Thiết kế mạch nguồn ổn áp có điện áp ra 12V-5A có bảo vệ dòng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.13 MB, 30 trang )
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế mạch nguồn ổn áp có điện áp ra 12V-5A có bảo vệ dòng
1
MỤC LỤC
Trang
Mục lục …………………………………………………………………………………………….……1
LỜI MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………………………. 4
Phần I: ĐO VÀ KIỂM TRA LINH KIỆN …………………………………………………….. 5
I.Transistor …………………………………………………………………………………………… 5
1. Kiểm tra trans npn hay pnp: ……………………………………………………………….. 5
2. Đo xác định chân B, E và C: ………………………………………………………………. 6
II.Thrysistor ………………………………………………………………………………………….. 7
III. Điode, điện trở, tụ điện ……………………………………………………………………… 8
1. Diode ……………………………………………………………………………………………… 8
2. Điện trở. …………………………………………………………………………………………. 9
3. Tụ điện: ………………………………………………………………………………………….. 9
Phần II: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN MỘT CHIỀU……………………………………….11
I.
Khái niệm chung về nguồn một chiều ………………………………………………….11
II. Biến áp nguồn, chỉnh lưu và lọc nguồn. ……………………………………………….11
1.Biến áp nguồn. ……………………………………………………………………………………11
2. Chỉnh lưu và lọc nguồn ……………………………………………………………………….11
III.
Ổn định điện áp. ……………………………………………………………………………12
1. Khái niệm ổn áp……………………………………………………………………………….12
2. Phân loại ổn áp: ……………………………………………………………………………….12
3. Bộ ổn áp tuyến tính IC ………………………………………………………………………14
Phần III: THIẾT KẾ NGUỒN ỔN ÁP CÓ ĐIỆN ÁP RA 12V-5A ………………….15
I.
Lựa chọn phương pháp thiết kế. ………………………………………………………….15
1. Biến áp …………………………………………………………………………………………..15
2. Mạch chỉnh lưu và bộ lọc nguồn …………………………………………………………15
2
3. Khối bảo vệ dòng……………………………………………………………………………..15
4. Khối ổn áp ………………………………………………………………………………………15
II. Sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý. ………………………………………………………………16
1. Sơ đồ khối của khối nguồn ………………………………………………………………..16
2. Sơ đồ nguyên lý. ……………………………………………………………………………..16
3. Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn ……………………………………………………………..24
III.
Tính toán linh kiện …………………………………………………………………………25
1. Biến áp …………………………………………………………………………………………..25
2. Khối chỉnh lưu và lọc nguồn ………………………………………………………………26
3. Khối bảo vệ dòng……………………………………………………………………………..26
4. Khối lấy điện áp ra……………………………………………………………………………28
KẾT LUẬN …………………………………………………………………………………………….29
Tài liệu tham khảo : ……………………………………………………………………………….30
3
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử
đang và sẽ được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong hầu hết trong các lĩnh vực kinh
tế- xã hội cũng như trong đời sống. Trong tất cả các thiết bị điện tử vấn đề nguồn
cung cấp là một trong những vấn đề quan trọng nhất quyết định đến sự làm việc ổn
định của hệ thống. Hầu hết các thiết bị điện tử đều sử dụng các nguồn điện một
chiều được ổn áp với độ chính xác và ổn định cao. Hiện nay kỹ thuật chế tạo các
nguồn điện ổn áp cũng đang là một khía canhj đang được nghiên cứu phát triển với
mục đính tạo ra các khối nguồn có công suất lớn, độ ổn định, chính xác cao, kích
thước nhỏ.
Từ tầm quan trọng trong ứng dụng thực tế của nguồn điện một chiều ổn áp
và củng cố lại những kiến thức được học và áp dụng thực hành trong thực tế, nên
em đã chọn đề tài: “Thiết kế mạch nguồn ổn áp có điện áp ra 12V-5A có bảo vệ
dòng” để qua đó tìm hiểu kĩ hơn về nguyên lí hoạt động của các mạch nguồn đòng
thời củng cố them kĩ năng trong thiết kế các mạch điện tương tự.
Trong quá trình thực hiện đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy giáo : Hà
Tất Thắng đã hướng dẫn em hoàn thành đề tài này.
Do khả năng kiến thức bản than còn hạn chế, đề tài chắc chắn sẽ không tránh
những thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến thầy để đề tài được
hoàn thiện hơn.
4
Phần I: ĐO VÀ KIỂM TRA LINH KIỆN
I.Transistor
Ta kiểm tra dấu pin của que đo đồng đồng hồ bằng điode ( giả sử que đen +
pin,
que
đỏ
pin)
1. Kiểm tra trans npn hay pnp:
Transistor khi hoạt động có thể hư hỏng do nhiều nguyên nhân, như hỏng do
nhiệt độ, độ ẩm, do điện áp nguồn tăng cao hoặc do chất lượng của bản thân
Transistor, để kiểm tra Transistor bạn hãy nhớ cấu tạo của chúng.
