Mach On Ap

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa Điện ====o0o====

TRUNG TÂM THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC TẬP MẠCH ỔN ÁP Giáo viên hướng dẫn : Vũ Sinh Thượng Sinh viên thực hiện

: Lưu Như Hoà

Nhóm

: 9

Lớp: Điều Khiển Tự Động KSTN – K50

BÀI MẠCH ỔN ÁP * Nhiệm vụ thực hành: Nhiệm vụ bài thực tập này là lắp ráp mạch ổn áp dùng IC 7812 và IC 741 tạo ra mạch ổn áp có đầu ra là 9V hoặc 6 V khi điện áp vào thay đổi từ 14V đến 32V.

I – Sơ đồ nguyên lý +9VDC

R3 T1

1R

H1061

R2

R4

100k

100k

R5 1M

T2

D468

T3

D468

R1

R6

560R

6

560R

U1 5 1

7

4 2

VO

2

VI

3

3

1

7812

T4

+88.8 Volts

741

C1

C2

100uF

100uF

D1

1N4739A

R7

560R

Trong đó các thông số ban đầu: R1=560 Ω , R2 = 100 kΩ , R3 = 1 Ω / 1W R4=100 kΩ , R5 = 1M Ω , R6 = 560 Ω , R7 = 100 kΩ (ra 9V) hoặc 560 Ω (ra 6V) T1 là loại H1061 T2, T3 là loại D468 T4 là IC ổn áp 7812

IC sử dụng là IC 741

II – Sơ đồ lắp ráp: Yêu cầu lắp ráp mạch: • R1, R2, R3, R4, R5: 2 khuyết nằm dọc, thẳng hàng ngang • R6: 2 khuyết nằm dọc, thẳng dọc R3 • T4, T2, T1, T3: 3 khuyết nằm dọc thẳng hàng ngang • Dz, C1, R7, C2, Rt: 2 khuyết nằm dọc, thẳng hàng ngang. Từ yêu cầu trên ta có sơ đồ lắp ráp mạch như sau:

III – Nguyên lý hoạt động Trong tất cả các thiết bị điện tử ngày nay, người ta thường dùng 1 trong các nguồn sau: a, Nguồn dùng điện áp hạ áp ( nguồn hẹp ) 1. Nhược điểm: • Hạn chế đầu vào chỉ được sử dụng 2 mức điện áp là 110 và 220 V • Cồng kềnh, tổn hao điện năng lớn loại nguồn này ngày nay chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp 2. Ưu điểm: o Giá thành rẻ Loại nguồn này dung biến áp hạ áp, người ta chỉ sử dụng 1 loại tụ lọc có thông số kỹ thuật như sau: + điện dung C > 1000 uF + điện áp 35V + nhiệt độ khoảng 60C b, Nguồn xung ( nguồn dải rộng ) 1. Ưu điểm:

+ mức điện áp vào dải rộng từ 80V đến 240V, được đưa thẳng vào bộ chỉnh lưu cầu sau đó qua mạch lọc + Nguồn xung gọn nhẹ, tiết kiệm điện năng trong nguồn xung có 2 loại mạch tụ lọc là: tụ lọc đầu vào và tụ lọc đâu ra có các tham số như sau: + điện áp đánh thủng 400V + nhiệt độ 100C + điện dung >150uF 2. Nhược điểm: + Giá thành đắt + Khó sửa chữa c, Mạch ổn áp Đằng sau 2 loại nguồn trên thì người ta phải sử dụng các mạch ổn áp. Có thể dùng mạch khuếch đại nhiều hoặc 1 tranzitor, trong trường hợp dùng 2 tranzitor thì mắc tầng darlington trực tiếp, dùng IC ổn áp họ 78 hoặc 79 hay điốt zener. Mạch ổn áp có hồi tiếp hoạt động theo nguyên tắc chung có thể biểu diễn theo sơ đồ khối như sau: khuếch đại công suất hạn chế dòng tải khuếch đại

điện áp chuẩn

Tín hiệu điều khiển

lấy mẫu

So sánh

Nguồn một chiều đưa vào là nguồn 1 chiều biến đổi từ 14V cho đến 32V. IC 741 là một bộ so sánh. Chân 3 được đưa vào điện áp chuẩn từ đi – ôt Dz. Một phần điện áp được đưa về chân số 2 của IC để so sánh chuẩn. Đó chính là điện áp trên điện trở R7. R6 được dùng để hạn chế dòng dò của T2. Giả sử khi điện áp ra giảm xuống dẫn đến điện áp trên R7 giảm xuống cho đến Ud>0 ( Ud= U1 – U2 ) thì điện áp trên chân số 6 của IC tăng, khiến cho điện áp của cực Bazo của T2 tăng dẫn đến Ura tăng lên. Tương tự với trường hợp khi Ura tăng lên.

