Lắp mạch ổn áp dung tranzitor

4 .Các dạng lỗi mối hàn, nguyên nhân và biện pháp khắc phục

5. Lắp mạch ổn áp dung tranzitor

5.1. Mạch ổn áp dùng Transistor

a. Mạch ổn áp mắc nối tiếp dùng transistor

Mạch lợi dụng tính ổn áp của diode zener và điện áp phân cực thuận của transistor

Q1: tranzito ổn áp

R2: điện áp phân cực B cho transistor và diode zener

Ở mạch này cực B của transistor được giữ mức điện áp ổn định nhờ diode zener và điện áp ngõ ra là điện áp của điện áp zener và điện áp phân cực thuận của transistor

Vbe Vz

Vo 

Vz: điện áp zener

Vbe: điện áp phân cực thuận của transistor (0,5 – 0,8v)

Điện áp cung cấp cho mạch được lấy trên cực E của tranzito, tuỳ vào nhu cầu mạch điện mà mạch được thiết kế có dịng cung cấp từ vài mA đến hầng trăm mA, ở các mạch điện có dịng cung cấp lớn thường song song với mạch được mắc thêm một điện trở Rc khoảng vài chục đến vài trăm ohm gọi là trở gánh dòng.

Việc chọn tranzito cũng được chọn tương thích với dịng tiêu thụ của mạch điện để tránh dư thừa làm mạch điện cồng kềnh và dòng phân cực qua lớn làm cho điện áp phân cực vbe không ổn định dẫn đến điện áp cung cấp cho tải kém ổn định.

Dòng điện cấp cho mạch là dòng cực C của tranzito nên khi dòng tải thay đổi dòng cực C thay đổi theo làm trong khi dịng cực B khơng thay đổi, nên mặc dù điện áp không thay đổi (trên thực tế sự thay đổi khơng đáng kể) nhưng dịng tải thay đổi làm cho tải làm việc không ổn định.

* Nguyên lý hoạt động

- Theo sơ đồ mạch: URA = UVAO - UCE

- Giả sử nguồn điện áp vào tăng dẫn đến điện áp ra có xu hướng tăng. Điện áp ra bằng điện áp trên cực emitor của transistor nên điện áp UBE phân cực cho Q1 giảm

(UBE = UB – UE mà UB = UDZ không đổi) làm giảm dẫn của transistor Q1, nội trở RCE của transistor Q1 tăng, điện áp UCE tăng theo dẫn đến điện áp ra luôn ổn định ở giá trị ổn áp. - Ngược lại giả sử nguồn điện vào có xu hướng giảm khi đó UE của Q1 giảm, dẫn đến điện áp UBE phân cực cho Q1 tăng. Transistor Q1 dẫn mạnh hơn, nội trở RCE giảm, điện áp UCE giảm theo nên điện áp ra được ổn định.

- Như vậy điện áp UCE tỷ lệ thuận với UVAO, khi UVAO tăng thì UCE tăng và khi UVAO giảm thì UCE cũng giảm một lượng tương ứng.

Lưu ý: Điều kiện để mạch hoạt động là: UVAO lớn hơn UDZ

- Điện áp ra có xu hướng tăng nhưng ngay sau đó được ổn định q trình đó diễn ra rất nhanh nên không ảnh hưởng đến tải.

5.2. Mạch ổn áp mắc song song

+ Nguyên lý mạch điện

Mạch ổn áp mắc rẽ hay còn gọi là mắc song song, mắc shunt … mạch có đặc điểm phần tử rẽ dịng ổn áp mắc song song với tải, mạch này có lợi điểm là khi tải chạm, phần tử ổn áp vẫn không bị ảnh hưởng.

Mạch ổn áp mắc rẽ được hình thành nhờ các thành phần linh kiện như R1, DZ, R2 và transistor Q

Điện áp ra V0 là V0 = VZ + VBE = VZ + 0,6V Như vậy ta thấy điện áp ra luôn ổn định

Khi chưa có tải Irẽ = Vi – (VZ + VBE )/ R1. như vậy transistor Q vẫn dẫn mạnh. Khi đã có tải, dịng qua tải rẽ bơt sẽ làm giảm dòng qua transistor Q (Irẽ = Inguồn - Itải)

Nhược điểm căn bản của mạch cấp điện mắc rẽ là luôn luôn bị tổn hao một công suất rất đáng kể trên transistor ổn áp.

