đồ án thiết kế nguồn một chiều biến đổi từ 0v đến 15v

Lời nói đầu
Ngày nay, với sự phát triển mạch mẽ của nền khoa học công nghệ đời sống con người ngày
càng được cải thiện và nâng cao. Những ưng dụng của công nghệ không chỉ vào công nghiệp
mà còn trong cả đời sống hàng ngày của con người .Từ những ứng dụng của các hệ thống thì
cần cung cấp một điện năng để vận hành dưới dạng điện áp và dòng điện. Do đó, điện cung
cấp trên các mạch phải được điểu chỉnh và chuyển đổi thành các đại lượng điện áp và dòng
điện sao cho phù hợp với các mạch điện tử và số.
Là sinh viên kỹ thuật nói chung và ngàng kỹ thuật điện tử nói riêng, việc nắm bắt công nghệ và
ứng dụng của chúng vào đời sống là vô cùng quan trọng để theo kịp công nghệ mới ra. Do đó,
việc nghiên cứu , tìm tòi và nắm bắt chúng là một điều tất yếu .
Xuất phát từ thực tế và yêu cầu của thầy cô giao cho , chúng em đã bắt tay sưu tầm và tìm hiểu
về đề tài thầy cô giao cho là “ thiết kế nguồn một chiều biến đổi từ 0v đến 15v”.Do trình độ
hạn chế và nhận thức còn kém nên sản phẩm của chúng em còn nhiều thiếu sót nên mong được
sự đóng góp và quan tâm giúp của thầy cô và bạn bè .Để sản phẩm của chúng em được hoàn
thiện và được ứng dụng nhiều vào đời sống.
Xin chân thành cảm ơn thầy cô chú ý và quan tâm đề tài của chúng em!
Sinh viên thực hiện
I.Mục tiêu, phân tích yêu cầu và phương án thực hiện
1.1. Mục tiêu
Hoàn thành được đề tài được giao theo đúng yêu cầu và thời gian quy định, sản phẩn phải gọn
nhẹ, hiệu quả ứng dụng cao và kinh tế, dễ lắp ráp và thay thế . Qua đó có thể hiểu biết thêm về
các linh kiện cũng như ứng dụng của chúng vào thực tế.
1.2 Yêu cầu của đề tài
Yêu cầu của đề tài là:
Thiết kế mạch điện một chiều biến đổi từ 0v đến 15v sử dụng các linh kiện có sẵn trên thị
trường, thi công phân tích nguyên lý hoạt động của mạch .Từ đó đưa vào thực tế.
1.3 Phương án thực hiện
Trước hết, phải phân tích yêu cầu của đề tài được giao. Nắm bắt dõ được mục đích và yêu
cầu của đề tài. Để từ đó có sở để bắt tay vào công việc sưu tầm, tìm tòi mạch của một số anh chị
khóa trước cũng như tìm trên mạng internet để từ đó làm cơ sở cho việc xây đựng và thiết kế đề
tài cho nhóm.

Khi đó có cơ sở để thực hiện nhóm sẽ bắt tay vào công việc xây dựng mạch trên mô hìnhvừa
chọn lọc và thiết kế theo nhiều phương án để tìm ra phương án tối tối ưu nhất cho việc thiết kế và
thi công mạch sau nay.
Sau khi đã xây dựng được mạch chạy trên mô hình thì nhóm sẽ bắt tay vào việc xây dựng và
hoàn mạch sao cho hiệu quả kinh tế nhất.
II.Cơ sở lý thuyết
2.1 Tổng quan về một linh kiện có trong mạch

