V CEP= CEmax CEmin
Chương 6: Mạch ưn áp mĩt chiều
Băi giảng môn Kỹ thuỊt điện tử
Chương 6: Mạch ưn áp mĩt chiều
Mạch ưn áp mĩt chiều cờ nhiệm vụ ưn định điện áp mĩt chiều ị đèu ra của mạch khi điện áp mĩt chiều ị đèu vào mạch thay đưi trong mĩt phạm vi cho phép.
Mạch ưn áp mĩt chiều thướng đƯt sau bĩ chỉnh lưu và lục. 6.1.ĐƯc tuyến V-A. Tính chÍt ưn áp của diod Zener:
Ký hiệu của Diod Zener
Hình 6.1. ĐƯc tuyến V-A của Diod Zener
Các tham sỉ cơ bản của Diod Zener:
Điện áp ưn định VZ: là điện áp ngược đo được trên hai đèu DZ khi DZ được phân cực nghịch với dòng ch ảy qua DZ là IZ sao cho IZmin<IZ<IZmax.
Nếu IZ<IZmin thì DZ không cờ tính ưn áp, nếu IZmax<IZ thì DZ sẽ bị hõng.
Tính chÍt ưn áp của diod Zener là khi điện áp tren DZ đạt đến giá trị đánh thủng VZ , dòng qua DZ biến thiên từ IZmin đến IZmax thì điện áp trên DZ vĨn không đưi và bằng VZ.
6.2. Các loại mạch ưn áp:
Nguơn ưn áp DC được phân thành hai loại là ưn áp tuyến tính và ưn áp xung. ưn áp tuyến tính cờ hiệu suÍt thÍp, tèm biến thiên điện áp vào hẹp, đĩ ưn định điện áp ngđ ra không cao, nhưng mạch thiết kế đơn giản.
IZmax IZmin ID Nghịch ThuỊn -VZ V VD D2 DIODE ZENER
Chương 6: Mạch ưn áp mĩt chiều
Băi giảng môn Kỹ thuỊt điện tử
6.2.1. ưn áp tuyến tính :
Hình 6.2.Mạch ưn áp song song dùng Diod Zener
Tác dụng linh kiện:
DZ: Diod Zener làm nhiệm vụ ưn áp.
Ri: điện trị dùng để điều chỉnh sự thay đưi của điện áp đèu vào Rt: điện trị tải
Nguyên lý làm việc:
Ta cờ Ii=IZ+It( định luỊt Kirchhop I) VV=VRi+VZ( định luỊt Kirchhop II)
Nếu VV thay đưi thì dòng IZ cũng thay đưi nhưng nếu thiết kế sao cho IZminIZIZmax thì VZ=const
Khi tải tiêu thụ dòng thÍp IL=ILmin, dòng Ii chủ yếu chảy qua DZ. Ngược lại, khi tải tiêu thụ dòng cực đại IL=ILmax, dòng qua DZ sẽ tỉi thiểu.
Như vỊy khi chụn Ri phải đảm bảo hai điều kiện sau:
Khi dòng tải cực đại IL=ILmax, dòng qua DZ là IZ>Imin để DZ vĨn ưn định điên áp VZ
Khi dòng tải cực tiểu IL=ILmin, dòng qua DZ là IZ<Imax để DZ không bị phá hõng vì vượt quá công suÍt tiêu tán cho phép.
Khi hị tải, IL=0, IL=Ii, nghĩa là lúc đờ DZ tiêu thụ dòng cực đại. Do đờ linh kiện ưn áp DZ phải gánh hèu như toàn bĩ dòng vào trong trướng hợp này.
6.2.2. Mạch ưn áp thực hiện theo nguy ên lý bù:
Mạch ưn áp thực hiện theo nguyên lý bù là mạch ưn áp cờ hơi tiếp nhớ lÍy điện áp mĨu ị ngđ ra đưa về so với điện áp chuỈn bằng linh kiện khuếch đại sai biệt.
Sơ đơ khỉi: Điện áp vào chưa ưn định Vi Phèn tử điều chỉnh Kh. đại
sai lệch LÍy điệnáp mĨu Tạo điện áp chuỈn Điện áp ra ưn định Vo LÍy điện áp mĨu VS Vi Ii Vo It Ri D2 Rt IZ
Chương 6: Mạch ưn áp mĩt chiều
Băi giảng môn Kỹ thuỊt điện tử
Mạch tạo điện áp chuỈn:
Cờ nhiệm vụ tạo ra mĩt mức điện áp không đưi VR(Reference), nờ chính là cơ sị cho việc ưn áp, điện áp ngđ ra Vo sẽ bị điều khiển bịi điện áp chuỈn.
