Luận văn Tính toán và thiết kế bộ nguồn ổn áp xung

Luận văn Đề Tài: Tính toán và thiết kế bộ nguồn ổn áp xung Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 1 Chöông I: GI ÔÙI THI EÄU CHUNG VEÀ OÅN AÙP DC I. LYÙ THUYEÁT CÔ BAÛN VEÀ OÅN AÙP - Chöùc naêng cu ûa mo ïi oån a ùp DC vaø bieán ñ oåi ñ ieän a ùp vaøo DC ( moät chie àu) thaønh ñieän aùp ra DC xaùc ñònh , oån ñònh vaø duy trì ñieän aùp ñ où khoâng ñoåi tre ân moät taà m roäng cuûa caùc ñieàu kieän ñ ieän a ùp vaøo vaø doøng ta ûi. Ñeå thöïc hieän vieäc naøy, moät oån a ùp thöôøng goàm coù. 1. “Pha àn töû chuaån” ñe å cung ca áp moät möùc ñie än aùp ra oån ñ ònh bieát tröô ùc (VRE F). 2. “Pha àn töû laáy maãu ” ñ eå la áy maãu ñ ieän aùp ra . 3. “Pha àn töû khue ách ñaïi sai bieät” ñeå so saùnh ma ãu ñie än aùp chuaån vaø taïo ra tín hieäu sai bieät. 4. “Pha àn töû ñie àu khieån” ñ eå bieán ñ oåi ñie än aùp ra thaønh ñ ieän aùp ra mong muoán khi ñieàu kieän taûi thay ño åi vaø ñöôïc ñ ieàu khieån baèng tín hieäu sa i bieät. - Maëc duø maïch thaät söï coù söï thay ñ oåi, nhöng coù 3 kieåu oån a ùp cô baûn la ø: OÅn a ùp noái tieáp, song song (shunt) vaø xung (coøn goïi la ø giao hoa ùn ha y ngaén ñoaïn ). Nhö ng 4 thaønh cô ba ûn ôû ñ ieàu coù ôû caû 3 kieåu oån aùp ñ où. Hình 1.1 Sô ñoà khoái cuûa moät nguoàn oån aùp cô baûn II.CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA OÅN AÙP 1. Ph aàn töû chuaån. -Phaàn töû chuaån la ø neàn taûn cuûa ta át ca û ca ùc oån a ùp va ø ñieän aùp ra ñ öôïc ñie àu khieån tröïc tieáp baèng ñ ieän a ùp chua ån V REF. Nhöõng bieán ñoåi cuûa ñ ieän a ùp chua ån Phaàn t öû ñi eàu khi eån Khueách ñaïi sai bi eät REF Ñi eän aùp vaøo Ñi eän aùp r a oån ñò nh Pha àn t öû chua ån o Pha àn t öû l aáy m aåu Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 2 qua khueách ñaïi sa i bieät se õ laøm cho ñieän a ùp ra thay ñoåi theo. Ñeå co ù ñöô ïc söï o ån ñ ònh nhö y eâu caàu, pha àn töû chu aån phaûi o ån ñònh, ño ái vôùi moïi bieán ño åi cu ûa ñie än a ùp nguoàn va ø ca ùc nhieät ñoä tieáp xu ùc coù nhieàu kyõ thuaät pho å bieán co ù theå duøng giaûi quye át ca ùc baøi toaùn thieát keá duøng IC oån aùp. 2. Phaàn töû la áy maãu. -Phaàn töû laáy ma ãu giaùm saùt ñ ieän a ùp ra vaø ño åi noù thaønh mo ät mö ùc ñieän a ùp baèng ñie än aùp chuaån khi ñieän a ùp ra ñuùng. Khi noù coù söï thay ñoåi ñieän aùp laøm cho ñ ieän a ùp cho ñ ieän aùp hoài tieáp lôùn hôn hay nhoû hôn ñ ieän aùp chu aån. Hieäu soá ñie än a ùp cu ûa ñie än aùp chuaån vaø ñieän aùp laáy maãu duøng ñeå ñ ieàu khieån oån a ùp laøm cho noù coù ña ùp öùng thích hôïp va ø ñu ùng vôùi y eâu caàu. 3. Khueách ñaïi sai bieät. -Khue ách ñaïi sai bieät cuûa o ån aùp duøng ñ eå so sa ùnh ñie än aùp hoài tieáp vôùi ñ ieän aùp chuaån. Noù cuõng khu eách ñaïi möùc sai