text:
Nguồn nuôi
Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22
lượt xem 28
download
Nguồn nuôi
Nguồn nuôi 10.1. Khái niệm chung. Nguồn nuôi trong các thiết bị điện tử không ngừng đ-ợc cải tiến theo h-ớng tăng độ ổn định,độ bền, hiệu suất, giảm kích th-ớc -trọng l-ợng-giá thành- ... Nguồn nuôi có nhiệm vụ cung cấp năng l-ợng cho các máy điện tử làm việc , th-ờng phải cấp điện một chiều với dòng ổn định. Thiết bị nguồn đ-ợc chia thành hai lớp: lớp thiết bị nguồn nuôi sơ cấp và lớp thiết bị nguồn nuôi thứ cấp.Lớp thiết bị nguồn sơ cấp là các thiết bị biến đổi các dạng năng l-ợng không...
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nguồn nuôi
- Ch-¬ng 10 Nguån nu«i 10.1. Kh¸i niÖm chung. Nguån nu«i trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö kh«ng ngõng ®-îc c¶i tiÕn theo h-íng t¨ng ®é æn ®Þnh,®é bÒn, hiÖu suÊt, gi¶m kÝch th-íc -träng l-îng-gi¸ thµnh- ... Nguån nu«i cã nhiÖm vô cung cÊp n¨ng l-îng cho c¸c m¸y ®iÖn tö lµm viÖc , th-êng ph¶i cÊp ®iÖn mét chiÒu víi dßng æn ®Þnh. ThiÕt bÞ nguån ®-îc chia thµnh hai líp: líp thiÕt bÞ nguån nu«i s¬ cÊp vµ líp thiÕt bÞ nguån nu«i thø cÊp.Líp thiÕt bÞ nguån s¬ cÊp lµ c¸c thiÕt bÞ biÕn ®æi c¸c d¹ng n¨ng l-îng kh«ng ®iÖn (ho¸ n¨ng, c¬ n¨ng, nhiÖt n¨ng, quang n¨ng v.v...) vÒ d¹ng n¨ng l-îng ®iÖn. ViÖc nghiªn cøu chóng kh«ng thuéc ph¹m vi cña gi¸o tr×nh nµy. Líp c¸c thiÕt bÞ nguån thø cÊp cã nhiÖm vô biÕn ®æi n¨ng l-îng ®iÖn tõ d¹ng nµy sang d¹ng kh¸c cho phï hîp víi c¸c m¹ch tiªu thô nguån.§ã lµ c¸c m¹ch chØnh l-u, æn ¸p, æn dßng, c¸c m¹ch biÕn ®æi dßng mét chiÒu thµnh dßng xoay chiÒu, biÕn ®æi dßng mét chiÒu møc ®iÖn ¸p nµy sang dßng mét chiÒu møc ®iÖn ¸p kh¸c. ë ®©y cÇn l-u ý r»ng biÕn ¸p hoÆc c¸c bé ph©n ¸p kh«ng ph¶i lµ thiÕt bÞ nguån thø cÊp v× ë ®ã chØ cã sù thay ®æi “ tû lÖ i(t) xÝch’’ cña ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn. C¸c thiÕt bÞ nguån thø cÊp th-êng a) lÊy n¨ng l-îng tõ ®iÖn l-íi 220 t V/50 hz. Trong m¸y bay, tµu thuû ng-êi ta cã thÓ thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn xoay chiÒu cã tÇn sè 400 hz. Yªu cÇu kü thuËt ®èi víi c¸c thiÕt bÞ nguån rÊt ®a d¹ng. VÝ dô, I0 ®iÖn ¸p ra cña c¸c thiÕt bÞ nguån b) kh¸c nhau cã d¶i biÕn ®æi rÊt réng: 0 tõ vµi phÇn von tíi hµng ngµn von; t dßng ®iÖn: tõ vµi miliampe tíi hµng tr¨m Ampe. C¸ch kÕt cÊu cña c¸c Imax Imin thiÕt bÞ nguån còng rÊt kh¸c nhau: c) I0 M¹ch nguån cã thÓ ®-îc bè trÝ lµ 0 t mét phÇn m¹ch liÒn khèi hoÆc t¸ch H×nh 10.1C¸c d¹ng dßng ®iÖn nguån rêi thµnh khèi riªng trong m¸y, hoÆc còng cã thÓ lµ mét hép nguån c¬ ®éng riªng hoÆc lµ mét tñ nguån cè ®Þnh trong phßng m¸y. Tr-íc khi ®i vµo nghiªn cøu c¸c m¹ch nguån thø cÊp cô thÓ chóng ta xÐt qua c¸c d¹ng ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn th-êng gÆp trong c¸c m¹ch nguån vµ c¸c ®¹i l-îng ®Æc tr-ng cña chóng. H×nh 10.1a lµ dßng ®iÖn xoay chiÒu, lu«n biÕn thiªn theo thêi gian vÒ c¶ trÞ sè vµ dÊu. NÕu dßng ®iÖn biÕn thiªn theo quy luËt h×nh sin th× nã ®-îc ®Æc tr-ng bëi c¸c ®¹i l-îng: -Gi¸ trÞ trung b×nh trong mét chu kú. 257
- 2 T/2 2 I TB I m sin T t dt 0,637 I m (10.1) T 0 -Gi¸ trÞ hiÖu dông: T I I (I sin t ) dt 0,707.Im m m (10.2) T T Dßng mét chiÒu I0 h×nh 10.1b kh«ng biÕn ®æi theo thêi gian mµ lu«n gi÷ nguyªn gi¸ trÞ cña nã. Mét d¹ng dßng ®iÖn (hoÆc ®iÖn ¸p) th-êng gÆp ë ®Çu ra cña c¸c m¹ch chØnh l-u-æn ¸p lµ d¹ng ®Ëp m¹ch h×nh 10.1c.Nã ®-îc ®Æc tr-ng bëi hÖ sè ®Ëp m¹ch K§: I I K max min .100 % D (10.3) I o HÖ sè ®Ëp m¹ch cµng nhá th× dßng ®Ëp m¹ch cµng tiÕn tíi dßng mét chiÒu I0=.Trong thùc tÕ c¸c dßng ®Ëp m¹ch bao giê còng chøa c¸c thµnh phÇn hµi, trong ®ã ®¸ng kÓ nhÊt lµ hµi bËc mét v× nã cã biªn ®é lín. Do vËy ng-êi ta ®¸nh gi¸ mÐo qua hÖ sè sãng hµi bËc mét KH1(hµi nµy gäi lµ tÇn sè ®Ëp m¹ch): I K H m (10.4) I Yªu cÇu ®èi víi hÖ sè ®Ëp m¹ch ®-îc x¸c ®Þnh bëi chøc n¨ng cña chÝnh m¹ch mµ nã cÊp nguån. VÝ dô víi c¸c m¹ch khuÕch ®¹i micro trong c¸c thiÕt bÞ ©m thanh chÊt l-îng cao th× K§=0,010,0001%; víi c¸c bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt th× K§=0.10,05%. S¬ ®å khèi cña mét m¹ch nguån th«ng th-êng cã d¹ng nh- ë h×nh 10.2. BIÕN ChØnh Läc san ¸P L-u b»ng æn ¸p T¶i H×nh 10.2 S¬ ®å khèi cña c¸c m¹ch nguån. BiÕn ¸p cã nhiÖm vô phèi hîp ®iÖn ¸p, tøc lµ t¹o ra ®iÖn ¸p cÇn thiÕt ®Ó ®-a vµo bé chØnh l-u; mÆt kh¸c nã cßn cã t¸c dông ng¨n ®iÖn ¸p l-íi víi m¸y. C¸c biÕn ¸p th-êng ®-îc chÕ t¹o c«ng nghiÖp theo ®Þªn ¸p vµ c«ng suÊt tiªu chuÈn. Tuy nhiªn cã thÓ tÝnh to¸n, lùa chän t¹o ra mét biÕn ¸p cho m¹ch nguån thÝch hîp kh«ng mÊy khã kh¨n. TiÕp theo biÕn ¸p lµ m¹ch chØnh l-u hay n¾n ®iÖn ®Ó biÕn dßng xoay chiÒu thµnh dßng mét chiÒu. §iÖn ¸p ë ®Çu ra cña m¹ch chØnh l-u th-êng cã d¹ng ®Ëp m¹ch, v× vËy cÇn qua bé läc san b»ng ®Ó gi¶m l-îng ®Ëp m¹ch. TiÕp sau ®ã lµ m¹ch æn ¸p mét chiÒu råi ®-a ra t¶i. Mét m¹ch nguån th-êng ®-îc ®¸nh gi¸ b»ng c¸c chØ tiªu kü thuËt sau ®©y: 1.§iÖn ¸p mét chiÒu ë ®Çu ra cña m¹ch nguån U0 ( ®iÖn ¸p ra t¶i). 2.Thµnh phÇn mét chiÒu I0 cña dßng ra. 3.HÖ sè ®Ëp m¹ch K§. 258
- 4.Trë kh¸ng ra Rra. Trong ch-¬ng nµy ta xÕt c¸c m¹ch chØnh l-u, läc san b»ng, æn ¸p, æn dßng. 10.2. C¸c m¹ch chØnh l-u mét pha. 10.2.1.ChØnh l-u mét nöa chu kú H×nh 10.3a Lµ m¹ch chØnh l-u mét pha ®¬n gi¶n(dïng mét diot-chØnh l-u 1/2 chu kú hay nöa sãng). §Ó ph©n tÝch ta coi biÕn ¸p lµ lý t-ëng( kh«ng tæn hao), vµ diot còng lµ lý t-ëng (®iÖn trë thuËn b»ng kh«ng, ®iÖn trë ng-îc v« cïng lín). NÕu ®iÖn ¸p ®-a vµo cã d¹ng h×nh sin nh- ë h×nh 10.3b th× dÔ dµng nhËn thÊy ®iÖn ¸p ra sÏ lµ nh÷ng xung h×nh sin. Thµnh phÇn I0 ®-îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: 1 π Im I0 I m sin ω td(ω t) 0,318 I m 0,45 I 2π 0 π (10.5) §iÖn ¸p U0 ra t¶i cã trÞ sè: U0=I0.Rt=0,318 Um= 0,45U2 (10.6) Trong ®ã ®iÖn Um vµ U2 lµ gi¸ trÞ biªn ®é vµ hiÖu dông cña ®iÖn ¸p cuén thø cÊp cña biÕn ¸p. §Ó chän diot cÇn biÕt dßng I0 vµ ®iÖn ¸p ng-îc ®Æt lªn diot. Trong s¬ ®å trªn th×: U m U 0 Im 3,14 I 0 Rt Rt (10.11) U ng U m 3,14U 0 S¬ ®å trªn cho ra ®iÖn ¸p lµ c¸c xung h×nh sin, kh¸c xa víi d¹ng ®iÖn ¸p 1 chiÒu lý t-ëng. Biªn ®é cña thµnh phÇn sãng h×nh sin cã tÇn sè b»ng 1/2 tÇn sè vµo ph©n tÝch theo chuçi Furiª cã trÞ sè lín nªn cã hÖ sè ®Ëp m¹ch rÊt lín (K=157% !), v× vËy kh«ng thÓ sö dông nã ®Ó cÊp nguån cho c¸c m¹ch ®iÖn tö. VÒ mÆt lý thuyÕt, ta xÐt xem nÕu t¨ng sè pha cña cuén thø cÊp cña biÕn ¸p th× d¹ng cña ®iÖn ¸p chØnh l-u sÏ thay ®æi nh- thÕ nµo. H×nh 10.4 lµ m¹ch chØnh l-u h×nh 10.4 lµ m¹ch chØnh l-u nhiÒu pha ®¬n gi¶n vµ gi¶n ®å ®iÖn ¸p t-¬ng øng. 10.2.2.ChØnh l-u c¶ chu kú. Víi ®å thÞ h×nh 10.4b ta thÊy khi t¨ng sè pha th× l-îng ®Ëp m¹ch gi¶m, ®iÖn ¸p chØnh l-u U0 cµng tiÕn tíi gi¸ trÞ Um, hÖ sè ®Ëp m¹ch gi¶m, tÇn sè ®Ëp m¹ch t¨ng. Tuy nhiªn gi¶i quyÕt theo c¸ch nµy th× biÕn ¸p sÏ cã cÊu tróc rÊt phøc t¹p. Trong thùc tÕ ng-êi ta dïng c¸c s¬ ®å chØnh l-u c¶ chu kú theo m¹ch c©n b»ng hoÆc m¹ch cÇu. H×nh 10.5a lµ m¹ch chØnh l-u c©n b»ng. §Æc ®iÓm cña s¬ ®å nµy lµ cuén thø cÊp cña biÕn ¸p ph¶i cã hai cuén cã th«ng sè gièng nhau ®Ó t¹o ®iÖn ¸p nguån, t¹o thµnh hai ®iÖn ¸p u =u2(t) cã biªn ®é nh- nhau ®Ó ®-a vµo hai diot. ë nöa chu kú d-¬ng (a lµ +,b lµ -) th× D1 th«ng, D2 ng¾t; dßng ®iÖn cã chiÒu a+ D1Rtc. ë nöa chu kú ©m th× D2th«ng, D1 ng¾t, dßng ®iÖn cã chiÒu : 259
- b+D2Rtc. Nh- vËy dßng ®iÖn qua t¶i lµ dßng mét chiÒu cã d¹ng c¸c xung h×nh sin. §iÖn ¸p trªn t¶i Rt lÆp l¹i d¹ng dßng ®iÖn. Gi¶n ®å ®iÖn ¸p tr×nh bµy trªn h×nh 10.5b. H×nh 10.5c lµ m¹ch chØnh l-u m¾c kiÓu cÇu cÇu dïng bèn diot (l-u ý lµ ng-êi ta s¶n xuÊt c¸c cÇu chuyªn dông cho m¹ch chØnh l-u). Trong m¹ch nµy nÕu c¸c diot D1 vµ D3 th«ng th× D2 vµ D4 ng¾t vµ ng-îc l¹i. Gi¶n ®å ®iÖn ¸p còng cã d¹ng nh- h×nh 10.5b. Nh- vËy ®iÖn ¸p ng-îc sÏ ®Æt lªn hai diot ng¾t m¾c nèi tiÕp nªn mçi diot chØ chÞu mét nöa ®iÖn ¸p ng-îc. Trong khi ®ã th× ®iÖn ¸p nguîc ®Æt lªn mçi diot trong c¸c m¹ch h×nh 10.3a, 10.4a lín gÊp ®«i( 2U2m). Khi xÐt c¸c m¹ch võa råi ta ®· gi¶ thiÕt diot vµ biÕn ¸p lµ lý t-ëng. Trong thùc tÕ cÇn xÐt ®Õn tæn hao cña chóng. Tæn hao ®ã ®-îc ®¸nh gi¸ b»ng ®iÖn trë tæn hao r0 nh- trong m¹ch h×nh 9.6. MÆt kh¸c trong thùc tÕ t¶i th-êng kh«ng ph¶i lµ ®iÖn trë thuÇn Rt mµ lµ dung kh¸ng. Khi ta m¾c m¹ch vµo nguån ®iÖn ¸p xoay chiÒu th× trong kho¶ng thêi gian an«t cña diot cã ®iÖn thÕ d-¬ng h¬n cat«t, diot sÏ th«ng. Tô ®iÖn Ct n¹p ®iÖn qua ®iÖn trë r0 víi h»ng sè n¹p n¹p=r0.Ct vµ cã chiÒu nh- trªn h×nh10.6a. T¹i thêi ®iÓm mµ gi¸ trÞ tøc thêi cña ®iÖn ¸p thø cÊp u2 b»ng ®iÖn ¸p trªn tô Ct (®iÖn ¸p ra) th× diot ng¾t, tô phãng ®iÖn qua ®iÖn trë t¶i Rt víi h»ng sè phãng phãng=Rt.Ct.V× Rt>>r0 nªn phãng>>n¹p.vµ dßng phãng nhá h¬n nhiÒu so víidßng n¹p. §iÖn ¸p trªn tô Ct ( tøc ®iÖn ¸p ra ) cã d¹ng nh- trªn h×nh 10.6b. 260