Kiểm tra Transistor ngược NPN tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực
Anôt, điểm chung là cực B, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đen vào B ) thì
tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên, tất cả các trường hợp đo
khác kim không lên.
5
Kiểm tra Transistor thuận PNP tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực
Katôt, điểm chung là cực B của Transistor, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que
đỏ vào B ) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên, tất cả các
trường hợp đo khác kim không lên.
2. Đo xác định chân B, E và C:
Để đồng hồ thang x1Ω, đặt cố định một que đo vào từng chân, que kia chuyển
sang hai chân còn lại, nếu kim lên = nhau thì chân có que đặt cố định là chân B(
nếu que đồng hồ cố định là que đen thì là Transistor ngược (npn), là que đỏ thì là
Transistor thuận (pnp)) 2 chân còn lại là C và E.
Kiểm tra chân C,E:
+ Với transistor npn ta đặt que đen đồng hồ vào 1 trong 2 chân, que đỏ vào chân
còn lại. Can nhiễu chân có que đen nếu trường hợp có điện trở (kim đồng hồ lên)
thì chân đặt vào que đen là chân C, chân còn lại là E.
+ Với transistor pnp ta làm ngược lại với các que và các bước thực hiện tương
tự. Khi can nhiễu kim đồng hồ lên thì chân đặt vào que đỏ là chân E, chân còn lại
là C.
Trái với các điều trên là Transistor bị hỏng.
6
Transistor có thể bị hỏng ở các trường hợp .
* Đo thuận chiều từ B sang E hoặc từ B sang C => kim không lên là transistor đứt
BE hoặc đứt BC
* Đo từ B sang E hoặc từ B sang C kim lên cả hai chiều là chập hay dò BE hoặc
BC.
* Đo giữa C và E kim lên là bị chập CE.
II.Thrysistor
-Đo kiểm tra Thyristor
Kiểm tra dâu pin của que đo đồng hồ bằng điode (giả sử que đen là + pin, que
đỏ là – pin)
Xác định chân A, G, K: Đặt que đen và que đỏ đồng hồ vào 2 chân bất kỳ của
thrysistor, trường hợp nào kim lên thì chân đặt vào que đen là chân G, chân đặt vào
que đỏ là chân K, chân còn lại là A.
Đặt động hồ thang x1Ω, đặt que đen vào Anot, que đỏ vào Katot ban đầu
kim không lên, sau đó can nhiễu => thấy đồng hồ lên kim, sau đó dừng can nhiễu
=> đồng hồ vẫn lên kim => như vậy là Thyristor tốt.
7
III. Điode, điện trở, tụ điện
1. Diode
Ký hiệu diode thường:
Kiểm tra diode:
nếu :
Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω, đặt hai que đo vào hai đầu Diode,
Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo
kim không lên là => Diode tốt
Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập.
Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt.
Các loại Diode : Diode ổn áp, Diode thu quang, Diode phát quang, Diode biến
dung, Diode xung, Diode tách sóng, Diode nắn điện.
Điode nắn điện được phân biệt bởi vạch dấu trên điode; đầu có vạch mang dấu
âm, đầu còn lại dấu dương.
Ta thường xác định que âm, dương của đồng hồ vạn năng bằng điode.
8
2. Điện trở.
Ký hiệu:
Với điện trở thường ta có thể đọc vạch trên điện trở hoặc dùng đồng hồ
vạn năng (đồng hồ số) để xác đinh.
Trở 4 vạch: vạch 1 là hàng chục, vạch 2 là hàng đơn vị, vạch 3 là bội số của
cơ số 10, vạch 4 là sai số.
– Trở 5 vạch: vạch 1 là hàng trăm, vạch 2 hàng chục, vạch 3 hàng
đơn vị, vạch 4 là bội số của cơ số 10, vạch 5 là sai số.
3. Tụ điện:
Dùng thang điện trở để đo kiểm tra tụ điện
9
Ta có thể dùng thang điện trở để kiểm tra độ phóng nạp và hư hỏng của tụ điện,
khi đo tụ điện nếu là tụ gốm ta dùng thang đo x1 KΩ, nếu là tụ hóa ta dùng thang
đo x1 Ω hoặc x10 Ω.
Dùng thang đo x1K Ω để kiểm tra tụ gốm
10
Phần II: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN MỘT CHIỀU
I.
Khái niệm chung về nguồn một chiều
Nguồn một chiều có nhiệm vụ cung cấp năng lượng một chiều cho các mạch
và các thiết bị điện tử hoạt động. Năng lượng một chiều của nó tổng quan được lấy
từ nguồn xoay chiều của lưới điện thông qua một quá trình biến đổi được thực hiện
trong nguồn một chiều.