2.1.1 Máy biến áp
Máy biến thế có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện
thế tương ứng với nhu cầu sử dụng. Máy biến áp được sử dụng quan trọng trong việc truyền tải điện
năng đi xa. Ngoài ra còn có các máy biến thế có công suất nhỏ hơn, máy biến áp (ổn áp) dùng để ổn
định điện áp trong nhà, hay các cục biến thế, cục xạc, dùng cho các thiết bị điện với hiệu điện thế
nhỏ (230 V sang 24 V, 12 V, 3 V, ). Bài này hướng dẫn các pác tự quấn lấy 1 cái máy biến áp phù
hợp với mục đích sử dụng của mình. Không cần phải đi mua cho dù nó rẻ hơn.
Hình ảnh minh họa máy biến áp được quấn xong
Để quấn được máy biến áp thì chúng ta cần phải lưu ý mấy vấn đề cơ bản sau đây :
+ Công suất biến áp
+ Điện áp đầu vào
+ Điện áp đầu ra
+ Tổn hao của máy biến áp
+ Quan trọng hơn nữa cần để ý đến vật tư quấn máy biến áp
a. Máy biến áp
Máy biến áp có cấu tạo rất đơn giản nó gồm những phần sau :
+ Thứ 1 : Nó có 1 cuộn dây sơ cấp. Đây là cuộn dây đầu vào. Điện áp đầu vào được đưa vào cuộn
dây này.
+ Thứ 2 : Cuộn dây sơ cấp. Đây là cuộn dây đầu ra. Điện áp đầu ra được lấy từ cuộn dây này
+ Thứ 3: Lõi sắt hay Ferit. Đây cũng là gông đỡ cho biến áp và là phần cảm ứng giữa hai cuộn sơ
cấp và thứ cấp
Máy biến áp nó cấu tạo gồm 3 phần chính đó. Chỉ có điện áp xoay chiều mới truyền được qua biến

áp chuẩn nhất là điện áp hình sin.
2.1.2Điện trở
a) Khái niệm.
- Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu có một vật dẫn điện tốt thì điện
trở nhỏ và ngược lại vật cách điện có điện trở cực lớn.
- Điện trở của dây dẫn là sự phụ thuộc vào chất liệu và tiết diện của dây dẫn được tính theo
công thức:
R = .
Trong đó: R là điện trở. Đơn vị là Ω
là điện trở suất.
L là chiều dài dây dẫn.
S là tiết diện của dây dẫn.
b) Điện trở trong thực tế và trong các mạch điện tử.
* Hình dáng và ký hiệu: Trong thực tế điện trở là một loại linh kiện điện tử không phân cực,
nó là một linh kiện quan trọng trong các mạch điện tử, chúng được làm từ hợp chất của cacbon
và kim loại và được pha theo tỷ lệ mà tạo ra các con điện trở có điện dung khác nhau.


Hình 1.9 Điện trở
Kí hiệu :
Đơn vị đo bằng Ω, KΩ, MΩ.
1MΩ = 1000 KΩ = 1000000Ω
* Cách đọc trị số điện trở trong thực tế.
Đọc theo màu sắc theo quy ước quốc tế:

Màu Trị số Sai số
Bạc 10%
Vàng 5%
Đen 0
Nâu 1 1%

Đỏ 2 2%
Cam 3
Vàng 4
Xanh 5 0.5%
Lục 6 0.25%
Tím 7 0.1%
Xám 8
Trắng 9
Bàng 1.3 màu sắc điện trở theo quy ước quốc tế

Chú ý: điện trở là linh kiện không phân cực nên khi mắc vào mạch điện ta không cần để
ý đến đầu âm dương làm gì (đầu nào cũng như đầu nào).
c. Xác định chất lượng của điện trở.
* Để xác định chất lượng của điện trở chúng ta có những phương pháp sau:
- Quan sát bằng mắt: Kiểm tra xem màu sắc thân điện trở có chỗ nào bị đổi màu hay
không. Nếu có thì giá trị của điện có thể bị thay đổi khi làm việc.
- Dùng đồng hồ vạn năng và kết hợp với chỉ số ghi trên thân của điện trở để xác định
chất lượng của điện trở.
* Những hư hỏng thường gặp ở điện trở:
- Đứt: Đo Ω không lên.
- Cháy: do làm việc quá công suất chịu đựng.
- Tăng trị số: Thường xảy ra ở các điện trở bột than, do lâu ngày hoạt tính của lớp bột
than bị biến chất làm tăng trị số của điện trở.
- Giảm trị số: Thường xảy ra ở các loại điện trở dây quấn là do bị chạm một số vòng
dây(sự cố này ít xảy ra nhất).
-
d. Các loại điện trở đặc biệt.
a) Điện trở nhiệt (Thermitor).
Loại này được chế tạo từ chất bán dẫn, nên có khả năng nhạy cảm với nhiệt độ.
- Nhiệt độ tăng làm tăng giá trị của điện trở (Nhiệt trở dương).