- Cã thÓ chøng minh r»ng trong tr-êng hîp C vµ Rt th× ®iÖn ¸p ra tiÕn tíi U2m. Nh- vËy m¾c thªm tô ®iÖn Ct cã t¸c dông t¨ng trÞ sè cña ®iÖn ¸p ra (víi ng-ìng trªn lµ U2m) vµ lµm gi¶m hÖ sè ®Ëp m¹ch nªn tô Ct gäi lµ tô läc nguån. Nh-ng trong thùc tÕ th× Rt kh«ng thÓ b»ng v« cïng, nªn ®Ó t¨ng gi¸ trÞ U0 vµ gi¶m hÖ sè ®Ëp m¹ch th× trÞ sè cña tô Ct ph¶i chän cì hµng chôc, hµng tr¨m, thËm trÝ lµ hµng ngµn F (trong c¸c m¹ch chØnh l-u ®iÖn ¸p thÊp). Th«ng th-êng cho tr-íc yªu cÇu hÖ sè ®Ëp m¹ch, tõ ®ã x¸c ®Þnh gi¸ trÞ tô Ct 10.2.3.ChØnh l-u béi ¸p. Trong tÊt c¶ c¸c s¬ ®å ®· xÐt trªn ®iÖn ¸p ra trong mäi tr-êng hîp kh«ng thÓ v-ît qu¸ møc biªn ®é cña ®iÖn ¸p vµo U2m. Trong thùc tÕ nhiÒu lóc ®ßi hái ®iÖn ¸p ra lín gÊp q lÇn ®iÖn ¸p cña s¬ ®å chØnh l-u mét nöa chu kú. Lóc ®ã sö dông c¸c s¬ ®å chØnh l-u béi (nh©n) ¸p. XÐt s¬ ®å nh©n ®«i h×nh 10.7. Thùc chÊt s¬ ®å nµy lµ hai s¬ ®å chØnh l-u mét nöa chu kú m¾c nèi tiÕp, ®iÖn ¸p ra cña chóng ®-îc céng l¹i trªn t¶i. ë b¸n chu kú d-¬ng diot D1 th«ng, tô C1 n¹p ®iÖn. Nöa chu kú tiÕp theo tô C2 n¹p qua diot D2 th«ng. ChiÒu cña c¸c ®iÖn ¸p n¹p cã d¹ng nh- trªn h×nh vÏ. Tõ trªn h×nh nµy ta thÊy ®iÖn ¸p trªn t¶i b»ng tæng ®iÖn ¸p trªn hai tô ®iÖn(2E0). TÇn sè ®Ëp m¹ch b»ng hai lÇn tÇn sè ®iÖn ¸p nguån. H×nh 10.8a l¹i cã c¸ch m¾c nh©n ®«i ®iÖn ¸p, kh«ng ph¶i b»ng hai tô m¾c nèi tiÕp nh- ®· xÐt, mµ thùc hiÖn nh- sau. Gi¶ sö trong thêi gian nöa chu kú thø nhÊt ®iÖn ¸p trªn cuén thø cÊp cña biÕn ¸p cã cùc tÝnh sao cho diot D1 th«ng, tô C1 n¹p ®iÖn ®Õn gi¸ trÞ E0 víi cùc tÝnh nh- trªn h×nh vÏ; ë nöa chu kú tiÕp theo diot D2 th«ng, ®iÖn ¸p trªn tô C2 b»ng ®iÖn ¸p cuén thø cÊp céng víi ®iÖn ¸p ®· ®-îc n¹p trªn tô C1 nªn cã trÞ sè xÊp xØ 2E0. TÊn sè ®Ëp m¹ch b»ng tÇn sè nguån xoay chiÒu. T-¬ng tù nh- vËy cã thÓ x©y dùng s¬ ®å nh©n ba (h×nh 10.8b), nh©n bèn, nh©n n¨m. 10.2.4.Läc san b»ng. Tr-êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt läc san b»ng lµ dïng chÝnh tô Ct tho¶ m·n hÖ sè ®Ëp m¹ch K®.Lóc ®ã cÇn chän tô ®Ó tho¶ m·n: 261
- K®=2/(2f®mCt) (10.12) TrÞ sè tô Ct th-êng lµ tô ho¸ tõ vµi chôc F ®Õn vµi ngµn F. f®m-tÇn sè ®Ëp m¹ch. Trong tr-êng hîp m¾c tô läc cã trÞ sè kh¸ lín (tô cµng lín th× kÝch th-íc vµ gi¸ thµnh cµng t¨ng) mµ hÖ sè ®Ëp m¹ch vÉn ch-a ®¹t yªu cÇu th× ph¶i m¾c bé läc san b»ng gi÷a t¶i vµ m¹ch chØnh l-u. M¹ch läc san b»ng ®¬n gi¶n nhÊt lµ m¹ch läc RC nh- h×nh 10.9a. CÇn chän h»ng sè thêi gian =RC tho¶ m·n yªu cÇu hÖ sè ®Ëp m¹ch ®èi víi tÇn sè ®Ëp m¹ch c¬ b¶n. HiÖu qu¶ san b»ng cµng lín nÕu nh- ta chän møc tho¶ m·n cña bÊt ®¼ng thøc (10.12) cµng cao. R>>1/(2f®mC) (10.13) Trong ®ã f®m-tÇn sè ®Ëp m¹chcña ®iÖn ¸p ra . V× vËy th-êng ë ®©y ng-êi ta t¨ng R gi¸ trÞ cña tô C. NÕu t¨ng gi¸ trÞ cña C ®Õn møc kh¸ lín mµ ch-a ®ñ ®é san a) b»ng th× cÇn thay ®iÖn trë R b»ng cuén C C Rt c¶m L nh- ë h×nh 10.9b. M¹ch nµy läc san b»ng tèt nh-ng cuén c¶m cã träng l-îng, kÝch th-íc ®¸ng kÓ, gi¸ thµnh R cao nªn Ýt ®-îc sö dông trong thùc tÕ. 10.3.ChØnh l-u ba pha. C¸c m¹ch chØnh l-u ®· xÐt trªn lµ c¸c C C Rt m¹ch chØnh l-u c«ng suÊt nhá, víi dßng b) ra cì vµi tr¨m miliAmpe ®Õn vµi Ampe, sö dông trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn H×nh 10.9 C¸c m¹ch läc san b»ng tö. ë c¸c tr¹m hoÆc c¸c tæng tr¹m th«ng a)läc RC b)läc LC tin ng-êi ta sö dông c¸c m¹ch chØnh l-u ba pha c«ng suÊt lín ®Æt trong c¸c tñ cÊp nguån. C¸c m¹ch chØnh l-u ba pha kh«ng nh÷ng cho c«ng suÊt lín mµ cßn cho hÖ sè ®Ëp m¹ch nhá, hiÖu suÊt cao. 10.3.1.ChØnh l-u ba pha ®¬n gi¶n víi t¶i thuÇn trë . H×nh 10.10a lµ m¹ch chØnh l-u ba pha víi cuén s¬ cÊp ®Êu h×nh tam gi¸c, cuén thø cÊp ®Êu sao cã ®iÓm trung tÝnh lµ ®iÓm 0. C¸c diot cã catot ®Êu chung, anot ®Êu vµo c¸c cuén d©y pha. Diot nµo ®-îc ®Êu víi cuén cã ®iÖn ¸p d-¬ng h¬n so víi hai cuén kia th× diot ®ã sÏ th«ng, hai diot cßn l¹i sÏ ng¾t. VÝ dô trong kho¶ng thêi gian tõ t1 ®Õn t2 th× diot D1 th«ng, ®iÖn ¸p d-¬ng u2a ®-a tíi catot cña D2 vµ D3 nªn hai diot nµy ng¾t,dßng ®iÖn dua D1,qua t¶i Rt vÒ ©m nguån u2a. Trong kho¶ng thêi gian t2t3 th× D2 th«ng,D1vµ D3 ng¾t ... Tõ h×nh 10.10b) ta thÊy ch-a cÇn m¾c tô san b»ng mµ ®iÖn ¸p ra ®É cã ®é ®Ëp m¹ch nhá, tÇn sè ®Ëp m¹ch b»ng ba lÇn tÇn sè cña nguån ®iÖn xoay chiÒu(chu kú ®Ëp m¹ch b»ng 1/3 chu kú nguån xoay chiÒu). NÕu ®iÕn ¸p pha cña cuén thø cÊp lµ u2=U2m cost= 2 U2 cos t th× trÞ sè trung b×nh U0 cña ®iÖn ¸p ra trªn t¶i lµ: 262
- π 3 U 0= 2 π π 2 u co s ω t d(ω t) 1,17 u 2 2 (10.14) 3 3 TrÞ sè trung b×nh cña dßng mét chiÒu ®i qua t¶i lµ: u U I , (10.15) Rt Rt Dßng ®iÖn trung b×nh qua mçi diot lµ IDTB=I0/3. Dßng ®iÖncùc ®¹i qua mçi diot lµ: IDmax=IT¶i max=1,21 I0 (10.16) §iÕn ¸p ng-îc ®Æt lªn mét diot khi nã ë tr¹ng th¸i ng¾t b»ng hiÖu sè gi÷a ®iÖn ¸p cña pha cã diot ®ang th«ng vµ ®iÖn ¸p cña pha cã diot ®ã. §iÖn ¸p ng-îc cùc ®¹i cña mçi diot lµ : UD ng= U 2, U 2 (10.17) NÕu bá qua thµnh phÇn mét chiÒu cña dßng thø cÊp th× dßng ®iÖn pha trong mét cuén s¬ cÊp ®-îc x¸c ®Þnh gÇn ®óng: i1a=n( i2a-I0/3) (10.18) n-hÖ sè biÕn ¸p. C«ng suÊt tÝnh to¸n cho biÕn ¸p ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: PBA 3 U 1 I13 U 2 I 2 1,34 P 0 (10.19) 2 Trong ®ã P0 lµ c«ng suÊt ë t¶i P0=I0U0 10.3.2.ChØnh l-u ba pha cÇu cã t¶i thuÇn trë. M¹ch ®iÖn (h×nh 9.11a) lµ m¹ch chØnh l-u cÇu ba pha cã c¸c cuén s¬ cÊp ®Êu h×nh tam gi¸c (hoÆc cã thÓ ®Êu sao), c¸c cuén thø cÊp ®Êu sao, gäi lµ s¬ ®å Larionop. S¸u diot ®-îc chia lµm hai nhãm: ba diot thuéc nhãm ch½n cã anot ®Êu chung, ba diot thuéc nhãm lÎ cã catot ®Êu chung. Trong mét thêi ®iÓm lu«n cã hai diot th«ng, c¸c diot cßn l¹i ®Òu ng¾t. Diot thuéc nhãm ch½n th«ng nÕu anot cña nã ®-îc nèi víi pha cã ®iÖn ¸p d-¬ng h¬n hai pha cßn l¹i; cßn diot thuéc nhãm lÎ th«ng nÕu catot cña nã ®-îc nèi víi pha ©m h¬n hai pha cßn l¹i. VÝdô trong kho¶ng thêi gian tõ t1®Õn t2 pha u2a d-¬ng h¬n c¶, pha u 2b ©m h¬n c¶ nªn 263
- c¸c diot D2 vµ D3 th«ng, c¸c Diot kh¸c ®Òu ng¾t. Trong kho¶ng t2t3 th× pha u2a vÉn d-¬ng h¬n c¶, nh-ng pha u 2C l¹i ©m h¬n c¶ nªn D 2 vµ D5 th«ng, c¸c diot kh¸c ng¾t. Cã thÓ x¸c ®Þnh ®-îc c¸c ®¹i l-îng sau: TrÞ sè trung b×nh cña ®iÖn ¸p mét chiÒu U 0 trªn t¶i : U si n ( / ) u , U (10.20) Dßng ®iÖn trung b×nh qua t¶i: a) u1a u2a D1 A.......... - D2 u1b u2b D3 Rt B u1c u2c D5 D4 + C u2(t) u2a u2b u2c 0 D6 t H×nh 10.11 a)CÇu chØnh l-u ba pha Larionop b)Gi¶n ®å thêi gian c¸c ®iÖn ¸p ut t 1 t 2 t3 t4 t I0=U0/Rt=2,34U2/Rt (10.21) Dßng ®iÖn trung b×nh qua mçi diot: ID=I0/3=0,78U2/Rt (10.22) Dßng ®iÖn cùc ®¹i qua diot vµ qua t¶i : ID max=It max=1,045I0 (10.23) §iÖn ¸p ng-îc cùc ®¹i trªn mçi diot (khi ng¾t): 264
- UDng= 3. 2 U =1,045U0 2 (10.24) C«ng suÊt biÕn ¸p ba pha: PBA=3U1I1=3U2I2=1,045P0 =1,045U0I0 (10.25) S¬ ®å cÇu Larionop lµm viÖc tèt h¬n chØnh l-u ba pha 1/2 chu kú (H×nh 10.10a): - So s¸nh (10.20) vµ (10.14) th× s¬ ®å nµy cho ®iÖn ¸p trung b×nh ra t¶i lín gÊp ®«i. - TÇn sè ®Ëp m¹ch b»ng s¸u lÇn tÇn sè ®iÖn ¸p ®Çu vµo. - Diot chÞu ®iÖn ¸p ng-îc gi¶m ®i mét nöa gi¸ trÞ. - C«ng suÊt- bÝªn ¸p gi¶m ®i mét nöa. 10.4.æn ¸p mét chiÒu. Mét m¹ch ®iÖn tö bÊt kú sÏ lµm viÖc kh«ng tèt khi nguån mét chiÒu cung cÊp cho nã kh«ng gi÷ ®óng gi¸ trÞ danh ®Þnh. Nguyªn nh©n cña sù thay ®æi ®ã cã kh¸ nhiÒu, nh-ng ®¸ng quan t©m nhÊt lµ sù thay ®æi cña ®iÖn l-íi xoay chiÒu vµ sù thay ®æi cña t¶i. Mét trong nh÷ng c¸ch ®Ó kh¾c phôc sù thay ®æi ®iÖn ¸p nguån ®iÖn l-íi lµ sö dông c¸c m¸y æn ¸p xoay chiÒu ®-îc s¶n xuÊt c«ng nghiÖp. Tuy nhiªn nh- vËy ch-a ®ñ ®Ó m¸y ®iÖn tö lµm viÖc b×nh th-êng. V× vËy cÇn t¹o ra c¸c m¹ch ®iÖn gi÷ cho ®iÖn ¸p mét chiÒu sau khi chØnh l-u cã gi¸ trÞ æn ®Þnh trong mét ph¹m vi nµo ®ã.Ta gäi c¸c m¹ch ®ã lµ c¸c m¹ch æn ¸p mét chiÒu hay th-êng gäi t¾t lµ æn ¸p. 10.4.1.C¸c tham sè cña æn ¸p mét chiÒu. Mét m¹ch æn ¸p m« h×nh nh- mét + + m¹ng bèn cùc h×nh 10.12 ®-îc ®Æc tr-ng UV URA bëi c¸c tham sè sau ®©y: M¹ch Rt - HÖ sè æn ¸p, ®ã lµ tû sè gi÷a _ æn ¸p _ l-îng biÕn thiªn ®iÖn ¸p t-¬ng ®èi ë ®Çu vµo vµ ®Çu ra : U v H×nh 10.12 .M« h×nh æn ¸p nh- Uv M¹ng bèn cùc K «d (10.26) U r R t const Ur - HÖ sè æn ¸p ®-êng d©y: U r K«.d©y= 100% (khi UV biÕn thiªn 10%) (10.27) Ur - HÖ sè æn ¸p t¶i: U r K«.d©y= 100% (khi It=It max) (10.28) Ur - §iÖn trë ®éng ®Çu ra ®Æc tr-ng cho sù biÕn thiªn cña ®iÖn ¸p ra khi dßng ra (dßng t¶i) thay ®æi (lÊy theo trÞ tuyÖt ®èi): RRA=URA/It (khiUV=const.) (10.29) 265
- - HiÖu suÊt , lµ tû sè gi÷a c«ng suÊt ra t¶i vµ c«ng suÊt danh ®Þnh ë ®Çu vµo: URA . It = (10.30) UV . IV 10.4.2.æn ¸p mét chiÒu tham sè. Ng-êi ta chÕ t¹o c¸c diot Zener-(diot æn ¸p) lµm viÖc víi ®o¹n ®Æc tuyÕn ng-îc cña diot (xem h×nh 3.6b ch-¬ng 3 - ®o¹n ®Æc tÝnh AB) do hiÖu øng ®¸nh thñng cña mÆt ghÐp n-p. Trong diot th«ng th-êng hiÖn t-îng ®¸nh thñng sÏ lµm háng diot; trong c¸c diot zener, do ®-îc chÕ t¹o ®Æc biÖt nªn khi lµm viÖc nÕu khèng chÕ dßng kh«ng v-ît qu¸ møc cho phÐp th× nã sÏ kh«ng bÞ háng ë chÕ ®é ®¸nh thñng vÒ ®iÖn. C¸c tham sè: - Trong s¬ ®å lµm viÖc diot lu«n ë IR1 tr¹ng th¸i ph©n cùc ng-îc (h×nh10.13a) + + víi ®iÖn ¸p æn ®Þnh lµ UZ. - §iªn trë ®éng: R1 RZ=dUZ/dI (10.31) UV URA §iÖn trë ®éng cµng nhá th× tÝnh æn ®Þnh cµng cao. _ _ - §iÖn trë mét chiÒu (tÜnh) U UZ RZ0=UZ/IZ t¹i mét ®iÓm trªn ®Æc tuyÕn. (10.32) Nguyªn lý æn ¸p sö dông æn ¸p tham sè nh- sau: I H×nh 10.13.æn ¸p tham sè Khi ®iÖn ¸p ®Çu vµo thay ®æi mét l-îng UV th× diot æn ¸p sÏ thay ®æi dßng ®iÖn cña nã kh¸ lín vµ gÇn nh- gi÷ nguyªn ®iÖn ¸p sôt trªn nã, v× vËy dßng qua ®iÖn trë R1 sÏ g©y nªn sù biÕn thiªn kh¸ lín cña sôt ¸p trªn R1, tøc lµ UR1=IR1UV, ®iÖn ¸p ra t¶i hÇu nh- kh«ng ®æi. Tr-êng hîp ®iÖn ¸p vµo kh«ng ®æi mµ trÞ sè t¶i gi¶m nhiÒu (dßng qua t¶i thay t¨ng lín), th× sÏ cã sù ph©n phèi l¹i l¹i dßng ®iÖn: dßng qua diot gi¶m lµm cho dßng qua ®iÖn trë hÇu nh- kh«ng ®æi nªn ®iÖn ¸p ra sÏ æn ®Þnh. Trong thùc tÕ ng-êi ta chÕ t¹o c¸c diot æn ¸p cã hai tham sè quan träng lµ dßng diÖn danh ®Þnh vµ ®iÖn ¸p æn ®Þnh (cho trong c¸c sæ tay dông cô b¸n dÉn), vÝ dô chóng cã ®iÖn ¸p æn ®Þnh 1,1V; 1,5V; 2,5V; 3V; 4,5V; 6V; 8,5V; 9V… 10.4.3.æn ¸p mét chiÒu bï tuyÕn tÝnh. M¹ch æn ¸p tham sè tuy ®¬n gi¶n tiÕt kiÖm nh-ng cã nh-îc ®iÓm lµ cã ®é æn ®Þnh kh«ng cao, trÞ sè cña ®iÖn ¸p ra kh«ng thay ®æi ®-îc tuy ý, ®Æc biÖt khi dßng ra t¶i lín. §Ó kh¾c phôc c¸c nh-îc ®iÓm trªn ng-êi ta x©y dùng c¸c m¹ch æn ¸p 266
