Một phần của tài liệu GIÁO TRÌNH CHẾ TẠO MẠCH IN VÀ HÀN LINH KIỆN ( NGHỀ ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP SƠ CẤP )
1. Mạch nguồn một chiều
2.3. Mạch ổn áp dùng Transistor
a. Mạch ổn áp mắc nối tiếpdùng transistor
Mạch tận dụng tính ổn áp của diode zener và điện áp phân cực thuận của transistor
Q1: tranzito ổn áp
R2 : điện áp phân cực B cho transistor và diode zener
Ở mạch này cực B của transistor được giữ mức điện áp không thay đổi nhờ diode zener và điện áp ngõ ra là điện áp của điện áp zener và điện áp phân cực thuận của transistor
Vbe
Vz
Vo
Vz : điện áp zener
Vbe : điện áp phân cực thuận của transistor ( 0,5 – 0,8 v )
Điện áp cung ứng cho mạch được lấy trên cực E của tranzito, tuỳ vào nhu yếu mạch điện mà mạch được phong cách thiết kế có dòng cung ứng từ vài mA đến hầng trăm mA, ở những mạch điện có dòng cung ứng lớn thường song song với mạch được mắc thêm một điện trở Rc khoảng chừng vài chục đến vài trăm ohm gọi là trở gánh dòng .
Việc chọn tranzito cũng được chọn thích hợp với dòng tiêu thụ của mạch điện để tránh dư thừa làm mạch điện cồng kềnh và dòng phân cực qua lớn làm cho điện áp phân cực vbe không không thay đổi dẫn đến điện áp cung ứng cho tải kém không thay đổi .
Dòng điện cấp cho mạch là dòng cực C của tranzito nên khi dòng tải đổi khác dòng cực C đổi khác theo làm trong khi dòng cực B không biến hóa, nên mặc dầu điện áp không đổi khác ( trên trong thực tiễn sự đổi khác không đáng kể ) nhưng dòng tải biến hóa làm cho tải thao tác không không thay đổi .
* Nguyên lý hoạt động
– Theo sơ đồ mạch : URA = UVAO – UCE
– Giả sử nguồn điện áp vào tăng dẫn đến điện áp ra có xu thế tăng. Điện áp ra bằng
điện áp trên cực emitor của transistor nên điện áp UBEphân cực cho Q1 giảm
( UBE = UB – UE mà UB = UDZ không đổi ) làm giảm dẫn của transistor Q1, nội trở RCE của
transistor Q1 tăng, điện áp UCEtăng theo dẫn đến điện áp ra luôn không thay đổi ở giá trị ổn áp .
– trái lại giả sử nguồn điện vào có khuynh hướng giảm khi đó UEcủa Q1 giảm, dẫn đến
điện áp UBEphân cực cho Q1 tăng. Transistor Q1 dẫnmạnh hơn, nội trở RCEgiảm, điện
áp UCEgiảm theo nên điện áp ra được không thay đổi .
– Như vậy điện áp UCEtỷ lệ thuận với UVAO, khi UVAOtăng thì UCEtăng và khi UVAOgiảm
thì UCEcũng giảm một lượng tương ứng.
Lưu ý: Điều kiện để mạch hoạt động là: UVAOlớnhơn UDZ
– Điện áp ra có xu thế tăng nhưng ngay sau đó được không thay đổi quy trình đó diễn ra rất
b. Mạch ổn áp mắc song song
+ Nguyên lý mạch điện
Mạch ổn áp mắc rẽ hay còn gọi là mắc song song, mắc shunt … mạch có đặc thù thành phần rẽ dòng ổn áp mắc song song với tải, mạch này có lợi điểm là khi tải chạm, thành phần ổn áp vẫn không bị tác động ảnh hưởng .
+ Mô hình của mạch
Ta có Inguồn = Irẽ + Itải .
– Khi chưa có tải: Inguồn = Irẽ, toàn bộ công suất của mạch nguồn được truyền qua
mạch ổn áp .
– Khi có tải : Inguồn = Irẽ + Itải .
Khi áp tải tăng, Itảităng, Irẽsẽ giảm để dòng vào Inguồnkhông đổi, không thay đổi điện áp ra
V0 .
+ Mạch ổn áp mắc rẽ thực tế
Mạch ổn áp mắc rẽ được hình thành nhờ những thành phần linh phụ kiện như R1, DZ, R2
và transistor Q Phần tử rẽ dòng ổn áp Tải Cấp dòng
+
–
I
nguồn
I
rẽ
I
tải
Vi Vo
Điện áp ra V0là V0 = VZ + VBE = VZ + 0,6 V
Như vậy ta thấy điện áp ra luôn không thay đổi
Khi chưa có tải Irẽ = Vi– (VZ + VBE )/ R1. như vậy transistor Q vẫn dẫn mạnh.
Khi đã có tải, dòng qua tải rẽ bơt sẽ làm giảm dòng qua transistor Q. ( Irẽ = Inguồn –
Itải )
Nhược điểm cơ bản của mạch cấp điện mắc rẽ là luôn luôn bị tổn hao một hiệu suất rất đáng kể trên transistor ổn áp .