c7 - power supply

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

BÀI GIẢNG MÔN

ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

Giảng viên: ThS. Nguyễn Trọng Huân

Copyright ©2009 by Pearson Education, Inc.

Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All rights reserved.

Electronic Devices and Circuit Theory, 10/e

Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky

Chương 7:

Mạch nguồn (Power supply)





Sơ đồ khối mạch nguồn

3





Biến áp (Transformer)

4

• Biến đổi điện áp xoay chiều ở cuộn sơ cấp thành

điện áp xoay chiều với giá trị theo yêu cầu ở

cuộn thứ cấp.

• Biến áp hạ áp





Chỉnh lưu (Rectifier)

5





Chỉnh lưu (Rectifier)

6

• Chỉnh lưu bội áp





Mạch lọc (Filter)

• Ngõ ra từ bộ chỉnh lưu là tín hiệu dao động DC, điện

áp này không ổn định do nó còn các thành phần xoay

chiều. Vì vậy để có điện áp một chiều ổn định hơn

phải cho qua bộ lọc, để lọc bỏ thành phần xoay chiều.

• Mạch lọc có chức năng làm giảm biên độ dao động

đỉnh đỉnh của xung tạo bởi thành phần AC thành điện

áp có dạng gợn sóng nhẹ.

7





Hệ số gợn sóng

Sau khi qua mạch lọc, một

lượng nhỏ tín hiệu AC vẫn còn

tồn tại. Lượng điện áp gợn

sóng (AC) này được đo thông

qua hệ số gợn sóng r

Hệ số ổn định điện áp (bộ

nguồn lý tưởng ~ 0)

8





Hệ số gợn sóng của các mạch chỉnh lưu

mdc 0.636VV

%481000.636

0.308

100V

V%r

Vm

Vm

dc

r(rms)

mr(rms) 0.308VV

mdc 0.318VV

mr(rms) 0.385VV

121%1000.318V

0.385V

100V

V%r

m

m

dc

r(rms)

9

Half-Wave

DC output:

AC output:

Hệ số gợn sóng:

Full-Wave

DC output:

AC output:

Hệ số gợn sóng:





Các loại mạch lọc

Mạch lọc dùng tụ

Mạch lọc RC (RC Filter)

10





Mạch lọc dùng tụ

Giá trị của tụ càng lớn thì điện áp

gợn sóng càng nhỏ.

CR

2.4V

C

2.4I

fC34

IV

L

dcdcdcr(rms)

Điện áp gợn sóng ngõ ra bộ

chỉnh lưu

C

4.17IV

4fC

IVV dc

mdc

mdc

DC output

100RLC

2.4100

CV

2.4I100

V

V%r

dc

dc

dc

r(rms)

Hệ số gợn sóng

11





Mạch lọc RC

Thêm các nhánh RC ở phía sau

bộ chỉnh lưu sẽ làm giảm điện áp

gợn sóng và giảm điện áp tăng

đột biến trên diode.

r(rms)C

r(rms) VR

XV

Vr(rms) = điện áp trước mạch lọc RC.

Vr(rms) = điện áp sau mạch lọc RC

R = resistor in the added RC filter

XC = điện kháng của tụ trong mạch lọc RC

100%V

VV%V

FL

FLNLR

VNL = điện áp không tải

VFL = điện áp có tải

12





Mạch ổn áp (Voltage Regulation)

Có 3 loại mạch ổn áp được sử dụng phổ biến:

• Dùng diode

• Dùng Transistor

• Dùng IC

13





Mạch ổn áp dùng diode zener

14





Mạch ổn áp dùng transistor

Mạch ổn áp nối tiếp

Mạch ổn áp hạn dòng

Mạch ổn áp Shunt

15





Mạch ổn áp nối tiếp

Các thành phần nối tiếp này sẽ điều khiển điện áp ngõ vào để tạo giá trị ngõ

ra.

Nếu điện áp ngõ ra tăng (hoặc giảm), mạch so sánh sẽ tạo ra tín hiệu điều

khiển bộ điều khiển nối tiếp giảm (hoặc tăng) trở lại giá trị điện áp ngõ ra này.

16





Mạch ổn áp nối tiếp dùng diode zener

17

Khi điện áp ngõ ra tăng:

1. Điện áp VBE của T giảm

2. T dẫn yếu

3. Điện áp ngõ ra giảm

Khi điện áp ngõ ra giảm:

1. Điện áp VBE của T tăng

2. T dẫn mạnh

3. Điện áp ngõ ra tăng





Mạch ổn áp nối tiếp dùng transistor


1. Điện áp V2 và VBE của Q2 tăng

2. Q2 dẫn mạnh

3. Q1 dẫn yếu

4. Điện áp ngõ ra giảm

• R1 và R2 đóng vai trò như mạch lấy

mẫu

• Zener cung cấp điện áp tham chiếu

• Q2 điều khiển dòng Ib của Q1

• Q1 duy trì điện áp ngõ ra là hằng số

không đổi


1. Điện áp V2 và VBE của Q2 giảm

2. Q2 dẫn yếu

3. Q1 dẫn mạnh

4. Điện áp ngõ ra tăng

18





Mạch ổn áp nối tiếp dùng opamp

Op-amp sẽ so sánh điện áp

trên diode zener với điện áp

ngõ ra (tại R1 và R2) để

điều khiển Q1 dẫn.

19





Mạch ổn áp hạn dòng

Khi IL tăng:

• Điện áp trên RSC tăng

• Điện áp tăng trên RSC điều khiển Q2 dẫn

• Q2 dẫn làm giảm dòng qua Q1 và tải

20





Điện áp ngõ ra (điện áp tải) được lấy mẫu và đưa đến bộ so sánh. Nếu

điện áp ngõ ra quá cao, mạch điều khiển sẽ tạo dòng rẽ nhánh lớn hơn

ra khỏi dòng tải.


Mạch ổn áp Shunt có tác

dụng rẽ nhánh bớt dòng điện

ra khỏi dòng qua tải.

21






• Dòng qua Zener tăng.

• Q2 dẫn mạnh

• Điện áp rơi trên Rs tăng

• Điện áp ngõ ra giảm



• Dòng qua Zener giảm

• Q2 dẫn yếu

• Điện áp rơi trên Rs giảm

• Điện áp ngõ ra tăng

22






23

Mạch ổn áp Shunt dùng opamp





Ổn áp dùng IC

Các IC ổn áp chứa::

• Mạch so sánh

• Điện áp tham chiếu

• Mạch điều khiển

• Mạch bảo vệ quá tải

Các loại IC ổn áp

• Ổn áp tạo điện áp dương cố định

• Ổn áp tạo điện áp âm cố định

• Ổn áp có điện áp thay đổi

24





IC ổn áp 3 cực

Đặc tính:

• Phạm vi điện áp ngõ vào có thể được điều chỉnh đễ tạo dòng và áp có giá trị

nằm trong một phạm vi đặc biệt.

• Điều khiển tải — điện áp ngõ ra thay đổi làm thay đổi dòng trên tải.

• Điều khiển đường truyền — Điện áp ngõ ra thay đổi theo điện áp ngõ vào

25





Ic ổn áp điện áp dương cố định

26

VD: LM7805, 7812





VD: LM7905, 7912

Ic ổn áp điện áp âm cố định

27





IC ổn áp có thể thay đổi điện áp

Điện áp ngõ ra thay đổi

thông qua mạch phân áp

đưa vào chân điều khiển

của IC

28

c7 - power supply

Documents