Low Voltage Power Supplies (Điện áp một chiều)

nhóm 2:
Model 101 R/NR :
Low Voltage Power Supplies


Nội dung:




I, Cung cấp năng lượng điện áp thấp:


1, Điện áp một chiều:



2, Biến đổi điện áp một chiều:

II, Điện áp cách ly một chiều:


1. Ý nghĩa kỹ thuật :



2. Tính chất :



3. Ứng dụng :

I, Cung cấp năng lượng điện áp thấp:
1, Điện áp một chiều:
• GIỚI THIỆU CHUNG:


Hiện nay trong công nghiệp có rất nhiều ứng dụng dùng điện áp một
chiều do những ưu điểm vượt trội của nó.



Tuy nhiên việc dùng động cơ điện một chiều có một số hạn chế là
dòng điện một chiều không sử dụng rộng rãi, chế tạo phức tạp, cồng
kềnh.



Do đó để có được dòng điện một chiều ta phải dùng máy biến thế biến
đổi từ dòng điện xoay chiều được dùng rộng rãi nhờ “Nguồn ổn áp
một chiều”.



Nguồn ổn áp một chiều là một máy điện biến dòng điện xoay chiều
tần số 50Hz thành dòng điện một chiều có điện áp tuỳ ý dựa vào yêu
cầu của phụ tải. Điện áp đầu ra có thể giữa cố định trong một khoảng
điện áp nào đó nhờ vào tín hiệu xung điều khiển Tranzitor



- Mạch ổn áp gồm 4 phần chính sau:


+ Biến áp: Biến đổi điện áp từ lưới điện 220V tần số 50Hz thành
điện áp thấp phù hợp với đầu vào của bộ chỉnh lưu bán dẫn.



+ Chỉnh lưu: Là bộ biến đổi điện áp xoay chiều ở đầu vào thành
điện áp một chiều ở đầu ra có độ nhấp nhô phụ thuộc vào sơ đồ
chỉnh lưu



+ Bộ lọc: là bộ để lọc bớt thành phần sóng hài bậc cao của điện áp
chỉnh lưu nhằm mục đích san phẳng điện áp chỉnh lưu



+ Mạch ổn áp: là mạch để duy trì điện áp tải ở một khoảng nhất
định khi phụ tải thay đổi đột ngột.


2. Bộ biến đổi điện áp 1 chiều:



Ngỏ vào : Điện áp DC cố định



Ngỏ ra : điện áp DC thay đổi lượt



Dùng trong các bộ đóng nguồn ngắt (switching power supply) trong
các ứng dụng điều khiển động cơ DC..



Sơ đồ khói bộ ổn áp DC dùng bộ biến đổi điện áp 1 chiều


Điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều


Điện trở:


Trong điện tử, transistor (transfer-resistor) là một linh kiện bán dẫn.
Khi hoạt động trong mạch điện, transistor có vai trò như một cái
van cách li hay điều chỉnh dòng điện, điện áp trong mạch. Từ vai trò
này, transistor được ứng dụng rộng rãi.

Transistor đầu tiên của loài người

Transistor hiện nay

Phân loại
 Transistor

có rất nhiều loại với hàng tá chức năng
chuyên biệt khác nhau


Transistor lưỡng cực (BJT - Bipolar junction
transistor)



Transistor hiệu ứng trường (Field-effect transistor)



Transistor mối đơn cực UJT (Unijunction transistor)



...

=> Trong đó, transistor lưỡng cực BJT là phổ biến nhất.


Cấu tạo


Transistor gồm 3 lớp bán dẫn loại P và loại N ghép lại với nhau. Do

đó có 2 loại transistor là NPN và PNP tương ứng với 2 cách sắp xếp
3 lớp bán dẫn trên.



Như hình vẽ, transistor có 3 cực là B (Base), C (Collector) và E
(Emitter) tương ứng với 3 lớp bán dẫn. Sự phân hóa thành 3 cực này
là do đặc tính vật lí của 3 lớp bán dẫn là khác nhau.


Các thông số cần quan tâm


Dòng điện cực đại qua cực Base IB : Nếu dòng điện qua cực Base
của transistor vượt quá mức IB cực đại, nó có thể làm hỏng
transistor. Do vậy người ta luôn mắc nối tiếp với cực Base một điện
trở hạn dòng.



Hệ số khuếch đại hFE (β) : Là tỉ số IC / IB đặc trưng cho khả năng
khuếch đại dòng điện của transistor. Mỗi loại transistor có một mức
hệ số khuếch đại khác nhau. Trong những điều kiện làm việc khác
nhau, hFE cũng khác nhau.



Cường độ dòng điện cực đại IC là dòng điện tối đa mà transistor có
thể mở cho nó đi vào ở cực Collector. Các loại transistor lớn nhất
thường chỉ có IC tối đa khoảng 5A và đòi hỏi phải có quạt tản nhiệt.



