mạch
- Dùng để thay thế cho điện trở th-ờng trong các mạch cần ổn định chế độ nhiệt khi nhiệt độ thay đổi.
Câu 2: Trong mạch ổn áp học: mạch Darlington làm việc tốt khi U ce (T 2 ) bằng bao nhiêu? Tại sao? Trình bày nguyên lý làm việc.
Trả lời:
Khi mạch Darlington làm việc tốt khi U ce (T 2 ) luôn = 0V Vì ta th-ờng dùng giá trị điện trở R 2 rất lớn do vậy với nguồn cấp nhỏ từ 14V – 32V thì sụt áp qua R 2 là rất lớn làm cho hầu nh- không còn dòng vào chân IC của
T 2
Câu 3: Khi miền tiếp giáp BE(T 2 ) đứt thì U CE (T 1 ) bằng bao nhiêu? Tại sao?
Trả lời:
Do T 2 là transistor phân cực ng-ợc npn đ-ợc mô hình hoá bởi 2 điốt d-ới
đây:
Trang 6Nh- vậy khi đứt miền tiếp giáp BE của T 2 thì
không còn dòng điện ra khỏi chân E nên cũng
không còn dòng I b của T 1 Đầu E của T 1 lúc này
coi nh- đ-ợc nối đất, còn đầu C của T 1 vẫn đ-ợc cung cấp bởi điện áp nguồn.
Vậy : U CE (T 1 ) = U vào
Câu 4: Trong sơ đồ nguyên lý nguồn xung:
- Nêu nhiệm vụ của D 7 ? Khi D 7 bị chập thì xảy ra hiện t-ợng gì?
- Khi nguồn làm việc tốt ta ngắt 1 trong 4 điện trở sau mạch có làm việc không? Tại sao?
Trả lời:
Sơ đồ khối của nguồn xung:
Các linh kiện tham gia bảo vệ:
- Khối 1: gồm cầu chì, triắc(bảo vệ sét đánh hoặc quá áp), C 1 và C 2 là các
tụ bảo vệ Cuộn dây chống nhiễu C n để tránh ảnh h-ởng của các thiết bị khác đến mạch khi hoạt động cùng lúc.
- Khối 2: khối điều chỉnh cầu D 2 có các tụ mắc song song với các điốt bảo
vệ, điện áp 1 chiều sau khi chỉnh l-u rơI trên điện trở C 5
+ Khi U vào từ 80 - 150V thì U C 5 = 150V một chiều
+ Khi U vào từ 110 - 240V thì U C 5 = 300V một chiều nên điện áp rất lớn (do đó tụ C 5 phảI là tụ cao áp)
- Khối STR là khối dao động có đầu 3 là điện áp 1 chiều vào, đầu 1 nối
đất nguồn, đầu 4 vào điều khiển U ra ở đầu 2 là xung đ-ợc đ-a vào các
đầu dây của máy biến áp Các điện trở mắc nối tiếp đ-a vào chân 3 là
điện trở hạn chế hay điện trở mồi Vì U C 5 rất lớn nên để có điện áp vào
đầu 3 nhỏ ng-ời ta sẽ làm sụt áp bởi các điện trở này.
- Khối biến áp xung: xung đ-ợc tạo ra đ-a vào sơ cấp của máy biến áp xung U cảm ứng đ-a sang thứ cấp của máy biến áp, các cuộn thứ cấp này
đ-ợc quấn riêng rẽ đ-a vào 8 đầu ra trên các cuộn dây khác nhau.
Nguồn
Trang 7- Nhiệm vụ của D 7 : D 7 mắc ng-ợc chiều với các điốt khác để lấy ra nguồn
âm Khi D 7 chập mạch vẫn hoạt động bình th-ờng.
- Nguồn xung là loại hồi tiếp có dùng thêm photo quang để có thể điều khiển khối xung STR Vì vây khi ngắt các điện trở hạn chế mạch vẫn hoạt
động bình th-ờng (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ) Thực chất các điện trở này chỉ có nhiệm vụ làm sụt áp để đ-a vào đầu 3 của STR.
Câu 5: Tụ lọc nguồn xung, nguồn dùng biến áp hạ áp đổi cho nhau đ-ợc không?
Trả lời:
* Trong nguồn xung có các nhóm tụ hóa:
- Nhóm tụ bảo vệ và C 1 , C 2 nối cùng với cuộn dây chống nhiễu
- Nhóm tụ dùng san bằng điện áp 1 chiều nối song song với các điện
áp trong chỉnh l-u cầu.
- Tụ lọc tín hiệu xoay chiều C 5
- Các tụ lọc đ-ợc nối với 1 điốt ở cuộn dây thứ cấp cũng có tác dụng lọc tín hiệu.
* Trong nguồn biến áp hạ áp chỉ có tụ hoá lọc nguồn là phẳng tín hiệu do
đó không thể đổi chúng cho nhau.
Câu 6: Vẽ mạch mắc họ 7812, 7905 Điều kiện để 2 IC trên làm việc?
Trả lời:
- Yêu cầu đối với họ 78XX là U vào phải lớn hơn U ra cầu ổn định.
- Yêu cầu đối với họ 7905 là U vào phảI có giá trị âm hơn -5V
** Đánh giá về bài thực tập
Bài thực tập với mạch nguồn ổn áp đã cho em có cơ hội để vận dụng những kiến thức lý thuyết đã học để làm ra một sản phẩm thực tế Từ bài thực tập này em đã rút ra đ-ợc một số kỹ năng thực hành nh- sau:
Trang 8- Chuyển 1 sơ đồ nguyên lý thành sơ đồ lắp ráp sao cho gọn, rõ ràng và dễ hiểu.
- Biết cách hàn chân linh kiện, hàn dây dẫn sao cho mối hàn bang,
đẹp và chắc chắn.
- Tiếp tục hoàn thiện thêm khả năng sử dụng đồng hò vạn năng, biết nhận dạng thêm 1 số loại linh kiện mới
- Biết cách điều chỉnh 1 mạch sao cho đạt đ-ợc yêu cầu đề ra, vì mạch thực tế bao giờ cũng có sai số so với tính toán trên lý thuyết Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Sinh Th-ợng, giáo viên trực tiếp h-ớng dẫn nhóm em đã giúp đỡ nhiệt tình, chu đáo để chúng em hoàn thành bài thực tập này.