Yêu cầu đối với loại nguồn này là điện áp ra ít phụ thuộc vào điện áp mạng,
của tại và nhiệt độ. Để đạt được yêu cầu đó cần phải dùng các mạch ổn định. Các
mạch cấp nguồn cổ điển thường dung biến áp, nên kích thước và trọng lượng của
nó khá lớn. Ngày nay người ta có xu hướng dung các mạch cấp nguồn không có
biến áp.
II.
Biến áp nguồn, chỉnh lưu và lọc nguồn.
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 trị số cần thiết đối với mạch chỉnh lưu và ngăn cách
mạch chỉnh lưu với mạng điện xoay chiểu về một chiều.
2. Chỉnh lưu và lọc nguồn
Các phần tử tích cực dùng để chỉnh lưu là các phần tử có đặc tuyến V-A
không đối xứng sao cho dòng điện đi qua nó chỉ đi qua nó một chiều. Người ta
thường dùng chỉnh lưu Silic, để có công suất nhỏ hoặc trung bình cũng có thể dùng
chỉnh lưu Selen. Để có công suất ra lớn và có thể điều chỉnh điện áp ra tùy ý, người
ta dùng Thyristor để chỉnh lưu.
11
Các sơ đồ chỉnh lưu thường gặp là chỉnh lưu nửa chu kỳ, sơ đồ chỉnh lưu hai
nửa chu kỳ, sơ đồ chỉnh lưu cầu mà trong đó sơ đồ chỉnh lưu cầu có nhiều ưu điểm
hơn cả.
Mạch chỉnh lưu phải có hiệu suất cao, ít phụ thuộc vào tải và độ gợn sóng
của điện áp ra nhỏ.
Lọc bằng tụ điện: Do sự phóng nạp tụ qua các nửa chu kỳ và do các song 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.
Nghĩa là tác dụng lọc càng rõ rệt khi C và Rt càng lớn. Với bộ chỉnh lưu dòng
điện công nghiệp giá trị tụ C thường có giá trị từ vài uF đến vài nghìn uF.
III.
Ổn định điện áp.
1. Khái niệm ổn áp
Khái niệm : là ổn định điện áp đầu ra không thay đổi khi điện áp đầu vào
thay đổi.
Nhiệm vụ ổn định điện áp một chiều ra tải khi điện áp và tần số điện lưới
thay đổi, khi tải biến đổi 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 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 tải ra yêu cầu không lớn và tải tiêu thụ trực tiếp
điện áp một chiều.
2. Phân loại ổn áp:
+ Ổn áp tham số ( ổn áp dùng điode zenner).
+ Ổn áp xung: là ổn áp dựa trên nguyên lý hồi tiếp (nguyên lý bù), trong đó
phần tử diều chỉnh làm việc ở chế độ xung. Ổn áp xung có những ưu điểm vượt
trội so với ổn áp tuyến tính như sau:
+ Ổn áp tuyến tính :
12
Trong phạm vi của đồ án này chúng ta chỉ xét đến mạch ổn áp có hồi tiếp với
nguyên tắc thực hiện các sơ đồ ổn áp có hồi tiếp, phân loại và một số loại IC ổn áp
tuyến tính.
Nguyên tắc mạch ổn áp tuyến tính:
Để nâng cao chất lượng ổn định, người ta dùng bộ ổn áp kiểu bù tuyến tính.
Nguyên tắc làm việc của các sơ đồ ổn định có hồi tiếp được biểu diễn như sau.
Ur
Phần tử điều khiển
U’r
(điện áp một chiều
chưa ổn định)
Nguồn chuẩn
Bộ khuếch đại
Bộ so sánh
Trong mạch này, một phần điện áp (dòng điện ) ra được đưa về so sánh với
một giá trị chuẩn. Kết quả so sánh được khuếch đại lên và đưa đến phần tử điều
khiển. Phần tử điều khiển thay đổi tham số làm cho điện áp (dòng điện) ra trên nó
thay đổi theo xu hướng tiệm cận đến giá trị chuẩn.
Tùy theo phương pháp cấu trúc, các sơ đồ ổn định có hồi tiếp được chia thành
hai loại cơ bản: ổn định song song và ổn định nối tiếp. Do sơ đồ nối tiếp có tổn hao
ít hơn sơ đồ song song nên hiệu suất cao hơn và nó được dùng phổ biến hơn.
Ưu điểm của sơ đồ song song là không gây nguy hiểm khi quá tải vì nó ngắn
mạch đầu ra. Sơ đồ nối tiếp yêu cầu phải có thiết bị bảo vệ vì khi quá tải ,dòng qua
phần tử điều chỉnh và qua bộ điều chỉnh sẽ quá lớn gây nên hỏng phần từ điều
chỉnh hoặc biến áp.
13
3. Bộ ổn áp tuyến tính IC
Để thu nhỏ kích thước cũng như chuẩn hóa các tham số của các bộ ổn áp một
chiều kiểu bù tuyến tính người ta chế tạo chúng dưới dạng vi mạch, nhờ đó việc sử
dụng cũng dễ dàng hơn. Các bộ IC ổn áp trên thực tế cũng bao gồm các thành phần
tử chính là bộ tạo điện áp chuẩn, bộ khuếch đại tín hiệu sau lệch, transistor điều
chỉnh, bộ hạn dòng.