Công suất tiêu tán năng lượng tối đa (Device Dissipation/Power 
Dissipation) đặc trưng cho công suất hoạt động lớn nhất của
transistor, có giá trị bằng tích UCE * ICE


 Hiệu

điện thế:



UCE: hiệu điện thế tối đa giữa 2 cực Collector và Emitter
của transistor. UCE thường chỉ có trị số từ vài chục đến
vài trăm volt.



UCB: hiệu điện thế tối đa giữa 2 cực Collector và Base
của transistor. UBE thường chỉ có trị số từ vài chục đến
vài trăm voltUBE: hiệu điện thế tối đa giữa 2 cực Base
và Emitter của transistor (là hiệu UB - UE). Với dòng
hoạt động nhỏ, UBE gần bằng 0V. Với dòng lớn
hơn, UBEsẽ tăng lên lên khá nhanh. Với đa phần
transistor, UBE hiếm khi vượt quá 5V.


Ii, máy biến áp cách ly:

1,Ý nghĩa kỹ thuật :


Biến áp cách ly là loại biến áp có cuộn dây sơ cấp và (các) cuộn
dây thứ cấp chỉ ghép với nhau bằng từ, không ghép bằng điện, nên
cách biệt và độc lập nhau về điện ( các cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp
rời nhau).



Trong biến áp cách ly, điện áp AC sơ cấp đi vào cuộn sơ cấp và
sinh ra từ trường biến thiên. Theo định luật cảm ứng điện từ
Faraday, sẽ xuất hiện một sức điện động cảm ứng ở các cuộn thứ
cấp. Tùy vào sự chênh lệch số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và các
cuộn thứ cấp mà có tương quan điện áp khác nhau, có thể tăng thế
hay hạ thế (so với điện áp sơ cấp).


2/. Tính chất :


- Bất kỳ điểm nào trên cuộn thứ cấp (cuộn hạ áp) đều có hiệu điện
thế bằng 0 so với mặt đất, nên ta không bị điện giật khi chạm người
vào hạ áp hay vỏ thiết bị.



- Cuộn dây sơ cấp và (các) cuộn dây thứ cấp có các đường đặc tính
Volt-ampère khác nhau.



- Hiệu quả truyền công (truyền năng lượng hay thông tin) giữa cuộn
dây sơ cấp và các cuộn dậy thứ cấp do độ hỗ cảm quyết định.


3/. Ứng dụng :


- Máy hàn điện, máy nạp accu, các biến áp nguồn (đổi điện từ điện
lưới AC xuống thành các điện áp nhỏ 12 VDC , 5 VDC... trong các
máy móc điện tử .v.v...



- Các bộ nguồn xung cũng dùng biến áp cách ly để cô lập nguồn cao
áp nắn từ điện lưới với các mức điện áp ngã ra --> chống giật cho
các mạch điện, các thiết bị mà nó cung cấp. Mạch nguồn máy tính
và biến áp siêu áp plyback / TV là một trong những ứng dụng máy
biến áp cách ly.



- Biến áp cách ly để phát và thu tín hiệu điều khiển trên đường dây
cấp điện hay có liên quan đến đường dây cấp điện, như biến áp
dùng trong kỹ thuật PLC (Power Line Communication).


 Tóm


lại:

Nguyên lý hoạt động


I Cung cấp năng lượng điện áp thấp. 

Điện áp một chiều : Điện áp cung cấp thấp có nghĩa là trên bo mạch chủ,
nó cho vào một lượng điện áp 13.4V~ và 6,9V~ từ máy biến thế. Người điều
chỉnh điện trở U3, U4 và U5 để tạo ra một điện thế +12V và -12V từ
12.4V~ .D23 sử dụng -12 V như một đầu vào để sản xuất -7 V.người điều
chỉnh điện trở U10 và đi qua các điện trở Q13 và Q18 phát ra một lượng điện
áp ±8 V . Các điện áp từ 6.9 V ~, 8 V không được kiểm soát được lấy từ bộ
chỉnh lưu đi-ốt của điện trở D5 và D6. Điều chỉnh điện trở U2 tạo 5V


II.Điện áp cách ly một chiều:  

Máy biến thế cách ly các nguồn điện cũ ở T1 từ các đầu ra của động
mạch chủ.để biệt lập chúng. Bộ chuyển đổi thời gian 16 MICROSECOND
đồng bộ tín hiệu của các nút bấm U31 phù hợp với từng chức nhiệm vụ bật
điện trở Q36 và tắt nó. Điều này tạo ra một thay đổi dòng điện qua cuộn dây
của T1 để cho phép điện để được thông qua các vòng của cuộn dây biến áp
thứ hai trong phần biệt lập của mạch. Các chỉnh lưu điện trở D50 thông qua
D51 phát ra một điện áp ±6.5 V không được điều chỉnh.Điều chỉnh Ủ9 sản
xuất ra nhiều điện áp ±5 V đi xuyên qua điện trở Q38 và Q39