Bao Cao Thuc Tap Mach On Ap

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÁO CÁO THỰC TẬP XƯỞNG

MẠCH ỔN ÁP TUYẾN TÍNH SỬ DỤNG TRANSISTOR

Giáo viên hướng dẫn: Lại quên mất

Nguyễn văn Thư Lớp: ĐKTĐ2_K50 Đại học Bách Khoa Hà Nội

Hà nội ngày 15 tháng 9 năm 2008 1

1. Giới thiệu: Nội dung thực tập là 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. 2. Sơ đồ nguyên lý:

T3 H1061

1

2 T2 C828

1

2

1

+2

1

1k

1

R2

T1 C828

4.7K

1

4-

R1 2.5K

R3

2

T4 C1 1000UT5

VR

2

C828

2

C828

2

Vin

3

J1

DZ

1k 2 R4

6V

R5

1

D5 DIOD

0.33

4

1

2.5K

3

Sơ đồ nguyên lý mạch ổn áp tuyến tính dùng transistor

 Các khối:

1. 2. 3. 4.

Khối chỉnh lưu Khối Darlington Khối phản hồi Khối bảo vệ quá dòng 2

 Vai trò từng khối:

1. Khối Chỉnh lưu: bao gồm cầu diode và có thể coi là bao gồm cả tụ C. Khối này chỉnh lưu điện áp xoay chiều đầu vào thành điện áp một chiều, điện áp này được làm phẳng bởi tụ lọc C. Như vậy khối chỉnh lưu cấp nguồn điện áp một chiều tương đối phẳng cho mạch. 2. Khối Darlinton: bao gồm 3 transistor mắc kiểu darlinton. Khối này khuếch đại tín hiệu điều khiển đưa vào chân B của T1. 3. Khối phản hồi đầu ra: gồm transistor T4, các điện trở phân áp cho T4, Rc của T4, và diode zener. Khối này có tác dụng phản hồi sai lệch đầu ra về để điều khiển khối Darlinton. 4. Khối bảo vệ quá dòng điện: gồm transistor T5, diode D5 và điện trở R5. Khối này có tác dụng giảm dòng điện đầu ra khi nó tăng cao, để bảo vệ quá tải hay ngắn mạch cho mạch. 3. Nguyên lý hoạt động: 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.

3

Như vậy bằng việc thay đổi VCE của T3 ngược với thay đổi của điện áp ra, điện áp ra được giữ ổn định. 2 Tính toán các giá trị điện trở: R 3 Các điện trở R3, R4 và VR phân áp cho cực 1k 1 B của T4. T4 phải làm việc ở chế độ khuếch đại, do đó VBE của T4 nhỏ, trong khoảng 0,50,65. VE của T4 bằng VDZ bằng 6 V T4  VB T4 = 6,5- 6,65 V Vra= 9V VR C 828 → R4/(R4+R3)= 6.5/9= .722 1k Chọn R3= 1K được R4= 2.6 KΩ 2 Ở mạch em chọn R4= 2.5 KΩ và mắc một R 4 biến trở 0-1K nối tiếp. 2 .5 K 1 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 thì sẽ không có giá trị β nào của T4 để VC T4 thỏa mãn 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 dòng 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

4

4. Sơ đồ mạch lắp ráp:

Sơ đồ lắp ráp: mạch ổn áp tuyến tính

5

5. Kết quả: Sau một số điều chỉnh các điện trở, cuối cùng em cũng có được đầu ra như mong muốn: Các số liệu đo được: Thông số Đo được Mong muốn

VBE T4(V)

VCE T4(V)

VBE ∑1,2,3

0,61

4,47

0,50,65

4,5

VCE T3

VRa

Vc

VN

1.8

6,86

9

15,86

12

1.5

x

9

x

x

x: không quan trọng Về mạch bảo vệ: VCE T5 = 10,54 V VBE T5 = 0,16 V Như vậy có nghĩa là T5 chưa thông, mạch chưa quá tải

6. 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. Cuối cùng, em xin cám ơn các cô ở phòng thực tập đã giúp đỡ em làm được bài thực hành này. Tớ cũng muốn cám ơn các bạn ở cùng nhóm cũng như các bạn khác vì những trao đổi giúp tớ làm việc hiệu quả hơn.

6