natalie_tran_rbn
New Member
Download miễn phí Giáo trình Điện tử công nghiệp
Điện áp ra 33V đã ổn định của DZ1cũng được dùng đểtạo ra điện áp chuẩn DZ2và do
đó tạo ra được điện áp chuẩn 3V có độ ổn định rất cao .
Transistor T1và T2 được mắc theo kiểu Darlington với đầu vào của BKĐTT và tổ
hợp Transistor tạo thành mạch khuếch D.C không đảo với độlợi thay đổi được ,nhờbộphân
áp R6– R7– R8.Bộphân áp này cho phép thay đổi độlợi từ1 đến 10 .Điện áp ra thay đổi từ
3V đến 30V ,với dòng ra tới 1A rất ổn định.
Nhược điểm của mạch này là không có bảo vệngắn mạch ,do đó mạch có thểhư
hỏng nếu đầu ra bịngắn mạch .Có giải pháp là đưa vào 1 cầu chì mắc nối tiếp với đầu ra
nhưng hay hơn hết là thêm 1 mạch bảo vệngắn mạch nhưhình dưới.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
1Chương 1 ỔN ÁP NGUỒN MỘT CHIỀU
Nguồn ổn áp dùng để tạo ra cấp cho tải Vo có trị số ổn định không tùy thuộc theo điện
áp ngõ vào VI & trị số của điện trở tải .
§ .1.1. NGUYÊN TẮC ỔN ÁP
* Khối điện áp chuẩn: (VR) Điện áp chuẩn VR là cơ sở cho việc ổn áp chuẩn để trực
tiếp điều khiển điện áp ngõ ra Vo.
* Khối điện áp phản hồi: (VS) Khi ngõ ra có điện áp bị thay đổi sẽ làm điện áp phản
hồi bị thay đổi so với điện áp chuẩn (VR).
* Khối khuếch đại sai lệch: Được so sánh giữa điện áp chuẩn với điện áp phản hồi để
làm thay đổi trạng thái dẫn điện của phần tử điều khiển .
* Phần tử điều khiển : Là linh kiện điện tử công suất được coi như 1 tổng trở có trị số
tùy thuộc ngõ ra của mạch khuếch đại .
§ .1.2. MẠCH ỔN ÁP DÙNG DIOD ZENER
Chỉ dùng cho các lọai tải có công suất nhỏ
Vo = VZ = hằng số.
R
OI
I
VVR −=
Trong đó VI là trị trung bình :
VI = ( 1,5 ÷ 2 )Vo
Chọn IZ = IL
VS
Phần tử điều khiển
Khối điện áp
chuẩn
Khối điện áp
phản hồi
Khối khuếch
đại sai lệch
Vi
Vo
-
+
R
C DZUCC RL
VS
Phần tử điều khiển
Khối điện áp
chuẩn
Khối điện áp
phản hồi
Khối khuếch
đại sai lệch
Vi
Vo
2
Vậy IR = IL +I Z
Công suất điện trở : PR = 2PL = 2 RI2L
Chọn Diod Zener VZ = VL
IZmax ≥ 4IL
Mạch này có nhược điểm là khó thực hiện trong thực tế đối với tải có công suất lớn .
§ .1.3. MẠCH ỔN ÁP DÙNG TRANSISTOR
1.3.1.ỔN ÁP NỐI TIẾP
Vo = VB – VBE
Trong đó VB = VZ = hằng số
⇒ Vo = VZ – VBE = hằng số
(VBE =0,6V ÷ 0,7V )
Vậy điện áp ra được ổn định
& chỉ tùy thuộc vào VZ .
Để mạch họat động tốt vẫn phải
Có điều kiện: VI = ( 1,5 ÷ 2 )Vo
Chọn Diod zener : IZ ≥ (1 ÷ 2 )IB
IR = IZ + IB
R
Zi
B I
VVR −=
- Chọn Transistor với các thông số sau: ICmax ≥ 2IL
PC = ICVCE = IL ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
− Oi VV
_
- Chọn Transistor có công suất tiêu tán cực đại là: PCmax ≥ 2PC
Ví dụ: Cho mạch ổn áp nối tiếp có VI = (18V → 24V) .Yêu cầu điện thế ra ổn áp là Vo
=12V & dòng tải trung bình IL = 500mA . Cho biết transistor có β = 50 .