bieät ñe å laùi ma ïch ñ ieàu khieån ñ eå ñ öa ñ ieän aùp ra ve à mö ùc ñaët tröô ùc. 4. Phaàn töû ñieàu khieån. a. Noái tieáp: Vo=Vs -IL.Rs b. Song song: Vo =VI-(IL+Is).Rs c . Xung: Vo =Vs Toff+Ton Ton Caáu hình cuûa pha àn töû ñieàu khieån  Ta át caû caùc pha àn töû ñaõ giôùi thieäu ô û treân haàu nhö khoâng ñoåi ñoái vôùi caùc maïch oån a ùp. Traùi laïi thì phaàn töû ñieàu khieån thay ñ oåi theo oån a ùp se õ thieát keá. Rs Vs Vo Rs R Is Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 3 -Ngöô øi ta döïa vaøo phaàn töû naøy ñ eå phaân loa ïi oån a ùp noái tieáp, song song hay oån a ùp xu ng(switching). II. PHAÂN LOAÏI OÅN AÙP. 1. OÅn aùp noái tieáp  OÅn a ùp noái tieáp coù teân laø “no ái tieáp” la ø döïa vaøo pha àn töû ñ ieàu khieån, ôû o ån a ùp naøy phaàn töû ñ ieàu khieån ma éc noái tieáp vôùi ta ûi. Pha àn töû ñ ieàu khieån thöôøng laø moät transistor vaø noù coù chöùc na êng nhö moät ñieän trô û tha y ño åi ñöô ïc(Rs). Tích soá cuûa Rs vaø doøng ta ûi IL laø m cho sai bieät ñ ieän a ùp vaøo ra (Vi-Vo) thay ñ oåi vaø ñie än a ùp na øy boå chính cho ñieän aùp vaøo vaø doøng ta ûi thay ño åi.  OÅn a ùp noái tie áp cô baûn ñöôïc minh hoïa nhö hình veõ sau : Vo =Vre f(1+R1/R2) Vôùi :Vref laø ñie än a ùp chua ån  Baát lôïi cô ba ûn cuûa o ån aùp noái tieáp laø: Coâng su aát tieâu thuï cu ûa noù phuï thuoäc vaøo doøng taûi vaø sa i bieät ñ ieän a ùp vaøo ra . Coâng suaát tieâu thuï seõ trôû ne ân ñ aùng keå khi doøng ta ûi taêng hay hieäu so á ñieän aùp va øo ra taêng. 2. OÅn aùp song song.  OÅn aùp so ng so ng duøng linh kieän tích cö ïc maéc so ng song vôùi taûi vaø ñie àu khieån doøng dieän qua noù ñeå buø ca ùc bieán ñoäng cuûa caùc ñie än a ùp va øo ha y caùc ñie àu kieän taûi thay ñoåi.  OÅn a ùp song song cô baûn döôïc minh hoïa nhö hình veõ sau : V ref R1 Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 4 Vôùi -Vr ef: ñ ieän a ùp chuaån -IL: doøng taûi -Ishunt: doøng qua phaàn töû ñieàu khieån -Khi doøng IL taêng, Ishunt giaûm ñe å ñieàu chænh suït a ùp qua Rs. Theo caùch naøy thì Vo giöõ khoâng ño åi. -Vo=VI-Is.Rs -Vôùi Is=IL+Ishunt -Vo=VI-Rs(IL+Ishu nt)  Rshunt: bieåu die ãn ñieän trô û töô ng ñöô ng cuûa phaàn t öû ñie àu khieån. * Öu nhöôïc ñieåm: -Maëc duø oån aùp naøy thoâng thöôøng ít höõu hieäu hôn oån a ùp noái tieáp hay oån a ùp xung, nhöng ño ái vôùi mo ät soá öùng du ïng noù la ïi co ù lôïi. OÅn aùp son g song ít nha ïy v ôùi nhöõng bieán ñoåi töùc thôøi cu ûa ñie än aùp vaøo, noù khoâng pha ûn aùnh nhö õng bieán ñ oåi nhaát thôøi cuûa do øng ta ûi trôû veà nguoàn. 