Điện tử cơ bản và tổng hợp các mạch điện cơ bản nhất – Chương 11,12

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (417.75 KB, 17 trang )

Chương XI – Mạch nguồn
1. Bộ nguồn trong các mạch điện tử .

Trong các mạch điện tử của các thiết bị như Radio -Cassette,
Âmlpy, Ti vi mầu, Đầu VCD v v… chúng sử dụng nguồn một chiều
DC ở các mức điện áp khác nhau, nhưng ở ngoài zắc cắm của các
thiết bị này lại cắm trực tiếp vào nguồn điện AC 220V 50Hz, như
vậy các thiết bị điện tử cần có một bộ phận để chuyển đổi từ nguồn
xoay chiều ra điện áp một chiều, cung cấp cho các mạch trên, bộ
phận chuyển đổi bao gồm :
z
Biến áp nguồn : Hạ thế từ 220V xuống các điện áp thấp hơn
như 6V, 9V, 12V, 24V v v …
z
Mạch chỉnh lưu : Đổi điện AC thành DC.
z
Mạch lọc Lọc gợn xoay chiều sau chỉnh lưu cho nguồn DC
phẳng hơn.
z
Mạch ổn áp : Giữ một điện áp cố định cung cấp cho tải tiêu thụ

Sơ đồ tổng quát của mạch cấp nguồn.

2. Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ .

Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ sử dụng một Diode mắc nối tiếp với tải
tiêu thụ, ở chu kỳ dương => Diode được phân cực thuận do đó có
dòng điện đi qua diode và đi qua t
ải, ở chu kỳ âm, Diode bị phân cực
ngược do đó không có dòng qua tải.

Dạn
g điện áp đầu ra của mạch chỉnh lưu bán chu kỳ.

www.hocnghe.com.vn
Xuan Vinh : 0912421959
3. Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ

Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ thường dùng 4 Diode mắc theo hình
cầu (còn gọi là mạch chỉnh lưu cầu) như hình dưới.

Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ .

z
Ở chu kỳ dương ( đầu dây phía trên dương, phía dưới âm) dòng
điện đi qua diode D1 => qua Rtải => qua diode D4 về đầu dây
âm
z
Ở chu kỳ âm, điện áp trên cuộn thứ cấp đảo chiều ( đầu dây ở
trên âm, ở dưới dương) dòng điện đi qua D2 => qua Rtải =>
qua D3 về đầu dây âm.
z
Như vậy cả hai chu kỳ đều có dòng điện chạy qua tải.
4. Mạch lọc dùng tụ điện.
Sau khi chỉnh lưu ta thu được điện áp một chiều nhấp nhô, nếu
không có tụ lọc thì điện áp nhấp nhô này chưa thể dùng được vào các
mạch điện tử, do đó trong các mạch nguồn, ta phải lắp thêm các tụ
lọc có trị số từ vài trăm µF đến vài ngàn µF vào sau cầu Diode chỉnh
lưu.

Dạng điện áp DC của mạch chỉ

nh lưu
tron
g hai trường hợp có tụ và không có tụ
www.hocnghe.com.vn
Xuan Vinh : 0912421959
z
Sơ đồ trên minh hoạ các trường hợp mạch nguồn có tụ lọc và
không có tụ lọc.
z
Khi công tắc K mở, mạch chỉnh lưu không có tụ lọc tham gia,
vì vậy điện áp thu được có dạng nhấp nhô.
z
Khi công tắc K đóng, mạch chỉnh lưu có tụ C1 tham gia lọc
nguồn, kết quả là điện áp đầu ra được lọc tương đối phẳng, nếu
tụ C1 có điện dung càng lớn thì điện áp ở đầu ra càng bằng
phẳng, tụ C1 trong các bộ nguồn thường có trị số khoảng vài
ngàn µF.

Minh hoạ : Điện dụng của tụ lọc càng lớn
thì điện áp đầu ra càng bằng phẳng.

z
Trong các mạch chỉnh lưu, nếu có tụ lọc mà không có tải hoặc
tải tiêu thụ một công xuất không đáng kể so với công xuất của
biến áp thì điện áp DC thu được là DC = 1,4.AC
5. Mạch chỉnh lưu nhân 2 .

www.hocnghe.com.vn
Xuan Vinh : 0912421959

Sơ đồ mạch nguồn chỉnh lưu nhân 2

z
Để trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2 ta phải dùng hai tụ hoá
cùng trị số mắc nối tiếp, sau đó đấu 1 đầu của điện áp xoau
chiều vào điểm giữa hai tụ => ta sẽ thu được điện áp tăng gấp
2 lần.
z
Ở mạch trên, khi công tắc K mở, mạch trở về dạng chỉnh lưu
thông thường.
z
Khi công tắc K đóng, mạch trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2,
và kết quả là ta thu được điện áp ra tăng gấp 2 lần.