IV - Tác dụng của từng linh kiện -

Tụ C1 lọc điện áp ở đầu vào. Tụ C2 lọc điện áp ở đầu ra. T4 là IC ổn áp 7812 có tác dụng cấp điện áp ổn định +12V cho chân số 7 của IC 741. - Dz có nhiệm vụ tạo U chuẩn đưa vào chân 3 của IC - R1 có nhiệm vụ phân áp - R2 có nhiệm vụ hạn chế dòng vào T2 - R3 có nhiệm vụ bảo vệ quá tải - R6 để hạn chế dòng. - R5, R7 phân áp tạo điện áp so sánh vào chân 2 cuả IC. Các chân của IC: - Chân 2 là đầu vào đảo - Chân 3 là đầu vào thuận tạo điện áp so sánh chuẩn. - Chân 4 là âm nguồn - Nguồn nuôi IC là +12V

V- Các kết quả trong quá trình thực tập a, Điều chỉnh mức điện áp ra 9V Khi đó ta chọn thông số: R7 = 4.7k Ω Khi đó các thông số đo được như sau: T1 T2 Uce 4.4 0 Ube 0.6 0.64 Uce 22.3 0 Ube 0.5 0.6

T3 2.2 0.54 2.4 0.6

Dz

U vào

U ra

9

14

9

9.7

32

9.2

Điện thế các điểm đo ( tính bằng V ) được thể hiện trong bảng sau đây: Uvào 14V

1 12.06

2 9

3 8.4

4 41.16

b, Điều chỉnh mức điện áp ra 6V Khi đó ta chọn R7 = 220 Ω Khi đó ta được các thông số như sau:

5 10.8

6 10.08

7 10.08

8 9.1

T1 7.85 0.53 26.3 0.4

Uce Ube Uce Ube

T2 0 0.63 0 0.6

T3 5.5 0.64 5.3 0.7

Dz

U vào

U ra

9

14

5.98

9.5

32

6.2

Điện thế các điểm đo ( tính bằng V ) được thể hiện trong bảng sau đây:

Uvào

1

2

3

4

5

6

7

8

14V

12.1 9

9

3

10.9 9

7 .16

6 .53

6 .53

5.99

VI – Các câu hỏi: Câu 1: Nêu ưu điểm và nhược điểm của nguồn xung, nguồn dùng biến áp hạ áp? Trả lời: • Nguồn xung o Ưu điểm: + mức điện áp vào dải rộng từ 80V đến 240V, được đưa thẳng vào bộ chỉnh lưu cầu sau đó qua mạch lọc + Không cần chuyển mạch + Kích thước nhỏ gọn + Công suất từ vài oát đến vài trăm oát o Nhược điểm: + Giá thành đắt + Khó sửa chữa • Nguồn dùng điện áp hạ áp o Nhược điểm: - Hạn chế đầu vào chỉ được sử dụng 2 mức điện áp là 110 và 220 V - Cồng kềnh, tổn hao điện năng lớn loại nguồn này ngày nay chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp o Ưu điểm: + Giá thành rẻ

Câu 2: Có mấy cách chỉnh lưu? Mạch lọc nguồn ? Đi ôt chỉnh lưu dung loại gì? tại sao? Trả lời: a. Các cách chỉnh lưu: + theo pha: - chỉnh lưu 1 pha - chỉnh lưu 3 pha + Theo chu kỳ - chỉnh lưu cả chu kỳ: chỉnh lưu cầu, chỉnh lưu hình tia cả chu kỳ - chỉnh lưu nửa chu kỳ: chỉnh lưu hình tia có điều kiện và chỉnh lưu không có điều kiện b. Mạch lọc nguồn Có 2 loại mạch lọc nguồn + Mạch lọc 1 chiều: sử dụng tụ hoá. Tuỳ mức độ ổn định của điện áp ra mà ta có thể sử dụng các tụ có điện dung khác nhau với các điện áp phù hợp + Mạch lọc nhiều xoay chiều : sử dụng các cuộn cảm c. Điôt chỉnh lưu Có 2 loại điôt tiếp mặt và tiếp điểm: + Mạch chỉnh lưu làm việc ở tần số thấp và dòng chảy qua tiếp giáp lớn, phải sử dụng loại điot tiếp mặt + Điôt tiếp điểm có diện tích miền tiếp giáp nhỏ nên không cho được dòng lớn chảy qua Câu 3 : Trong mạch đã học ta đo được Uce(T1) que đỏ đặt voà phần toả nhiệt còn que đen đặt vào chân E vẫn đo được ? Tại sao? Khi thay đổi Uvao thì Uce(T1) có thay đổi không? Tại sao? Trả lời: - Do cấu tạo của Tranzitor T1 (H1061) thì phần toả nhiệt được nối với chân C ( chân giữa) cho nên ta có thể đo được Uce của điot này bằng cách cho que đỏ vào phần toả nhiệt, que đen vào chân E. - Khi thay đổi Uvao thì Uce (T1) thay đổi vì Ura không đổi, V4 =V5 = 12V nên Ve(T1) =V5 – Vbe(T1) – Vbe( T2) gần như không đổi. Mà Uce(T1)= Uvào – Ve(T1) nên Ùce(T1) sẽ thay đổi khi Uvao thay đổi. Câu 4: khi chập miền tiếp giáp BC(T1), BC(T3) thì Ura= ? Tại sao? Trả lời: Khi chập lớp tiếp giáp BC thì T1 chỉ còn là 1 điot nên Ve(T1) = Vnguồn. Do R5>>R3 nên Ura = Vnguồn

Khi chập lớp tiếp giáp BC(T3) thì lúc đó T3 chỉ còn lại là một điot nên T3 không còn tác dụng ổn định dong nữa. Khi Uvào không đỏi thì Ura không đổi, nhưng khi Uvào tăng thì Ura cũng tăng theo chứ không ổn định. Câu 5: Khi tụ C2 bị chập thì điện áp hai đầu tải Ut = ? Trả lời: Khi chập tụ C2 thì hai đầu tải có điện thế bằng nhau nên Ut=0.