3.Caùc v i maïch oån aùp DC tuyeán tính. -Ca ùc vi maïch o ån aùp DC tuyeán tính ñö ôïc söû duïng ra át roäng raûi do nhö õng ö u ñ ieåm cuûa no ù nhö :Tích hôïp toaøn boä linh kieän trong moät voû kích thöôùc beù, khoâng caàn sö û duïng hoaëc chæ sö û duïng theâm moät vaøi linh kieän ngoaøi ñeå taïo ma ïch hoaøn chænh, ma ïch baûo veä quaù doøng, qu aù nhieät coù saún beân trong vi ma ïch … Moät tro ng nhöõng loïa i vi maïch o ån aùp DC tuy eán tính thoâng duïng la ø hoï vi ma ïch 78x x ( oån aùp döông) vaø o ån aùp 79xx(oån aùp a âm) co ù ba cha ân. Tuøy theo hình daïng voû, caùc vi maïch o ån aùp ba chaân co ù theå cung caáp doøng töø 100mA ñ eán 1A vaø cho ñie än a ùp ra coá ñònh ôû nhieàu gia ù trò khaùc nhau töông ö ùng vôùi maõ soá: -Da ïng maïch ñ ieän duøng vi ma ïch oån a ùp ba chaân. -Trong ño ù Ci ñöô ïc theâm vaøo khi vi ma ïch ñaët xa nguoàn chænh löu vaø loïc ñ eå oån ñònh ñieän a ùp ngoõ vaøo; Co ñe å loïc nhieãu cao taàn. -Tuy nhieân ñe å vi maïch hoaït ño äng toát thì ñieän aùp ngoõ vaøo toái thieåu phaûi cao hôn ñ ieän aùp ngo õ ra 2V. Ña ây laø moät giôùi haïn cu ûa vi ma ïch oån a ùp tu yeán tính 4.Nguoàn oån aùp xung 78XX (79XX) VIV o CoCi Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 5 -Sô ñoà minh hoïa nguy eân lyù ho ïat ñoäng cu ûa nguo àn oån aùp xung. -Khi coâng taéc hôû, naêng löô ïng tích trö õ ban ñaàu trong ma ïch loïc ñ öôïc ca áp cho ta ûi.Khi ñie än aùp treân ta ûi giaû m daàn ñ eán lu ùc ngoõ ra maïch so sa ùng ñ oåi traïn g thaùi, coâng taéc ñoùng laïi. Doøn g ñie än töø nguoàn vaøo Vs cung ca áp naêng löôïng ch o ta ûi vaø tích trö õ tro ng maïch loïc. Do ñoù VL taêng, laøm ngoõ ra ma ïch so saùn h ña ûo tra ïng thaùi ñe å môû coâng taéc. Tö ông töï khi doøng ta ûi taêng, ma ïch so saùn h seõ ñie àu khieån co âng ta éc tro ng thôøi gian la âu hôn so vôùi thôùi gian môû co âng ta éc ñ eå duy trì ñ ieän a ùp ra o ån ñònh; ngöô ïc la ïi, thôøi gia n coâng taéc mô û se õ laâu hôn thôøi gian ñoùng khi doøng taûi beù. -Phaàn töû ñie àu khieån (tra nsistor) noái tieáp la ùi doøng trong nguoàn oån a ùp xung hoaït ñoäng ôû che á ño ä ño ùng ngaét neân coâng sua át tie âu ta ùn raát beù so vôùi tra nsistor laùi doøng ôû nguoàn oån aùp tuye án tính phaûi daãõn ñ ieän lieân tuïc, nhaát laø khi ñ ieän aùp vaøo lôùn hôn ñie än a ùp ra. Do ño ù hieäu suaát cuûa nguo àn o ån a ùp xung (khoaûng 85%) cao hôn hieäu su aát cuûa nguoàn oån aùp tuyeán tính. Vieäc chon tra nsistor laùi doøng vaø toûa nhieät cho no ù ñoái vôùi nguoàn o ån aùp xung seõ ñôn gia ûn hôn nhieàu so vôùi nguoàn oån aùp tuye án tính, vôùi cuøng möùc coâng sua át ra taûi -Trong thöïc teá, coâng taéc transisto r ñöô ïc ñie àu khieån baèng moät nguoàn dao ñ oäng taàn soá coá ñònh, coù chu kyø nhieäm vuï D = T Ton ñöôïc ñieàu bieán bôûi ñ ieän a ùp ngoõ ra ma ïch so saùnh. Taàn soá ñoùng môû coá ñòn h cuûa coâng ta éc tra nsistor cho phe ùp toái öu hoùa caùc thaønh phaàn loïc, gia ûm ñ öôïc ñoä gôïn soùng ngo õ ra. Ta àn soá dao ñoäng coù theå töø