6. Mạch ổn áp cố định dùng Diode Zener.

.
Mạch ổn áp tạo áp 33V cố định cung cấp
cho mạch dò kênh trong Ti vi mầu
z
Từ nguồn 110V không cố định thông qua điện trở hạn dòng R1
và gim trên Dz 33V để lấy ra một điện áp cố định cung cấp cho
mạch dò kệnh
z
Khi thiết kế một mạch ổn áp như trên ta cần tính toán điện trở
hạn dòng sao cho dòng điện ngược cực đại qua Dz phải nhỏ hơn
dòng mà Dz chịu được, dòng cực đại qua Dz là khi dòng qua R2
= 0
z
Như sơ đồ trên thì dòng cực đại qua Dz bằng sụt áp trên R1 chia

cho giá trị R1, gọi dòng điện này là I1 ta có
I1 = (110 – 33 ) / 7500 = 77 / 7500 ~ 10mA
Thông thường ta nên để dòng ngược qua Dz
≤
25 mA
7. Mạch ổn áp cố định dùng Transistor, IC ổn áp .

Mạch ổn áp dùng Diode Zener như trên có ưu điểm là đơn giản
nhưng nhược điểm là cho dòng điện nhỏ (
≤
20mA ). Để có thể tạo
ra một điện áp cố định nhưng cho dòng đ
iện mạnh hơn nhiều lần
người ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại về dòng như sơ đồ dưới
đ
ây.
www.hocnghe.com.vn
Xuan Vinh : 0912421959

Mạch ổn áp có Transistor khuyếch đại
z
Ở mạch trên điện áp tại điểm A có thể thay đổi và còn gợn xoay
chiều nhưng điện áp tại điểm B không thay đổi và tương đối
phẳng.
z
Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở R1 và Dz gim cố định
điện áp chân B của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chân E đèn
Q1 giảm => khi đó điện áp U
BE
tăng => dòng qua đèn Q1 tăng

=> làm điện áp chân E của đèn tăng, và ngược lại …
z
Mạch ổn áp trên đơn giản và hiệu quả nên được sử dụng rất rộng
dãi và người ta đã sản xuất các loại IC họ LA78.. để thay thế
cho mạch ổn áp trên, IC LA78.. có sơ đồ mạch như phần mạch
có mầu xanh của sơ đồ trên.

IC ổn áp họ LA78.. IC ổn áp LA7805

z
LA7805 IC ổn áp 5V
z
LA7808 IC ổn áp 8V
www.hocnghe.com.vn
Xuan Vinh : 0912421959
z
LA7809 IC ổn áp 9V
z
LA7812 IC ổn áp 12V

Lưu ý
: Họ IC78.. chỉ cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở xuống, khi
ráp IC trong mạch thì U in > Uout từ 3 đến 5V khi đó IC mới phát
huy tác dụng.
8. Ứng dụng của IC ổn áp họ 78..

IC ổn áp họ 78.. được dùng rộng rãi trong các bộ nguồn, như Bộ
nguồn của đầu VCD, trong Ti vi mầu, trong máy tính v v…
Ứng dụng của IC ổn áp LA7805 và
LA7808 trong bộ nguồn đầu VCD

