V CEP= CEmax CEmin
Chương 6: Mạc hn ỏp mt chiều
Bi giảng mụn Kỹ thut điện tử
Chương 6: Mạch n ỏp mt chiều
Mạch n ỏp mt chiỊu cờ nhiƯm vơ ưn định điện ỏp mt chiều ị đèu ra cđa mạch khi điện ỏp mt chiều đốu vào mạch thay đi trong mt phạm vi cho phộp.
Mạch n ỏp mt chiều thướng đt sau bĩ chỉnh lưu và lơc. 6.1.ĐƯc tun V-A. Tính chÍt ưn áp cđa diod Zener:
Ký hiƯu cđa Diod Zener
Hỡnh 6.1. Đc tuyến V-A của Diod Zener
Cỏc tham s cơ bản của Diod Zener:
Điện ỏp n định VZ: là điện ỏp ngược đo được trờn hai đèu DZ khi DZ được phõn cực nghịch với dũng ch ảy qua DZ là IZ sao cho IZmin<IZ<IZmax.
Nếu IZ<IZmin thì DZ khụng cờ tớnh n ỏp, nếu IZmax<IZ thì DZ sẽ bị hừng.
Tớnh cht n ỏp của diod Zener là khi điện ỏp tren DZ đạt đến giỏ trị đỏnh thủng VZ , dòng qua DZ biến thiên từ IZmin đến IZmax thỡ điện ỏp trờn DZ vĨn khụng đi và bằng VZ.
6.2. Cỏc loại mạch n ỏp:
Ngun n ỏp DC được phõn thành hai loại là n ỏp tuyến tớnh và n ỏp xung. ưn áp tuyến tính cờ hiệu sut thp, tốm biến thiờn điện ỏp vào hẹp, đ n định điện ỏp ng ra khụng cao, nhưng mạch thiết kế đơn giản.
IZmax IZmin ID Nghịch ThuỊn -VZ V VD D2 DIODE ZENER
Chương 6: Mạch n ỏp mt chiều
Bi giảng mụn Kỹ thut điện tử
6.2.1. ưn áp tuyến tính :
Hỡnh 6.2.Mạch n ỏp song song dựng Diod Zener
Tác dơng linh kiƯn:
DZ: Diod Zener làm nhiệm vụ n ỏp.
Ri: điƯn trị dùng đĨ điỊu chỉnh sự thay đưi cđa điện ỏp đốu vào Rt: điƯn trị tải
Nguyờn lý làm việc:
Ta cờ Ii=IZ+It( định lut Kirchhop I) VV=VRi+VZ( định lut Kirchhop II)
Nếu VV thay đi thỡ dũng IZ cịng thay đưi nhưng nếu thiết kế sao cho
IZminIZIZmax thì VZ=const
Khi tải tiờu thụ dũng thp IL=ILmin, dòng Ii chđ u chảy qua DZ. Ngược lại, khi tải tiờu thụ dũng cực đại IL=ILmax, dòng qua DZ sẽ tỉi thiểu.
Như vỊy khi chụn Ri phải đảm bảo hai điều kiện sau:
Khi dũng tải cực đại IL=ILmax, dòng qua DZ là IZ>Imin đĨ DZ vĨn ưn định điờn ỏp VZ
Khi dũng tải cực tiểu IL=ILmin, dòng qua DZ là IZ<Imax đĨ DZ khụng bị phỏ hừng vỡ vượt quỏ cụng sut tiờu tỏn cho phộp.
Khi hị tải, IL=0, IL=Ii, nghĩa là lỳc đờ DZ tiờu thụ dũng cực đại. Do đờ linh
kiƯn ưn áp DZ phải gỏnh hốu như toàn b dũng vào trong trướng hợp này.
6.2.2. Mạch n ỏp thực hiện theo nguy ờn lý bự:
Mạch n ỏp thực hiện theo nguyờn lý bự là mạch n áp cờ hơi tiếp nhớ lÍy điện ỏp mu ng ra đưa về so với điện ỏp chun bằng linh kiện khuếch đại sai biệt. Sơ đ khi: Điện ỏp vào chưa n định Vi Phèn tư điều chỉnh Kh. đại
sai lƯch LÍy điƯnáp mĨu Tạo điện ỏp chun Điện ỏp ra n định Vo Ly điện ỏp mu VS Vi Ii Vo It Ri D2 Rt IZ
Chương 6: Mạch n ỏp mt chiều
Bi giảng mụn Kỹ thut điện tử
Mạch tạo điện ỏp chuỈn:
Cờ nhiƯm vơ tạo ra mt mức điện ỏp khụng đi VR(Reference), nờ chính là
cơ s cho việc n ỏp, điện ỏp ng ra Vo sẽ bị điều khiển bi điện ỏp chun. Mạch ly điƯn áp mĨu:
Cờ nhiƯm vụ ly mt phốn điện ỏp ng ra, điện áp này gơi là VS(sample) bằng hay gốn bằng mức điện ỏp chun.
Mạch khuếch đại sai lệch:
Cờ nhiệm vụ so sỏnh mức điện ỏp mu VSvới mức điện ỏp chun VR. ĐiƯn
ỏp ra sau mạch khuếch đại sai lệch dựng để thay đi trạng thỏi dn điện của phèn tư điỊu chỉnh.
Phèn tư điỊu chỉnh:
Phèn tư điỊu chỉnh thướng là linh kiện điện tử cụng sut.
Tuỳ theo cỏch thiết kế phốn tử điều chỉnh mà cờ cỏc loại mạch n ỏp sau: Mạch n ỏp tuyến tớnh ni tiếp: cờ phốn tử điều chỉnh mắc ni tiếp với tải ngoài.
Mạch n áp tuyến tính song song: mạch này cờ phốn tử điều chỉnh mắc song song với tải ngoài.
Mạch n ỏp xung:
Trong mạch này, phốn tử điều chỉnh làm việc theo chế đ đờng m. Ta xột mạch n ỏp tuyến tớnh cờ phốn tử điều chỉnh mắc ni tiếp với tải:
Sơ đ mạch:
Hỡnh 6.3.Mạch n ỏp tuyến tớnh theo nguyờn lý bự dựng Diod Zener
Tác dơng linh kiƯn: DZ: tạo điện ỏp chun.
R2, R3 : ly điện ỏp từ Vo phân cực cho Q1.
Q2: phốn tử điều khiển dựng để so sỏnh điện ỏp hi tiếp với điện ỏp chun và khuếch đại sai lệch đờ.
Q1: BJT cụng sut dựng để điều ch ỉnh điện ỏp ra theo điện ỏp vào.
Vcc D2 Vi R1 Vo IB1 Rt IB1+IZ IZ R2 Q1 Q2 R3 IC2
Chương 6: Mạch n ỏp mt chiều
Bi giảng mụn Kỹ thut điện tử
Nguyên lý hoạt đng:
Khi đờng mạch, Q1dĨn nên Q2dĨn. Ta cờ V0=Vi-VCE1
Giả sư Vi tăng, V0 tăng tức thới, nờn điện ỏp ly mĨu VS tăng. Điện ỏp VS cũng chớnh là điện ỏp đưa vào cực nền B của Q2nên Q2 dn mạnh, nờn VCE2 giảm, Q1 dĨn yếu nên VCE1tăng, nờn V0giảm theo.
Giải thích tương tự khi UVgiảm. Ta tớnh được điện ỏp ra
6.3. Cỏc vi mạch n ỏp DC tuyến tớnh:
Chỳng được sử dụng rt rng rÃi do cỏc ưu điểm như tớch hợp toàn b linh kiƯn trong mĩt kích thước bé, cờ thể sử dụng thờm mt vài linh kiện ngoài Mĩt trong những vi mạch n ỏp DC tuyến tớnh là hụ vi mạch 7800(n ỏp dương) và 7900(n ỏp õm) cờ ba chõn. Tuỳ theo hỡnh dạng vừ ngoài, cỏc vi mạch này cờ thể cung cp dũng từ 100mA đến 1A và cho điện ỏp ra c định nhiều giỏ trị khỏc nhau tương ứng với mà s theo bảng dưới đõy:
Mã sỉ Điện ỏp ra(V) MÃ s 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
Hỡnh 6.4. Bảng thụng sỉ cđa vi mach ưn áp DC
Dạng mạch điện dựng vi mạch n ỏp ba chõn như hỡnh dưới, trong đờ C i
được thờm vào khi vi mạch đt xa ngun chỉnh lưu và lục để n định điện ỏp ngđ ra; C0 khoảng vài nF để lục nhiễu cao tốn. Điờn ỏp ng vào ti thiểu phải cao hơn điện ỏp ng ra 3V để vi mạch vn hoạt đng tt
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 kiƯn nhiỊu tiếp xỳc p -n
Bài giảng mụn Kỹ thut điện tử