- bï tuyÕn tÝnh. ë ®ã Tranzisto c«ng suÊt sÏ hiÖu chØnh ®iÖn ¸p trªn nã ®Ó bï l-îng thay ®æi ®iÖn ¸p cÇn æn ®Þnh. æn ¸p bï tuyÕn tÝnh cã thÓ x©y dùng theo s¬ ®å song song hoÆc nèi tiÕp nh- ë s¬ ®å khèi h×nh 10.15.§ã lµ mét m¹ch tù hiÖu chØnh cã håi tiÕp. Cã hai c¸ch x©y dùng s¬ ®å khèi: h×nh10.14a-s¬ ®å song song, h×nh 10.14b- s¬ ®å nèi tiÕp. Trong c¸c s¬ ®å trªn th× 1-phÇn tö hiÖu chØnh, 2-phÇn tö so s¸nh vµ khuÕch ®¹i, 3-phÇn tö lÊy mÉu, 4-nguån chuÈn . Trong s¬ ®å song song phÇn tö hiÖu chØnh m¾c song song víi t¶i. S¬ ®å nµy ho¹t ®éng nh- sau: PhÇn tö lÊy mÉu 3 ®em so s¸nh ®iÖn ¸p ®Çu ra víi nguån chuÈn 4 ë phÇn tö so s¸nh-khuÕch ®¹i 2, sai lÖch vÒ ®iÖn ¸p sÏ ®-îc khuÕch ®¹i råi ®-a ®Õn phÇn tö hiÖu chØnh 1. PhÇn tö nµy tù hiÖu chØnh dßng cña nã t-¬ng tù nh- diot tham sè ®Ó ®iÒu chØnh sôt ¸p trªn ®iÖn trë R1, gi÷ cho ®iÖn ¸p ra kh«ng ®æi. Trong s¬ ®å nèi tiÕp h×nh 10.15b th× phÇn tö hiÖu chØnh 1 m¾c nèi tiÕp víi t¶i. PhÇn tö nµy tù ®iÒu chØnh sôt R1 ¸p trªn nã theo tÝn hiÖu tõ ®Çu ra a) cña phÇn tö so s¸nh-khuÕch ®¹i 2 ®Ó gi÷ cho ®iÖn ¸p ra æn ®Þnh. UV 1 2 3 URA Trong hai c¸ch x©y dùng æn ¸p trªn th× s¬ ®å æn ¸p song song cã Rt dßng t¶i ®i qua ®iÖn trë R1, dÉn 4 ®Õn tæn hao nhiÖt lín, v× vËy s¬ ®å nµy cã hiÖu suÊt thÊp h¬n. Tuy b) nhiªn s¬ ®å nµy l¹i cã -u ®iÓm lµ kh«ng gÆp nguy hiÓm khi qu¸ t¶i. 1 S¬ ®å nèi tiÕp cho hiÖu suÊt cao h¬n nh-ng khi dßng t¶i t¨ng qu¸ 2 3 møc (vÝ dô nh- chËp t¶i) th× phÇn UV Rt URA tö hiÖu chØnh dÔ bÞ ®¸nh thñng. Trong thùc tÕ th-êng dïng s¬ ®å 4 nèi tiÕp cã m¹ch b¶o vÖ qu¸ t¶i. C¸c m¹ch æn ¸p bï cã hiÖu suÊt H×nh10.15S¬ ®å khèi cña æn ¸p bï kh«ng v-ît qu¸ 60%. tuyÕn tÝnh H×nh 10.16 lµ mét m¹ch æn ¸p bï m¾c nèi tiÕp cã cùc tÝnh ©m. Khi ®iÖn ¸p ra thay ®æi, c¸c ®iÖn trë R1, R2 vµ triÕt ¸p P lËp thµnh bé ph©n ¸p, lÊy mÉu ®iÖn ¸p ra. §iÖn ¸p nµy(UB2) ®em so s¸nh víi ®iÖn ¸p chuÈn UZ t¹o bëi diot æn ¸p DZ vµ ®iÖn trë R3. HiÖu sè cña chóng chÝnh lµ ®iÖn ¸p baz¬-emit¬ cña Q2 ( phÇn tö so s¸nh-khuÕch ®¹i): UBE2=UB2-UZ. §iÖn ¸p nµy ®iÒu khiÓn m¹ch khuÕch ®¹i so s¸nh Q2 ®Ó lÊy ra ®iÖn ¸p ë colect¬ ®iÒu khiÓn Q1. Tranzistor Q1 ®iÒu chØnh møc më ®Ó thay ®æi ®iÖn ¸p ®iÒu chØnh U§C ®Ó bï l-îng biÕn thiªn cña ®iÖn ¸p ra lµ U2=U1-U§C. Cô thÓ s¬ ®å æn ¸p nµy lµm viÖc nh- sau.Gi¶ sö ®iÖn ¸p vµo t¨ng, lµm ®iÖn ¸p ra t¨ng tøc thêi nªn ®iÖn ¸p UBE2 t¨ng ( trÞ tuyÖt ®èi), tøc lµ ®iÖn thÕ baz¬ cña Q2 ©m h¬n. §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn baz¬ cña Q2 lµ UBE2 còng ©m h¬n nªn Q2 th«ng nhiÒu h¬n, dßng colect¬ cña Q2 t¨ng, 267
- ®iÖn ¸p UCE2 gi¶m. V× vËy sôt ¸p trªn R4 t¨ng lªn, lµm cho U§C ®iÖn thÕ baz¬ cña Q1 d-¬ng _ _ lªn, Q1 ®ãng bít l¹i; tøc lµ R4 Q1 R3 R1 ®iÖn ¸p U§C=UCE1 t¨ng lªn, C3 C2 ®iÖn ¸p ®Çu ra U2 gi¶m vÒ gi¸ UV C1 Q2 P URA trÞ ban ®Çu. T-¬ng tù nh- vËy, Rt nÕu dßng t¶i t¨ng lµm cho DZ R2 ®iÖn ¸p ra gi¶m th× qu¸ tr×nh còng diÔn ra nh- trªn. Tr-êng + + hîp ®iÖn ¸p vµo gi¶m th× qu¸ tr×nh diÔn ra hoµn toµn ng-îc H×nh 10.16.¤n ¸p nèi tiÕp ®¬n gi¶n l¹i. Cã thÓ x¸c ®Þnh ®-îc hÖ sè æn ®Þnh cña m¹ch h×nh 9.16 theo c«ng thøc sau: R4 K¤®= (10.33) rb [1 [R 1 (1 α) P](R 2 αP) Rv .α R 4 re ] rb .(R 1 P R 2) rd [r 1 (1 α) P](r 2 αp) Trong ®ã = 1 ] -gäi lµ hÖ sè ®iÒu chØnh, th-êng rv rb .β 1(R 1 p r 2) =1,52;RV,rb,re ,rd- t-¬ng øng lµ c¸c ®iÖn trë ®Çu vµo, ®iÖn trë khèi baz¬, ®iÖn trë emit¬ cña Q1, rd ®iÖn trë ®éng cña DZ; cßn 1 lµ hÖ sè khuÕch ®¹i dßng ®iÖn cña Q1. HÖ sè æn ®Þnh cã thÓ ®¹t tíi vµi tr¨m. Trong m¹ch võa xÐt tô ®iÖn C1,C2 t¨ng ®é läc san b»ng vµ khö c¸c dao ®éng ký sinh, C3 t¨ng ®é æn ®Þnh cho c¸c ®¹i l-îng biÕn ®æi chËm theo thêi gian. Trªn c¬ së m¹ch æn ¸p h×nh 10.16 cã thÓ x©y dùng c¸c m¹ch phøc t¹p h¬n ®Ó - - + Up - Rc R1 T1 C R3 T1 T2 P Dz R2 + + a) b) H×nh 10.17 a) æn ¸p dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n b) æn ¸p cã nguån phô æn ®Þnh 268
- t¨ng ®é cña m¹ch b»ng c¸c biÖn ph¸p sau ®©y: - T¨ng ®é nh¹y cña m¹ch håi tiÕp b»ng c¸ch dïng hai hay ba tÇng khuÕch ®¹i thay cho mét tranzisto T2, hoÆc thay nã b»ng c¸c tranzisto m¾c Darlington ®Ó t¨ng hÖ sè tíi 103104. - Thay cho T2 khuÕch ®¹i b×nh th-êng cã thÓ dïng khuÕch ®¹i vi sai nh- ë h×nh 10.17a. TÇng khuÕch ®¹i vi sai T1 - T2 cã ®é tr«i nhá nªn ®é æn ®Þnh cña m¹ch t¨ng. §iÖn ¸p ë ®Çu ra cña m¹ch khuÕch ®¹i vi sai lÊy kh«ng ®èi xøng ®-a tíi phÇn tö hiÖu chØnh. - Cã thÓ t¨ng ®é æn ®Þnh b»ng c¸ch dïng nguån phô æn ®Þnh ®Ó cÊp cho m¹ch khuÕch ®¹i - so s¸nh nh- ë h×nh 10.17b - Dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n trong kh©u khuÕch ®¹i. V× khuÕch ®¹i thuËt to¸n cã hÖ sè khuÕch ®¹i lín vµ ®é æn ®Þnh cao nªn chÊt l-îng cña æn ¸p t¨ng. M¹ch ®iÖn h×nh 10.18a sö dông khuÕch ®¹i thuËt to¸n A741 trong kh©u khuÕch ®¹i. -Tr-êng hîp cÇn nguån ®èi xøng th× x©y dùng m¹ch nh- h×nh 10.18b R1 T1 R3 R3' - +UV +U UV -Ur R1 A1 C2 r T2 - _ R4 R1 + C2 C3 C1 + R2 DZ R5 C5 R7 1 D2 C1' A2 6 7 R2 R2' R6 C2' D1 +3 + + _ R8 5 _2 - + C4 R3 R1' T2' -Ur C1 4 + -UV T1' H×nh 10.18 a)æn ¸p dïng IC tuyÕn tÝnh b)æn ¸p t¹o nguån ®èi xøng 10.4.4.C¸c IC æn ¸p tuyÕn tÝnh. Ng-êi ta chÕ t¹o ra c¸c vi m¹ch æn ¸p tuyÕn tÝnh víi gi¸ thµnh h¹ vµ sö dông rÊt tiÖn lîi. XÐt mét sè vi m¹ch th«ng dông. Vi m¹ch MAA723(A723) cho c«ng suÊt ra t¶i 400mW víi dßng t¶i 150 mA. S¬ ®å nguyªn lý tr×nh bµy trªn h×nh 10.19. Vi m¹ch nµy cã c¸c c¸ch m¾c tr×nh bµy trªn h×nh 10.20. Víi mét sè linh kiÖn m¾c ngoµi sÏ t¹o c¸c møc ®iÖn ¸p kh¸c nhau nh- á c¸c h×nh a,b,c,d,e,f,h,g : a) cho Ur’=27V b) Ur’=737V c) Ur’=-(615)V d) Ur’=-(9,537)V e) Ur’
- 8 500 1K R5 . +Ucc D1 25K R14 T7 62V T14 T2 T4 R13 7 T3 T11 Uc T12 C1 R15 R6 T10 T9 T15 R7 T1 T13 R12 R9 R10 6 §Çu ra T6 R11 R8 5+ 9 Bï tÇn sè T16 10 H¹n dßng Ucc 2 4 3 1 §Çu ®o Uch §Çu vµo - §Çu . thuËn vµo ®¶o H×nh 10.19 S¬ ®å nguyªn lý bªn trong cña IC æn ¸p MAA723(A723) -Ur +Ur +Ur b) UB>3 V c) 2,2K 8 7 6 RS 8 7 6 8 7 UZ 4 10 R1 3 +Ur' 4 10 Rs 4 10 1 +Ur' a) 5 9 2 R3 3 1 3 1 5 9 2 3,3K R2 5 9 2 R2 R3 R1 -Ur' 100 100 R2 100 R1 3,3K -Ur 2,2K +Ur +Ur 8 7 UZ e) 100 f) d) 4 10 8 7 6 3 1 8 7 6 Rs 3,3K R2 5 9 2 4 10 4 10 3 1 R3 3 1 -Ur' -Ur' R1 Rs 5 9 2 5 9 2 100 R1 R1 470 R3 -Ur' 3,3K R2 470 R2 -Ur -Ur Rv Rv h) 10K k) 12V:36V 8 7 UZ 12V:36V 8 7 UZ 4 10 3 4 10 9 8 1 6 UZ 2 4 R1 3 1 R1 3 1 1 5 10 g) 3,3K 5 9 2 Rs 3,3K 5 9 2 9 8 7 6 -Ur' 10 1 2 3 4 5 3,3K R2 3,3K R2 470 470 -Ur' H×nh 10.20C¸c c¸ch m¾c IC æn ¸p MAA723(A723) C¸c ®iÖn trë R1, R2, R3 chän theo chØ dÉn cña h·ng s¶n xuÊt, Rs lµ ®iÖn trë h¹n dßng. D¹ng F F vá IC tr×nh bµy trªn h×nh 9.20k. Vi m¹ch ba ch©n 78XX vµ 79XX. §©y lµ lo¹i vi m¹ch rÊt th«ng dông trªn thÞ trõ¬ng víi gi¸ thµnh rÊt thÊp, sö dông rÊt tiÖn lîi. 270
- Hä 78XX cho ®iÖn ¸p ra cùc tÝnh d-¬ng, 79XX-cùc tÝnh ©m - Hai sè cuèi chØ trÞ sè cña ®iÖn ¸p æn ®Þnh ®Çu ra: 7805,7806,7808,7812,7815,7818,7824 cã ®iÖn ¸p ra t-¬ng øng lµ 5v ,6v ,8v , 12v , 15v , 18v vµ 24v 7905,7906,7908,7912,7915,7918,7924 cã ®iÖn ¸p ra t-¬ng øng lµ -5v, - 6v, -8v , -12v , -15v , -18v vµ -24v. D¹ng vµ c¸ch m¾c m¹ch tr×nh bµy trªn h×nh 10.21 C¸c IC nµy cho dßng t¶i cùc ®¹i kho¶ng 1 A. Muèn t¨ng dßng ta m¾c thªm mét tranzisto c«ng suÊt nh- ë h×nh 10.22a, lóc nµy cã thÓ cho dßng tíi 5A. Muèn thay ®æi ®iÖn ¸p ra ta m¾c thªm diot zener nh- ë h×nh 10.22b, lóc nµy U r=xx+UDZ. Trong thùc tÕ cÇn t¹o ra nguån ®èi xøng (2 cùc tÝnh) ®Ó cÊp cho c¸c khuÕch ®¹i thuËt to¸n. S¬ ®å bé nguån nh- vËy tr×nh bµy trªn h×nh 10.23 bao gåm c¶ m¹ch chØnh l-u vµ æn ¸p. Vi m¹ch LM317. §©y còng lµ mét lo¹i vi m¹ch th«ng dông ba ch©n víi ®iÖn ¸p ra cã thÓ ®iÒu chØnh ®-îc trong kho¶ng 1,25 v25v. S¬ ®å m¾c m¹ch cã d¹ng h×nh 10.24. §iÖn ¸p chuÈn lµ 1,25 v. §iÖn ¸p ra tÝnh theo c«ng thøc (10.34). R U ,( ) V (10.34) R 10.4.5.Nguyªn lý æn ¸p xung. Trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö chÊt l-îng cao ng-êi ta sö dông æn ¸p xung. VÝ dô c¸c m¸y thu h×nh mµu hay c¸c m¸y tÝnh c¸ nh©n ta sö dông ngµy nay lµm viÖc rÊt æn ®Þnh, ta kh«ng c¶m thÊy cã sî bÊt æn cña nguån khi vËn hµnh chóng. Së dÜ nh- vËy v× æn ¸p xung cã nh÷ng -u ®iÓm næi bËt so víi æn ¸p bï tuyÕn tÝnh . §ã lµ : - Trong æn ¸p xung phÇn tö hiÖu chØnh kh«ng ph¶i lµm viÖc liªn tôc mµ chØ th«ng trong kho¶ng thêi gian tån t¹i cña xung nªn tæn hao nhiÖt trªn nã gi¶m, hiÖu suÊt còng nh- ®é bÒn cña m¹ch t¨ng. -Ph¹m vi hiÖu chØnh réng. -M¹ch nguån gän nhÑ v× lµm viÖc ë tÇn sè kh¸ cao. XÐt nguyªn lý æn ®Þnh khi mét kho¸ c¬ ®iÒu khiÓn ®ãng ng¾t nguån liªn 271
