Báo cáo thực tập xưởng "Mạch ổn áp tuyến tính sử dụng Transistor" - vuson.tk doc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BÁO CÁO THỰC TẬP XƯỞNG
MẠCH ỔN ÁP TUYẾN TÍNH SỬ DỤNG TRANSISTOR
Giáo viên hướng dẫn:
Lê Thị Yến
Nguyễn Duy Hùng
Lớp: Điện tử 11-K52
SHSV:20071396
1
1. Giới thiệu:
Nội dung thực tập là thiết kế mạch ổn điện áp một chiều sử dụng các linh
kiện cơ bản như transistor, điện trở, diode, tụ điện vv.
Ổn áp làm việc ở chế độ tuyến tính.
2. Sơ đồ nguyên lý:
 Các khối:
1. Khối chỉnh lưu
2. Khối Darlington
3. Khối phản hồi
2
4. Khối bảo vệ quá dòng
 Vai trò từng khối:
1. Khối Chỉnh lưu: bao gồm cầu diode và có thể coi là bao gồm cả tụ
C. Khối này chỉnh lưu điện áp xoay chiều đầu vào thành điện áp
một chiều, điện áp này được làm phẳng bởi tụ lọc C. Như vậy khối
chỉnh lưu cấp nguồn điện áp một chiều tương đối phẳng cho mạch.
2. Khối Darlinton: bao gồm 3 transistor mắc kiểu darlinton. Khối này
khuếch đại tín hiệu điều khiển đưa vào chân B của T1.
3. Khối phản hồi đầu ra: gồm transistor T4, các điện trở phân áp cho
T4, Rc của T4, và diode zener. Khối này có tác dụng phản hồi sai
lệch đầu ra về để điều khiển khối Darlinton.
4. Khối bảo vệ quá dòng điện: gồm transistor T5, diode D5 và điện

trở R5. Khối này có tác dụng giảm dòng điện đầu ra khi nó tăng
cao, để bảo vệ quá tải hay ngắn mạch cho mạch.
3. Nguyên lý hoạt động:
Mạch hoạt động theo nguyên tắc: Điều chỉnh thay đổi điện áp rơi trên
CE của transistor T3 ngược với thay đổi của điện áp ra, để điện áp ra
không đổi.
Khi mạch hoạt động điện áp cực B của T1 luôn lớn hơn điện áp Zener,
do vậy các transistor T1,2,3 luôn thông, có điện áp rơi trên CE của T3.
Điện áp ra bằng điện áp nguồn trừ đi điệp áp rơi này.
Cực B của T4 được phân áp nhờ các điện trở R3, R4 và VR; do vậy
T4 thông.
Khi U
ra
tăng, U
B T4
tăng, dẫn đến U
BE T4
tăng, việc này làm giảm U
CE T4
,
do vậy U
C T4
cũng là U
B T1
giảm. U
B T1
giảm làm T1 và do đó cả T2, T3
đều thông kém, tức là U
CE
tăng.

Điện áp rơi trên CE của T3 tăng, việc này làm giảm điện áp ra.
Ngược lại, khi điện áp ra giảm, V
BE T4
giảm, làm V
CE T4
tăng, dẫn đến
V
B T1
tăng, làm T1, do đó T2, và T3 thông hơn, dẫn đến V
CE T3
giảm.
Điện áp rơi trên CE của T3 giảm làm tăng điện áp đầu ra.
3
Như vậy bằng việc thay đổi V
CE
của T3 ngược với thay đổi của điện
áp ra, điện áp ra được giữ ổn định.
Tính toán các giá trị điện trở:
Các điện trở R3, R4 và VR phân áp cho cực
B của T4. T4 phải làm việc ở chế độ khuếch
đại, do đó V
BE
của T4 nhỏ, trong khoảng
0,5-0,65. V
E
của T4 bằng V
DZ
bằng 6 V
 V
B T4

= 6,5- 6,65 V
V
ra
= 9V
→ R4/(R4+R3)= 6.5/9= .722
Chọn R3= 1K được R4= 2.6 KΩ
Ở mạch em chọn R4= 2.5 KΩ và mắc một
biến trở 0-1K nối tiếp.
Điện trở R1 cũng tác động tới đầu ra. Nhưng
hoàn toàn có thể chỉnh R3, và R4 và giữ
nguyên R1 để được điện áp ra mong muốn,
tuy vậy R1 không được nhỏ quá, cũng không được lớn quá.
Có I
C T4
= β. I
BT4
và V
B T1
= V
CC
– R1.I
C T4
, nếu R1 quá lớn hoặc quá nhỏ
thì sẽ không có giá trị β nào của T4 để V
C T4
thỏa mãn được.
Ở đây em chọn R1= 2.5 KΩ

Điện áp R2 nối tiếp với DZ không có tác dụng nhiều, tuy vậy nếu lớn
quá sẽ làm giảm điện áp của zener, nhỏ quá sẽ làm dòng qua Zener

quá lớn. Em chọn R2= 4.7 kΩ
Như vậy các giá trị linh kiện
1 1 C1 1000U
2 1 DZ 6V
3 1 D5 DIOD
4 1 D16 DB101
5 1 J1 Vin
6 2 R1,R4 2.5K
7 1 R2 4.7K
8 2 R3,VR 1k
9 1 R5 0.33
10 4 T1,T2,T4,T5 C828
11 1 T3 H1061
4
T 4
C 8 2 8
R 3
1 k
2
1
V R
1 k
R 4
2 . 5 K
2
1
4. Sơ đồ mạch lắp ráp:
Sơ đồ lắp ráp: mạch ổn áp tuyến tính
5. Kết quả:
Sau một số điều chỉnh các điện trở, cuối cùng em cũng có được đầu ra như

mong muốn:
Các số liệu đo được:
Uc U
ra
U
Dz
U
BE ∑1,2,3
U
CE T3
U
CE T4
(V) U
BE T4
(V)
15V 12V 9 1.6 3 4 0.6
20V 12V 9 1.7 8 4.5 0.65
5
Về mạch bảo vệ:
V
CE T5
= 10,54 V
V
BE T5
= 0,16 V
Như vậy có nghĩa là T5 chưa thông, mạch chưa quá tải
6. Kết luận:
Mạch ổn áp tuyến tính sử dụng các linh kiện cơ bản như transistor, điện trở
vv là một mạch khá đơn giản, nhưng nó giúp ta hiểu được cơ chế ổn áp,
cũng như nắm được cách sử dụng transistor cho các ứng dụng cụ thể.

6