Báo cáo Thực tập cơ bản Mạch ổn áp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ************* BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN MẠCH ỔN ÁP Sinh viên thực hiện: Đặng Đức Mạnh Lớp: Điện tử 04 MSSV: 20101853 Nhóm: 03 BÁO CÁO MẠCH ỔN ÁP Giới thiệu: Thiết kế mạch ổn điện áp một chiều sử dụng các linh kiện cơ bản như transistor, điện trở, diode, tụ điện vv. Ổn áp làm việc ở chế độ tuyến tính. Sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ lắp ráp: Yêu cầu thiết kế mạch: a. R1,R2,…,R5: 2 khuyết nằm dọc thẳng hàng nhau. b. T1,T2,T3 : 3 khuyết nằm dọc thẳng hàng ngang. c. T4 : 3 khuyết nằm ngang. d. Dz,C : 2 khuyết nằm dọc thẳng hàng ngang. Từ yêu cầu ta đưa đến sơ đồ như sau: Sơ đồ lắp mạch: Sơ đồ mạch trên: Sơ đồ đi dây mặt dưới Giá trị của từng linh kiện: IC: HA17741. T1: đèn khuếch đại công suất H1061. T2, T3: D468. T4: IC ổn áp 7812. C = 1000 µF/12V R1= R2 =R3 =R5 = 1k Ω R4 = 3 kΩ R3 = 1Ω/1W T1: C828 T2: C468 T3 : H1061 T4 : C828 Tác dụng của từng linh kiện: e. Tụ C lọc điện áp ở đầu vào. f. Dz có nhiệm vụ tạo nên U chuẩn đưa vào chân 3 của IC. g. R1 có nhiệm vụ phân áp. h. R2 có nhiệm vụ hạn chế ḍng vào T2. i. R3 có nhiệm vụ bảo vệ quá tải. j. R4, R5 để hạn chế ḍng. Nguyên lư làm việc: Mạch hoạt động theo nguyên tắc: Điều chỉnh thay đổi điện áp rơi trên CE của transistor T3 ngược với thay đổi của điện áp ra, để điện áp ra không đổi. Khi mạch hoạt động điện áp cực B của T1 luôn lớn hơn điện áp Zener, do vậy các transistor T1,2,3 luôn thông, có điện áp rơi trên CE của T3. Điện áp ra bằng điện áp nguồn trừ đi điệp áp rơi này. Cực B của T4 được phân áp nhờ các điện trở R3, R4 và VR; do vậy T4 thông. Khi Ura tăng, UB T4 tăng, dẫn đến UBE T4 tăng, việc này làm giảm UCE T4, do vậy UC T4 cũng là UB T1 giảm. UB T1 giảm làm T1 và do đó cả T2, T3 đều thông kém, tức là UCE tăng. Điện áp rơi trên CE của T3 tăng, việc này làm giảm điện áp ra. Ngược lại, khi điện áp ra giảm, VBE T4 giảm, làm VCE T4 tăng, dẫn đến VB T1 tăng, làm T1, do đó T2, và T3 thông hơn, dẫn đến VCE T3 giảm. Điện áp rơi trên CE của T3 giảm làm tăng điện áp đầu ra. Như vậy bằng việc thay đổi VCE của T3 ngược với thay đổi của điện áp ra, điện áp ra được giữ ổn định. Tính toán các giá trị điện trở: Các điện trở R3, R4 và VR phân áp cho cực B của T4. T4 phải làm việc ở chế độ khuếch đại, do đó VBE của T4 nhỏ, trong khoảng 0,5-0,65. VE của T4 bằng VDZ bằng 6 V è VB T4 = 6,5- 6,65 V Vra= 9V → R4/(R4+R3)= 6.5/9= .722 Chọn R3= 1K được R4= 2.6 KΩ Ở mạch em chọn R4= 2.5 KΩ và mắc một biến trở 0-1K nối tiếp. Điện trở R1 cũng tác động tới đầu ra. Nhưng hoàn toàn có thể chỉnh R3, và R4 và giữ nguyên R1 để được điện áp ra mong muốn, tuy vậy R1 không được nhỏ quá, cũng không được lớn quá. Có IC T4= β. IBT4 và VB T1= VCC – R1.IC T4, nếu R1 quá lớn hoặc quá nhỏ th́ sẽ không có giá trị β nào của T4 để VC T4 thỏa măn được. Ở đây em chọn R1= 2.5 KΩ Điện áp R2 nối tiếp với DZ không có tác dụng nhiều, tuy vậy nếu lớn quá sẽ làm giảm điện áp của zener, nhỏ quá sẽ làm ḍng qua Zener quá lớn. Em chọn R2= 4.7 kΩ Như vậy các giá trị linh kiện 1 1 C1 1000U 2 1 DZ 6V 3 1 D5 DIOD 4 1 D16 DB101 5 1 J1 Vin 6 2 R1,R4 2.5K 7 1 R2 4.7K 8 2 R3,VR 1k 9 1 R5 0.33 10 4 T1,T2,T4,T5 C828 11 1 T3 H1061 Các giá trị của U, R trong quá tŕnh điều chỉnh. Điều chỉnh mức điện áp ra 12V: Khi đó ta chọn: R1 =R2= R3 = R5 =1kΩ R4 = 3kΩ Uvào Ura U Dz UCET3 UBET1T2T3 UCET4 UBET4 15V 12,5V 9,3V 2,3V 1.5V 4.7V 0.63V 20V 12,5V 9.4V 7.2V 1.5V 4.8V 0.7V Kết luận: Mạch ổn áp tuyến tính sử dụng các linh kiện cơ bản như transistor, điện trở vv là một mạch khá đơn giản, nhưng nó giúp ta hiểu được cơ chế ổn áp, cũng như nắm được cách sử dụng transistor cho các ứng dụng cụ thể.