Các IC ổn áp thường đảm bảo dòng ra khoảng từ 100 mA đến 1.5A điện áp
tới 50V, công suất tiêu tán khoảng 500-800 mW. Hiện nay người ta cũng chế tạo
các IC ổn áp cho dòng tới 10A. Các loại IC ổn áp điều chỉnh thường dùng là 78xx,
79xx, LM309, uA723, LM323, LM317…
Tùy thuộc vào tham số kỹ thuật như điện áp ra, dòng ra, hệ só ổn định điện
áp, khả năng điều chỉnh điện áp ra, dải nhiệt độ làm việc, nguồn cung cấp độ ổn
định theo thời gian… mà người ta chế tạo ra nhiều loại khác nhau.
14
Phần III: THIẾT KẾ NGUỒN ỔN ÁP CÓ ĐIỆN ÁP RA 12V-5A
I.
Lựa chọn phương pháp thiết kế.
Dựa vào các tiêu chuẩn kỹ thuật của khối nguồn như trên ta lựa chọn phương
pháp thiết kế cho từng khối của bộ nguồn và từ đó đưa ra sơ đồ nguyên lý của bộ
nguồn.
1. Biến áp
Ở đây do nguồn ổn áp được sử dụng ở lưới điện xoay chiều 220V-50Hz và
điện áp ( dòng điện) ra là 12Vdc-5A, công suất cực đại là 60W nên ta sử dụng một
biến áp có điện áp vào 220V và điện áp ra 15V, dòng ra 5A.
2. Mạch chỉnh lưu và bộ lọc nguồn
Do những ưu điểm của mạch chỉnh lưu cầu như điện áp ra ít nhấp nháy, điện
áp ngược mà điôt phải chịu nhỏ hơn so với phương pháp cân bằng nên ta sẽ chọn
bộ chỉnh lưu cầu.
Bộ lọc có nhiệm vụ san bằng điện áp một chiều dập mạch Ur thu được sau
khối chỉnh lưu thành điện áp một chiều ít nhấp nhô hơn.
Với những đặc điểm của phương pháp lọc bằng tụ điện như tính đơn giản
cũng như chất lượng lọc khá cao nên ở đây ta sẽ sử dụng phương pháp lọc này cho
khối nguồn.
3. Khối bảo vệ dòng
Có nhiệm vụ bảo vệ mạch trong trường hợp dòng vào tăng. Ta sẽ sử dụng các
tính chất của thrysistor, transistor, diode để tạo nên khối bảo vệ dòng phù hợp.
4. Khối ổn áp
Theo yêu cầu thiết kế mạch ổn áp có điện áp ra 12V-5A nên ta sử dụng một
IC ổn áp thông dụng là LM7812. Do LM7812 chỉ cho điện áp vào trong dải 14,5V
-27V (với cách mắc thông thường) và điện áp ra 12V, dòng ra 5.0mA-1.0A nên ta
sẽ sử dụng thêm 1 transistor công suất để gánh dòng.
15
II.
Sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý.
1. Sơ đồ khối của khối nguồn
It
U1~
Mạch
chỉnh lưu
Biến
áp
Bộ bảo
Uo1’ vệ dòng
Ổn áp
Uo2một chiều
Ut
Các tiêu chuẩn kỹ thuật của khối nguồn:
+ Biện áp 220/15V-5A AC-50Hz.
+ Điện áp ra 12V DC
+ Dòng điện ra tải 5A
2. Sơ đồ nguyên lý .
a. IC LM7812
Một số đặc điểm thông số kỹ thuật cơ bản của LM7812 như sau:
+ Vin = 35V
+ Vout = 12V
+ Isc = 0.23A
+Iout
= 1A
+5.0mA≤Iout≤Imax
Bảng kèm theo IC:
16
Rt
Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của LM7812 :
17
Đồ thị tuyến tính IC LM7812
18
b. Transistor công suất TIP42C:
19
Bảng kèm theo Transistor TIP42C
Đồ thị tuyến tính Transistor TIP42C:
20
c. Transistor 2SC2335:
21
Bảng kèm theo transistor 2SC2335:
Đồ thị tuyến tính transistor 2SC2335:
22
23
3. Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn
Sơ đồ nguyên lý:
Mạch in linh kiện :
24
Mạch in đi dây:
.
III.
Tính toán linh kiện
1. Biến áp
Sử dụng biến áp 220V /15V-5A để cấp nguồn cho mạch.
