1. Bộ băm tăng áp (boost) Sơ đồ
- -
SW
OSC
B+ B1
B2 D
74
Hình 3.10. Sơ đồ mạch tăng áp boost
Mạch điện này sẽ gồm 4 linh kiện điện tử cơ bản đó là cuộn dây L1, khóa chuyển mạch Mosfet ( có thể là BJT) ,diode D1 và tụ điện C1.
Chức năng của mạch này là biến đổi điện áp vào từ điện áp thấp thành điện áp ra cao hơn.
Hoạt động
Khi Mosfet dẫn (kích vào chân G) lúc này điện áp trở L1 = Vin (giả thiết van là lý tường tức khi thông dòng trở CE bằng 0) lúc này diode D1 ngắt do bị phân cực ngược và nó sẽ cắt mạch tải ra khỏi nguồn E đồng thời dòng trong cuộn dây L sẽ xuất hiện và tăng từ dần từ giá trị ban đầu là Imin nào đó, lúc này dòng qua tải được duy trì nhờ tụ C đóng vài trò là nguồn (Tụ C phóng) và đến thời điểm ta cho Mosfet ngắt lúc này trên cuộn dây L1 xuất hiện 1 điện áp tự cảm chống lại sự giảm dòng il. Điện áp tự cảm này cộng với nguồn Vin có chiều + đặt vầo chân Anot của diode làm diode dẫn ngay lập tực và nó nạp bổ xung cho tụ C. Quá trình như vậy cứ lặp đi lặp ra và có điện áp cấp cho tải.
Ngày nay các nhà sản xuất đã tích hợp sẵn những phần tử khóa chuyển mạch sẵn trong những IC chuyên dụng và những ic đó gọi là IC boost điển hình trong thực tế đó là IC LM27313.
Hình 3.11. Sơ đồ mạch tăng áp boost dùng LM27313
75
Nguyên lý hoạt động: Nhìn vào sơ đồ trên các bạn thấy nó vẫn bao gồm những linh kiện cơ bản trong mạch boost đó là cuộn dây L1 ,diode D1, tụ điện C3 và khóa chuyển mạch nó tích hợp sẵn trong IC LM27313 . Hai điện trở R2, R3 có nhiệm vụ lấy mẫy điện áp đầu ra đưa về chân feedback để khống chế dao động nếu điện áp ra bị tăng quá cao hoặc bị giảm quá thấp.
Ứng dụng
Mạch tăng áp boost thường được dùng làm mạch nguồn DC cần nguồn điện áp tăng so với nguồn đã có. Ngoài ra mạch boost còn được dùng làm mạch desunfat bảo dưỡng ắc quy, cấp nguồn cho các thiết bị đòi hỏi điện áp cao cỡ vài chục Vôn nhưng nguồn cấp có điện áp thấp cỡ 1.5V hay 3.7V .Nâng áp trong các mạnh nguồn xung như TV, LED.
2. Bộbăm giảm áp (buck).
Sơ đồ
Hình 3.12. Sơ đồ mạch giảm áp buck
Mạch điện này cũng gồm 4 linh kiện điện cơ bản đó là: Khóa chuyển mạch điện tử, diode D1, cuộn dây L1 và tụ điện C1
Hoạt động
Khi Transistor dẫn khi đó dòng qua transistor cũng chính là dòng qua L1 và nạp vào cho tụ điện và duy trì dòng qua tải. Dòng qua L1 và dòng nạp vào tụ C1 không tăng đột ngột mà tăng từ từ khi đó điện áp ra trên tải cũng tăng từ từ ,lúc này diode D1 không dẫn vì bị phân cực ngược.
Khi transistor tắt dòng qua tải được lấy từ cuộn cảm L1 và một phần nhỏ của tụ điện C1 (tụ phóng) lúc này diode D1 dẫn ngay lập tức và dòng qua tải lúc này chính là dòng qua diode. Diode D1 bắt buộcphải có để bảo vệ transistor khỏi bị hỏng do điện áp ngược đặt lên nó khi cắt dòng. Điện áp ngược do cuộn cảm L1 sinh ra cộng với nguồn E có thể đánh chết tranistor ngay lập tức.
76
Trong thực tế mạch buck không chỉ tạo ra được điện áp dương mà còn có thể tạo ra được điện áp âm ,sơ đồ mạch điện vẫn gồm 4 linh kiện chính là khóa chuyển mạch, cuộn cảm L1, diode D1 và C1 nhưng diode D1 với cuộn cảm L1 đổi chỗ cho nhau và đảo cực của tụ hóa C1, về nguyên lí hoạt động vẫn giống hệt mạch buck tạo điện áp dương.
Hình 3.13. Sơ đồ mạch buck nguồn âm đơn giảng Ứng dụng
Mạch tăng áp buck thường được dùng làm mạch nguồn DC cần nguồn điện áp tăng so với nguồn đã có. Ngoài ra mạch buck còn được dùng trong bộ chuyển độ POL cho máy tính để bàn và máy tính xách tay, trong bộ sạc pin, ….