- tôc nh- ë h×nh 10.25a ®Ó t¹o nªn ®iÖn ¸p xung h×nh 10.25b Gi¸ trÞ trung b×nh cña xung ®-îc x¸c ®Þnh b»ng diÖn tÝch xung h.tx trªn ®é dµi mét chu kú xung: h.t x U.t x Utb= (10.35) T T Trong æn ¸p xung ng-êi ta gi÷ cho gi¸ trÞ trung b×nh Utb cña xung kh«ng ®æi. Tõ biÓu thøc (10.35) ta thÊy muèn gi÷ cho gi¸ trÞ trung b×nh cña xung kh«ng tx ®æi cÇn cho tû sè biÕn thiªn theo T chiÒu ng-îc l¹i víi chiÒu biÕn thiªn cña U. Nh- vËy cã thÓ thay ®æi chu kú hoÆc ®é réng hay ®é rçng (kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c xung) cña xung ®Ó ®¹t môc ®Ých trªn. Trong thùc tÕ ng-êi ta sö dông kho¸ ®iÖn tö trªn tranzisto c«ng suÊt thay cho kho¸ c¬ khÝ K. Ta xÐt nguyªn lý x©y dùng mét m¹ch æn ¸p xung theo s¬ ®å khèi h×nh 10.26.a. Khi th«ng, kho¸ K dÉn n¨ng l-îng tõ nguån mét chiÒu ®Õn phÇn tö tÝch luü n¨ng l-îng (lµ cuén c¶m vµ tô ®iÖn ). Khi kho¸ tranzisto ng¾t th× phÇn tö tÝch luü cung cÊp n¨ng l-îng cho m¹ch t¶i. TÇn sè ®ãng më cña kho¸ th-êng chän trong kho¶ng 1650 Khz ®Ó ch¸nh nhiÔu ©m thanh. Trong d¶i tÇn sè nµy t¶i lµ cuén c¶m cã lâi lµ pherit lµ thÝch hîp nhÊt. Trong h×nh 10.26a kho¸ K m¾c nèi tiÕp víi t¶i. M¹ch so s¸nh thùc hiÖn trªn khuÕch ®¹i thuËt to¸n lµ m¹ch so s¸nh cã trÔ. Khi ®iÖn ¸p ra gi¶m ®Õn møc U2 ( ®å thÞ h×nh 10.26b) th× kho¸ K th«ng, nguån mét chiÒu cÊp n¨ng l-îng cho m¹ch, cuén c¶m n¹p ®iÖn, ®iÖn ¸p trªn cuén c¶m t¨ng, ®iÖn ¸p ra t¨ng theo. Khi ®iÖn ¸p ra ®¹t gi¸ trÞ Ur’=U1 th× kho¸ U r’ §Æc tÝnh thùc U1 L C U2 K R2 R1 t Y Ur' Ur Rt t R3 Uch a) b) H×nh 9.25 a)Mét ph-¬ng ¸n x©y dùng æn ¸p xung b)§å thÞ thêi gian ®iÖn ¸p ra Ur’vµ ®iÖn ¸p ë bé so s¸nh ng¾t, cuén c¶m phãng ®iÖn cïng chiÒu víi t¶i. Qu¸ tr×nh lÆp l¹i cã chu kú. §é gîn sãng b»ng hiÖu hai ®iÖn ¸p U=U1-U2 ( kho¶ng vµi chôc mV). 272
- C¸c m¹ch æn ¸p xung trong thùc tÕ th-êng ®-îc x©y dùng theo s¬ ®å khèi h×nh 10.26c . - M¹ch chØnh l-u 1 chØnh l-u ®iÖn ¸p xoay chiÒu cña ®iÖn l-íi 220V-50Hz thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu ®Ó cÊp cho m¹ch nghÞch l-u vµ æn ¸p. - M¹ch nghÞch l-u biÕn ®æi dßng mét chiÒu thµnh xung “ng¾t- më” víi tÇn sè nh- trªn, nªn cã thÓ coi lµ dßng xoay chiÒu h×nh sin. N¨ng l-îng dßng xoay chiÒu nµy sÏ qua biÕn ¸p xung chuyÓn sang m¹ch thø cÊp. - M¹ch chØnh l-u thø hai n¾n dßng xoay chiÒu tÇn sè cao, cho tÇn sè ®Ëp m¹ch lín, lÊy ra c¸c ®iÖn ¸p mét chiÒu cÊp cho c¸c m¹ch trong m¸y ®Ó duy tr× chÕ ®é lµm viÖc æn ®Þnh cña toµn m¸y. - M¹ch æn ¸p: ®iÖn ¸p mét chiÒu trªn ®-îc so s¸nh ®iÖn ¸p ra víi mét møc ®iÖn ¸p chuÈn; Sai sè th«ng qua m¹ch dß sai ®-îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ng¾t më kho¸ ®iÖn tö nhanh hay chËm (tèc ®é ng¾t më-tøc ®iÒu chÕ tÇn sè xung) hoÆc l©u hay chãng (tøc lµ ®iÒu chÕ ®é réng cña xung) tuú theo møc ®iÖn ¸p ra. VÝ dô víi ph-¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®é réng cña xung th×: møc cao th× thêi gian th«ng cña kho¸ ng¾n vµ ng-îc l¹i; tøc lµ gi÷ cho gi¸ trÞ trung b×nh theo (10.35) lµ kh«ng ®æi. VÝ dô ta xÐt m¹ch nguån æn ¸p xung trong mét m¸y thu h×nh mµu tr×nh bµy trªn h×nh 10.27. M¹ch æn ¸p nµy duy tr× chÕ ®é lµ viÖc æn ®Þnh cña toµn m¸y NghÞch l-u-æn ¸p ChØnh l-u møc hai D5 (5) D6 ChØnh l-u møc mét +115V C4 (6) C5 (3) D4 R2 C2 R3 C3 (4) 80-260 ~ D1 D7 (1) V. +15V C6 D3 K 3 4 D2 (2) C7 C1 D8 -30V 2 1 R1 5 VR Dß sai H×nh10.27.Nguån æn ¸p xung . ChØnh møc ®iÖn ¸p ra khi ®iÖn ¸p l-íi biÕn thiªn trong d¶i rÊt réng: 80V260V M¹ch nghÞch l-u: §iÖn ¸p mét chiÒu ®-îc cÇu n¾n trªn 4 diot D1-D4 chØnh 273
- l-u thµnh mét chiÒu, ®-îc läc b»ng tô C1 råi dÉn ®Õn cuén (1)-(2) råi ®Õn ch©n 3 cña kho¸ T chê. NÕu kho¸ K th«ng th× míi cã dßng qua nã vµ ®iÖn trë R1. ChÝnh dßng ®iÖn qua n¹p cho tô C2 Xung tÇn sè quÐt dßng (dßng:+R2Baz¬ kho¸ K (3)Emit¬(4)R1 -) më th«ng kho¸ K lÇn ®Çu tiªn, lµm cho dßng Xung nghÞch l-u khi møc ®iÖn t colet¬ qua cuén (1d-¬ng +) - (2©m - ¸pcaoU=260V ) c¶m øng sang (3d-¬ng+) - (4©m -). ¢m ë (4) qua C3-R3 quay vÒ baz¬ ®ãng tranzisto l¹i. Kho¸ t¾t th× dßng Xung nghÞch l-u khi møc ®iÖn ¸p t qua (1)-(2) gi¶m ®ét ngét vÒ 0, t¹o võaU=180V nªn ®iÖn ¸p c¶m øng sang (3)-(4) ng-îc dÊu khi tr-íc. Xung d-¬ng ë (4) l¹i th«ng kho¸ K vµ qu¸ tr×nh Xung nghÞch l-u khi møc ®iÖn ¸p t nghÞch l-u tiÕp tôc. N¨ng l-îng thÊpU=80V xoay chiÒu qua biÕn ¸p xung qua cuén thø cÊp vµ c¸c diot chØnh l-u H×nh10.28. t thµnh c¸c ®iÖn ¸p mét chiÒu t-¬ng øng cÊp cho c¸c m¹ch trong m¸y. M¹ch æn ¸p: Khi nguån vµo ë møc cao th× h¹ ¸p trªn cuén (1)-(2) cao nªn ghÐp sang cuén (5)-(6) còng cao. Diot D5 chØnh l-u, ®-a l-îng mét chiÒu lín vÒ ch©n 1 IC dß sai. Møc nµy ®-îc so s¸nh víi ng-ìng lÊy ra tõ triÕt ¸p VR. KÕt qu¶ so s¸nh ®em ®iÒu khiÓn tranzisto kho¸ K th«ng trong thêi gian rÊt ng¾n. V× vËy n¨ng l-îng chuyÓn sang thø cÊp vÉn æn ®Þnh. Khi nguån thÊp th× qóa tr×nh diÔn ra ng-îc l¹i. Trong mach nµy ,khi nguån ®· æn ®Þnh th× ng-êi ta ®-a xung quÐt dßng vÒ c-ìng chÕ m¹ch nghÞch l-u th«ng - t¾t theo nhÞp tÇn sè quÐt dßng. Nh- vËy d¹ng dao ®éng xung ë biÕn ¸p xung cã d¹ng nh- h×nh 10.28. a) 10.5.æn ¸p xoay chiÒu. C¸c thiÕt bÞ æn ®Þnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu, gäi t¾t lµ æn ¸p xoay chiÒu ®-îc thiÕt kÕ cã c«ng L1 L2 Rt suÊt tõ vµi tr¨m woat ®Õn hµng chôc Kwoat ®-îc b¸n réng r·i trªn thÞ tr-êng. Nã ®-îc sö dông ®Ó U1 cÊp ®iÖn ¸p xoay chiÒu æn ®Þnh (th-êng lµ 220V) b) cho c¸c thiÕt bÞ d©n dông hay c«ng nghiÖp. L1 10.5.1.Nguyªn lý æn ¸p xoay chiÒu ®¬n gi¶n. UV L2 U2 Rt a) æn ¸p theo nguyªn lý b·o hoµ tõ. H×nh 10.29 æn ¸p xoay chiÒu æn ¸p theo nguyªn lý b·o hoµ tõ ®-îc x©y cã cuén d©y víi lâi b·o hoµ tõ dùng theo s¬ ®å h×nh 1029a. ë ®©y hai cuén d©y lâi tõ L1 vµ L2 m¾c nèi tiÕp. Cuén L1 lµ cuén kh«ng b·o hoµ tõ, cuén L2 lµ cuén b·o hoµ tõ. XÐt nguyªn lý ho¹t ®éng trªn h×nh 10.29b. T¶i Rt m¾c song song víi cuén L2, tøc ®iÖn ¸p lÊy ra t¶i lÊy trªn cuén b·o hoµ tõ. §Æc tuyÕn Von-Ampe cña hai cuén tr×nh bµy trªn h×nh 10.30. 274
- Cuén L1 kh«ng b·o hoµ tõ nªn ®Æc tuyÕn U1(I) gÇn nh- lµ mét ®-êng th¼ng (®-êng 1), cuén L2 lµ cuén b·o hoµ tõ nªn ®Æc tuyÕn U2(I) lµ ®-êng cong (®-êng2) víi ®o¹n ab cã dßng t¨ng nh-ng ®iÖn ¸p hÇu nh- kh«ng t¨ng-®o¹n b·o hoµ tõ. V× m¾c nèi tiÕp nªn UV=U1+Ura. Khi ®iÖn ¸p vµo biÕn ®éng víi kháang UV th× dßng ®iÖn U UV sÏ biÕn thiªn I, ®iÖn ¸p trªn hai cuén biÕn thiªn UV t-¬ng øng lµ U1 vµ U2=Ura. V× cuén L2 b·o hoµ nªn UL2
- ®iÖn C lµ quan hÖ tuyÕn tÝnh theo ®-êng 1, ®Æc tuyÕn cña cuén b·o hßa tõ L lµ ®-êng 2. V× ®iÖn ¸p trªn C vµ L lµ ng-îc pha nªn lÊy ®å thÞ 1 trõ ®i ®å thÞ 2 theo trôc tung sÏ ®-îc ®å thÞ 3 lµ sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p t¸c ®éng Uv vµo dßng ®iÖn trong m¹ch lµ ®-êng ®Ëm nÐt. Víi c¸ch lµm viÖc nh- vËy th× khi ®iÖn ¸p nguån biÕn thiªn mét l-îng UV tõ ®iÓm M tíi ®iÓm N sÏ g©y mét l-îng biÕn thiªn dßng ®iÖn t-¬ng øng lµ I vµ ®iÖn ¸p trªn cuén d©y chØ biÕn thiªn mét l-îng UL=Ut
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Hướng dẫn tự học PLC CPM1 qua hình ảnh Chương 3: Lập trình bằng Programming
7 p | 577 | 412
-
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH PLC S7-200
15 p | 566 | 360
-
Ac quy
27 p | 597 | 295
-
giáo trình thiết kế và sửa chữa tivi, chương 10
5 p | 650 | 274
-
Khối nguồn nuôi
5 p | 767 | 250
-
Giới thiệu chung về acquy và các chế độ nạp
20 p | 546 | 204
-
Giới thiệu về accquy
6 p | 384 | 199
-
Khối nguồn nuôi chương 3
16 p | 246 | 105
-
Nhiệm vụ của khối cấp nguồn
5 p | 272 | 102
-
Màn hình quảng cáo ở chế độ văn bản sử dụng ma trận LED 5x7 có điều khiển bằng máy tính, chương 5
8 p | 182 | 100
-
Ắc quy P1
22 p | 137 | 88
-
XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN VÀ XÂY DỰNG CÁC BIỆN PHÁP GIẢM NHỎ TỔN HAO TRONG BỘ LƯU ĐIỆN (UPS)
5 p | 121 | 60
-
NGUỒN NUÔI
7 p | 233 | 58
-
Chương I - Sơ đồ tổng quát
3 p | 212 | 55
-
ứng dụng linh kiện điện điện tử, chương 10
9 p | 86 | 27
-
Giáo trình kỹ thuật xung- số phần 2
24 p | 71 | 24
-
Quang báo có kết hợp cơ khí, chương 4
6 p | 81 | 13

markdown:
# Nguồn nuôi
Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22
lượt xem 28
download
![](http://image.tlvnimg.com/document/thumbnail/2010/20100723/nguoivt21/80x100/chg10cacmachnguon_984.jpg)
##
Nguồn nuôi
[Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ](javascript:void(0);)
Download
![](http://static.tlvnimg.com/b2013az/templates/version1/default/images/down16x21.png)
Nguồn nuôi 10.1. Khái niệm chung. Nguồn nuôi trong các thiết bị điện tử không ngừng đ-ợc cải tiến theo h-ớng tăng độ ổn định,độ bền, hiệu suất, giảm kích th-ớc -trọng l-ợng-giá thành- ... Nguồn nuôi có nhiệm vụ cung cấp năng l-ợng cho các máy điện tử làm việc , th-ờng phải cấp điện một chiều với dòng ổn định. Thiết bị nguồn đ-ợc chia thành hai lớp: lớp thiết bị nguồn nuôi sơ cấp và lớp thiết bị nguồn nuôi thứ cấp.Lớp thiết bị nguồn sơ cấp là các thiết bị biến đổi các dạng năng l-ợng không...