Mạch lÍy điện áp mĨu:
Cờ nhiệm vụ lÍy mĩt phèn điện áp ngđ ra, điện áp này gụi là VS(sample) bằng hay gèn bằng mức điện áp chuỈn.
Mạch khuếch đại sai lệch:
Cờ nhiệm vụ so sánh mức điện áp mĨu VSvới mức điện áp chuỈn VR. Điện áp ra sau mạch khuếch đại sai lệch dùng để thay đưi trạng thái dĨn điện của phèn tử điều chỉnh.
Phèn tử điều chỉnh:
Phèn tử điều chỉnh thướng là linh kiện điện tử công suÍt.
Tuỳ theo cách thiết kế phèn tử điều chỉnh mà cờ các loại mạch ưn áp sau: Mạch ưn áp tuyến tính nỉi tiếp: cờ phèn tử điều chỉnh mắc nỉi tiếp với tải ngoài.
Mạch ưn áp tuyến tính song song: mạch này cờ phèn tử điều chỉnh mắc song song với tải ngoài.
Mạch ưn áp xung:
Trong mạch này, phèn tử điều chỉnh làm việc theo chế đĩ đờng mị. Ta xét mạch ưn áp tuyến tính cờ phèn tử điều chỉnh mắc nỉi tiếp với tải:
Sơ đơ mạch:
Hình 6.3.Mạch ưn áp tuyến tính theo nguyên lý bù dùng Diod Zener
Tác dụng linh kiện: DZ: tạo điện áp chuỈn.
R2, R3 : lÍy điện áp từ Vo phân cực cho Q1.
Q2: phèn tử điều khiển dùng để so sánh điện áp hơi tiếp với điện áp chuỈn và khuếch đại sai lệch đờ.
Q1: BJT công suÍt dùng để điều ch ỉnh điện áp ra theo điện áp vào.
Vcc D2 Vi R1 Vo IB1 Rt IB1+IZ IZ R2 Q1 Q2 R3 IC2
Chương 6: Mạch ưn áp mĩt chiều
Băi giảng môn Kỹ thuỊt điện tử
Nguyên lý hoạt đĩng:
Khi đờng mạch, Q1dĨn nên Q2dĨn. Ta cờ V0=Vi-VCE1
Giả sử Vi tăng, V0 tăng tức thới, nên điện áp lÍy mĨu VS tăng. Điện áp VS cũng chính là điện áp đưa vào cực nền B của Q2nên Q2 dĨn mạnh, nên VCE2 giảm, Q1
dĨn yếu nên VCE1tăng, nên V0giảm theo. Giải thích tương tự khi UVgiảm.
Ta tính được điện áp ra
6.3. Các vi mạch ưn áp DC tuyến tính:
Chúng được sử dụng rÍt rĩng rãi do các ưu điểm như tích hợp toàn bĩ linh kiện trong mĩt kích thước bé, cờ thể sử dụng thêm mĩt vài linh kiện ngoài… Mĩt trong những vi mạch ưn áp DC tuyến tính là hụ vi mạch 7800(ưn áp dương) và 7900(ưn áp âm) cờ ba chân. Tuỳ theo hình dạng võ ngoài, các vi mạch này cờ thể cung cÍp dòng từ 100mA đến 1A và cho điện áp ra cỉ định ị nhiều giá trị khác nhau tương ứng với mã sỉ theo bảng dưới đây:
Mã sỉ Điện áp ra(V) Mã sỉ Điện áp ra(V)
7805 5 7905 -5 7808 8 7908 -8 7809 9 7909 -9 7812 12 7912 -12 7815 15 7915 -15 7824 24 7924 -24
Hình 6.4. Bảng thông sỉ của vi mach ưn áp DC
Dạng mạch điện dùng vi mạch ưn áp ba chân như hình dưới, trong đờ C i
được thêm vào khi vi mạch đƯt xa nguơn chỉnh lưu và lục để ưn định điện áp ngđ ra; C0 khoảng vài nF để lục nhiễu cao tèn. Điên áp ngđ vào tỉi thiểu phải cao hơn điện áp ngđ ra 3V để vi mạch vĨn hoạt đĩng tỉt
32 2 2 0. R R R V VS 2 3 2 ) ( R R R V V V o Z BE 78XX (79XX) Vi V0 Ci C0
Chương 8: Linh kiện nhiều tiếp xúc p -n