Tất cả các loại nguồn DC – DC điều áp theo phương pháp đóng cắt đều có dạng điện áp đầu ra theo kiểu xung vuông với tần số xác định nào đó. Tín hiệu điều khiển của các van công suất đóng cắt cũng là các xung vuông với tần số đóng cắt tùy thuộc vào tính chất của từng mạch nguồn. Tín hiệu xung vuông điều khiển đó được gọi là Pulse Width Modulation (PWM).
80
Hình 3.17. Dạng xung PWM điều khiển nguồn DC-DC
Điện áp ở dạng xung vuông với chu kỳ TP, độ rộng Ton chính là thời gian xung ở điện áp đỉnh Vpk (Ton <= Tp). Xung vuông sau khi cho qua mạch lọc LC sẽ bị san phẳng thành điện áp một chiều có giá trị Vout như hình vẽ. Ta có thể điều chỉnh điện áp Vout theo ý mình bằng cách điều chỉnh độ rộng xung Ton, Ton càng lớn thì Vout càng lớn và ngược lại. Đây chính là nguyên tắt điều khiển chung của các mạch nguồn DC- DC.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Hãy nêu các dạng nguồn ổn áp đã học và vẽ sơ đồ, giải thích hoạt động của các dạng mạch nguồn ổn áp.
2. Vẽ sơ đồ, giải thích hoạt động của mạch nguồn dạng boost.
3. Vẽ sơ đồ, giải thích hoạt động của mạch nguồn dạng buck.
4. Vẽ sơ đồ, giải thích hoạt động của mạch nguồn dạng buck-boost.
5. Vẽ sơ đồ, giải thích hoạt động của mạch nguồn dạng push-pull.
6. Cho mạch ổn áp có sơ đồ sau:
Hình 3.18. Sơ đồ mạch ổn áp
81
Với vi được cấp từ một nguồn thay đổi bên ngoài
a/ Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch (khi vi và IL thay đổi)
b/ Cấp vI = +18V, đo điện thế ngừ ra vo , chỉnh VR theo hai chiều. Nhận xột và giải thớch.
c/ Chỉnh VR để vo=+12V, cho vi thay đổi từ +15V +20V, đo vo, lập bảng theo mẫu sau và vẽ đồ thị vo=f(vi). Nhận xét.
d/ Cấp vi=+18V, Đo vo khi thay đổi IL (bằng cách thay đổi RL)
RL R1(100) R2(50 ) R3(100/3) R4(25)
IL
vo
Vẽ đồ thị vo = f(IL). Nhận xét.
e/ Khụng mắc tụ C vào mạch, quan sỏt súng dư ngừ ra. Lập lại thớ nghiệm. Khi mắc tụ C vào mạch. Nhận xét và giải thích.
f/ Giả sử không mắc Co vào mạch, vo bị ảnh hưởng gì? Giải thích?
6. Cho mạch ổn áp có sơ đồ sau:
Vi +15V +16V +17V +18V +19V +20V
vo
82
Ghi chú quan trọng:
*Trong mạch có 2 mass, một mass điện và 1 mass máy. Sinh viên khi làm thực tập phảithậtcẩnthận, tránh bịđiện giật.
*Trong bài thực tập dùng SCR và
Hình 3.19. Sơ đồ mạch ổn áp dùng IC KA842
83
Hình 3.20. Sơ đồ cấu tạo vi mạch KA 842
IC KA3842 là IC dao động điều khiển mạch nguồn Switching được sử dụng rất nhiều trong các mạch nguồn monitor máy tính. IC này hoạt động theo kiểu biến điệu độ rộng xung (pulse width modulation). IC có khả năng tạo nguồn chuẩn Vref=+5V tại chân 8, mạch so sánh cảm nhận về điện áp để khoá mạch biến điệu độ rộng xung bên trong.
Chân 4 mắc R, C định tần số dao động, xung biến điệu độ rộng được thực hiện bởi mạch FF RS cấp cho mạch khuếch đại Push-Pull thông qua cổng OR.
Khi mở máy, chân 7 được cấp nguồn từ điện thế 300V để khởi động mạch, sau đó điện thế cảm ứng lấy từ cuộn 1-3 sẽ đuợc chỉnh lưu để cấp nguồn ổn định cho IC3842. Cuộn 1-3 cũn được dựng để lấy mẫu ngừ ra để đưa về mạch so sỏnh (chõn 1-2). Zener 18V và SCR giữ vai trò bảo vệ khi điện áp vượt quá cao.
Yêu cầu: Khảo sát mạch và thựchiện các công việc sau:
Để hở công suất nguồn, khảo sát IC3842
84
a/ Đo điện áp DC chân 7 khi mạch hoạt động ổn định. Lúc này zener 18V và SCR dẫn hay ngưng?
b/ Đo điện ỏp DC tại chõn 2. Điện ỏp này dựng làm gỡ? Cú thay đổi theo điện ỏp ngừ ra B1 và B2 không? Tại sao?
c/ Quan sát và vẽ lại dạng sóng chân số 4
d/ Quan sỏt và vẽ lại dạng súng tại ngừ ra (chõn 6). Chỉnh biến trở 5K, dạng súng ngừ ra thay đổi như thế nào?
2. Nối công suất nguồn vào mạch a/ Đo B1 khi 𝑹𝑳 =𝟒.𝟕𝟐 𝑲
b/ Thay đổi RL bằng cách không nối rồi nối lần lượt JP1, JP2, JP3, đo B1, lập bảng:
c/Vẽ đồ thị B1 theo IL. Nhận xét?
d/ Đo B1, chỉnh VR=5K. Nhận xét và cho biết chức năng của VR.
85