- Nhiệt độ tăng làm giảm giá trị của điện trở (Nhiệt trở âm).
b) Điện trở cảm nhận độ ẩm.
- Độ ẩm tăng làm tăng giá trị của điện trở (dương).
- Độ ẩm tăng làm giảm giá trị của điện trở (âm).
c) Quang trở (Light Dependent Resistor): Được chế tạo có đặc điểm là khi ánh sáng chiếu
vào sẽ làm thay đổi giá trị điện trở.
d) Biến trở (Variable Resister).
- Công dụng: Dùng để biến đổi(thay đổi) giá trị điện trở, qua đó làm thay đổi điện áp hoặc
dòng điện ra trên biến trở.
Ký hiệu:
V R
T V R
Loại thông thường Loại vi chỉnh
- Loại thông thường đòi hỏi sự điều chỉnh với độ chính xác không cao.
- Loại vi chỉnh được dùng để hiệu chỉnh độ chính xác của mạch điện.
*Lưu ý:
Đối với VR loại than, thực tế có 2 loại: A và B.
- Loại A: Chỉnh thay đổi chậm đều, được sử dụng để thay đổi âm lượng lớn nhỏ trong
Ampli, Cassette, Radio, TV, hoặc chỉnh độ tương phản (Contrass), chỉnh độ sáng
(Brightness) ở TV, Biến trở loại A còn có tên gọi là biến trở tuyến tính.
- Loại B: Chỉnh thay đổi đột biến nhanh, sử dụng chỉnh âm sắc trầm bổng ở Ampli.
Biến trở loại B còn có tên gọi là biến trở phi tuyến hay biến trở loga.
*Hư hỏng thực tế:
- Đối với các VR loại than thường gặp các hư hỏng như: đứt, bẩn, rỗ mặt than. Trường
hợp mặt than bị bẩn, rỗ mặt sẽ xảy ra hư hỏng thường gặp trong thực tế ví dụ như ở
máy Ampli vặn Volume nghe sột sẹt Để khắc phục nhanh hỏng hóc trong trường
hợp này ta dùng xịt gió thổi sạch các cáu bẩn, rồi nhỏ một ít dầu máy khâu vào biến
trở là xong.
*Cách đo biến trở:
- Vặn đồng hồ về thang đo Ohm.

- Đo cặp chân 1-3 rồi đối chiếu với giá trị ghi trên thân biến trở.
- Đo tiếp cặp chân 1-2 rồi dùng tay chỉnh thử xem kim đồng hồ thay đổi:
+ Nếu thay đổi chậm ta xác định VR là loại A .
+ Nếu thay đổi nhanh ta xác định VR là loại B.
+ Nếu kim đồng hồ thay đổi rồi lại chuyển hẳn về ∞ là biến bị trở đứt
+ Nếu kim đồng hồ thay đổi rồi lại chuyển về ∞ rồi lại trở lại vị trí gần đó là biến
trở bị bẩn, rỗ mặt.
2.1.3 Tụ điện.
Tụ điện là một linh kiện thụ động và được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử, được
sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu mạch truyền tín hiệu, mạch dao động…
a) Khái niệm.
Tụ điện là linh kiện dung để cản trở và phóng nạp khi cần thiết và được đặc trưng bởi dung
kháng phụ thuộc vào tần số điện áp.

Ký hiệu của tụ điện trong sơ đồ nguyên lý là:

Tụ không phân cực là tụ có hai cực như nhau và giá trị thường nhỏ (pF).
Tụ phân cực là tụ có hai cực tính âm và dương không thể dũng lẫn lộn nhau được. Có giá
trị lớn hơn so với tụ không phân cực.
b) Cấu tạo.
Hình 1.10. Cấu tạo của tụ điện
Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi như
tụ hóa, tụ gốm, tụ giấy…Hình dạng tụ trong thực tế.

Hình 1.11 Tụ gốm.
Hình 1.12 Tụ hóa.
c. Xác định chất lượng của tụ điện.
dụng thang đo Ohm của đồng hồ vạn năng chỉ thị kim.
- Khi đo tụ >100µF Chọn thang đo x1
- Khi đo tụ 10àF đến 100 µF Chọn thang đo x10