25
1. Khái niệm ổn áp ………………………………………………………………………………. 122. Phân loại ổn áp : ………………………………………………………………………………. 123. Bộ ổn áp tuyến tính IC ……………………………………………………………………… 14P hần III : THIẾT KẾ NGUỒN ỔN ÁP CÓ ĐIỆN ÁP RA 12V-5 A …………………. 15I. Lựa chọn giải pháp phong cách thiết kế. …………………………………………………………. 151. Biến áp ………………………………………………………………………………………….. 152. Mạch chỉnh lưu và bộ lọc nguồn ………………………………………………………… 153. Khối bảo vệ dòng …………………………………………………………………………….. 154. Khối ổn áp ……………………………………………………………………………………… 15II. Sơ đồ khối, sơ đồ nguyên tắc. ……………………………………………………………… 161. Sơ đồ khối của khối nguồn ……………………………………………………………….. 162. Sơ đồ nguyên tắc. …………………………………………………………………………….. 163. Sơ đồ nguyên tắc mạch nguồn …………………………………………………………….. 24III. Tính toán linh phụ kiện ………………………………………………………………………… 251. Biến áp ………………………………………………………………………………………….. 252. Khối chỉnh lưu và lọc nguồn ……………………………………………………………… 263. Khối bảo vệ dòng …………………………………………………………………………….. 264. Khối lấy điện áp ra …………………………………………………………………………… 28K ẾT LUẬN ……………………………………………………………………………………………. 29T ài liệu tìm hiểu thêm : ………………………………………………………………………………. 30L ỜI MỞ ĐẦUNgày nay cùng với sự văn minh của khoa học và công nghệ tiên tiến, những thiết bị điện tửđang và sẽ được ứng dụng ngày càng thoáng đãng trong hầu hết trong những nghành kinhtế – xã hội cũng như trong đời sống. Trong toàn bộ những thiết bị điện tử yếu tố nguồncung cấp là một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định hành động đến sự thao tác ổnđịnh của mạng lưới hệ thống. Hầu hết những thiết bị điện tử đều sử dụng những nguồn điện mộtchiều được ổn áp với độ đúng mực và không thay đổi cao. Hiện nay kỹ thuật sản xuất cácnguồn điện ổn áp cũng đang là một khía canhj đang được điều tra và nghiên cứu tăng trưởng vớimục đính tạo ra những khối nguồn có hiệu suất lớn, độ không thay đổi, đúng chuẩn cao, kíchthước nhỏ. Từ tầm quan trọng trong ứng dụng thực tiễn của nguồn điện một chiều ổn ápvà củng cố lại những kiến thức và kỹ năng được học và vận dụng thực hành thực tế trong thực tiễn, nênem đã chọn đề tài : “ Thiết kế mạch nguồn ổn áp có điện áp ra 12V-5 A có bảo vệdòng ” để qua đó khám phá kĩ hơn về nguyên lí hoạt động giải trí của những mạch nguồn đòngthời củng cố them kĩ năng trong phong cách thiết kế những mạch điện tương tự như. Trong quy trình triển khai đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy giáo : HàTất Thắng đã hướng dẫn em triển khai xong đề tài này. Do năng lực kỹ năng và kiến thức bản than còn hạn chế, đề tài chắc như đinh sẽ không tránhnhững thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp phần quan điểm thầy để đề tài đượchoàn thiện hơn. Phần I : ĐO VÀ KIỂM TRA LINH KIỆNI.TransistorTa kiểm tra dấu pin của que đo đồng đồng hồ đeo tay bằng điode ( giả sử que đen + pin, queđỏpin ) 1. Kiểm tra trans npn hay pnp : Transistor khi hoạt động giải trí hoàn toàn có thể hư hỏng do nhiều nguyên do, như hỏng donhiệt độ, nhiệt độ, do điện áp nguồn tăng cao hoặc do chất lượng của bản thânTransistor, để kiểm tra Transistor bạn hãy nhớ cấu trúc của chúng. Kiểm tra Transistor ngược NPN tựa như kiểm tra hai Diode đấu chung cựcAnôt, điểm chung là cực B, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đen vào B ) thìtương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên, toàn bộ những trường hợp đokhác kim không lên. Kiểm tra Transistor thuận PNP tương tự như kiểm tra hai Diode đấu chung cựcKatôt, điểm chung là cực B của Transistor, nếu đo từ B sang C và B sang E ( queđỏ vào B ) thì tương tự như đo hai diode thuận chiều => kim lên, tổng