MẠCH NGUỒN ỔN ÁP DC

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG


BÀI TẬP THỰC HÀNH
MÔN: ĐIỆN TỬ THÔNG TIN
ĐỀ TÀI :
MẠCH NGUỒN ỔN ÁP DC
SVTH: NHỮ THANH BÌNH
MSSV: 0850020009
LỚP: ĐV2 - K2
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày 2 tháng 6 năm 2011
BiÕn ¸p M¹ch chØnh l­u Bé läc æn ¸p mét chiÒu
U1 ~ U2 ~ UT UO1 UO2
IT
RT
Thực hành điện tử thông tin
I. GIỚI THIỆU CHUNG
I.1. MỞ ĐẦU
Hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay đều làm việc với dòng điện một chiều ở các mức
điện áp khác nhau, nhưng mạng điện sinh hoạt hằng ngày lại là dòng điện xoay chiều, vì thế
cần phải có bộ nguồn chuyển đổi từ dòng điện xoay chiều sang dòng điện một chiều để các
thiết bị này hoạt động.
Yêu cầu đối với loại nguồn này là điện áp ra ít phụ thuộc vào điện áp mạng, của tải và
nhiệt độ.
I.2. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA BỘ NGUỒN
 Chức năng của các khối:
­ Biến áp để biến đổi điện áp xoay chiều U
1
thành điện áp xoay chiều U

2
có giá trị thích
hợp với yêu cầu. Trong một số trường hợp có thể dùng trực tiếp U
1
mà không cần biến áp.
­ Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ chuyển điện áp xoay chiều U
2
thành điện áp một chiều
U
T
(có giá trị thay đổi nhấp nhô). Sự thay đổi này phụ thuộc vào từng dạng mạch chỉnh lưu.
­ Bộ lọc có nhiệm vụ làm giảm độ nhấp nhô của điện áp một chiều U
T
thành điện áp
một chiều U
O1
.
­ Bộ ổn áp một chiều có nhiệm vụ ổn định điện áp ở đầu ra U
O2
khi U
O1
thay đổi theo
sự thay đổi của U
O1
. Trong nhiều trường hợp nếu không có yêu cầu cao thì không cần bộ ổn áp
một chiều.
1.2.1. Biến áp nguồn
Biến áp nguồn làm nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều của mạng điện thành điện áp
xoay chiều có giá trị phù hợp với đầu vào mạch chỉnh lưu và ngăn cách mạch chỉnh lưu với
mạng điện xoay chiều.

SV: Nhữ Thanh Bình Trang 2
2
Thực hành điện tử thông tin
Gọi N
p
, N
s
lần lượt là số vòng dây quấn của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp.
Ta có tỉ số:
U
p
U
s
=
N
p
N
s
1.2.2. Khối chỉnh lưu
Có các loại chỉnh lưu nửa chu kỳ, chỉnh lưu hai nửa chu kỳ, trong đó sơ đồ chỉnh lưu
cầu (chỉnh lưu hai nửa chu kì) có nhiều ưu điểm hơn cả.
Nguyên tắc hoạt động:
­ Ở bán kì dương (+): dòng điện đi từ cực dương qua diode D1  điện trở R  diode
D3 trở về cực âm, lúc này diode D2, D4 bị khóa.
­ Ở bán kì âm (­): dòng điện đi từ cực dương qua diode D2  điện trở R  diode D4 trở
về cực âm, lúc này diode D1, D3 bị khóa.
Điện áp ra trung bình trên tải:
V
DC
=2

V
m
π
=0,636 V
m
Với
U
V
=U
m
sin (ωt +φ)
SV: Nhữ Thanh Bình Trang 3
3
Thực hành điện tử thông tin
1.2.3. Lọc bằng tụ điện
Nhờ có tụ nối song song với tải, điện áp ra tải ít nhấp nhô hơn. Do sự phóng và nạp tụ
qua các 1/2 chu kỳ và do các sóng hài được rẽ qua mạch C xuống điểm chung, dòng điện ra tải
chỉ còn thành phần một chiều và một lượng nhỏ sóng hài bậc thấp.
Hệ số gợn sóng (Ripple factor) r hoặc K
r
được tính như sau:
r=
1
4
√
3 fRC
f= 2f
0
Với f là tần số của tín hiệu.
f

0
là tần của dòng điện xoay chiều.
Nghĩa là tác dụng lọc càng rõ rệt khi C và R càng lớn (R tiêu thụ dòng điện nhỏ). Với
bộ chỉnh lưu dòng điện công nghiệp (tần số 50Hz hay 60Hz), giá trị của tụ C thường có giá trị
từ vài
F
µ
đến vài nghìn
F
µ
(tụ hóa).
1.2.4. Ổn áp
SV: Nhữ Thanh Bình Trang 4
4
Thực hành điện tử thông tin
Nguyên lý ổn áp: Thông qua điện trở R1 và Dz ghim cố định điện áp chân B của
Transistor Q1, giả sử khi điện áp trên chân E giảm  khi đó điện áp UBE tăng  dòng qua Q1
tăng  làm điện áp chân E tăng, và ngược lại …
II. MÔ PHỎNG MẠCH ỔN ÁP DC
Mạch ổn áp DC được mô phỏng bằng phần mềm Proteus 7.5 SP3.
II.1. SƠ ĐỒ
II.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Dòng điện xoay chiều 220V, 50Hz đi qua biến áp sẽ được hạ áp xuống thành dòng
xoay chiều 9V, 50Hz. Dòng điện này qua cầu diode sẽ chuyển thành dòng một chiều, tuy nhiên
dòng điện này độ nhấp nhô cao, vì thế dòng sẽ được làm giảm độ nhấp nhô nhờ tụ điện C. R
1
có tác dụng làm phân dòng làm việc cho transistor, diode­zener cố định điện áp tại chân B của
transistor Q1. Transistor Q1 dùng để khuyết đại dòng ra của mạch. Nguyên tắc ổn áp đã được
nêu ở phần trước.
II.3. TÍNH TOÁN CÁC GIÁ TRỊ

Ta thiết kế một mạch nguồn ổn áp DC có đầu vào 220V, 50Hz và đầu ra 5V DC, dòng
điện ra 0,2A.
SV: Nhữ Thanh Bình Trang 5
5