- Khi đo tụ 104 đến 10 µF Chọn thang đo x1K
- Khi đo tụ 102 đến 104 Chọn thang đo x10K
- Khi đo tụ 100pF đến 102 Chọn thang đo x1M
- Khi đo tụ <100pF Chọn thang đo x10M
Đo 2 lần có đảo chiều que đo:
- Nếu kim vọt lên rồi trả về hết: Khả năng nạp xả của tụ còn tốt.
- Nếu kim vọt lên 0Ω : Tụ bị nối tắt (Bị đánh thủng, bị chạm, chập)
- Nếu kim vọt lên trả về không hết: Tụ bị rò rỉ.
- Nếu kim vọt lên trả về lờ đờ: Tụ bị khô.
- Nếu kim không lên: Tụ bị đứt (Chú ý: Kiểm tra tụ không đúng thang đo,
không đủ kích thích cho tụ nạp xả được)
2.1.4 Điôt
a. Điốt.
Được cấu tạo từ hai lớp bán dẫn tiếp xúc nhau. Diode có hai cực là Anot (A) và
Katot (K). Nó chỉ cho dòng một chiều từ A sang K và nó được coi như van một chiều trong mạch
điện và được ứng dụng rộng rãi trong các máy thu thanh thu hình, các mạch chỉnh lưu, ổn định
điện áp.

Hình 1.13 Cấu tạo
Hình 1.14 Hình dạng diode trong thực tế.


Hình 1.15 Kí hiệu diode trong các mạch nguyên lý.
Nguyên tắc hoạt động của diode: chỉ cho dòng một chiều từ A đến K chứ không cho
dòng chạy ngược lại.
b. LED.
LED là viết tắt của Light Emitting Diode,( có nghĩa là điốt phát quang) là các diode có
khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại , tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo
từ một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N
• Tính chất.

Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác
nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED) hoàn toàn
phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn.

LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn điốt thông thường, trong khoảng 1,5V
đến 3V. Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó, LED rất dễ bị hư hỏng do
điện thế ngược gây ra.
c. phân loại
Điốt được chia ra nhiều thể loại tùy theo vùng hoạt động của Điốt
Phân loại theo sự phân cực:
• Điốt phân cực thuận : Chỉ cần một điện áp dương đủ để cho Điốt dẫn điện . Điốt sẽ cho
dòng điện đi qua theo một chiều từ Cực Âm đến Cực Dương và sẽ cản dòng điện đi theo
chiều ngược lại. Thí dụ : Điốt Bán dẫn, LED
• Điốt phân cực nghịch :Chỉ cần một điện áp âm đủ để cho Điốt dẫn điện . Điốt sẽ cho dòng
điện đi qua theo 2 chiều . Thông thường, dẫn điện tốt hơn trong chiều nghịch. Thí dụ :
Điốt Zener, Điốt biến dung
Một số loại điốt thông dụng (Riêng hình dưới cùng là một cầu nắm điện được tích hợp từ bốn đi
ốt để nắn điện xoay chiều thành một chiều)
Điốt phát quang (LED)
Các Điốt thường thấy:
• Điốt bán dẫn : cấu tạo bởi chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani có pha thêm một số chất để
tăng thêm electron tự do. Loại này dùng chủ yếu để chỉnh lưu dòng điện hoặc trong mạch
tách sóng.
• Điốt Schottky : Ở tần số thấp, điốt thông thường có thể dễ dàng khóa lại (ngưng dẫn) khi
chiều phân cực thay đổi từ thuận sang nghịch, nhưng khi tần số tăng đến một ngưỡng nào
đó, sự ngưng dẫn không thể đủ nhanh để ngăn chặn dòng điện suốt một phần của bán kỳ
ngược. Điốt Schottky khắc phục được hiện tượng này.
• Điốt Zener : còn gọi là "điốt đánh thủng" hay "điốt ổn áp": là loại điốt được chế tạo tối ưu
để hoạt động tốt trong miền đánh thủng. Khi sử dụng điốt này mắc ngược chiều lại, nếu
điện áp tại mạch lớn hơn điện áp định mức của điốt thì điốt sẽ cho dòng điện đi qua đến