Giải: - Điện áp vào trung bình là : VVVV i 21
2
2418
=
+
=
- Dòng điện tải qua transistor: IC = IL =500mA
⇒ Dòng điện nền : mAmAII CB 1050
500
=== β
Dz -
+
R
T
UCC RL
VS
Phần tử điều khiển
Khối điện áp
chuẩn
Khối điện áp
phản hồi
Khối khuếch
đại sai lệch
Vi
Vo
3
- Chọn dòng qua Diod zener : IZ = 2IB = 2 x 10mA = 20mA
Vậy chọn Diod zener có các thông số :
VZ = Vo + VBE = 12V + 0,6V = 12,6V
IZmax ≥ 4IZ ⇒ IZmax = 80mA
Tính điện trở R
Ω=
+
−
=
+
−
=
−
= 30
1020
1221
mAmA
VV
II
VV
I
VVR
BZ
Oi
R
Oi
- Chọn transistor : ICmax ≥ 2IC ≥ 1A
PC = ICVCE = 500mA(21V – 12V) = 4,5W
Chọn PCmax = 2PC = 2 x 4,5W = 9W
1.3.2. ỔN ÁP SONG SONG
Điều kiện Vi = ( 1,5 ÷ 2 )Vo
Vo = VZ + VBE = hằng số
Vậy Vo được giữ ổn định mà chỉ tùy thuộc vào VZ.
Chọn IC = IL
Mà I = IC + IL
Tính
I
VVR Oi −=
Chọn Diod zener: IZ = ( 5 ÷ 10 )IB
VZ = VO - VBE
IZmax = 2IZ
1.3.3. MẠCH ỔN ÁP PHAO
IB
I
IL
IC
IZ
RB
Dz
T
R
-
+
UCC RL
IZ
IL I34
I2
R4
R3 R2
RL
R1
IB2
Dz
T2
T1
-
+
UCC
4
OS VRR
RV
43
4
+
=
VS = VZ + VBE
4
43)(
R
RRVVV BEZO
+
+= = hằng số.
Vậy điện áp ra ổn định theo VZ & cầu phân áp R3 , R4.
VO = Vi – VCE1
VCE1 = VR + VBE1
Khi VI∨ ∏ VO∨ ∏ VS∨ ∏ T2 dẫn mạnh ∏ IC2 ∨ ∏ VR1∨ ∏ VCE1∨ ∏ VO¬.
Ví dụ: Cho mạch ổn áp phao có yêu cầu sau: VO =9V , IL = 1A.
Tìm giá trị điện trở trong mạch & chọn các thông số cho linh kiện.
Giải:
Điều kiện điện áp vào: Vi =(1,5 ÷2) VO
Vi = 1,5VO ÷2VO = 1,5 x 9V ÷ 2 x 9V
⇒ VVVVi 75,152
185,13
=
+
=
- Công suất tiêu tán trên Transistor T1 : PC1
WAVVIVVIVP LOiCCEC 75,61).975,15()(111 =−=−==
- Chọn transistor có công suất tiêu tán cực đại : PCmax
PCmax = 2PC = 13,5W.
- Chọn Diod zener có : VVV OZ 5,42
1
==
- Dòng điện qua cầu phân áp R3,R4 được chọn sau cho có trị số rất nhỏ so với dòng
tải để coi như không đáng kể.
- Chọn mAAII LR 10100
1
10034
===
- Vậy ta có thể tính tổng trở của cầu phân áp:
Ω===+ 900
10
9
34
43 mA
V
I
VRR
R
O
Mà ta có VS = VZ + VBE2 ( Chọn VBE2= 0,7V)
- VS = 4,5V + 0,7V = 5,2V
- Chọn dòng IB2 của transistor T2 rất nhỏ so với IR34 để không ảnh hưởng đến cầu
phân áp.
- Chọn AmAII RB μ100100
10
1002
===
⇒ Điện trở Ω== 520
34
4
R
S
I
VR
(1) ⇒ R3 + R4 =900Ω
- R3 = 380Ω
Vậy T2 có β =50 ⇒ IE2 = βIB2 = 50 x 0,1mA = 5mA.
5
Chọn IZ = (2 ÷ 3)IE2
Nếu chọn IZ = 3IE2 = 3 x 5mA = 15mA.