6. Lắp mạch ổn áp dung IC.

6.1. Mạch ổn áp họ 78XX

IC ổn áp họ 78XX là IC ổn áp nguồn dương, hai số sau “XX” biểu thị điện áp ổn định của IC Thí dụ: 7805: ổn áp ra +5V 7809: ổn áp ra +9V 7812: ổn áp ra +12V 7824: ổn áp ra +24V …

Ta cũng lên lưu ý là tuỳ theo hãng sản xuất khác nhau mà chữ số đầu của mã hiệu IC có thể khác nhau

Thí dụ:

AN7805: IC ổn ra +5V do hãng Nationnal-Panasonic chế tạo.

LA7805: IC ổn ra +5V do hãng Sanyo chế tạo. HA7805: IC ổn ra +5V do hãng Hitachi chế tạo. KA7805: IC ổn ra +5V do hãng Samsung chế tạo. MC7805: IC ổn ra +5V do hãng Motorola chế tạo. TA7805: IC ổn ra +5V do hãng Toshiba chế tạo.

Ngồi ra trên IC ổn ápcịn có một số ký hiệu để chỉ dịng điện ra ổn áp. Thí dụ: 78LXX: Dịng ra danh định là 100mA 78XX: Dòng ra danh định là 1A 78HXX: Dòng ra danh định là 5A * Mạch ổn áp +5V dùng IC 7805 6.2. Mạch ổn áp họ 79XX

IC họ 79XX có ký hiệu quy ước hoàn toàn giống với IC 78XX. Thí dụ 7905, 7909… Tuy nhiên các bố trí chân IC họ 79XX hoàn toàn khác.

Sơ đồ thực tế sử dụng IC ổn áp 7905 để tạo nguồn âm 5V.

6.3 Thực hành

Bài 1:Lắp ráp mạch ổn áp nguồn dương dùng IC ổn áp

1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liện

Dụng cụ Thiết bị Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng b. Linh kiện

STT Tên linh kiện Số lượng

1 D 4007 04 2 C 2200µF/25V 02 3 IC 7809 01 4 R 1K 01 5 LED 01 2. Trình tự thực hiện

Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật

Bước 1:

- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn

- Kiểm tra board cắm - Xác định vị trí đặt linh kiện trên board

- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính

- Đo sự liên kết của board cắm

- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn

- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board

- Xác định đúng chân linh kiện

- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và khơng được vng góc, vng góc q sẽ bị gẫy.

- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch

Bước 2:

- Lắp ráp linh kiện trên board

Lắp theo trình tự - Lắp các diode D1-D4. - Lắp IC ổn áp 7809

- Mỗi linh kiện một chấu cắm

- Lắp các linh kiện phụ trợ C1, C2.

- Cắm dây liên kết mạch - Cắm dây cấp nguồn - Nối tải R, LED

vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp

- Các dây nối không chồng chéo nhau

Bước 3:

- Kiểm tra mạch điện

- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại

- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp Bước 4:

- Cấp nguồn đo thông số mạch điện

- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tượng của mạch ta thấy đèn LED sang bình thường ta tiến hành đo thông số kỹ thuật.

- Đo điện áp trước ổn áp - Đo điện áp sau ổn áp Bước 5:

Hiệu chỉnh mạch và các sai hỏng thường xảy ra

- Kích thước của IC ổn áp tùy theo cơng suất tiêu thụ của tải từ vài chục mA đến vài trăm A. Điện áp vào VIN = VOUT + 3V là tốt nhất. Nếu nhỏ hơn điện áp ra không đúng. Nếu điện áp vào lớn hơn điện áp ra vẫn ổn áp nhưng công suất chịu đựng của IC sẽ giảm làm cho IC nóng.

- Khi sử dụng nên gắn cánh tản nhiệt cho IC để nâng cao công suất cung cấp cho tải

- Chọn tụ chú ý điện áp chịu đựng

- Chọn diode chú ý khả năng chịu đựng dòng của tải và điện áp ngược.

Bài 2:Lắp ráp mạch ổn áp nguồn âm dùng IC ổn áp

1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liện a. Dụng cụ thiết bị Dụng cụ Thiết bị Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng b. Linh kiện