Nguồn điện là thành phần không hề thiếu trong những mạch điện tử và nó đóng một vai trò quan trọng ảnh hưởng tác động tới hoạt động giải trí của mạch. Việc cung ứng nguồn điện một chiều có điện áp 5V, 6V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24V để cung ứng cho những thiết bị điện tử thông dụng chạy điện một chiều .
Đối với những mạch dùng vi giải quyết và xử lý, những IC TTL, ICs yên cầu cần phải có nguồn cung ứng không thay đổi 5V ( xê dịch từ 4.75 V đến 5.25 V ) nếu điện áp không nằm trong dải đó mà xuống mức số lượng giới hạn thì ICs không hoạt động giải trí ( Reset ) còn trên mức số lượng giới hạn thì hỏng ICs .
Trong bài viết này tất cả chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu và khám phá cách thiết kế ra một mạch nguồn 5V để Giao hàng nhu yếu sử dụng của tất cả chúng ta nhé !
1. Các thiết bị, linh kiện cần chuẩn bị
| Tên thiết bị, linh kiện |
Thông số |
Số lượng |
| IC 7805 |
|
1 |
| Tụ điện (tụ hoá) |
2200μF |
1 |
| Tụ điện (tụ hoá) |
220μF |
1 |
| Tụ điện không phân cực (Tụ 104) |
100nF |
1 |
| Điện trở hạn dòng |
1 kΩ |
2 |
| Đèn LED – Green: Báo nguồn ra |
|
1 |
| Đèn LED – Red: Báo nguồn vào |
|
1 |
| Cầu Diode KBP307: Chỉnh lưu |
|
1 |
| Header (Domino) |
|
2 |
| Máy biến áp |
220V/9-12VAC |
1 |
2. Giới thiệu IC ổn áp dòng 78xx
Họ IC 78xx là loại dòng IC dùng để ổn định điện áp dương đầu ra với điều kiện đầu vào luôn luôn lớn hơn đầu ra là 3V.
Tùy loại IC 78 xx mà nó ổn áp đầu ra là bao nhiêu .
Ví dụ : 7805, 7812 …
Họ IC 78 xx gồm có 3 chân :
Hình 1. Họ IC 78xx.
Trong đó :
- Vin – Chân nối nguồn đầu vào.
- GND – Chân nối đất.
- Vo – Chân nguồn ra .
Có những dạng thông dụng của 78 xx như :
- LM7805 IC ổn áp 5V.
- LM7806 IC ổn áp 6V.
- LM7808 IC ổn áp 8V.
- LM7809 IC ổn áp 9V.
- LM7812 IC ổn áp 12V.
Trong bài viết này chúng ta sẽ sử dụng IC LM7805 để thiết kế mạch ổn áp 5V.
Các bạn có thể tải Datasheet IC 78xx để nghiên cứu thêm các tính năng của nó.
2. Sơ đồ mạch nguyên lý
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý của mạch nguồn 5V.
Trong đó :
- Cầu diode là một mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều.
- C1 tụ lọc nguồn ở đầu vào.
- C2 tụ lọc nguồn ở đầu ra.
Hình 3. Mạch nguyên lý được mô phỏng bằng phần mềm Proteus.
Hình 4. Kết quả mô phỏng mạch nguyên lý.
3. Nguyên lý hoạt động
Dựa vào sơ đồ nguyên tắc ở phần 2, ta hãy cùng đi nghiên cứu và phân tích nguyên tắc hoạt động giải trí của mạch này như sau :
Ta có sơ đồ những khối như sau :
Hình 5. Sơ đồ khối mạch nguồn 5V.
Hình 6. Các phần tử có trong các khối của mạch nguồn 5V.
- Dòng điện đi từ nguồn 220V qua máy biến áp, máy biến áp sẽ chuyển đổi điện áp từ 220VAC sang 9VAC.
- Khối mạch và chỉnh lưu: Sử dụng diode cầu 5A để chỉnh lưu điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng ta lấy là 12V. Chúng kết hợp với tụ chỉnh lưu để tạo ra điện áp DC có giá trị 15V.
- Khối mạch ổn áp và nâng dòng: Có nhiệm vụ tạo điện áp ổn định 5V ở đầu ra. Sử dụng IC 7805 để chuyển điện áp đầu vào 15V thành điện áp có mức 5V. IC cho dòng ra định danh là 1A tuy nhiên trên thực tế thì dòng ra khoảng 500mA. Do vậy, để tạo ra nguồn cung cấp 3A chúng ta cần sử dụng mạch nâng dòng.
4. Sơ đồ thiết kế PCB
4.1. Sơ đồ mạch in
Hình 7. Sơ đồ mạch in thiết kế bằng Proteus.
4.2. Mô hình 3D
Hình 8. Mô hình 3D của mạch nguồn 5V hoàn chỉnh.