khi điện áp mạch mắc bằng điện áp định mức của điốt - Đây là cốt lõi của mạch ổn áp.
• Điốt phát quang hay còn gọi là LED (Light Emitting Diode) :là các điốt có khả năng phát
ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt bán dẫn, LED được cấu tạo
từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n.
• Điốt quang (photodiode): là loại nhạy với ánh sáng, có thể biến đổi ánh sáng vào thành
đại lượng điện, thường sử dụng ở các máy ảnh (đo cường độ sáng), sử dụng trong các
mạch điều khiển (kết hợp một điốt phát quang và một điốt quang thành một cặp), các
modul đầu ra của các PLC
• Điốt biến dung (varicap): Có tính chất đặc biệt, đó là khi phận cực nghịch, điốt giống như
một tụ điện, loại này được dùng nhiều cho máy thu hình, máy thu sóng FM và nhiều thiết
bị truyền thông khác.
• Điốt ổn định dòng điện : là loại điốt hoạt động ngược với Điốt Zener. Trong mạch điện
điốt này có tác dụng duy trì dòng điện không đổi.
d. Một số mạch ứng dụng của diot
d.a. Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ:
Đặc điểm của mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ là trong cả hai nửa chu kì của điện áp xoay
chiều đều có dòng điện chạy qua tải. Có hai loại sơ đồ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ: sơ đồ cân bằng
và sơ đồ cầu.
D1
D2
Ct R
Ur
Uv
a. Sơ đồ cân bằng
b. Đồ thị thời gian của điện áp ra
Hình 1.3: Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ
Điện áp cực đại khi không tải:
n
UUU −=
2

ˆˆ
Trong đó U
n
là điện áp ngưỡng của diode, U
2
điện áp trên cuộn thứ cấp của biến áp.
Điện áp ngược đặt lên diode (trong trường hợp C
t
≠ 0): U
ng
=
2
U
2hd
.
d.b. Mạch chỉnh lưu cầu:
Sơ đồ cầu thường được dùng trong trường hợp điện áp xoay chiều tương đối lớn. Tuy cùng là sơ
đồ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ nhưng nó ưu việt hơn sơ đồ cân bằng ở chỗ cuộn thứ cấp được sử
dụng toàn bộ trong hai nửa chu kỳ của điện áp vào và điện áp ngược đặt lên điôt trong trường
hợp này chỉ bằng một nửa điện áp ngược đặt lên trong sơ đồ cân bằng. Điện áp ra cực đại khi
không tải:
nr
UUU
′
−= 2
ˆˆ
2
nghĩa là nhỏ hơn chút ít so với điện áp ra trong sơ đồ cân bằng, vì ở
đây luôn luôn có hai điốt mắc nối tiếp.
Ct R

UrUv
Hình 1.4: Mạch chỉnh lưu cầu
Ta thấy rằng trong từng nửa chu kỳ của điện áp thứ cấp
2
U
, một cặp điốt có anôt dương
nhất và katốt âm nhất mở, cho dòng một chiều qua
t
R
, cặp điốt còn lại khóa và chịu một điện áp
U
r
0 t
Không có C
t
Có C
t
ngược cực đại bằng biên độ
m
U
2
. Ví dụ tương ứng với nửa chu kỳ dương của
2
U
, cặp điốt Đ
1
Đ
3
mở, Đ
2

Đ
4
khóa. Rõ ràng điện áp ngược đặt lên van lúc khóa có giá trị bằng một nửa so với
trường hợp sơ đồ chỉnh lưu cân bằng đã xét trên, đây là ưu điểm quan trọng nhất của sơ đồ cầu.
Ngoài ra, kết cấu thứ cấp của biến áp nguồn đơn giản hơn.
Trong sơ đồ 1.4, nếu nối đất điểm giữa biến áp và mắc thêm tải ta có mạch chỉnh lưu có
điện áp ra hai cực tính. Đây thực chất là hai mạch chỉnh lưu cân bằng.
Ct R
+Ur
Uv
Ct R
-Ur
Hình 1.5: Chỉnh lưu điện áp ra hai cực tính
2.1.5.IC78xx –IC79xx
2.1.5.1.IC78xx
Là loại IC ổn áp nguồn dương , hai số “xx” biểu thị điện áp ổn định đầu ra của IC.
Ví Dụ: 7805: ổn áp đầu ra là + 5V
7808: ổn áp đầu ra là + 8V
7812: ổn áp đầu ra là + 12V
7824: ổn áp đầu ra là + 24V
a.Ký hiệu:
Trong đó: Chân 1: ngõ vào
Chân 2: nối mát
Chân 3: ngõ ra

b.Hình dạng bên ngoài
Họ 78xx: Ổn định điện áp dương. xx là giá trị điện áp đầu ra chẳng hạn 7805: 5V, 7809:9V
- Họ 79xx: Ổn định điện áp âm, xx là giá trị điện áp đầu ra chẳng hạn 7905:-5V, 7909:-9V,
- Kết hợp của 78xx + 79xx sẽ tạo ra được bộ nguồn đối xứng
78xx để ổn định điện áp dương đầu ra với điện áp đầu vào luôn luôn lớn hơn đầu

ra 3V.
78xx gồm 3 chân :
1 : Vin - Nguồn vào
2 : GND - Nối đất
3 : Vo - Nguồn ra.
Nguyên lý mạch: Mạch ổn áp dùng Diode Zener có ưu điểm là đơn giản nhưng nhược điểm là
cho dòng điện bé ( ≤ 20mA ). Để có thể tạo ra một điện áp ổn định nhưng cho dòng điện lớn hơn
người ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại dòng như sơ đồ hình dưới.
Ở mạch trên điện áp tại điểm 3 có thể thay đổi và còn gợn xoay chiều nhưng điện áp tại điểm Rt
không thay đổi và tương đối phẳng. Thông qua điện trở R2 và D1 gim cố định điện áp chân Rt
của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chân E transistor Q1 giảm => khi đó điện áp UBE tăng =>
dòng qua transistor Q1 tăng => làm điện áp chân E của transtor Q1 tăng , và ngược lại
Mạch ổn áp trên đơn giản và hiệu quả nên được sử dụng rất rộng rãi và người ta đã sản xuất các
loại IC họ LA78 để thay thế cho mạch ổn áp trên, IC LA78 sẽ thay thế cho phần mạch đánh
dấu bằng nét đứt của sơ đồ trên.
* Seri 78XX: LA7805, LA7808, LA7809, LA7812 là dòng cho điện áp ra tương ứng với dòng là
1A. Ngoài ra còn các seri khác chịu được dòng
78Lxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V > +24V. Dòng 0.1A
78Mxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V > +24V. Dòng 0.5A
78Sxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V > +24V. Dòng 0.2A
2.1.5.2.IC79xx
Cũng như họ 78xx, họ 79xx hoạt động tương tự nhưng điện áp đầu ra là âm (-).
Chân của 79xx thì khác với 78xx, được xác định như hình bên dưới
Sử dụng kết hợp 78xx với 79xx tạo nguồn đối xứng
2.1.5.3 Datasheet của IC 78xx &79xx
a. Datasheet của họ 79xx
Datasheet của 7905
Datasheet của 7912
b. Datasheet của 78xx
2.1.6 Transistor

1. Định nghĩa
Transistor được hình thành từ ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N ,
nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được
Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều
nhau. Cấu trúc này được gọi là Bipolar Junction Transitor (BJT) vì dòng điện chạy trong cấu trúc
này bao gồm cả hai loại điện tích âm và dương (Bipolar nghĩa là hai cực tính).
Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực, lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B (Base), lớp bán
dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát (Emitter) viết tắt là E, và cực thu hay cực
góp (Collector) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có
kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được
2. Nguyên tắc hoạt động của Transitor
Trong chế độ tuyến tính hay còn gọi là chế độ khuyếch đại, Transitor là phần tử khuyếch đại
dòng điện với dòng Ic bằng β lần dòng bazo (dòng điều khiển ) Trong đó β là hệ số khuyếch đại
dòng điện .
Ic = β.IB
* Xét đặc tính đóng cắt
Chế độ đóng cắt của Transitor phụ thuộc chủ yếu vào các tụ kí sinh giữa tiếp giáp BE và BC.
+ Quá trình cắt: Để cho transitor cắt được thì bắt đầu từ giá trị -Ub2 đến Ub1.
+ Quá trình đóng : Để cho transitor đóng thì bắt đầu từ giá trị từ Ub1 đến -Ub2.
* Sơ đồ mắc Darlington
Nói chũng các BJT có hệ số khuyếch đại tương đối thấp mà yêu cầu dòng điều khiển lớn nên sơ
đồ mắc Darlington là một yêu cầu đặt ra với các ghép 2 transitor Q1 và Q2 có hệ số khuyếch đại
là β12. β
Khi mắc thành Darling ton thì hệ số khuyếch đại tổng là
β = β
1
.β
2