⇒ Dòng qua R2 là: IR2 = IZ – IE2 = 10mA
- Tính trị số điện trở R2 là: VR2 = VO - VZ
Ω=−=−= 450
10
5,49
2
2 mA
VV
I
VVR
R
ZO
- Dòng điện qua R1 là: IR1 = IE2 + IB1
Chọn transistor T1 có β =50
- mAAII CB 2050
1
1
1
1 === β
- IR1 = 5mA + 20mA = 25mA.
- Tính điện trở R1 : )( 11 OBEiR VVVV +−= ( Chọn VBE1= 0,7V)
- Ω=+−=+−= 242
25
)97,0(75,15)(
1
1
1 mA
VVV
I
VVVR
R
OBEi
1.3. 4. MẠCH ỔN ÁP CÓ ĐIỆN ÁP NGÕ RA THAY ĐỔI ĐƯỢC:
§.1.4. MẠCH ỔN ÁP DÙNG OP-AMP
1. GIỚI THIỆU:
Khuếch đại thuật tóan còn gọi là op_amp (Operational Amplifier) là bộ khuếch đại
DC có hệ số khuếch đại AV rất cao, thường được chế tạo dưới dạng tích hợp . Cấu tạo bên
trong của Op-amp rất phức tạp ,tích hợp gồm nhiều linh kiện như: transistor, điện trở, diod, .
. . . và ngõ ra là tầng khuếch đại công suất.
2. ON ÁP DC DÙNG OP_AMP
Hình bên là mạch ổn áp dùng op-amp ,trong mạch op_amp đóng vai trò là mạch
khuếch đại sai lệch và ngõ ra cấp dòng cho cực B của transistor T lái dòng tải.
VR
IZ
IL I34I2
R4
R3
R2
RL
R1
IB2
Dz
T2
T1
-
+ UCC
R1
R3 R2
RLDZ
T
+VCC
6
Trong mạch Op-amp đóng vai trò là mạch khuếch đại sai lệch và ngõ ra cấp dòng cho
cực B của transistor T lái dòng tải.
Ta có : Li VRR
RV
21
1
+
=
Giả sử Op-amp là lý tưởng thì Vi = VZ
⇒ ConstV
R
RRV ZO =
+
=
1
21 ( Không phụ thuộc vào dòng tải IL)
dòng điện qua tải : IO = IE1 = βIB1
Công suất tiêu tán trên Transistor T:
PC = (VCC – VO ).βIB1
Để điều chỉnh điện áp ra ,ta có thể thay mạch tạo áp chuẩn VZ dùng diod zener bằng
mạch kết hợp Op-amp và diod zener.
Ứng dụng mạch cung cấp nguồn thay đổi được:
Nguồn cung cấp ổn định 3V → 30V , 0 → 1A.
Mạch có khả năng cấp điện áp ra thay đổitừ 3V đến 30V với dòng lên đến 1A.
Nguồn cung cấp cho mạch từ 40V đến 45V chưa ổn định .Điện áp này được đưa trực tiếp
đến các cực C của các Transistor T1 và T2 ,nhưng lại gián tiếp cung cấp cho bộ khuếch đại
thuật tóan (BKĐTT) qua R1 và diod zener DZ1 .
+VCC
VR
R
DZ
VR
+VCC
R
DZ
R2
R1
+VCC
R3
DZ1
R2
R1
R4
R5
R6
R7
R8
741
T1
T2
DZ2
Vo
7
Điện áp ra 33V đã ổn định của DZ1 cũng được dùng để tạo ra điện áp chuẩn DZ2 và do
đó tạo ra được điện áp chuẩn 3V có độ ổn định rất cao .
Transistor T1 và T2 được mắc theo kiểu Darlington với đầu vào của BKĐTT và tổ
hợp Transistor tạo thành mạch khuếch D.C không đảo với độ lợi thay đổi được ,nhờ bộ phân
áp R6 – R7 – R8 .Bộ phân áp này cho phép thay đổi độ lợi từ 1 đến 10 .Điện áp ra thay đổi từ
3V đến 30V ,với dòng ra tới 1A rất ổn định.
Nhược điểm của mạch này là không có bảo vệ ngắn mạch ,do đó mạch có thể hư
hỏng nếu đầu ra bị ngắn mạch .Có giải pháp là đưa vào 1 cầu chì mắc nối tiếp với đầ...