Bình luận(0)
[Đăng nhập để gửi bình luận!](javascript:void(0);)
##
Nội dung Text: Nguồn nuôi
- Ch-¬ng 10 Nguån nu«i 10.1. Kh¸i niÖm chung. Nguån nu«i trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö kh«ng ngõng ®-îc c¶i tiÕn theo h-íng t¨ng ®é æn ®Þnh,®é bÒn, hiÖu suÊt, gi¶m kÝch th-íc -träng l-îng-gi¸ thµnh- ... Nguån nu«i cã nhiÖm vô cung cÊp n¨ng l-îng cho c¸c m¸y ®iÖn tö lµm viÖc , th-êng ph¶i cÊp ®iÖn mét chiÒu víi dßng æn ®Þnh. ThiÕt bÞ nguån ®-îc chia thµnh hai líp: líp thiÕt bÞ nguån nu«i s¬ cÊp vµ líp thiÕt bÞ nguån nu«i thø cÊp.Líp thiÕt bÞ nguån s¬ cÊp lµ c¸c thiÕt bÞ biÕn ®æi c¸c d¹ng n¨ng l-îng kh«ng ®iÖn (ho¸ n¨ng, c¬ n¨ng, nhiÖt n¨ng, quang n¨ng v.v...) vÒ d¹ng n¨ng l-îng ®iÖn. ViÖc nghiªn cøu chóng kh«ng thuéc ph¹m vi cña gi¸o tr×nh nµy. Líp c¸c thiÕt bÞ nguån thø cÊp cã nhiÖm vô biÕn ®æi n¨ng l-îng ®iÖn tõ d¹ng nµy sang d¹ng kh¸c cho phï hîp víi c¸c m¹ch tiªu thô nguån.§ã lµ c¸c m¹ch chØnh l-u, æn ¸p, æn dßng, c¸c m¹ch biÕn ®æi dßng mét chiÒu thµnh dßng xoay chiÒu, biÕn ®æi dßng mét chiÒu møc ®iÖn ¸p nµy sang dßng mét chiÒu møc ®iÖn ¸p kh¸c. ë ®©y cÇn l-u ý r»ng biÕn ¸p hoÆc c¸c bé ph©n ¸p kh«ng ph¶i lµ thiÕt bÞ nguån thø cÊp v× ë ®ã chØ cã sù thay ®æi “ tû lÖ i(t) xÝch’’ cña ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn. C¸c thiÕt bÞ nguån thø cÊp th-êng a) lÊy n¨ng l-îng tõ ®iÖn l-íi 220 t V/50 hz. Trong m¸y bay, tµu thuû ng-êi ta cã thÓ thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn xoay chiÒu cã tÇn sè 400 hz. Yªu cÇu kü thuËt ®èi víi c¸c thiÕt bÞ nguån rÊt ®a d¹ng. VÝ dô, I0 ®iÖn ¸p ra cña c¸c thiÕt bÞ nguån b) kh¸c nhau cã d¶i biÕn ®æi rÊt réng: 0 tõ vµi phÇn von tíi hµng ngµn von; t dßng ®iÖn: tõ vµi miliampe tíi hµng tr¨m Ampe. C¸ch kÕt cÊu cña c¸c Imax Imin thiÕt bÞ nguån còng rÊt kh¸c nhau: c) I0 M¹ch nguån cã thÓ ®-îc bè trÝ lµ 0 t mét phÇn m¹ch liÒn khèi hoÆc t¸ch H×nh 10.1C¸c d¹ng dßng ®iÖn nguån rêi thµnh khèi riªng trong m¸y, hoÆc còng cã thÓ lµ mét hép nguån c¬ ®éng riªng hoÆc lµ mét tñ nguån cè ®Þnh trong phßng m¸y. Tr-íc khi ®i vµo nghiªn cøu c¸c m¹ch nguån thø cÊp cô thÓ chóng ta xÐt qua c¸c d¹ng ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn th-êng gÆp trong c¸c m¹ch nguån vµ c¸c ®¹i l-îng ®Æc tr-ng cña chóng. H×nh 10.1a lµ dßng ®iÖn xoay chiÒu, lu«n biÕn thiªn theo thêi gian vÒ c¶ trÞ sè vµ dÊu. NÕu dßng ®iÖn biÕn thiªn theo quy luËt h×nh sin th× nã ®-îc ®Æc tr-ng bëi c¸c ®¹i l-îng: -Gi¸ trÞ trung b×nh trong mét chu kú. 257
- 2 T/2 2 I TB I m sin T t dt 0,637 I m (10.1) T 0 -Gi¸ trÞ hiÖu dông: T I I (I sin t ) dt 0,707.Im m m (10.2) T T Dßng mét chiÒu I0 h×nh 10.1b kh«ng biÕn ®æi theo thêi gian mµ lu«n gi÷ nguyªn gi¸ trÞ cña nã. Mét d¹ng dßng ®iÖn (hoÆc ®iÖn ¸p) th-êng gÆp ë ®Çu ra cña c¸c m¹ch chØnh l-u-æn ¸p lµ d¹ng ®Ëp m¹ch h×nh 10.1c.Nã ®-îc ®Æc tr-ng bëi hÖ sè ®Ëp m¹ch K§: I I K max min .100 % D (10.3) I o HÖ sè ®Ëp m¹ch cµng nhá th× dßng ®Ëp m¹ch cµng tiÕn tíi dßng mét chiÒu I0=.Trong thùc tÕ c¸c dßng ®Ëp m¹ch bao giê còng chøa c¸c thµnh phÇn hµi, trong ®ã ®¸ng kÓ nhÊt lµ hµi bËc mét v× nã cã biªn ®é lín. Do vËy ng-êi ta ®¸nh gi¸ mÐo qua hÖ sè sãng hµi bËc mét KH1(hµi nµy gäi lµ tÇn sè ®Ëp m¹ch): I K H m (10.4) I Yªu cÇu ®èi víi hÖ sè ®Ëp m¹ch ®-îc x¸c ®Þnh bëi chøc n¨ng cña chÝnh m¹ch mµ nã cÊp nguån. VÝ dô víi c¸c m¹ch khuÕch ®¹i micro trong c¸c thiÕt bÞ ©m thanh chÊt l-îng cao th× K§=0,010,0001%; víi c¸c bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt th× K§=0.10,05%. S¬ ®å khèi cña mét m¹ch nguån th«ng th-êng cã d¹ng nh- ë h×nh 10.2. BIÕN ChØnh Läc san ¸P L-u b»ng æn ¸p T¶i H×nh 10.2 S¬ ®å khèi cña c¸c m¹ch nguån. BiÕn ¸p cã nhiÖm vô phèi hîp ®iÖn ¸p, tøc lµ t¹o ra ®iÖn ¸p cÇn thiÕt ®Ó ®-a vµo bé chØnh l-u; mÆt kh¸c nã cßn cã t¸c dông ng¨n ®iÖn ¸p l-íi víi m¸y. C¸c biÕn ¸p th-êng ®-îc chÕ t¹o c«ng nghiÖp theo ®Þªn ¸p vµ c«ng suÊt tiªu chuÈn. Tuy nhiªn cã thÓ tÝnh to¸n, lùa chän t¹o ra mét biÕn ¸p cho m¹ch nguån thÝch hîp kh«ng mÊy khã kh¨n. TiÕp theo biÕn ¸p lµ m¹ch chØnh l-u hay n¾n ®iÖn ®Ó biÕn dßng xoay chiÒu thµnh dßng mét chiÒu. §iÖn ¸p ë ®Çu ra cña m¹ch chØnh l-u th-êng cã d¹ng ®Ëp m¹ch, v× vËy cÇn qua bé läc san b»ng ®Ó gi¶m l-îng ®Ëp m¹ch. TiÕp sau ®ã lµ m¹ch æn ¸p mét chiÒu råi ®-a ra t¶i. Mét m¹ch nguån th-êng ®-îc ®¸nh gi¸ b»ng c¸c chØ tiªu kü thuËt sau ®©y: 1.§iÖn ¸p mét chiÒu ë ®Çu ra cña m¹ch nguån U0 ( ®iÖn ¸p ra t¶i). 2.Thµnh phÇn mét chiÒu I0 cña dßng ra. 3.HÖ sè ®Ëp m¹ch K§. 258
- 4.Trë kh¸ng ra Rra. Trong ch-¬ng nµy ta xÕt c¸c m¹ch chØnh l-u, läc san b»ng, æn ¸p, æn dßng. 10.2. C¸c m¹ch chØnh l-u mét pha. 10.2.1.ChØnh l-u mét nöa chu kú H×nh 10.3a Lµ m¹ch chØnh l-u mét pha ®¬n gi¶n(dïng mét diot-chØnh l-u 1/2 chu kú hay nöa sãng). §Ó ph©n tÝch ta coi biÕn ¸p lµ lý t-ëng( kh«ng tæn hao), vµ diot còng lµ lý t-ëng (®iÖn trë thuËn b»ng kh«ng, ®iÖn trë ng-îc v« cïng lín). NÕu ®iÖn ¸p ®-a vµo cã d¹ng h×nh sin nh- ë h×nh 10.3b th× dÔ dµng nhËn thÊy ®iÖn ¸p ra sÏ lµ nh÷ng xung h×nh sin. Thµnh phÇn I0 ®-îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: 1 π Im I0 I m sin ω td(ω t) 0,318 I m 0,45 I 2π 0 π (10.5) §iÖn ¸p U0 ra t¶i cã trÞ sè: U0=I0.Rt=0,318 Um= 0,45U2 (10.6) Trong ®ã ®iÖn Um vµ U2 lµ gi¸ trÞ biªn ®é vµ hiÖu dông cña ®iÖn ¸p cuén thø cÊp cña biÕn ¸p. §Ó chän diot cÇn biÕt dßng I0 vµ ®iÖn ¸p ng-îc ®Æt lªn diot. Trong s¬ ®å trªn th×: U m U 0 Im 3,14 I 0 Rt Rt (10.11) U ng U m 3,14U 0 S¬ ®å trªn cho ra ®iÖn ¸p lµ c¸c xung h×nh sin, kh¸c xa víi d¹ng ®iÖn ¸p 1 chiÒu lý t-ëng. Biªn ®é cña thµnh phÇn sãng h×nh sin cã tÇn sè b»ng 1/2 tÇn sè vµo ph©n tÝch theo chuçi Furiª cã trÞ sè lín nªn cã hÖ sè ®Ëp m¹ch rÊt lín (K=157% !), v× vËy kh«ng thÓ sö dông nã ®Ó cÊp nguån cho c¸c m¹ch ®iÖn tö. VÒ mÆt lý thuyÕt, ta xÐt xem nÕu t¨ng sè pha cña cuén thø cÊp cña biÕn ¸p th× d¹ng cña ®iÖn ¸p chØnh l-u sÏ thay ®æi nh- thÕ nµo. H×nh 10.4 lµ m¹ch chØnh l-u h×nh 10.4 lµ m¹ch chØnh l-u nhiÒu pha ®¬n gi¶n vµ gi¶n ®å ®iÖn ¸p t-¬ng øng. 10.2.2.ChØnh l-u c¶ chu kú. Víi ®å thÞ h×nh 10.4b ta thÊy khi t¨ng sè pha th× l-îng ®Ëp m¹ch gi¶m, ®iÖn ¸p chØnh l-u U0 cµng tiÕn tíi gi¸ trÞ Um, hÖ sè ®Ëp m¹ch gi¶m, tÇn sè ®Ëp m¹ch t¨ng. Tuy nhiªn gi¶i quyÕt theo c¸ch nµy th× biÕn ¸p sÏ cã cÊu tróc rÊt phøc t¹p. Trong thùc tÕ ng-êi ta dïng c¸c s¬ ®å chØnh l-u c¶ chu kú theo m¹ch c©n b»ng hoÆc m¹ch cÇu. H×nh 10.5a lµ m¹ch chØnh l-u c©n b»ng. §Æc ®iÓm cña s¬ ®å nµy lµ cuén thø cÊp cña biÕn ¸p ph¶i cã hai cuén cã th«ng sè gièng nhau ®Ó t¹o ®iÖn ¸p nguån, t¹o thµnh hai ®iÖn ¸p u =u2(t) cã biªn ®é nh- nhau ®Ó ®-a vµo hai diot. ë nöa chu kú d-¬ng (a lµ +,b lµ -) th× D1 th«ng, D2 ng¾t; dßng ®iÖn cã chiÒu a+ D1Rtc. ë nöa chu kú ©m th× D2th«ng, D1 ng¾t, dßng ®iÖn cã chiÒu : 259
- b+D2Rtc. Nh- vËy dßng ®iÖn qua t¶i lµ dßng mét chiÒu cã d¹ng c¸c xung h×nh sin. §iÖn ¸p trªn t¶i Rt lÆp l¹i d¹ng dßng ®iÖn. Gi¶n ®å ®iÖn ¸p tr×nh bµy trªn h×nh 10.5b. H×nh 10.5c lµ m¹ch chØnh l-u m¾c kiÓu cÇu cÇu dïng bèn diot (l-u ý lµ ng-êi ta s¶n xuÊt c¸c cÇu chuyªn dông cho m¹ch chØnh l-u). Trong m¹ch nµy nÕu c¸c diot D1 vµ D3 th«ng th× D2 vµ D4 ng¾t vµ ng-îc l¹i. Gi¶n ®å ®iÖn ¸p còng cã d¹ng nh- h×nh 10.5b. Nh- vËy ®iÖn ¸p ng-îc sÏ ®Æt lªn hai diot ng¾t m¾c nèi tiÕp nªn mçi diot chØ chÞu mét nöa ®iÖn ¸p ng-îc. Trong khi ®ã th× ®iÖn ¸p nguîc ®Æt lªn mçi diot trong c¸c m¹ch h×nh 10.3a, 10.4a lín gÊp ®«i( 2U2m). Khi xÐt c¸c m¹ch võa råi ta ®· gi¶ thiÕt diot vµ biÕn ¸p lµ lý t-ëng. Trong thùc tÕ cÇn xÐt ®Õn tæn hao cña chóng. Tæn hao ®ã ®-îc ®¸nh gi¸ b»ng ®iÖn trë tæn hao r0 nh- trong m¹ch h×nh 9.6. MÆt kh¸c trong thùc tÕ t¶i th-êng kh«ng ph¶i lµ ®iÖn trë thuÇn Rt mµ lµ dung kh¸ng. Khi ta m¾c m¹ch vµo nguån ®iÖn ¸p xoay chiÒu th× trong kho¶ng thêi gian an«t cña diot cã ®iÖn thÕ d-¬ng h¬n cat«t, diot sÏ th«ng. Tô ®iÖn Ct n¹p ®iÖn qua ®iÖn trë r0 víi h»ng sè n¹p n¹p=r0.Ct vµ cã chiÒu nh- trªn h×nh10.6a. T¹i thêi ®iÓm mµ gi¸ trÞ tøc thêi cña ®iÖn ¸p thø cÊp u2 b»ng ®iÖn ¸p trªn tô Ct (®iÖn ¸p ra) th× diot ng¾t, tô phãng ®iÖn qua ®iÖn trë t¶i Rt víi h»ng sè phãng phãng=Rt.Ct.V× Rt>>r0 nªn phãng>>n¹p.vµ dßng phãng nhá h¬n nhiÒu so víidßng n¹p. §iÖn ¸p trªn tô Ct ( tøc ®iÖn ¸p ra ) cã d¹ng nh- trªn h×nh 10.6b. 260
- Cã thÓ chøng minh r»ng trong tr-êng hîp C vµ Rt th× ®iÖn ¸p ra tiÕn tíi U2m. Nh- vËy m¾c thªm tô ®iÖn Ct cã t¸c dông t¨ng trÞ sè cña ®iÖn ¸p ra (víi ng-ìng trªn lµ U2m) vµ lµm gi¶m hÖ sè ®Ëp m¹ch nªn tô Ct gäi lµ tô läc nguån. Nh-ng trong thùc tÕ th× Rt kh«ng thÓ b»ng v« cïng, nªn ®Ó t¨ng gi¸ trÞ U0 vµ gi¶m hÖ sè ®Ëp m¹ch th× trÞ sè cña tô Ct ph¶i chän cì hµng chôc, hµng tr¨m, thËm trÝ lµ hµng ngµn F (trong c¸c m¹ch chØnh l-u ®iÖn ¸p thÊp). Th«ng th-êng cho tr-íc yªu cÇu hÖ sè ®Ëp m¹ch, tõ ®ã x¸c ®Þnh gi¸ trÞ tô Ct 10.2.3.ChØnh l-u béi ¸p. Trong tÊt c¶ c¸c s¬ ®å ®· xÐt trªn ®iÖn ¸p ra trong mäi tr-êng hîp kh«ng thÓ v-ît qu¸ møc biªn ®é cña ®iÖn ¸p vµo U2m. Trong thùc tÕ nhiÒu lóc ®ßi hái ®iÖn ¸p ra lín gÊp q lÇn ®iÖn ¸p cña s¬ ®å chØnh l-u mét nöa chu kú. Lóc ®ã sö dông c¸c s¬ ®å chØnh l-u béi (nh©n) ¸p. XÐt s¬ ®å nh©n ®«i h×nh 10.7. Thùc chÊt s¬ ®å nµy lµ hai s¬ ®å chØnh l-u mét nöa chu kú m¾c nèi tiÕp, ®iÖn ¸p ra cña chóng ®-îc céng l¹i trªn t¶i. ë b¸n chu kú d-¬ng diot D1 th«ng, tô C1 n¹p ®iÖn. Nöa chu kú tiÕp theo tô C2 n¹p qua diot D2 th«ng. ChiÒu cña c¸c ®iÖn ¸p n¹p cã d¹ng nh- trªn h×nh vÏ. Tõ trªn h×nh nµy ta thÊy ®iÖn ¸p trªn t¶i b»ng tæng ®iÖn ¸p trªn hai tô ®iÖn(2E0). TÇn sè ®Ëp m¹ch b»ng hai lÇn tÇn sè ®iÖn ¸p nguån. H×nh 10.8a l¹i cã c¸ch m¾c nh©n ®«i ®iÖn ¸p, kh«ng ph¶i b»ng hai tô m¾c nèi tiÕp nh- ®· xÐt, mµ thùc hiÖn nh- sau. Gi¶ sö trong thêi gian nöa chu kú thø nhÊt ®iÖn ¸p trªn cuén thø cÊp cña biÕn ¸p cã cùc tÝnh sao cho diot D1 th«ng, tô C1 n¹p ®iÖn ®Õn gi¸ trÞ E0 víi cùc tÝnh nh- trªn h×nh vÏ; ë nöa chu kú tiÕp theo diot D2 th«ng, ®iÖn ¸p trªn tô C2 b»ng ®iÖn ¸p cuén thø cÊp céng víi ®iÖn ¸p ®· ®-îc n¹p trªn tô C1 nªn cã trÞ sè xÊp xØ 2E0. TÊn sè ®Ëp m¹ch b»ng tÇn sè nguån xoay chiÒu. T-¬ng tù nh- vËy cã thÓ x©y dùng s¬ ®å nh©n ba (h×nh 10.8b), nh©n bèn, nh©n n¨m. 10.2.4.Läc san b»ng. Tr-êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt läc san b»ng lµ dïng chÝnh tô Ct tho¶ m·n hÖ sè ®Ëp m¹ch K®.Lóc ®ã cÇn chän tô ®Ó tho¶ m·n: 261
- K®=2/(2f®mCt) (10.12) TrÞ sè tô Ct th-êng lµ tô ho¸ tõ vµi chôc F ®Õn vµi ngµn F. f®m-tÇn sè ®Ëp m¹ch. Trong tr-êng hîp m¾c tô läc cã trÞ sè kh¸ lín (tô cµng lín th× kÝch th-íc vµ gi¸ thµnh cµng t¨ng) mµ hÖ sè ®Ëp m¹ch vÉn ch-a ®¹t yªu cÇu th× ph¶i m¾c bé läc san b»ng gi÷a t¶i vµ m¹ch chØnh l-u. M¹ch läc san b»ng ®¬n gi¶n nhÊt lµ m¹ch läc RC nh- h×nh 10.9a. CÇn chän h»ng sè thêi gian =RC tho¶ m·n yªu cÇu hÖ sè ®Ëp m¹ch ®èi víi tÇn sè ®Ëp m¹ch c¬ b¶n. HiÖu qu¶ san b»ng cµng lín nÕu nh- ta chän møc tho¶ m·n cña bÊt ®¼ng thøc (10.12) cµng cao. R>>1/(2f®mC) (10.13) Trong ®ã f®m-tÇn sè ®Ëp m¹chcña ®iÖn ¸p ra . V× vËy th-êng ë ®©y ng-êi ta t¨ng R gi¸ trÞ cña tô C. NÕu t¨ng gi¸ trÞ cña C ®Õn møc kh¸ lín mµ ch-a ®ñ ®é san a) b»ng th× cÇn thay ®iÖn trë R b»ng cuén C C Rt c¶m L nh- ë h×nh 10.9b. M¹ch nµy läc san b»ng tèt nh-ng cuén c¶m cã träng l-îng, kÝch th-íc ®¸ng kÓ, gi¸ thµnh R cao nªn Ýt ®-îc sö dông trong thùc tÕ. 10.3.ChØnh l-u ba pha. C¸c m¹ch chØnh l-u ®· xÐt trªn lµ c¸c C C Rt m¹ch chØnh l-u c«ng suÊt nhá, víi dßng b) ra cì vµi tr¨m miliAmpe ®Õn vµi Ampe, sö dông trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn H×nh 10.9 C¸c m¹ch läc san b»ng tö. ë c¸c tr¹m hoÆc c¸c tæng tr¹m th«ng a)läc RC b)läc LC tin ng-êi ta sö dông c¸c m¹ch chØnh l-u ba pha c«ng suÊt lín ®Æt trong c¸c tñ cÊp nguån. C¸c m¹ch chØnh l-u ba pha kh«ng nh÷ng cho c«ng suÊt lín mµ cßn cho hÖ sè ®Ëp m¹ch nhá, hiÖu suÊt cao. 10.3.1.ChØnh l-u ba pha ®¬n gi¶n víi t¶i thuÇn trë . H×nh 10.10a lµ m¹ch chØnh l-u ba pha víi cuén s¬ cÊp ®Êu h×nh tam gi¸c, cuén thø cÊp ®Êu sao cã ®iÓm trung tÝnh lµ ®iÓm 0. C¸c diot cã catot ®Êu chung, anot ®Êu vµo c¸c cuén d©y pha. Diot nµo ®-îc ®Êu víi cuén cã ®iÖn ¸p d-¬ng h¬n so víi hai cuén kia th× diot ®ã sÏ th«ng, hai diot cßn l¹i sÏ ng¾t. VÝ dô trong kho¶ng thêi gian tõ t1 ®Õn t2 th× diot D1 th«ng, ®iÖn ¸p d-¬ng u2a ®-a tíi catot cña D2 vµ D3 nªn hai diot nµy ng¾t,dßng ®iÖn dua D1,qua t¶i Rt vÒ ©m nguån u2a. Trong kho¶ng thêi gian t2t3 th× D2 th«ng,D1vµ D3 ng¾t ... Tõ h×nh 10.10b) ta thÊy ch-a cÇn m¾c tô san b»ng mµ ®iÖn ¸p ra ®É cã ®é ®Ëp m¹ch nhá, tÇn sè ®Ëp m¹ch b»ng ba lÇn tÇn sè cña nguån ®iÖn xoay chiÒu(chu kú ®Ëp m¹ch b»ng 1/3 chu kú nguån xoay chiÒu). NÕu ®iÕn ¸p pha cña cuén thø cÊp lµ u2=U2m cost= 2 U2 cos t th× trÞ sè trung b×nh U0 cña ®iÖn ¸p ra trªn t¶i lµ: 262
- π 3 U 0= 2 π π 2 u co s ω t d(ω t) 1,17 u 2 2 (10.14) 3 3 TrÞ sè trung b×nh cña dßng mét chiÒu ®i qua t¶i lµ: u U I , (10.15) Rt Rt Dßng ®iÖn trung b×nh qua mçi diot lµ IDTB=I0/3. Dßng ®iÖncùc ®¹i qua mçi diot lµ: IDmax=IT¶i max=1,21 I0 (10.16) §iÕn ¸p ng-îc ®Æt lªn mét diot khi nã ë tr¹ng th¸i ng¾t b»ng hiÖu sè gi÷a ®iÖn ¸p cña pha cã diot ®ang th«ng vµ ®iÖn ¸p cña pha cã diot ®ã. §iÖn ¸p ng-îc cùc ®¹i cña mçi diot lµ : UD ng= U 2, U 2 (10.17) NÕu bá qua thµnh phÇn mét chiÒu cña dßng thø cÊp th× dßng ®iÖn pha trong mét cuén s¬ cÊp ®-îc x¸c ®Þnh gÇn ®óng: i1a=n( i2a-I0/3) (10.18) n-hÖ sè biÕn ¸p. C«ng suÊt tÝnh to¸n cho biÕn ¸p ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: PBA 3 U 1 I13 U 2 I 2 1,34 P 0 (10.19) 2 Trong ®ã P0 lµ c«ng suÊt ë t¶i P0=I0U0 10.3.2.ChØnh l-u ba pha cÇu cã t¶i thuÇn trë. M¹ch ®iÖn (h×nh 9.11a) lµ m¹ch chØnh l-u cÇu ba pha cã c¸c cuén s¬ cÊp ®Êu h×nh tam gi¸c (hoÆc cã thÓ ®Êu sao), c¸c cuén thø cÊp ®Êu sao, gäi lµ s¬ ®å Larionop. S¸u diot ®-îc chia lµm hai nhãm: ba diot thuéc nhãm ch½n cã anot ®Êu chung, ba diot thuéc nhãm lÎ cã catot ®Êu chung. Trong mét thêi ®iÓm lu«n cã hai diot th«ng, c¸c diot cßn l¹i ®Òu ng¾t. Diot thuéc nhãm ch½n th«ng nÕu anot cña nã ®-îc nèi víi pha cã ®iÖn ¸p d-¬ng h¬n hai pha cßn l¹i; cßn diot thuéc nhãm lÎ th«ng nÕu catot cña nã ®-îc nèi víi pha ©m h¬n hai pha cßn l¹i. VÝdô trong kho¶ng thêi gian tõ t1®Õn t2 pha u2a d-¬ng h¬n c¶, pha u 2b ©m h¬n c¶ nªn 263
- c¸c diot D2 vµ D3 th«ng, c¸c Diot kh¸c ®Òu ng¾t. Trong kho¶ng t2t3 th× pha u2a vÉn d-¬ng h¬n c¶, nh-ng pha u 2C l¹i ©m h¬n c¶ nªn D 2 vµ D5 th«ng, c¸c diot kh¸c ng¾t. Cã thÓ x¸c ®Þnh ®-îc c¸c ®¹i l-îng sau: TrÞ sè trung b×nh cña ®iÖn ¸p mét chiÒu U 0 trªn t¶i : U si n ( / ) u , U (10.20) Dßng ®iÖn trung b×nh qua t¶i: a) u1a u2a D1 A.......... - D2 u1b u2b D3 Rt B u1c u2c D5 D4 + C u2(t) u2a u2b u2c 0 D6 t H×nh 10.11 a)CÇu chØnh l-u ba pha Larionop b)Gi¶n ®å thêi gian c¸c ®iÖn ¸p ut t 1 t 2 t3 t4 t I0=U0/Rt=2,34U2/Rt (10.21) Dßng ®iÖn trung b×nh qua mçi diot: ID=I0/3=0,78U2/Rt (10.22) Dßng ®iÖn cùc ®¹i qua diot vµ qua t¶i : ID max=It max=1,045I0 (10.23) §iÖn ¸p ng-îc cùc ®¹i trªn mçi diot (khi ng¾t): 264
- UDng= 3. 2 U =1,045U0 2 (10.24) C«ng suÊt biÕn ¸p ba pha: PBA=3U1I1=3U2I2=1,045P0 =1,045U0I0 (10.25) S¬ ®å cÇu Larionop lµm viÖc tèt h¬n chØnh l-u ba pha 1/2 chu kú (H×nh 10.10a): - So s¸nh (10.20) vµ (10.14) th× s¬ ®å nµy cho ®iÖn ¸p trung b×nh ra t¶i lín gÊp ®«i. - TÇn sè ®Ëp m¹ch b»ng s¸u lÇn tÇn sè ®iÖn ¸p ®Çu vµo. - Diot chÞu ®iÖn ¸p ng-îc gi¶m ®i mét nöa gi¸ trÞ. - C«ng suÊt- bÝªn ¸p gi¶m ®i mét nöa. 10.4.æn ¸p mét chiÒu. Mét m¹ch ®iÖn tö bÊt kú sÏ lµm viÖc kh«ng tèt khi nguån mét chiÒu cung cÊp cho nã kh«ng gi÷ ®óng gi¸ trÞ danh ®Þnh. Nguyªn nh©n cña sù thay ®æi ®ã cã kh¸ nhiÒu, nh-ng ®¸ng quan t©m nhÊt lµ sù thay ®æi cña ®iÖn l-íi xoay chiÒu vµ sù thay ®æi cña t¶i. Mét trong nh÷ng c¸ch ®Ó kh¾c phôc sù thay ®æi ®iÖn ¸p nguån ®iÖn l-íi lµ sö dông c¸c m¸y æn ¸p xoay chiÒu ®-îc s¶n xuÊt c«ng nghiÖp. Tuy nhiªn nh- vËy ch-a ®ñ ®Ó m¸y ®iÖn tö lµm viÖc b×nh th-êng. V× vËy cÇn t¹o ra c¸c m¹ch ®iÖn gi÷ cho ®iÖn ¸p mét chiÒu sau khi chØnh l-u cã gi¸ trÞ æn ®Þnh trong mét ph¹m vi nµo ®ã.Ta gäi c¸c m¹ch ®ã lµ c¸c m¹ch æn ¸p mét chiÒu hay th-êng gäi t¾t lµ æn ¸p. 10.4.1.C¸c tham sè cña æn ¸p mét chiÒu. Mét m¹ch æn ¸p m« h×nh nh- mét + + m¹ng bèn cùc h×nh 10.12 ®-îc ®Æc tr-ng UV URA bëi c¸c tham sè sau ®©y: M¹ch Rt - HÖ sè æn ¸p, ®ã lµ tû sè gi÷a _ æn ¸p _ l-îng biÕn thiªn ®iÖn ¸p t-¬ng ®èi ë ®Çu vµo vµ ®Çu ra : U v H×nh 10.12 .M« h×nh æn ¸p nh- Uv M¹ng bèn cùc K «d (10.26) U r R t const Ur - HÖ sè æn ¸p ®-êng d©y: U r K«.d©y= 100% (khi UV biÕn thiªn 10%) (10.27) Ur - HÖ sè æn ¸p t¶i: U r K«.d©y= 100% (khi It=It max) (10.28) Ur - §iÖn trë ®éng ®Çu ra ®Æc tr-ng cho sù biÕn thiªn cña ®iÖn ¸p ra khi dßng ra (dßng t¶i) thay ®æi (lÊy theo trÞ tuyÖt ®èi): RRA=URA/It (khiUV=const.) (10.29) 265