vaøi Khz ñeán vaøi chu ïc Khz, tu øy the o ñ aùp öùng cu ûa transistor laùi. -Nga øy nay, ta co ù nhö õng loaïi MOS vaø BJT co âng sua át lôùn co ù ñaùp öùng ca o hôn 500Khz, neân co ù theå ta êng taàn so á dao ño âng cao hô n ñe å gia ûm ñ öôïc kích thöô ùc maïch lo ïc ngoõ ra. K Ñ Ta ûi M aïch chænh löu vaø loïc K hoùa BJ T M aïch loïc ( LC ) V e V I V c VL Ta ûi K Ñ s a i leäch S o s aùnh Vref Is Io Vo Vs Coâng taéc (trans is tor) Ma ïch loïc ( LC ) + - + - Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 6 -Sô ñoà khoái minh hoïa cuûa mo ät ngu oàn o ån a ùp xu ng ñieàu khieån baèng taàn soá coá ñò nh. -Khoái so saùnh va økhueách ñie än a ùp sai leäch thöïc hieän vieäc so saùnh ñie än a ùp ra Vo vô ùi ñieän aùp chuaån Vref taïo ra tín hieäu Ve. Tín hieäu naøy cuøng vôùi ñie än a ùp hình ra êng cöa Vosc do boä taïo soùng taïo ra (coù fo= 1/T) ñöôïc so saùn h vôùi nhau tro ng khoái ñie àu khieån ñoä roäng xung taïo ra chuoåi Ve duøng ñeå ñie àu khieån söï ñ oùng mô û cuûa khoùa tra nsistor. -Khi Vosc >Ve, tín hieäu ô û mö ùc cao(Ton). -Khi Vosc<Ve, tín hieäu ôû möùc thaáp(Toff). T=To n+To ff T: chu ky ø ñoùng ngaét To n: thôøi gian ñoùng To ff: thôøi gia n ngaét. -Nhö vaäy khi ñ ieän a ùp Vo coù khu ynh hö ôùng taêng hoaëc doøng taûi be ù, ñie än a ùp Ve ta êng, thì Ton giaûm. Do ñoù, khoùa transistor se õ taét tro ng thôøi gian da øi hôn, khieán Vo gia ûm xuoáng. -Khi Vo giaûm ho aëc doøng ta ûi taêng, Ve giaûm thì Ton taêng. Ve To n T Vosc Vc Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 7  K eát luaän: Töø nhöõng öu ñieå m ña õ phaân tích ôû t reân cuûa oån aùp xung, neân ta choïn kieåu oån a ùp xung ñ eå thieát ke á maïch oån aùp 5V/10A; -15V/3A;+15V/3A vôùi muïc ñích la ø seõ lôïi duïng ñöôïc nhö õng öu ñ ieåm ñoù. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 8 Chöông II: NGUOÀN OÅN AÙP XUNG A. LINH KIEÄN ÑO ÙNG NGAÉT -OÅn a ùp xu ng thöôøng ñöô ïc söû duïng hai linh kieän baùn daãn ñoùng ngaét thoâng thöôøng nhö: thyristo r (SCR), transistro coâng sua át ha y tra nsistor trö ôøng. I. Ñoùng ngaét baèng SCR -Söï baát lôò khi duøng linh kieän ño ùng môû baèng SCR la ø chuùng ta ñ ieàu k hieån caû hai quaù trình kích khôûi vaø ngaét cuûa SCR. Vì vaäy laøm phö ùc ta ïp theâm trong quaù trình ñ ieàu khie ån vaø ha ïn che á vieäc na âng cao ta àn soá. -Theo n guy eân lyù SCR seõ tö ï duy trì tra ïng t haùi daãn ñieän sau khi ñöô ïc kích. Muoán SCR ñ ang ôû traïng thaùi daãn chuy eån san g traïng thaùi ta ét thì phaûi cho IG= 0 vaø ñie än theá VAK=0v. ñeå SCR coù theå taét ñ öôïc thì thôøi gian VAK= 0 ñu û daøi. Va äy phaûi coù t heâm thô øi gian ta ét SCR. -Ñeå SCR daãn ñieän tro ng trö ôøng hôïp ñie än theá VAK thaáp thì pha ûi co ù doøng ñ ieän kích cö ïc G cuûa SCR. Do øng IG min laø trò soá doøng