CHƯƠNG 9: NGUỒN VÀ MẠCH ỔN ÁP

Chương này sẽ giới thiệu họat động của một nguồn dc để cung cấp cho các mạch điện tử.Điện áp nguồn cung cấp chính là nguồn điện ac có điện áp 220V/50Hz. Để tạo ra một nguồn dcổn định cho các mạch điện tử, một bộ nguồn dc cơ bản sẽ gồm các khối
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 9: NGUỒN VÀ MẠCH ỔN ÁP Chương 9: Nguồn và mạch ổn áp. CHƯƠNG 9: NGUỒN VÀ MẠCH ỔN ÁP I. Giới thiệu Chương này sẽ giới thiệu họat động của một nguồn dc để cung cấp cho các mạch điện tử. Điện áp nguồn cung cấp chính là nguồn điện ac có điện áp 220V/50Hz. Để tạo ra một nguồn dc ổn định cho các mạch điện tử, một bộ nguồn dc cơ bản sẽ gồm các khối sau: Mạch Mạch ổn Tải220V/50Hz Biến áp Mạch lọc chỉnh lưu áp Hình 9.1: Sơ đồ khối của bộ nguồn dc. - Biến áp: hạ áp điện áp từ lưới điện nguồn 220V/50Hz xuống còn điện áp cần thiết cho điện áp dc được chuyển đổi tương ứng ở ngỏ ra. - Mạch chỉnh lưu: chỉnh lưu từ điện áp ac sang điện áp dc. - Mạch lọc: ngăn chặn sự di chuyển sóng trong điện áp dc (lọai bỏ điện áp ac). - Mạch ổn áp: cố định điện áp dc ở ngỏ ra. Các thông số của bộ nguồn: - Độ gợn sóng: điện áp ngỏ ra của mạch mạch chỉnh lưu và lọc không chỉ có điện áp dc mà vẫn còn thành phần điện áp ac biến thiên do chất lượng của mạch chỉnh lưu và lọc: V (rms ) r% = r × 100% (9.1) Vdc Vr(rms): điện áp hiệu dụng gợn sóng. Vdc: điện áp dc ở ngỏ ra. Vripple(p-p): điện áp gợn sóng đỉnh đỉnh. Hình 9.2: Dạng sóng điện áp ngỏ ra sau khi đi qua mạch lọc và chỉnh lưu. Một mạch chỉnh lưu và lọc lí tưởng là có độ gợn sóng bằng 0 - Mạch ổn áp: một mạch nguồn dc ổn áp lí tưởng là điện áp dc ngỏ ra bằng hằng số không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điện áp ngỏ vào hay dòng tải thay đổi ** Độ ổn định của điện áp ra theo điện áp vào: (∆VO / VO ) Line Re gulation% = × 100% (9.2) ∆Vi Ví dụ: một mạch ổn áp có độ ổn định bằng 1%/V, có nghĩa là điện áp ra thay đổi 1% cho mỗi một volt thay đổi của điện áp vào. Nếu điện áp vào là 20V ± 5V, thì điện áp ra có thể bị thay đổi là (5V)(1%/V) = 5%, Vo = V0 ± 5%V0. ** Độ ổn định của điện áp ra theo sự thay đổi của dòng tải: 159Chương 9: Nguồn và mạch ổn áp. ∆V NL − ∆VFL VR % = × 100% (9.3) ∆VFL hay I  VR % = RO  FL  × 100% V   FL  VNL: điện áp ra khi chưa có tải. VFL: điện áp ra khi có tải. IFL: dòng tải ngỏ ra. Ro: điện trở ngỏ ra của nguồn.II. Mạch chỉnh lưu. Như đã khảo sát ở chương 2, ta có mạch chỉnh lưu chia làm hai loại: mạch chỉnh lưu bán kìvà mạch chỉnh lưu toàn kì. Các thông số của mạch chỉnh lưu gồm: - Điện áp trung bình ngỏ ra Vdc - Dòng điện trung bình ngỏ ra: Idc - Công suất một chiều ở ngỏ ra: Pdc - Hệ số gợn sóng ngỏ ra : r% - Các thông số giới hạn của diode (xem chương 2)1. Mạch chỉnh lưu bán kì: Hình 9.3: dạng sóng vào và ra của mạach chỉnh lưu bán kì. - Điện áp trung bình ngỏ ra: T T 1 1 2 V Vdc = ∫ Vo dt = ∫ Vm sin ωtdt = m = 0.318Vm (9.4) T0 T 0 π - Dòng điện trung bình ngỏ ra: Idc V I dc = dc (9.5) RL - Công suất một chiều ở ngỏ ra: Pdc Pdc = Vdc I dc (9.6) - Hệ số gợn sóng ngỏ ra : r% Điện áp hiệu dụng gợn sóng ngỏ ra: 160Chương 9: Nguồn và mạch ổn áp. T T T 1 2 1 1 Vr (rms ) = ∫ vac dt = T ∫ (vo − Vdc ) dt = T ∫ (vo − 2voVdc + Vdc )dt 2 2 2 T 0 0 0 2 V  =  m  − Vdc 2  2  Thay giá trị Vdc trong công thức 9.4 vào phương trình trên: 2 2 V  V  Vr (rms ) =  m  −  m  = 0.385Vm (9.7)  2  π  Độ gợn sóng ngỏ ra theo công thứ ...