thể cáctrường hợp đo khác kim không lên. 2. Đo xác lập chân B, E và C : Để đồng hồ đeo tay thang x1Ω, đặt cố định và thắt chặt một que đo vào từng chân, que kia chuyểnsang hai chân còn lại, nếu kim lên = nhau thì chân có que đặt cố định và thắt chặt là chân B ( nếu que đồng hồ đeo tay cố định và thắt chặt là que đen thì là Transistor ngược ( npn ), là que đỏ thì làTransistor thuận ( pnp ) ) 2 chân còn lại là C và E.Kiểm tra chân C, E : + Với transistor npn ta đặt que đen đồng hồ đeo tay vào 1 trong 2 chân, que đỏ vào châncòn lại. Can nhiễu chân có que đen nếu trường hợp có điện trở ( kim đồng hồ đeo tay lên ) thì chân đặt vào que đen là chân C, chân còn lại là E. + Với transistor pnp ta làm ngược lại với những que và những bước thực thi tươngtự. Khi can nhiễu kim đồng hồ đeo tay lên thì chân đặt vào que đỏ là chân E, chân còn lạilà C.Trái với những điều trên là Transistor bị hỏng. Transistor hoàn toàn có thể bị hỏng ở những trường hợp. * Đo thuận chiều từ B sang E hoặc từ B sang C => kim không lên là transistor đứtBE hoặc đứt BC * Đo từ B sang E hoặc từ B sang C kim lên cả hai chiều là chập hay dò BE hoặcBC. * Đo giữa C và E kim lên là bị chập CE.II.Thrysistor – Đo kiểm tra ThyristorKiểm tra dâu pin của que đo đồng hồ đeo tay bằng điode ( giả sử que đen là + pin, queđỏ là – pin ) Xác định chân A, G, K : Đặt que đen và que đỏ đồng hồ đeo tay vào 2 chân bất kể củathrysistor, trường hợp nào kim lên thì chân đặt vào que đen là chân G, chân đặt vàoque đỏ là chân K, chân còn lại là A.Đặt động hồ thang x1Ω, đặt que đen vào Anot, que đỏ vào Katot ban đầukim không lên, sau đó can nhiễu => thấy đồng hồ đeo tay lên kim, sau đó dừng can nhiễu => đồng hồ đeo tay vẫn lên kim => như vậy là Thyristor tốt. III. Điode, điện trở, tụ điện1. DiodeKý hiệu diode thường : Kiểm tra diode : nếu : Đặt đồng hồ đeo tay ở thang x 1 Ω, đặt hai que đo vào hai đầu Diode, Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, hòn đảo chiều đokim không lên là => Diode tốtNếu đo cả hai chiều kim lên = 0 Ω => là Diode bị chập. Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt. Các loại Diode : Diode ổn áp, Diode thu quang, Diode phát quang, Diode biếndung, Diode xung, Diode tách sóng, Diode nắn điện. Điode nắn điện được phân biệt bởi vạch dấu trên điode ; đầu có vạch mang dấuâm, đầu còn lại dấu dương. Ta thường xác lập que âm, dương của đồng hồ đeo tay vạn năng bằng điode. 2. Điện trở. Ký hiệu : Với điện trở thường ta hoàn toàn có thể đọc vạch trên điện trở hoặc dùng đồng hồvạn năng ( đồng hồ đeo tay số ) để xác đinh. Trở 4 vạch : vạch 1 là hàng chục, vạch 2 là hàng đơn vị chức năng, vạch 3 là bội số củacơ số 10, vạch 4 là sai số. – Trở 5 vạch : vạch 1 là hàng trăm, vạch 2 hàng chục, vạch 3 hàngđơn vị, vạch 4 là bội số của cơ số 10, vạch 5 là sai số. 3. Tụ điện : Dùng thang điện trở để đo kiểm tra tụ điệnTa hoàn toàn có thể dùng thang điện trở để kiểm tra độ phóng nạp và hư hỏng của tụ điện, khi đo tụ điện nếu là tụ gốm ta dùng thang đo x1 KΩ, nếu là tụ hóa ta dùng thangđo x1 Ω hoặc x10 Ω. Dùng thang đo x1K Ω để kiểm tra tụ gốm10Phần II : TỔNG QUAN VỀ NGUỒN MỘT CHIỀUI.Khái niệm chung về nguồn một chiềuNguồn một chiều có trách nhiệm cung ứng nguồn năng lượng một chiều cho những mạchvà những thiết bị điện tử hoạt động giải trí. Năng lượng một chiều của nó tổng quan được lấytừ nguồn xoay chiều của lưới điện trải qua một quy trình đổi khác được thực hiệntrong nguồn một chiều. Yêu cầu so với loại nguồn này là điện áp ra ít nhờ vào vào điện áp mạng, của tại và nhiệt độ. Để đạt được nhu yếu đó cần phải dùng những mạch không thay đổi. Cácmạch cấp nguồn cổ xưa thường dung biến áp, nên size và khối lượng củanó khá lớn. Ngày nay người ta có xu thế dung những mạch cấp nguồn không cóbiến áp. II.Biến áp nguồn, chỉnh lưu và lọc nguồn. 