kích nhoû nhaát ñuû ñeå ñie àu khieån SCR daãn vaø IG min co ù trò so á lôùn hay nhoû tuøy thuoäc coâng sua át cu ûa SCR. Neáu SCR ca øng lôùn thì IG min caøng lôùn. -Vôùi: -toff =tI t = 0 +toff SCR -tIt =0: thôøi gian doøng giaûm xu oáng 0 -toff SC R: t hôøi gian taét S CR. -toff : thôøi gia n töø luùc taùc ño äng ñeán SCR taét * Caùc phö ông phaùp ngaét: a. Nga ét nguoàn ñieän aùp VAK ra khoûi SCR (caùch naøy thöôøng kho âng ñöô ïc söû duïngvì phaûi toán hao naêng lö ôïng ngaét, to ác ñoä la øm vieäc chaäm) b. Giaûm doøng qua SCR xuo áng döô ùi gia ù trò doøng duy trì IH (p höông pha ùp ñ aûo lö u e ùp) c. Ñaûo cö ïc tính ñ ieän aùp caáp cho AK. II. ÑO ÙNG NGAÉT BAÈN G TRANSISTOR. -Coù nhieàu loïai BJT tre ân thò tröô øng töø nhöõng BJT Ge ,Si, ñeán BJT darlington ra át toát, chuùng t höô øng l aøm moät so á co âng vieäc nhaát ñònh Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 9 -Khi choïn löïa chuùng ta pha ûi chuù yù ñeán cheá ño ä hoïa t ño äng cuûa chuùng nhö: Ñòeân aùp cao, ta àn soá giao hoa ùn cao, do øng ñ ieän ca o. Ngoaøi ra co øn phaûi chu ù yù veà giaù thaønh cu ûa chuùng. -Ñe å ñoùng ngaét ca ùc maïch ñieän töû ngöôøi ta duøng ca ùc khoùa ñie än töû. Caùc khoùa naøy coù hai tra ïng tha ùi pha ân bieät. -Traïng tha ùi ño ùng (tra ïng thaùi daãn ba õo ho øa) -Traïng tha ùi ngaét (tra ïng thaùi taét). Vieäc chuyeån ño åi traïng tha ùi na øy sang tra ïng thaùi kia laø do ta ùc ñoäng cu ûa hai tín hieäu ñieàu khie ån ôû ngoõ vaøo, ño àng thôøi quaù trình chuyeån traïng thaùi ñ öôïc thöïc hieän vôí moät ta àn soá nhaát ñònh. -Ña ëc t ính laøm vieäc cuûa tra nsistor ô û cheá ño ä ñoùng ngaét. Mieàn baõo hoøa I, mieàn caét II. -Ñeå ña ûm baûo cho BJT na èm ôû traïng tha ùi taét t hì VBE<Vγ -Vγ: ñieän aùp môû -Ic=ICBO co ù giaù trò raát b eù V BE I B 0 V Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 10 -IE = 0 taïi ñieåm B -Taïi ñieåm B ñie än a ùpUCE=0 neân coâng su aát tie âu h ao P=Ic.UCE cuõng ra át nhoû.Ta ïi A Ic=0 ne ân Pc coâng suaát beù. -Khi dieåm laøm vieäc di chuye ån tö ø A ñieán B va ø ngöôïc laïi,tre ân ñ öôøng ta ûi,trong vuøng tích cöïc III,t aát nhieân cuõng tieâu hao co âng sua át.song thôøi gia n chuy eån dich raát nga én . * Ñieàu kieän ñ eå transistor tieán saâu vaøo traïng tha ùi ba õo ho øa .IB > Ic *Xu ng nhoïn töùc thôøi Ibtro ng kho aûng thô øi gian ñ oùng ngaét caàn keùo daøi töø 2% ñe án 3% thôøi gian daãn. -Khi choïn transistor laøm vieäc ôû taàng coâng suaát kho ùa ño ùng môû, ta chu ù yù caùc ña ëc tính sau :Ñieän aùp ngöô ïc 100 ñeán 1500V ,doøng ñieän thuaän ,thô øi gia n chuy eån maïch. (taàn so á chuye ån maïch). -Khoùa ño ùng môû coù theå du øng ma ïch gheùp 2 transistor nhö ma ïch ghe ùp Dalingto n hay t ransistor MOS. * Keát luaän: -Boä nguoàn switching duøng ta nsistor coâng suaát taàn so á cao la øm phaàn töû ñ oùng nga ét ngöôøi ta hay duøng nhaát.Bô ûi vì noù deã tìm treân thò trö ôøng ,ña ùp ö ùng taàn soá cao , giaù thaønh khoâng ca o.Vaäy trong phaàn thieát keá ta choïn linh kie än ñ oùng ngaét baèng tra nsistor . Transistor Transistor Xung nhoïn I I Doøng ñænh ngöôïc I Bmin B B ngaétdaãn Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 11 III. