Kỹ thuật điện tử ( GV Nguyễn Văn Hân ) - Phần 6 pot

2.6. NGUỒN MỘT CHIỀU
Sơ đồ khối

Biến áp

Chỉnh
lưu

Lọc

Tải

ỉn áp/dịng

2.6.1. Khái niệm chung
• Cung cấp năng lượng một chiều cho các mạch điện tử.
• Bộ nguồn một chiều thường có bốn khối mạch: biến áp; chỉnh lưu;
lọc; ổn áp hay ổn dịng.
• Lối vào bộ nguồn một chiều thường là lưới điện xoay chiều.
• Lối ra bộ nguồn một chiều là phụ tải.
Biến áp và mạch chỉnh lưu đã học trước nên không nhắc lại ở phần
này.
1


2.6.2. Lọc thành phần xoay chiều*
• Sau mạch chỉnh lưu dịng
điện và điện áp có cực tính
khơng đổi nhưng giá trị thay
đổi có chu kỳ mà ta gọi là sự
đập mạch.



• Các dạng mạch lọc.
a. Lọc bằng tụ điện
- Sơ đồ: Nối tụ điện song song
với tải.



i t  i o   A n sin nt   B n cos nt
n 1

n 1

• Hệ số đập mạch Kp của bộ lọc:
- Hoạt động: Sự phóng nạp của
tụ điện lm gim thnh phn
Biê n dộ sóng hài lớn nhất cđa i t (hayut )
Kp 
xoay chiều qua tải. 2
Gi¸ trÞ trung binh cđa i t (hayut )
- Kết quả: Kp 
CRt
2


2.6.2. Lọc thành phần xoay chiều**
• b. Lọc bằng cuộn cảm L

• c1. Lọc hình chữ L

• Do sức điện động tự cảm ln
có xu hướng chống lại ngun
nhân gây ra nó nên làm giảm
biến động U hay I trên Rt

• Bộ lọc kết hợp cả điện cảm
và điện dung hay điện trở với
điện dung làm sóng hài
truyền qua được càng nhỏ.
Tác dụng lọc càng tốt.

Rt
Kp 
3L

3


2.6.2. Lọc thành phần xoay chiều***
• c2. Lọc hình chữ 

• d. Bộ lọc cộng hưởng.

• Để tăng tác dụng lọc có thể
mắc nối tiếp vài mắt lọc hình
chữ  với nhau.

• Chọn Lk và Ck với tần số
cộng hưởng bằng tần số

sóng hài lớn nhất thì tác
dụng ngăn chặn nó tác động
lên tải tốt nhất.
4


2.6.3. Đặc tuyến ngồi của bộ chỉnh lưu
• Phương trình đặc tuyến

U o  E o   U D  I a rba  I o R L 
• Trong đó:
UD là sụt áp trung bình trên
đi ốt chỉnh lưu.
Ia rab là sụt áp trung bình
trên cuộn thứ cấp biến áp.
Io RL là sụt áp trên thần tử
lọc.

Uo
Lọc C
Lọc hình 
L
Lọc ọcLC
RC

Io
5


2.6.4. Ổn định điện áp

 æn áp kiểu tham số:

Đ

Dùng đi ốt Zener đã học ở
tiết trước.
S+K
Uv
 Ổn áp bù dùng khuếch đại
có điều khiển:
- Sơ đồ khối
Ech
- Phân tích nhiệm vụ các
khối
- Ví dụ trong Work Bench
• Các biện pháp nâng cao độ ổn định
•Ưu điểm
- Khử độ trơi do liên kết trực tiếp
•Khuyết điểm
- Tăng hệ số khuếch đại (So sánh+K. đại)
- Dùng nguồn ổn định phụ.

Ur

6


IC ỔN ÁP
Đ
Uv

78 xx
S+K

Rt

S+K

Uv

79 xx

Ech
• IC ổn áp khơng có khả năng
cung cấp dịng tải lớn.
• Muốn tăng dịng tải cần mắc
thêm tranzito bổ trợ.
• Giá trị điện áp ổn áp do IC
quyết định.
• Itải max do tranzito quyết định.

Rt
Ech

Đ

7


2.6.4. Ổn định điện áp (sơ đồ ví dụ)

• Hoạt động:
8


KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG NHANH
Biên độ biến động điện
áp vào 2Vx2=4V với tần
số 100Hz.
Điện áp ra 8,428V gần
như không đổi.