* Xét nguyên lý hoạt động của Transistor NPN
Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và (-)
nguồn vào cực E. Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và
E , trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.
Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có
dòng điện chạy qua mối C E ( lúc này dòng IC = 0 )
Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn
UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng IB
Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát
sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB
Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo một công thức .
IC = β.IB
Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE
IB là dòng chạy qua mối BE
β là hệ số khuyếch đại của Transistor
Giải thích: Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể vượt qua mối tiếp giáp
sang B P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng IBE do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng
và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy số điện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp
sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một phần nhỏ trong số các điện
tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB còn phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác
dụng của điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor.
Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN nhưng cực tính của các
nguồn điện UCE và UBE ngược lại . Dòng IC đi từ E sang C còn dòng IB đi từ E.
3. Transistor H1061
Là loại transistor thuận
- Đối với transistor thuận thì điện áp nối vào các chân ngược lại với Transistor nghịch.
Hạt tải di chuyển trong Transistor NPN là electron xuất phát từ cực E trong khi đối với transistor
PNP thì hạt tải di chuyển là lỗ trống xuất phát từ E.
- Trường hợp này lỗ trống trong vùng bán dẫn P của cực E và C, do tác dụng của lực tích
điện, sẽ bị di chuyển theo hướng từ cực E và cực C. Do cực B để hở nên lỗ trống từ vùng bán dẫn

P của cực E sẽ không thể vùng bán dẫn N của cực B nên không có hiện tượng tái hợp giữa lỗ
trống và electron và do đó không có dòng điện qua transistor.
- Trường hợp 2: Nối cực B vào điện áp âm sao cho :
V
B
< V
E
và

V
B
>

V
C
- Trong trường hợp này vùng bán P và N của cực E và B giống như Diod(gọi là diod
BE) được phân cực thuận nên dẫn điện, lỗ trống từ vùng bán dẫn P của cực E sẽ sang vùng bán
dẫn N của cực B để tái hợp với electron. Khi vùng bán dẫn N của cực B có thêm lỗ trống nên có
điện tích dương. Cực B nối vào điện áp âm của nguồn nên sẽ hút một số lỗ trống trong vùng bán
dẫn N xuống tạo thành dòng điện I
B
. Cực C nối vào điện áp âm cao hơn nên hút hầu hết lỗ trống
trong vùng bán dẫn N sang vùng bán dẫn P của cực C tạo thành dòng điện I
C
. Cực E nối vào
nguồn điện áp dương nên khi vùng bán dẫn P bị mất lỗ trống sẽ hút lỗ trống từ nguồn dương lên
thế chỗ tạo thành dòng điện I
E.
Hình 1.17. Cấu tạo
I

B
E C
NPN
I
E
I
C
B
Hình1.18. Hình ảnh thực tế của H1061
Datasheet của H1060
III.Thiết kế và thi công phần cứng
1.1 Sơ đồ khối
Chức năng của các khối như sau:
- Biến áp để biến đổi điện áp xoay chiều 220v thành điện áp xoay chiều có giá trị thích
hợp với yêu cầu. Trong một số trường hợp có thể dùng trực tiếp điên áp 220v mà không cần biến
áp.
- Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ chuyển điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều không
bằng phẳng (có giá trị thay đổi nhấp nhô). Sự thay đổi này phụ thuộc vào từng dạng mạch chỉnh
lưu.
- Bộ lọc có nhiệm vụ san bằng điện áp một chiều thành điện áp một chiều ít nhấp nhô
hơn.
Tùy theo điều kiện và yêu cầu cụ thể mà bộ chỉnh lưu có thể mắc theo những sơ đồ khác
nhau và dùng các van chỉnh khác nhau. Bộ chỉnh lưu công suất vừa và lớn thường dùng mạch
chỉnh lưu ba pha. Dưới đây chúng ta sẽ đi khảo sát từng khối nêu trên trong bộ nguồn một chiều.
-Khối ổn áp một chiều ra tải khi điện áp và tần số điện lưới thay đổi, khi tải biến đổi
(nhất là đối với bán dẫn) rất thường gặp trong thực tế. Điện trở ra của bộ nguồn cung cấp yêu cầu
nhỏ, để hạn chế sự ghép ký sinh giữa các tầng, giữa các thiết bị cùng chung nguồn chỉnh lưu.
Việc ổn định điện áp xoay chiều có nhiều hạn chế nhất là khi điện áp lưới thay đổi nhiều.
Dùng bộ ổn áp một chiều bằng phương pháp điện tử được sử dụng phổ biến hơn đặc biệt khi
công suất ra tải yêu cầu không lớn và tải tiêu thụ trực tiếp điện áp một chiều.

AC
220v
-50hz
Biến
áp
Bộ
chỉnh
lưu
Bộ lọc
Bộ
nguồn
ổn áp
Ngõ
ra dc