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU CHÆNH -Nhö ñaõ khaûo saùt ô û treân ,oån aùp xung du øng pha àn töû ñieàu chænh ñie än aùp ra, neân tro ng luùc ñieàu chænh linh kieän seõ daãn baõo hoøa hay ta ét do øng vaø a ùp qua noù phuï thuoäc ta ûi . -Nhö vaäy chuùng ta chæ co ù theå ñieàu khieån 2 thoâng so á ñoù l aø ta àn soá vaø ño ä roäng xung . -Thay ñ oåi ñ oä roäng xung, taàn soá co á ñònh. -Thay ñ oåi ta àn soá, ñoä roäng xung co á ñònh. -Thay ñ oåi caû ta àn soá vaø ñ oä roäng xung. 1.Boä oån aùp switc hing thay ñoåi ñoä roäng x ung , taàn soá c oá ñònh. (Phaàn naøy ñaõ ñöô ïc giôùi thieäu ô û chöông I , mu ïc III.4.) 2.Boä oån aùp switc hing coù ñoä r oäng xung khoâng ñ oåi, taàn so á xung thay ñoåi. -Thay ñ oåi ta àn soá naøy t uøy theo ñieän aùp nguoàn vaø doøng ñieän qua taûi, ñ eå giaûm bôùt nhöõng toån thaát qua transistor vaø tro ng bieán aùp thì taàn so á naøy khoâng ñ öôïc dö ôùi va øi Khz.Maïch ñ ieän naøy ñôn gia ûn nhöng khoù loïc döô ïc caùc gôïn soùng ñ aàu ra. Vì va äy tro ng t höïc teá ít duøng. Trong ñ où : -VC0:da o ñoäng ñö ôïc ñ ieàu khieån baèng ñie än aùp -Ñôn oån:Khi coù xung ñ ieàu khieå ma ïch ñôn oån cho ra moät xung coù ño ä roäng xung co á ñònh roài trôû ve à traïng thaùi ban ñaàu. -Taàn soá xung cuûa maïch ñ ôn o ån ñöôïc tha y ñoåi do xung kích töø VCO. Thôøi gian daãn cu ûa transistor ñöôïc xaùc ñònh baèng thôøi haèng cuûa maïch ñ ôn o ån vaø ñ öôïc giöõ coá ñònh.ña ây la ø loaïi maïch cho pheùp ñ ieàu chænh ñoäc laäp taàn so á xung ñ oái vôùi ño ä roäng xung. Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 12 3. Boä oån aùp switc hing thay ñoåi c aû taàn soá vaø ñoä r oäng xung . -Ñaây laø bo ä oån aùp t öï kích ,treân n guyeân taéc töï dao ñoäng caùc ñie àu kie än ta ùc ñ oäng vaøo ca û taàn soá va ø ñoä ro äng xung cuûa ma ïch. Giaûi thích :Bo ä khue ách ñaïi sai leäch chính laø maïch so sa ùnh ñ ieän aùp ra (qua ñ ieän trôû R3) vôùi ñie än a ùp chuaån . Khi ñi eän aùp ra cuûa boä o ån aùp gia ûm, maïch so saùn h seõ mô û transistor (tra nsistor daãn) vaø khi ñ ieän a ùp ra ta êng boä khueách ñaïi so saùnh se õ ngaét tra nsistor giao hoaùn. Do ta ùc ño äng cuûa vo øng hoài tieáp seõ ñie àu chænh söï bieán thieân ha i tho âng so á naøy ñe å oån ñ ònh ñie än aùp ra. *Toång qua ùt boä oån a ùp switching taïo ra sö ï thay ñ oåi beà ro äng xung töông ö ùng vôùi söï