Một mạch điện tương tự:

Ráp mạch nâng áp dùng ic 555 và cuộn cảm L.

Nói đến dao động đa hài, mạch tạo ra tín hiệu dạng xung vuông, chúng ta nghĩ ngay đến ic định thời 555. Trong phần này tôi sẽ ráp mạch nâng áp dùng ic 555 làm mạch tạo xung đóng mở, và cho nâng áp với cuộn cảm L đặt trên chân C của một transistor đóng mở nhanh và sau cùng

cho ổn áp với mạch hồi tiếp điều khiển cho tác động vào chân 4, chân reset của IC 555. Toàn bộ đều cho chạy mô phỏng với trình PSpice tìm kết luận.

1. Chạy mô phỏng PSpice trên mạch dao động với ic 555.

Mạch dùng ic 555 ráp thành mạch dao động tạo xung. Tần số xung lấy theo trị của R9, R10 và tụ C5. Xung ra trên chân số 3 có bờ lên và bờ xuống rất tốt. Để hiểu nguyên lý vận hành của mạch dao động với ic 555, Bạn tìm xem lại các bài trước, tôi đã có trình bày vấn đề này chi tiết hơn.

Bạn click chuột vào dòng này để mở xem

Kết quả phân tích cho thấy:

* Khi mức volt trên chân 2,6 giảm xuống đến mức 1/3 mức áp nguồn thì ngả ra trên chân 3 bậc nhanh lên mức áp cao, lúc này chân 7 hở

masse và tạo điều kiện cho tụ C5 nạp điện, dòng nạp qua điện trở R9, R10, và mức áp trên chân 2,6 đang tăng dần lên.

* Khi mức áp trên chân 2, 6 tăng lên đến mức 2/3 mức áp nguồn thì ngả ra trên chân 3 sẽ giảm nhanh xuống mức áp thấp 0V, lúc này chân 7 cho nối masse và tụ C5 chuyển qua giai đoạn xả điện, dòng xả qua R10 và mức áp trên chân 2/ 6 đang giảm dần xuống.

...Qui trình trên sẽ lập đi lập lại và trên chân số 3 chúng ta sẽ có xung vuông với độ dóc lên xuống rất thẳng và trên chân 2, 6 chúng ta có tín hiệu dạng răng cưa, Bạn xem đồ thị.

Từ đồ thị trên, chúng ta có thể nói được biên độ của tín hiệu, chu kỳ

hiệu. Trong thực tiển, Bạn phải dùng đến máy hiện sóng mới có thể thấy được các tín hiệu trên mạch điện

2. Dùng cuộn cảm L tạo ra xung ứng biên cao để nâng áp

Trong mạch này chúng ta dùng xung vuông ra trên chân 3 của ic 555 làm xung đóng mở transistor Q3. Và cũng giải thích tương tự như các mạch điện trên, mỗi khi transistor Q3 dẫn điện nó bơm điện năng vào cuộn cảm L1 và mỗi khi Q3 ngưng dẫn, từ cuộn cảm L1 sẽ "bung ra" xung ứng có biên độ rất cao, chúng ta cho nắn xung này với diode D2 và cho nạp điện vào tụ ổn áp C3, lúc này trên tụ C3 sẽ có mức áp DC cao. Trong mạch này mức áp ngả ra sẽ tự cân bằng theo điều kiện tải R7.

Sau khi chạy trình PSpice chúng ta có kết quả như đồ thị sau: Bạn thấy mức áp ngả ra tự cân bằng ở mức khoảng 42V, và mức áp này sẽ thay đổi theo trị của điện trở tải.

3. Dùng mạch hồi tiếp để ổn định mức áp DC trên ngả ra

Câu hỏi: Có cách nào định được trước được mức áp ngả ra không? Và tạo ra mức áp ổn định ít bị ảnh hưởng theo trị số của điện trở tải?

Chúng ta sẽ dùng mạch hồi tiếp, cho tác động vào chân số 4 của ic 555 để giữ cho điện áp ngả ra trên tụ C3 lấy theo trị Vz của diode zener. Nguyên lý điều khiển như sau:

* Khi mức áp DC trên tụ C3 còn thấp hơn mức áp Vz=30V của diode zener thì D3 không dẫn điện, vậy Q4 tắt và chân 4 của ic 555 cho ở mức áp cao và ic 555 sẽ dao động liên tục phát ra xung đóng mở mạch, cuộn dây L sẽ liên tục bơm điện năng vào tụ C3, mức volt DC trên tụ C3 tăng lên cao.

* Khi mức áp DC trên tụ C3 lên cao quá mức áp 30V thì diode zener D3 sẽ dẫn điện, nó làm cho Q4 bão hòa, chân 4 của ic 555 sẽ bị đặt ở mức 0V, lúc này ic 555 sẽ tạm tắt dao động, cuộn dây L ngưng bơm điện năng vào tục C3.

* Do tụ C3 liên tục xả dòng qua điện trở tải, nên mức áp DC trên tụ C3 sẽ giảm dần xuống, khi mức áp trên tụ C3 giảm xuống dưới mức 30V thì diode zener lại ngưng dẫn và Q4 lại tắt, chân 4 của ic 555 lại cho lên mức áp cao và ic 555 lại dao động trở lại, và như vậy cuộn dây L1 lại cho bơm điện năng vào tụ C3.

Qui trình trên lập đi lập lại và giữ cho mức áp DC ngả ra trên tụ C3 được ổn định và định trước theo mức áp Vz của diode zener.

Dùng PSpice cho phân tích mạch trên, chúng ta thấy đường biểu diễn xem trên chân 3 của ic 555 đã nói lên đúng nguyên lý hoạt động của mạch, đúng theo những gì chúng ta đã biết.

Nhìn vào đường biểu diễn lấy trên chân số 3 của ic 555, Bạn có thể nói được diễn tiến của mạch theo trục thời gian t, nói một cách định lượng và chính xác, đó chính là cái "tuyệt dời" của trình PSpice. Vì vậy dân điện tử nhà nghề rất thích dùng PSpice để tìm hiểu các mạch điện lạ, trước khi có ý định bỏ tiền bỏ công ra mua các linh kiện về để lắp ráp các loại mạch điện này.

Mục lục