- - HiÖu suÊt , lµ tû sè gi÷a c«ng suÊt ra t¶i vµ c«ng suÊt danh ®Þnh ë ®Çu vµo: URA . It = (10.30) UV . IV 10.4.2.æn ¸p mét chiÒu tham sè. Ng-êi ta chÕ t¹o c¸c diot Zener-(diot æn ¸p) lµm viÖc víi ®o¹n ®Æc tuyÕn ng-îc cña diot (xem h×nh 3.6b ch-¬ng 3 - ®o¹n ®Æc tÝnh AB) do hiÖu øng ®¸nh thñng cña mÆt ghÐp n-p. Trong diot th«ng th-êng hiÖn t-îng ®¸nh thñng sÏ lµm háng diot; trong c¸c diot zener, do ®-îc chÕ t¹o ®Æc biÖt nªn khi lµm viÖc nÕu khèng chÕ dßng kh«ng v-ît qu¸ møc cho phÐp th× nã sÏ kh«ng bÞ háng ë chÕ ®é ®¸nh thñng vÒ ®iÖn. C¸c tham sè: - Trong s¬ ®å lµm viÖc diot lu«n ë IR1 tr¹ng th¸i ph©n cùc ng-îc (h×nh10.13a) + + víi ®iÖn ¸p æn ®Þnh lµ UZ. - §iªn trë ®éng: R1 RZ=dUZ/dI (10.31) UV URA §iÖn trë ®éng cµng nhá th× tÝnh æn ®Þnh cµng cao. _ _ - §iÖn trë mét chiÒu (tÜnh) U UZ RZ0=UZ/IZ t¹i mét ®iÓm trªn ®Æc tuyÕn. (10.32) Nguyªn lý æn ¸p sö dông æn ¸p tham sè nh- sau: I H×nh 10.13.æn ¸p tham sè Khi ®iÖn ¸p ®Çu vµo thay ®æi mét l-îng UV th× diot æn ¸p sÏ thay ®æi dßng ®iÖn cña nã kh¸ lín vµ gÇn nh- gi÷ nguyªn ®iÖn ¸p sôt trªn nã, v× vËy dßng qua ®iÖn trë R1 sÏ g©y nªn sù biÕn thiªn kh¸ lín cña sôt ¸p trªn R1, tøc lµ UR1=IR1UV, ®iÖn ¸p ra t¶i hÇu nh- kh«ng ®æi. Tr-êng hîp ®iÖn ¸p vµo kh«ng ®æi mµ trÞ sè t¶i gi¶m nhiÒu (dßng qua t¶i thay t¨ng lín), th× sÏ cã sù ph©n phèi l¹i l¹i dßng ®iÖn: dßng qua diot gi¶m lµm cho dßng qua ®iÖn trë hÇu nh- kh«ng ®æi nªn ®iÖn ¸p ra sÏ æn ®Þnh. Trong thùc tÕ ng-êi ta chÕ t¹o c¸c diot æn ¸p cã hai tham sè quan träng lµ dßng diÖn danh ®Þnh vµ ®iÖn ¸p æn ®Þnh (cho trong c¸c sæ tay dông cô b¸n dÉn), vÝ dô chóng cã ®iÖn ¸p æn ®Þnh 1,1V; 1,5V; 2,5V; 3V; 4,5V; 6V; 8,5V; 9V… 10.4.3.æn ¸p mét chiÒu bï tuyÕn tÝnh. M¹ch æn ¸p tham sè tuy ®¬n gi¶n tiÕt kiÖm nh-ng cã nh-îc ®iÓm lµ cã ®é æn ®Þnh kh«ng cao, trÞ sè cña ®iÖn ¸p ra kh«ng thay ®æi ®-îc tuy ý, ®Æc biÖt khi dßng ra t¶i lín. §Ó kh¾c phôc c¸c nh-îc ®iÓm trªn ng-êi ta x©y dùng c¸c m¹ch æn ¸p 266
- bï tuyÕn tÝnh. ë ®ã Tranzisto c«ng suÊt sÏ hiÖu chØnh ®iÖn ¸p trªn nã ®Ó bï l-îng thay ®æi ®iÖn ¸p cÇn æn ®Þnh. æn ¸p bï tuyÕn tÝnh cã thÓ x©y dùng theo s¬ ®å song song hoÆc nèi tiÕp nh- ë s¬ ®å khèi h×nh 10.15.§ã lµ mét m¹ch tù hiÖu chØnh cã håi tiÕp. Cã hai c¸ch x©y dùng s¬ ®å khèi: h×nh10.14a-s¬ ®å song song, h×nh 10.14b- s¬ ®å nèi tiÕp. Trong c¸c s¬ ®å trªn th× 1-phÇn tö hiÖu chØnh, 2-phÇn tö so s¸nh vµ khuÕch ®¹i, 3-phÇn tö lÊy mÉu, 4-nguån chuÈn . Trong s¬ ®å song song phÇn tö hiÖu chØnh m¾c song song víi t¶i. S¬ ®å nµy ho¹t ®éng nh- sau: PhÇn tö lÊy mÉu 3 ®em so s¸nh ®iÖn ¸p ®Çu ra víi nguån chuÈn 4 ë phÇn tö so s¸nh-khuÕch ®¹i 2, sai lÖch vÒ ®iÖn ¸p sÏ ®-îc khuÕch ®¹i råi ®-a ®Õn phÇn tö hiÖu chØnh 1. PhÇn tö nµy tù hiÖu chØnh dßng cña nã t-¬ng tù nh- diot tham sè ®Ó ®iÒu chØnh sôt ¸p trªn ®iÖn trë R1, gi÷ cho ®iÖn ¸p ra kh«ng ®æi. Trong s¬ ®å nèi tiÕp h×nh 10.15b th× phÇn tö hiÖu chØnh 1 m¾c nèi tiÕp víi t¶i. PhÇn tö nµy tù ®iÒu chØnh sôt R1 ¸p trªn nã theo tÝn hiÖu tõ ®Çu ra a) cña phÇn tö so s¸nh-khuÕch ®¹i 2 ®Ó gi÷ cho ®iÖn ¸p ra æn ®Þnh. UV 1 2 3 URA Trong hai c¸ch x©y dùng æn ¸p trªn th× s¬ ®å æn ¸p song song cã Rt dßng t¶i ®i qua ®iÖn trë R1, dÉn 4 ®Õn tæn hao nhiÖt lín, v× vËy s¬ ®å nµy cã hiÖu suÊt thÊp h¬n. Tuy b) nhiªn s¬ ®å nµy l¹i cã -u ®iÓm lµ kh«ng gÆp nguy hiÓm khi qu¸ t¶i. 1 S¬ ®å nèi tiÕp cho hiÖu suÊt cao h¬n nh-ng khi dßng t¶i t¨ng qu¸ 2 3 møc (vÝ dô nh- chËp t¶i) th× phÇn UV Rt URA tö hiÖu chØnh dÔ bÞ ®¸nh thñng. Trong thùc tÕ th-êng dïng s¬ ®å 4 nèi tiÕp cã m¹ch b¶o vÖ qu¸ t¶i. C¸c m¹ch æn ¸p bï cã hiÖu suÊt H×nh10.15S¬ ®å khèi cña æn ¸p bï kh«ng v-ît qu¸ 60%. tuyÕn tÝnh H×nh 10.16 lµ mét m¹ch æn ¸p bï m¾c nèi tiÕp cã cùc tÝnh ©m. Khi ®iÖn ¸p ra thay ®æi, c¸c ®iÖn trë R1, R2 vµ triÕt ¸p P lËp thµnh bé ph©n ¸p, lÊy mÉu ®iÖn ¸p ra. §iÖn ¸p nµy(UB2) ®em so s¸nh víi ®iÖn ¸p chuÈn UZ t¹o bëi diot æn ¸p DZ vµ ®iÖn trë R3. HiÖu sè cña chóng chÝnh lµ ®iÖn ¸p baz¬-emit¬ cña Q2 ( phÇn tö so s¸nh-khuÕch ®¹i): UBE2=UB2-UZ. §iÖn ¸p nµy ®iÒu khiÓn m¹ch khuÕch ®¹i so s¸nh Q2 ®Ó lÊy ra ®iÖn ¸p ë colect¬ ®iÒu khiÓn Q1. Tranzistor Q1 ®iÒu chØnh møc më ®Ó thay ®æi ®iÖn ¸p ®iÒu chØnh U§C ®Ó bï l-îng biÕn thiªn cña ®iÖn ¸p ra lµ U2=U1-U§C. Cô thÓ s¬ ®å æn ¸p nµy lµm viÖc nh- sau.Gi¶ sö ®iÖn ¸p vµo t¨ng, lµm ®iÖn ¸p ra t¨ng tøc thêi nªn ®iÖn ¸p UBE2 t¨ng ( trÞ tuyÖt ®èi), tøc lµ ®iÖn thÕ baz¬ cña Q2 ©m h¬n. §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn baz¬ cña Q2 lµ UBE2 còng ©m h¬n nªn Q2 th«ng nhiÒu h¬n, dßng colect¬ cña Q2 t¨ng, 267
- ®iÖn ¸p UCE2 gi¶m. V× vËy sôt ¸p trªn R4 t¨ng lªn, lµm cho U§C ®iÖn thÕ baz¬ cña Q1 d-¬ng _ _ lªn, Q1 ®ãng bít l¹i; tøc lµ R4 Q1 R3 R1 ®iÖn ¸p U§C=UCE1 t¨ng lªn, C3 C2 ®iÖn ¸p ®Çu ra U2 gi¶m vÒ gi¸ UV C1 Q2 P URA trÞ ban ®Çu. T-¬ng tù nh- vËy, Rt nÕu dßng t¶i t¨ng lµm cho DZ R2 ®iÖn ¸p ra gi¶m th× qu¸ tr×nh còng diÔn ra nh- trªn. Tr-êng + + hîp ®iÖn ¸p vµo gi¶m th× qu¸ tr×nh diÔn ra hoµn toµn ng-îc H×nh 10.16.¤n ¸p nèi tiÕp ®¬n gi¶n l¹i. Cã thÓ x¸c ®Þnh ®-îc hÖ sè æn ®Þnh cña m¹ch h×nh 9.16 theo c«ng thøc sau: R4 K¤®= (10.33) rb [1 [R 1 (1 α) P](R 2 αP) Rv .α R 4 re ] rb .(R 1 P R 2) rd [r 1 (1 α) P](r 2 αp) Trong ®ã = 1 ] -gäi lµ hÖ sè ®iÒu chØnh, th-êng rv rb .β 1(R 1 p r 2) =1,52;RV,rb,re ,rd- t-¬ng øng lµ c¸c ®iÖn trë ®Çu vµo, ®iÖn trë khèi baz¬, ®iÖn trë emit¬ cña Q1, rd ®iÖn trë ®éng cña DZ; cßn 1 lµ hÖ sè khuÕch ®¹i dßng ®iÖn cña Q1. HÖ sè æn ®Þnh cã thÓ ®¹t tíi vµi tr¨m. Trong m¹ch võa xÐt tô ®iÖn C1,C2 t¨ng ®é läc san b»ng vµ khö c¸c dao ®éng ký sinh, C3 t¨ng ®é æn ®Þnh cho c¸c ®¹i l-îng biÕn ®æi chËm theo thêi gian. Trªn c¬ së m¹ch æn ¸p h×nh 10.16 cã thÓ x©y dùng c¸c m¹ch phøc t¹p h¬n ®Ó - - + Up - Rc R1 T1 C R3 T1 T2 P Dz R2 + + a) b) H×nh 10.17 a) æn ¸p dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n b) æn ¸p cã nguån phô æn ®Þnh 268
- t¨ng ®é cña m¹ch b»ng c¸c biÖn ph¸p sau ®©y: - T¨ng ®é nh¹y cña m¹ch håi tiÕp b»ng c¸ch dïng hai hay ba tÇng khuÕch ®¹i thay cho mét tranzisto T2, hoÆc thay nã b»ng c¸c tranzisto m¾c Darlington ®Ó t¨ng hÖ sè tíi 103104. - Thay cho T2 khuÕch ®¹i b×nh th-êng cã thÓ dïng khuÕch ®¹i vi sai nh- ë h×nh 10.17a. TÇng khuÕch ®¹i vi sai T1 - T2 cã ®é tr«i nhá nªn ®é æn ®Þnh cña m¹ch t¨ng. §iÖn ¸p ë ®Çu ra cña m¹ch khuÕch ®¹i vi sai lÊy kh«ng ®èi xøng ®-a tíi phÇn tö hiÖu chØnh. - Cã thÓ t¨ng ®é æn ®Þnh b»ng c¸ch dïng nguån phô æn ®Þnh ®Ó cÊp cho m¹ch khuÕch ®¹i - so s¸nh nh- ë h×nh 10.17b - Dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n trong kh©u khuÕch ®¹i. V× khuÕch ®¹i thuËt to¸n cã hÖ sè khuÕch ®¹i lín vµ ®é æn ®Þnh cao nªn chÊt l-îng cña æn ¸p t¨ng. M¹ch ®iÖn h×nh 10.18a sö dông khuÕch ®¹i thuËt to¸n A741 trong kh©u khuÕch ®¹i. -Tr-êng hîp cÇn nguån ®èi xøng th× x©y dùng m¹ch nh- h×nh 10.18b R1 T1 R3 R3' - +UV +U UV -Ur R1 A1 C2 r T2 - _ R4 R1 + C2 C3 C1 + R2 DZ R5 C5 R7 1 D2 C1' A2 6 7 R2 R2' R6 C2' D1 +3 + + _ R8 5 _2 - + C4 R3 R1' T2' -Ur C1 4 + -UV T1' H×nh 10.18 a)æn ¸p dïng IC tuyÕn tÝnh b)æn ¸p t¹o nguån ®èi xøng 10.4.4.C¸c IC æn ¸p tuyÕn tÝnh. Ng-êi ta chÕ t¹o ra c¸c vi m¹ch æn ¸p tuyÕn tÝnh víi gi¸ thµnh h¹ vµ sö dông rÊt tiÖn lîi. XÐt mét sè vi m¹ch th«ng dông. Vi m¹ch MAA723(A723) cho c«ng suÊt ra t¶i 400mW víi dßng t¶i 150 mA. S¬ ®å nguyªn lý tr×nh bµy trªn h×nh 10.19. Vi m¹ch nµy cã c¸c c¸ch m¾c tr×nh bµy trªn h×nh 10.20. Víi mét sè linh kiÖn m¾c ngoµi sÏ t¹o c¸c møc ®iÖn ¸p kh¸c nhau nh- á c¸c h×nh a,b,c,d,e,f,h,g : a) cho Ur’=27V b) Ur’=737V c) Ur’=-(615)V d) Ur’=-(9,537)V e) Ur’
- 8 500 1K R5 . +Ucc D1 25K R14 T7 62V T14 T2 T4 R13 7 T3 T11 Uc T12 C1 R15 R6 T10 T9 T15 R7 T1 T13 R12 R9 R10 6 §Çu ra T6 R11 R8 5+ 9 Bï tÇn sè T16 10 H¹n dßng Ucc 2 4 3 1 §Çu ®o Uch §Çu vµo - §Çu . thuËn vµo ®¶o H×nh 10.19 S¬ ®å nguyªn lý bªn trong cña IC æn ¸p MAA723(A723) -Ur +Ur +Ur b) UB>3 V c) 2,2K 8 7 6 RS 8 7 6 8 7 UZ 4 10 R1 3 +Ur' 4 10 Rs 4 10 1 +Ur' a) 5 9 2 R3 3 1 3 1 5 9 2 3,3K R2 5 9 2 R2 R3 R1 -Ur' 100 100 R2 100 R1 3,3K -Ur 2,2K +Ur +Ur 8 7 UZ e) 100 f) d) 4 10 8 7 6 3 1 8 7 6 Rs 3,3K R2 5 9 2 4 10 4 10 3 1 R3 3 1 -Ur' -Ur' R1 Rs 5 9 2 5 9 2 100 R1 R1 470 R3 -Ur' 3,3K R2 470 R2 -Ur -Ur Rv Rv h) 10K k) 12V:36V 8 7 UZ 12V:36V 8 7 UZ 4 10 3 4 10 9 8 1 6 UZ 2 4 R1 3 1 R1 3 1 1 5 10 g) 3,3K 5 9 2 Rs 3,3K 5 9 2 9 8 7 6 -Ur' 10 1 2 3 4 5 3,3K R2 3,3K R2 470 470 -Ur' H×nh 10.20C¸c c¸ch m¾c IC æn ¸p MAA723(A723) C¸c ®iÖn trë R1, R2, R3 chän theo chØ dÉn cña h·ng s¶n xuÊt, Rs lµ ®iÖn trë h¹n dßng. D¹ng F F vá IC tr×nh bµy trªn h×nh 9.20k. Vi m¹ch ba ch©n 78XX vµ 79XX. §©y lµ lo¹i vi m¹ch rÊt th«ng dông trªn thÞ trõ¬ng víi gi¸ thµnh rÊt thÊp, sö dông rÊt tiÖn lîi. 270
- Hä 78XX cho ®iÖn ¸p ra cùc tÝnh d-¬ng, 79XX-cùc tÝnh ©m - Hai sè cuèi chØ trÞ sè cña ®iÖn ¸p æn ®Þnh ®Çu ra: 7805,7806,7808,7812,7815,7818,7824 cã ®iÖn ¸p ra t-¬ng øng lµ 5v ,6v ,8v , 12v , 15v , 18v vµ 24v 7905,7906,7908,7912,7915,7918,7924 cã ®iÖn ¸p ra t-¬ng øng lµ -5v, - 6v, -8v , -12v , -15v , -18v vµ -24v. D¹ng vµ c¸ch m¾c m¹ch tr×nh bµy trªn h×nh 10.21 C¸c IC nµy cho dßng t¶i cùc ®¹i kho¶ng 1 A. Muèn t¨ng dßng ta m¾c thªm mét tranzisto c«ng suÊt nh- ë h×nh 10.22a, lóc nµy cã thÓ cho dßng tíi 5A. Muèn thay ®æi ®iÖn ¸p ra ta m¾c thªm diot zener nh- ë h×nh 10.22b, lóc nµy U r=xx+UDZ. Trong thùc tÕ cÇn t¹o ra nguån ®èi xøng (2 cùc tÝnh) ®Ó cÊp cho c¸c khuÕch ®¹i thuËt to¸n. S¬ ®å bé nguån nh- vËy tr×nh bµy trªn h×nh 10.23 bao gåm c¶ m¹ch chØnh l-u vµ æn ¸p. Vi m¹ch LM317. §©y còng lµ mét lo¹i vi m¹ch th«ng dông ba ch©n víi ®iÖn ¸p ra cã thÓ ®iÒu chØnh ®-îc trong kho¶ng 1,25 v25v. S¬ ®å m¾c m¹ch cã d¹ng h×nh 10.24. §iÖn ¸p chuÈn lµ 1,25 v. §iÖn ¸p ra tÝnh theo c«ng thøc (10.34). R U ,( ) V (10.34) R 10.4.5.Nguyªn lý æn ¸p xung. Trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö chÊt l-îng cao ng-êi ta sö dông æn ¸p xung. VÝ dô c¸c m¸y thu h×nh mµu hay c¸c m¸y tÝnh c¸ nh©n ta sö dông ngµy nay lµm viÖc rÊt æn ®Þnh, ta kh«ng c¶m thÊy cã sî bÊt æn cña nguån khi vËn hµnh chóng. Së dÜ nh- vËy v× æn ¸p xung cã nh÷ng -u ®iÓm næi bËt so víi æn ¸p bï tuyÕn tÝnh . §ã lµ : - Trong æn ¸p xung phÇn tö hiÖu chØnh kh«ng ph¶i lµm viÖc liªn tôc mµ chØ th«ng trong kho¶ng thêi gian tån t¹i cña xung nªn tæn hao nhiÖt trªn nã gi¶m, hiÖu suÊt còng nh- ®é bÒn cña m¹ch t¨ng. -Ph¹m vi hiÖu chØnh réng. -M¹ch nguån gän nhÑ v× lµm viÖc ë tÇn sè kh¸ cao. XÐt nguyªn lý æn ®Þnh khi mét kho¸ c¬ ®iÒu khiÓn ®ãng ng¾t nguån liªn 271