thay ñoåi ñieän aùp vaøo chöa ñieàu chænh. *Nhaän xeùt: Neáu ta ye âu caàu cha át löôïng cao vaø ta àn soá oån ñ ònh traùnh cho nhöõng linh kieän ôû boä loïc phaûi lôùn (vì taàn soá danh ñònh taét môû pha ûi lôùn hôn nhieàu laàn taàn so á löô ùi ma ø ôû ñaây la ø taàn so á bieán thieân kho âng bieát trö ôùc ñöô ïc) * Keát luaän: Qua vieäc khaûo sa ùt caùc phöông pha ùp ñieàu chænh treân vaø vôùi caùc öu khuyeát ñie åm cuûa noù. Ta choïn phöông phaùp ñieàu roäng xung, giöõ ta àn soá co á ñònh ñ eå de ã choïn linh kieän ña ùp öùng ye âu caàu taàn so á. B. ÑOÅI ÑIEÄN MOÄT CH IEÀU RA ÑI EÄN MOÄT CH IEÀU (Converters) -Trong nhieàu tröôøng hôïp phuï ta ûi ca àn ñie än moät chieàu töø nguo àn ñie än moät chieàu , moät ñ ieän a ùp hay doøng hieäu sua át thieát bò laø moät ñ ieàu pha ûi quan taâm. -Thieát bò ño åi ñ ieän moät chieàu ra ñ ieän moät ch ieàu ñ öôïc laép raùp, theo nhieàu sô ñoà ra át ña daïng. Nhöng ta chæ ñeà caäp ñ eán moät soá sô ño à cô baûn: Bu ck, Boo st, Buck - Boo st. Vaø caùc daïng khaùc nhö: Fly back, Forwa rd, Push - Pull (ñaåy keùo) Half- Bridge (nöûa ca àu ), Caàu (Full - Bridge) Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 13 I. SÔ ÑO À BUCK. * Sô ñoà Buck - DCK : Transisto r ngaét daãn laø m vieäc ñie àu cheá ñoä ro äng xung ( ñ ieàu cheá xu ng ) Control circu it : khoái ñieàu khieån tra nsistor. - L : cu oän caûm khaùng tích luõy ñie än naêng. - C : Tu ï ñie än tích luõy ñ ieän naêng - Dsb : Dio de sa n baèng doøng, giuùp cho doøng ñ ieän qua L lieân tuïc khi doøng ñieän cu ng ca áp qua t ra nsistor ÑCX kho âng lieân tuïc. - Vs : Ngu oàn ñ ieän moät c hieàu ôû ngoõ vaøo.Ngu oàn naøy coù theå la ø moät bo ä chænh löu , do ñoù caàn co ù tuï ñie än Cv vöøa ñ eå loïc vöøa ñeå tieáp nhaän naêng löôïng töø phuï ta ûi traû veà. Vì boä chænh löu khoâng nhaän ñöô ïc doøng traû veà. - Ma ïch naøy se õ ñöô ïc noái ngay sa u bieán a ùp ng uoàn. Töø sô ñ oà ta coù theå thaáy ra èng ma ïch naøy kha ù ñô n giaûn. - Khi tra nsistor daãn, nguoàn ñie än seõ chaûy moät caùch trö ïc tieáp ñe án ña àu ra . Ñieän aùp naøy cu õng phaûi qua cu oän daây . Khi transisto r nga ét, doøng ñaõ löu trö õ tro ng cuo än la øm cho diode phaân cöïc thua än vaø cho pheùp do øng trôû ve à taûi. - Mo ãi chu kyø laøm vieäc goàm 2 giai ñoaïn : * Gia i ñoaïn 1: D < t < Dt L Vo C R Vs i ++ -- .. Vo Cv C R iDsb Vo L1 T=Ton+Toff DCXVs Control circuit iDCX Nguyeãn Vaên Ñöùc Luaän vaên toát n gh ieäp Trang 14 D : Heä soá chu kyø hay tæ so á thôøi gian daãn ( du ty cycle) treân thôøi gian la øm vieäc T = f 1 laø chu kyø ño ùng ngaét, f laø ta àn soá ñ oùng nga ét thöôøng vaøo khoaûng 10KHz  100KHz. Ds b pha ân cöïc nghòch, khoâng daãn. -Ñieän aùp ôû L la ø : VL = Vs - Vo VL = Vs - Vo = dt di L L - Vaäy iL bieán thieân tuyeán tính theo th