9


MUỐN THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP RA THÌ ĐIỀU CHỈNH R2
R2 ở giá trị 75%-> Ura=8,4 28V.
R2 ở giá trị 90%->
Ura=8,012V.
Giải thích?

10


Bảng mạch thí nghiệm ổn định điện áp*

• Nhận dạng linh kiện và phân tích hoạt động của mạch
11

Bảng mạch thí nghiệm ổn định điện áp*

Mặt sau bảng mạch thí nghiệm
12


Bảng mạch thí nghiệm ổn định điện áp**

• Nhận dạng linh kiện và phân tích hoạt động của mạch
13


æn áp dùng IC họ 78xx và 79xx *

• Nhận dạng linh kiện và phân tích hoạt động của mạch.
14


Ưu điểm, nhược điểm
• ỉn áp bù có mạch điện đơn giản, dễ lắp ráp và triển
khai sử dụng.
• Điện áp vào phải lớn hơn điện áp ra.
Ura = Uổn định  Uvào min
• Nếu Uvào xấp xỉ, bằng hay thấp hơn giá trị Ura = Uổn
định thì khả năng ổn áp khơng cịn.
• Cơng suất tiêu hao trên Đ ( Tranzito Đ làm nó nóng
lên nên cần cánh tỏa nhiệt). Nhiệt độ càng cao khi
dòng tải lớn và Uđc lớn.
KHẮC PHỤC: DÙNG MẠCH ỔN ÁP XUNG
15

æn áp xung
Nguyên lý chung
• Biến điện áp một
chiều thành dạng
xung.
• Thay đổi tham số
xung phù hợp với sự
biến động của tải
hay điện áp vào
theo ba cách:
– Thay đổi độ rộng
xung.
– Thay đổi độ trống
của xung.
– Thay đổi đồng thời
cả độ rộng và độ
rỗng của xung.

Tạo
XĐK
Tạo
nhịp20K

K

So
sánh
Tạo

Uchuẩn

Sơ đồ khối ổn áp chỉnh độ rộng xung
16


ỔN ÁP XUNG KIỂU SƠ CẤP
• Ưu điểm: Có khả năng ổn áp dải rộng và tạo ra nhiều mức điện
áp ổn định khác nhau, cực tính khác nhau.
• Nhiệm vụ các khối:
90240
VAC

Chỉnh
lưu,
lọc
Dao động

Chuyển
mạch
MOS
FET

Chỉnh
lưu,
lọc

UC3842,
UPC494,
MB3759

17


2.7. PHẦN TỬ NHIỀU MẶT GHÉP P-N
2.7.1a. Cấu tạo tiristo
• Bốn lớp bán dẫn P-N đặt xen
kẽ (dấu + thể hiện nồng độ tạp
chất cao hơn). Nối ra ngoài ba Gate
điện cực Anơt, Katơt, Gate.
• Ký hiệu trong WorkBench
• Hình dạng thực tế
A

G

P1+ +
N1
P2 +
N2 + +
K

Katôt

Anôt

18


2.7.1b. Đặc tuyến của tiristo

A
P1+ +
J1
N1
J2
G
P2 +
J3
N2 + +
K
• ë miền chắn ngược tiristo tương
đương như 2 đi ốt mắc ngược.
• Tăng điện áp ngược đến một giá
trị nào đó tiristo bị đánh thủng.
• ë miền chắn thuận tiếp giáp J2
phân cực ngược chưa bị đánh
thủng, tiristo tương đương như
đi ốt mắc ngược.

Dẫn thuận

I

Chắn ngược

Chắn thuận

U

Đánh thủng

• Khi UAK đủ lớn hay có xung
điện áp dương tác động vào G
làm đánh thủng thác lũ J2,
tiristo tương đương như hai đi
ốt mắc thuận.
19


2.7.2. Mạch khống chế kiểu pha xung dùng tiristo
• Phải đảm bảo tiristo ln
cấm khi chưa có xung dương
kích thích vào cực G
• Điện áp ngược cực đại của
tiristo lớn hơn điện áp
nguồn.
• Cơng suất điều khiển được
trên tải phụ thuộc giá trị dịng
điện dẫn thuận cho phép của
tiristo.
• Xem tham số tiristo và thí
nghiệm mạch điện này trong
Work Bench với File:
Dieu khien dung tiristo.
20


21

22


23


24


25