- tôc nh- ë h×nh 10.25a ®Ó t¹o nªn ®iÖn ¸p xung h×nh 10.25b Gi¸ trÞ trung b×nh cña xung ®-îc x¸c ®Þnh b»ng diÖn tÝch xung h.tx trªn ®é dµi mét chu kú xung: h.t x U.t x Utb= (10.35) T T Trong æn ¸p xung ng-êi ta gi÷ cho gi¸ trÞ trung b×nh Utb cña xung kh«ng ®æi. Tõ biÓu thøc (10.35) ta thÊy muèn gi÷ cho gi¸ trÞ trung b×nh cña xung kh«ng tx ®æi cÇn cho tû sè biÕn thiªn theo T chiÒu ng-îc l¹i víi chiÒu biÕn thiªn cña U. Nh- vËy cã thÓ thay ®æi chu kú hoÆc ®é réng hay ®é rçng (kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c xung) cña xung ®Ó ®¹t môc ®Ých trªn. Trong thùc tÕ ng-êi ta sö dông kho¸ ®iÖn tö trªn tranzisto c«ng suÊt thay cho kho¸ c¬ khÝ K. Ta xÐt nguyªn lý x©y dùng mét m¹ch æn ¸p xung theo s¬ ®å khèi h×nh 10.26.a. Khi th«ng, kho¸ K dÉn n¨ng l-îng tõ nguån mét chiÒu ®Õn phÇn tö tÝch luü n¨ng l-îng (lµ cuén c¶m vµ tô ®iÖn ). Khi kho¸ tranzisto ng¾t th× phÇn tö tÝch luü cung cÊp n¨ng l-îng cho m¹ch t¶i. TÇn sè ®ãng më cña kho¸ th-êng chän trong kho¶ng 1650 Khz ®Ó ch¸nh nhiÔu ©m thanh. Trong d¶i tÇn sè nµy t¶i lµ cuén c¶m cã lâi lµ pherit lµ thÝch hîp nhÊt. Trong h×nh 10.26a kho¸ K m¾c nèi tiÕp víi t¶i. M¹ch so s¸nh thùc hiÖn trªn khuÕch ®¹i thuËt to¸n lµ m¹ch so s¸nh cã trÔ. Khi ®iÖn ¸p ra gi¶m ®Õn møc U2 ( ®å thÞ h×nh 10.26b) th× kho¸ K th«ng, nguån mét chiÒu cÊp n¨ng l-îng cho m¹ch, cuén c¶m n¹p ®iÖn, ®iÖn ¸p trªn cuén c¶m t¨ng, ®iÖn ¸p ra t¨ng theo. Khi ®iÖn ¸p ra ®¹t gi¸ trÞ Ur’=U1 th× kho¸ U r’ §Æc tÝnh thùc U1 L C U2 K R2 R1 t Y Ur' Ur Rt t R3 Uch a) b) H×nh 9.25 a)Mét ph-¬ng ¸n x©y dùng æn ¸p xung b)§å thÞ thêi gian ®iÖn ¸p ra Ur’vµ ®iÖn ¸p ë bé so s¸nh ng¾t, cuén c¶m phãng ®iÖn cïng chiÒu víi t¶i. Qu¸ tr×nh lÆp l¹i cã chu kú. §é gîn sãng b»ng hiÖu hai ®iÖn ¸p U=U1-U2 ( kho¶ng vµi chôc mV). 272
- C¸c m¹ch æn ¸p xung trong thùc tÕ th-êng ®-îc x©y dùng theo s¬ ®å khèi h×nh 10.26c . - M¹ch chØnh l-u 1 chØnh l-u ®iÖn ¸p xoay chiÒu cña ®iÖn l-íi 220V-50Hz thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu ®Ó cÊp cho m¹ch nghÞch l-u vµ æn ¸p. - M¹ch nghÞch l-u biÕn ®æi dßng mét chiÒu thµnh xung “ng¾t- më” víi tÇn sè nh- trªn, nªn cã thÓ coi lµ dßng xoay chiÒu h×nh sin. N¨ng l-îng dßng xoay chiÒu nµy sÏ qua biÕn ¸p xung chuyÓn sang m¹ch thø cÊp. - M¹ch chØnh l-u thø hai n¾n dßng xoay chiÒu tÇn sè cao, cho tÇn sè ®Ëp m¹ch lín, lÊy ra c¸c ®iÖn ¸p mét chiÒu cÊp cho c¸c m¹ch trong m¸y ®Ó duy tr× chÕ ®é lµm viÖc æn ®Þnh cña toµn m¸y. - M¹ch æn ¸p: ®iÖn ¸p mét chiÒu trªn ®-îc so s¸nh ®iÖn ¸p ra víi mét møc ®iÖn ¸p chuÈn; Sai sè th«ng qua m¹ch dß sai ®-îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ng¾t më kho¸ ®iÖn tö nhanh hay chËm (tèc ®é ng¾t më-tøc ®iÒu chÕ tÇn sè xung) hoÆc l©u hay chãng (tøc lµ ®iÒu chÕ ®é réng cña xung) tuú theo møc ®iÖn ¸p ra. VÝ dô víi ph-¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®é réng cña xung th×: møc cao th× thêi gian th«ng cña kho¸ ng¾n vµ ng-îc l¹i; tøc lµ gi÷ cho gi¸ trÞ trung b×nh theo (10.35) lµ kh«ng ®æi. VÝ dô ta xÐt m¹ch nguån æn ¸p xung trong mét m¸y thu h×nh mµu tr×nh bµy trªn h×nh 10.27. M¹ch æn ¸p nµy duy tr× chÕ ®é lµ viÖc æn ®Þnh cña toµn m¸y NghÞch l-u-æn ¸p ChØnh l-u møc hai D5 (5) D6 ChØnh l-u møc mét +115V C4 (6) C5 (3) D4 R2 C2 R3 C3 (4) 80-260 ~ D1 D7 (1) V. +15V C6 D3 K 3 4 D2 (2) C7 C1 D8 -30V 2 1 R1 5 VR Dß sai H×nh10.27.Nguån æn ¸p xung . ChØnh møc ®iÖn ¸p ra khi ®iÖn ¸p l-íi biÕn thiªn trong d¶i rÊt réng: 80V260V M¹ch nghÞch l-u: §iÖn ¸p mét chiÒu ®-îc cÇu n¾n trªn 4 diot D1-D4 chØnh 273
- l-u thµnh mét chiÒu, ®-îc läc b»ng tô C1 råi dÉn ®Õn cuén (1)-(2) råi ®Õn ch©n 3 cña kho¸ T chê. NÕu kho¸ K th«ng th× míi cã dßng qua nã vµ ®iÖn trë R1. ChÝnh dßng ®iÖn qua n¹p cho tô C2 Xung tÇn sè quÐt dßng (dßng:+R2Baz¬ kho¸ K (3)Emit¬(4)R1 -) më th«ng kho¸ K lÇn ®Çu tiªn, lµm cho dßng Xung nghÞch l-u khi møc ®iÖn t colet¬ qua cuén (1d-¬ng +) - (2©m - ¸pcaoU=260V ) c¶m øng sang (3d-¬ng+) - (4©m -). ¢m ë (4) qua C3-R3 quay vÒ baz¬ ®ãng tranzisto l¹i. Kho¸ t¾t th× dßng Xung nghÞch l-u khi møc ®iÖn ¸p t qua (1)-(2) gi¶m ®ét ngét vÒ 0, t¹o võaU=180V nªn ®iÖn ¸p c¶m øng sang (3)-(4) ng-îc dÊu khi tr-íc. Xung d-¬ng ë (4) l¹i th«ng kho¸ K vµ qu¸ tr×nh Xung nghÞch l-u khi møc ®iÖn ¸p t nghÞch l-u tiÕp tôc. N¨ng l-îng thÊpU=80V xoay chiÒu qua biÕn ¸p xung qua cuén thø cÊp vµ c¸c diot chØnh l-u H×nh10.28. t thµnh c¸c ®iÖn ¸p mét chiÒu t-¬ng øng cÊp cho c¸c m¹ch trong m¸y. M¹ch æn ¸p: Khi nguån vµo ë møc cao th× h¹ ¸p trªn cuén (1)-(2) cao nªn ghÐp sang cuén (5)-(6) còng cao. Diot D5 chØnh l-u, ®-a l-îng mét chiÒu lín vÒ ch©n 1 IC dß sai. Møc nµy ®-îc so s¸nh víi ng-ìng lÊy ra tõ triÕt ¸p VR. KÕt qu¶ so s¸nh ®em ®iÒu khiÓn tranzisto kho¸ K th«ng trong thêi gian rÊt ng¾n. V× vËy n¨ng l-îng chuyÓn sang thø cÊp vÉn æn ®Þnh. Khi nguån thÊp th× qóa tr×nh diÔn ra ng-îc l¹i. Trong mach nµy ,khi nguån ®· æn ®Þnh th× ng-êi ta ®-a xung quÐt dßng vÒ c-ìng chÕ m¹ch nghÞch l-u th«ng - t¾t theo nhÞp tÇn sè quÐt dßng. Nh- vËy d¹ng dao ®éng xung ë biÕn ¸p xung cã d¹ng nh- h×nh 10.28. a) 10.5.æn ¸p xoay chiÒu. C¸c thiÕt bÞ æn ®Þnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu, gäi t¾t lµ æn ¸p xoay chiÒu ®-îc thiÕt kÕ cã c«ng L1 L2 Rt suÊt tõ vµi tr¨m woat ®Õn hµng chôc Kwoat ®-îc b¸n réng r·i trªn thÞ tr-êng. Nã ®-îc sö dông ®Ó U1 cÊp ®iÖn ¸p xoay chiÒu æn ®Þnh (th-êng lµ 220V) b) cho c¸c thiÕt bÞ d©n dông hay c«ng nghiÖp. L1 10.5.1.Nguyªn lý æn ¸p xoay chiÒu ®¬n gi¶n. UV L2 U2 Rt a) æn ¸p theo nguyªn lý b·o hoµ tõ. H×nh 10.29 æn ¸p xoay chiÒu æn ¸p theo nguyªn lý b·o hoµ tõ ®-îc x©y cã cuén d©y víi lâi b·o hoµ tõ dùng theo s¬ ®å h×nh 1029a. ë ®©y hai cuén d©y lâi tõ L1 vµ L2 m¾c nèi tiÕp. Cuén L1 lµ cuén kh«ng b·o hoµ tõ, cuén L2 lµ cuén b·o hoµ tõ. XÐt nguyªn lý ho¹t ®éng trªn h×nh 10.29b. T¶i Rt m¾c song song víi cuén L2, tøc ®iÖn ¸p lÊy ra t¶i lÊy trªn cuén b·o hoµ tõ. §Æc tuyÕn Von-Ampe cña hai cuén tr×nh bµy trªn h×nh 10.30. 274
- Cuén L1 kh«ng b·o hoµ tõ nªn ®Æc tuyÕn U1(I) gÇn nh- lµ mét ®-êng th¼ng (®-êng 1), cuén L2 lµ cuén b·o hoµ tõ nªn ®Æc tuyÕn U2(I) lµ ®-êng cong (®-êng2) víi ®o¹n ab cã dßng t¨ng nh-ng ®iÖn ¸p hÇu nh- kh«ng t¨ng-®o¹n b·o hoµ tõ. V× m¾c nèi tiÕp nªn UV=U1+Ura. Khi ®iÖn ¸p vµo biÕn ®éng víi kháang UV th× dßng ®iÖn U UV sÏ biÕn thiªn I, ®iÖn ¸p trªn hai cuén biÕn thiªn UV t-¬ng øng lµ U1 vµ U2=Ura. V× cuén L2 b·o hoµ nªn UL2
- ®iÖn C lµ quan hÖ tuyÕn tÝnh theo ®-êng 1, ®Æc tuyÕn cña cuén b·o hßa tõ L lµ ®-êng 2. V× ®iÖn ¸p trªn C vµ L lµ ng-îc pha nªn lÊy ®å thÞ 1 trõ ®i ®å thÞ 2 theo trôc tung sÏ ®-îc ®å thÞ 3 lµ sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p t¸c ®éng Uv vµo dßng ®iÖn trong m¹ch lµ ®-êng ®Ëm nÐt. Víi c¸ch lµm viÖc nh- vËy th× khi ®iÖn ¸p nguån biÕn thiªn mét l-îng UV tõ ®iÓm M tíi ®iÓm N sÏ g©y mét l-îng biÕn thiªn dßng ®iÖn t-¬ng øng lµ I vµ ®iÖn ¸p trªn cuén d©y chØ biÕn thiªn mét l-îng UL=Ut
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Hướng dẫn tự học PLC CPM1 qua hình ảnh Chương 3: Lập trình bằng Programming
7 p |
577 |
412
-
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH PLC S7-200
15 p |
566 |
360
-
Ac quy
27 p |
597 |
295
-
giáo trình thiết kế và sửa chữa tivi, chương 10
5 p |
650 |
274
-
Khối nguồn nuôi
5 p |
767 |
250
-
Giới thiệu chung về acquy và các chế độ nạp
20 p |
546 |
204
-
Giới thiệu về accquy
6 p |
384 |
199
-
Khối nguồn nuôi chương 3
16 p |
246 |
105
-
Nhiệm vụ của khối cấp nguồn
5 p |
272 |
102
-
Màn hình quảng cáo ở chế độ văn bản sử dụng ma trận LED 5x7 có điều khiển bằng máy tính, chương 5
8 p |
182 |
100
-
Ắc quy P1
22 p |
137 |
88
-
XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN VÀ XÂY DỰNG CÁC BIỆN PHÁP GIẢM NHỎ TỔN HAO TRONG BỘ LƯU ĐIỆN (UPS)
5 p |
121 |
60
-
NGUỒN NUÔI
7 p |
233 |
58
-
Chương I - Sơ đồ tổng quát
3 p |
212 |
55
-
ứng dụng linh kiện điện điện tử, chương 10
9 p |
86 |
27
-
Giáo trình kỹ thuật xung- số phần 2
24 p |
71 |
24
-
Quang báo có kết hợp cơ khí, chương 4
6 p |
81 |
13

Set-Cookie: TLDEVNamespace=4v69a44i7fh4esl2e3sva4dl51; path=/; domain=.tailieu.vn; HttpOnly