1. Biến áp nguồn. Biến áp nguồn làm trách nhiệm đổi khác điện áp xoay chiều của mạng điệnthành điện áp xoay chiều có trị số thiết yếu so với mạch chỉnh lưu và ngăn cáchmạch chỉnh lưu với mạng điện xoay chiểu về một chiều. 2. Chỉnh lưu và lọc nguồnCác thành phần tích cực dùng để chỉnh lưu là những thành phần có đặc tuyến V-Akhông đối xứng sao cho dòng điện đi qua nó chỉ đi qua nó một chiều. Người tathường dùng chỉnh lưu Silic, để có hiệu suất nhỏ hoặc trung bình cũng hoàn toàn có thể dùngchỉnh lưu Selen. Để có hiệu suất ra lớn và hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh điện áp ra tùy ý, ngườita dùng Thyristor để chỉnh lưu. 11C ác sơ đồ chỉnh lưu thường gặp là chỉnh lưu nửa chu kỳ luân hồi, sơ đồ chỉnh lưu hainửa chu kỳ luân hồi, sơ đồ chỉnh lưu cầu mà trong đó sơ đồ chỉnh lưu cầu có nhiều ưu điểmhơn cả. Mạch chỉnh lưu phải có hiệu suất cao, ít nhờ vào vào tải và độ gợn sóngcủa điện áp ra nhỏ. Lọc bằng tụ điện : Do sự phóng nạp tụ qua những nửa chu kỳ luân hồi và do những tuy nhiên hàiđược rẽ qua mạch C xuống điểm chung, dòng điện ra tải chỉ còn thành phần mộtchiều và một lượng nhỏ sóng hài bậc thấp. Nghĩa là công dụng lọc càng rõ ràng khi C và Rt càng lớn. Với bộ chỉnh lưu dòngđiện công nghiệp giá trị tụ C thường có giá trị từ vài uF đến vài nghìn uF. III.Ổn định điện áp. 1. Khái niệm ổn ápKhái niệm : là không thay đổi điện áp đầu ra không biến hóa khi điện áp đầu vàothay đổi. Nhiệm vụ không thay đổi điện áp một chiều ra tải khi điện áp và tần số điện lướithay đổi, khi tải đổi khác rất thường gặp trong thực tiễn. Điện trở ra của bộ nguồncung cấp nhu yếu nhỏ, để hạn chế sự ghép ký sinh giữa những tầng, giữa những thiết bịcùng chung nguồn chỉnh lưu. Việc không thay đổi điện áp xoay chiều có nhiều hạn chế nhất là khi điện lưới thayđổi nhiều. Dùng bộ ổn áp một chiều bằng chiêu thức điện tử được sử dụng phổbiến hơn đặc biệt quan trọng khi hiệu suất tải ra nhu yếu không lớn và tải tiêu thụ trực tiếpđiện áp một chiều. 2. Phân loại ổn áp : + Ổn áp tham số ( ổn áp dùng điode zenner ). + Ổn áp xung : là ổn áp dựa trên nguyên tắc hồi tiếp ( nguyên tắc bù ), trong đóphần tử diều chỉnh thao tác ở chính sách xung. Ổn áp xung có những ưu điểm vượttrội so với ổn áp tuyến tính như sau : + Ổn áp tuyến tính : 12T rong khoanh vùng phạm vi của đồ án này tất cả chúng ta chỉ xét đến mạch ổn áp có hồi tiếp vớinguyên tắc triển khai những sơ đồ ổn áp có hồi tiếp, phân loại và 1 số ít loại IC ổn áptuyến tính. Nguyên tắc mạch ổn áp tuyến tính : Để nâng cao chất lượng không thay đổi, người ta dùng bộ ổn áp kiểu bù tuyến tính. Nguyên tắc thao tác của những sơ đồ không thay đổi có hồi tiếp được màn biểu diễn như sau. UrPhần tử điều khiểnU’r ( điện áp một chiềuchưa không thay đổi ) Nguồn chuẩnBộ khuếch đạiBộ so sánhTrong mạch này, một phần điện áp ( dòng điện ) ra được đưa về so sánh vớimột giá trị chuẩn. Kết quả so sánh được khuếch đại lên và đưa đến thành phần điềukhiển. Phần tử tinh chỉnh và điều khiển biến hóa tham số làm cho điện áp ( dòng điện ) ra trên nóthay đổi theo khuynh hướng tiệm cận đến giá trị chuẩn. Tùy theo chiêu thức cấu trúc, những sơ đồ không thay đổi có hồi tiếp được chia thànhhai loại cơ bản : không thay đổi song song và không thay đổi tiếp nối đuôi nhau. Do sơ đồ tiếp nối đuôi nhau có tổn haoít hơn sơ đồ song song nên hiệu suất cao hơn và nó được dùng phổ cập hơn. Ưu điểm của sơ đồ song song là không gây nguy hại khi quá tải vì nó ngắnmạch đầu ra. Sơ đồ tiếp nối đuôi nhau nhu yếu phải có thiết bị bảo vệ vì khi quá tải, dòng quaphần tử kiểm soát và điều chỉnh và qua bộ kiểm soát và điều chỉnh sẽ quá lớn gây nên hỏng phần từ điềuchỉnh hoặc biến áp. 133. Bộ ổn áp tuyến tính ICĐể thu nhỏ kích cỡ cũng như chuẩn hóa những tham số của những bộ ổn áp mộtchiều kiểu bù tuyến tính người ta sản xuất chúng dưới dạng vi mạch, nhờ đó việc sửdụng cũng thuận tiện hơn. Các bộ IC ổn áp trên trong thực tiễn cũng gồm có những thành phầntử chính là bộ tạo điện áp chuẩn, bộ khuếch đại tín hiệu sau lệch, transistor điềuchỉnh, bộ hạn dòng. Các IC ổn áp thường bảo vệ dòng ra khoảng chừng từ 100 mA đến 1.5 A điện áptới 50V, hiệu suất tiêu tán khoảng chừng 500 – 800 mW. Hiện nay người ta cũng chế tạocác IC ổn áp cho dòng tới 10A. Các loại IC ổn áp kiểm soát và điều chỉnh thường dùng là 78 xx, 79 xx, LM309, uA723, LM323, LM317 … Tùy thuộc vào tham số kỹ thuật như điện áp ra, dòng ra, hệ só không thay đổi điệnáp, năng lực kiểm soát và điều chỉnh điện áp ra, dải nhiệt độ thao tác, nguồn cung cấp độ ổnđịnh theo thời hạn … mà người ta sản xuất ra nhiều loại khác nhau. 14P hần III : THIẾT KẾ NGUỒN ỔN ÁP CÓ ĐIỆN ÁP RA 12V-5 AI.Lựa chọn giải pháp phong cách thiết kế. Dựa vào những tiêu chuẩn kỹ thuật của khối nguồn như trên ta lựa chọn phươngpháp phong cách thiết kế cho từng khối của bộ nguồn và từ đó đưa ra sơ đồ nguyên tắc của bộnguồn. 1. Biến ápỞ đây do nguồn ổn áp được sử dụng ở lưới điện xoay chiều 220V-50 Hz vàđiện áp ( dòng điện ) ra là 12V dc – 5A, hiệu suất cực lớn là 60W nên ta sử dụng mộtbiến áp có điện áp vào 220V và điện áp ra 15V, dòng ra 5A. 2. Mạch chỉnh lưu và bộ lọc nguồnDo những ưu điểm của mạch chỉnh lưu cầu như điện áp ra ít nhấp nháy, điệnáp ngược mà điôt phải chịu nhỏ hơn so với giải pháp cân đối nên ta sẽ chọnbộ chỉnh lưu cầu. Bộ lọc có trách nhiệm san bằng điện áp một chiều dập mạch Ur thu được saukhối chỉnh lưu thành điện áp một chiều ít nhấp nhô hơn. Với những đặc thù của giải pháp lọc bằng tụ điện như tính đơn giảncũng như chất lượng lọc khá cao nên ở đây ta sẽ sử dụng chiêu thức lọc này chokhối nguồn. 3. Khối bảo vệ dòngCó trách nhiệm bảo vệ mạch trong trường hợp dòng vào tăng. Ta sẽ sử dụng cáctính chất của thrysistor, transistor, diode để tạo nên khối bảo vệ dòng tương thích. 4. Khối ổn ápTheo nhu yếu phong cách thiết kế mạch ổn áp có điện áp ra 12V-5 A nên ta sử dụng mộtIC ổn áp thông dụng là LM7812. Do LM7812 chỉ cho điện áp vào trong dải 14,5 V – 27V ( với cách mắc thường thì ) và điện áp ra 12V, dòng ra 5.0 mA – 1.0 A nên tasẽ sử dụng thêm 1 transistor hiệu suất để gánh dòng. 15II. Sơ đồ khối, sơ đồ nguyên tắc. 1. Sơ đồ khối của khối nguồnItU1 ~ Mạchchỉnh lưuBiếnápBộ bảoUo1 ’ vệ dòngỔn ápUo2một chiềuUtCác tiêu chuẩn kỹ thuật của khối nguồn : + Biện áp 220 / 15V-5 A AC-50Hz. + Điện áp ra 12V DC + Dòng điện ra tải 5A2. Sơ đồ nguyên tắc. a. IC LM7812Một số đặc thù thông số kỹ thuật kỹ thuật cơ bản của LM7812 như sau : + Vin = 35V + Vout = 12V + Isc = 0.23 A + Iout = 1A + 5.0 mA ≤ Iout ≤ ImaxBảng kèm theo IC : 16R tSơ đồ nguyên tắc cấu trúc của LM7812 : 17 Đồ thị tuyến tính IC LM781218b. Transistor hiệu suất TIP42C : 19B ảng kèm theo Transistor TIP42CĐồ thị tuyến tính Transistor TIP42C : 20 c. Transistor 2SC2335 : 21B ảng kèm theo transistor 2SC2335 : Đồ thị tuyến tính transistor 2SC2335 : 22233. Sơ đồ nguyên tắc mạch nguồnSơ đồ nguyên tắc : Mạch in linh phụ kiện : 24M ạch in đi dây : III.Tính toán linh kiện1. Biến ápSử dụng biến áp 220V / 15V-5 A để cấp nguồn cho mạch. 25