9. Sơ đồ khối của mạch ổn áp có hồi tiếp .
www.hocnghe.com.vn
Xuan Vinh : 0912421959
Dạng điện áp đầu ra của mạch chỉnh lưu bán chu kỳ luân hồi. www.hocnghe.com. vnXuan Vinh : 09124219593. Mạch chỉnh lưu cả chu kỳMạch chỉnh lưu cả chu kỳ luân hồi thường dùng 4 Diode mắc theo hìnhcầu ( còn gọi là mạch chỉnh lưu cầu ) như hình dưới. Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ luân hồi. Ở chu kỳ luân hồi dương ( đầu dây phía trên dương, phía dưới âm ) dòngđiện đi qua diode D1 => qua Rtải => qua diode D4 về đầu dâyâmỞ chu kỳ luân hồi âm, điện áp trên cuộn thứ cấp hòn đảo chiều ( đầu dây ởtrên âm, ở dưới dương ) dòng điện đi qua D2 => qua Rtải => qua D3 về đầu dây âm. Như vậy cả hai chu kỳ luân hồi đều có dòng điện chạy qua tải. 4. Mạch lọc dùng tụ điện. Sau khi chỉnh lưu ta thu được điện áp một chiều nhấp nhô, nếukhông có tụ lọc thì điện áp nhấp nhô này chưa thể dùng được vào cácmạch điện tử, do đó trong các mạch nguồn, ta phải lắp thêm các tụlọc có trị số từ vài trăm µF đến vài ngàn µF vào sau cầu Diode chỉnhlưu. Dạng điện áp DC của mạch chỉnh lưutrong hai trường hợp có tụ và không có tụwww. hocnghe.com. vnXuan Vinh : 0912421959S ơ đồ trên minh hoạ các trường hợp mạch nguồn có tụ lọc vàkhông có tụ lọc. Khi công tắc nguồn K mở, mạch chỉnh lưu không có tụ lọc tham gia, thế cho nên điện áp thu được có dạng nhấp nhô. Khi công tắc nguồn K đóng, mạch chỉnh lưu có tụ C1 tham gia lọcnguồn, tác dụng là điện áp đầu ra được lọc tương đối phẳng, nếutụ C1 có điện dung càng lớn thì điện áp ở đầu ra càng bằngphẳng, tụ C1 trong các bộ nguồn thường có trị số khoảng chừng vàingàn µF. Minh hoạ : Điện dụng của tụ lọc càng lớnthì điện áp đầu ra càng phẳng phiu. Trong các mạch chỉnh lưu, nếu có tụ lọc mà không có tải hoặctải tiêu thụ một công xuất không đáng kể so với công xuất củabiến áp thì điện áp DC thu được là DC = 1,4. AC5. Mạch chỉnh lưu nhân 2. www.hocnghe.com. vnXuan Vinh : 0912421959S ơ đồ mạch nguồn chỉnh lưu nhân 2 Để trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2 ta phải dùng hai tụ hoácùng trị số mắc tiếp nối đuôi nhau, sau đó đấu 1 đầu của điện áp xoauchiều vào điểm giữa hai tụ => ta sẽ thu được điện áp tăng gấp2 lần. Ở mạch trên, khi công tắc nguồn K mở, mạch trở về dạng chỉnh lưuthông thường. Khi công tắc nguồn K đóng, mạch trở thành mạch chỉnh lưu nhân 2, và hiệu quả là ta thu được điện áp ra tăng gấp 2 lần. 6. Mạch ổn áp cố định và thắt chặt dùng Diode Zener. Mạch ổn áp tạo áp 33V cố định và thắt chặt cung cấpcho mạch dò kênh trong Ti vi mầuTừ nguồn 110V không cố định và thắt chặt trải qua điện trở hạn dòng R1và gim trên Dz 33V để lấy ra một điện áp cố định và thắt chặt phân phối chomạch dò kệnhKhi phong cách thiết kế một mạch ổn áp như trên ta cần thống kê giám sát điện trởhạn dòng sao cho dòng điện ngược cực lớn qua Dz phải nhỏ hơndòng mà Dz chịu được, dòng cực lớn qua Dz là khi dòng qua R2 = 0N hư sơ đồ trên thì dòng cực lớn qua Dz bằng sụt áp trên R1 chiacho giá trị R1, gọi dòng điện này là I1 ta cóI1 = ( 110 – 33 ) / 7500 = 77 / 7500 ~ 10 mAThông thường ta nên để dòng ngược qua Dz25 mA7. Mạch ổn áp cố định và thắt chặt dùng Transistor, IC ổn áp. Mạch ổn áp dùng Diode Zener như trên có ưu điểm là đơn giảnnhưng điểm yếu kém là cho dòng điện nhỏ ( 20 mA ). Để hoàn toàn có thể tạora một điện áp cố định và thắt chặt nhưng cho dòng điện mạnh hơn nhiều lầnngười ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại về dòng như sơ đồ dướiây. www.hocnghe.com. vnXuan Vinh : 0912421959M ạch ổn áp có Transistor khuyếch đạiỞ mạch trên điện áp tại điểm A hoàn toàn có thể đổi khác và còn gợn xoaychiều nhưng điện áp tại điểm B không đổi khác và tương đốiphẳng. Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở R1 và Dz gim cố địnhđiện áp chân B của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chân E đènQ1 giảm => khi đó điện áp UBEtăng => dòng qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E của đèn tăng, và ngược lại … Mạch ổn áp trên đơn thuần và hiệu suất cao nên được sử dụng rất rộngdãi và người ta đã sản xuất các loại IC họ LA78 .. để thay thếcho mạch ổn áp trên, IC LA78 .. có sơ đồ mạch như phần mạchcó mầu xanh của sơ đồ trên. IC ổn áp họ LA78 .. IC ổn áp LA7805LA7805 IC ổn áp 5VLA7808 IC ổn áp 8V www.hocnghe.com. vnXuan Vinh : 0912421959LA7809 IC ổn áp 9VLA7812 IC ổn áp 12VL ưu ý : Họ IC78 .. chỉ cho dòng tiêu thụ khoảng chừng 1A trở xuống, khiráp IC trong mạch thì U in > Uout từ 3 đến 5V khi đó IC mới pháthuy công dụng. 8. Ứng dụng của IC ổn áp họ 78 .. IC ổn áp họ 78 .. được dùng thoáng rộng trong các bộ nguồn, như Bộnguồn của đầu VCD, trong Ti vi mầu, trong máy tính v v … Ứng dụng của IC ổn áp LA7805 vàLA7808 trong bộ nguồn đầu VCD9. Sơ đồ khối của mạch ổn áp có hồi tiếp. www.hocnghe.com. vnXuan Vinh : 0912421959

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử