Tài liệu

Mạch cung cấp nguồn

Science and Technology

NỘI DUNG

KHÁI NIỆM

Các thiết bị điện tử- viễn thông được nuôi trực tiếp bằng nguồn điện 1 chiều, mà nguồn điện phổ biến nhất, thuận lợi nhất, và kinh tế nhất với công suất lớn lại là nguồn điện lưới - nguồn điện xoay chiều có tần số 50Hz. Để sử dụng được nguồn điện xoay chiều cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ điện 1 chiều, ta phải biến đổi dòng xoay chiều thành dòng điện 1 chiều.

Sự biến đổi điện áp, dòng điện xoay chiều thành điện áp, dòng điện 1 chiều được gọi là chỉnh lưu.

Ngày nay để thực hiện việc chỉnh lưu này người ta dùng các linh kiện bán dẫn silic là điốt và thyristor.

Trong chỉnh lưu, các điốt còn được gọi là các van không điều khiển. Các thyristor còn được gọi là các van có điều khiển. Các van chỉnh lưu bán dẫn có ưu điểm:

- Hiệu suất cao

- Nhiệt độ làm việc thấp

- Thể tích và trọng lượng nhỏ

- Làm việc được tức thời

Tuy nhiên, nó có 1 số nhược điểm điểm:

- Các tham số phụ thuộc nhiệt độ

- Chịu nhiệt độ thấp < 1500C

- Chịu quá dòng, quá áp kém

Các tham số kỹ thuật:

- Dòng điện định mức Iđm(A)

- Điện áp ngược cực đại Ungmax(V)

- Sụt áp thuận ΔU (V)

- Điện áp điều khiển UG (V)

- Dòng điện điều khiển IGK (mA)

- Dòng điện rò Io (mA)

CHỈNH LƯU MỘT PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN

Các bộ chỉnh lưu 1 pha là các bộ chỉnh lưu dùng một pha của nguồn điện lưới.

Chỉnh lưu không có điều khiển là các bộ chỉnh lưu dùng van chỉnh lưu là điốt và điện áp một chiều của bộ chỉnh lưu không điều chỉnh được.

Các bộ chỉnh lưu một pha có công suất nhỏ và vừa (< 3 kW), những bộ chỉnh lưu có công suất lớn hơn thường là chỉnh lưu 3 pha để không làm mất cân bằng các pha điện lưới.

Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ (chỉnh lưu nửa sóng)

Với bộ chỉnh lưu loại này thì điện áp xoay chiều đấu vào bộ chỉnh lưu có thể lấy thẳng từ lưới điện hay thông qua biến áp, nếu mạch tải cần cách ly với điện mạng và mức điện áp một chiều khác xa điện áp mạng thì phải dùng biến áp.

Với tải thuần trở

Điốt thông trong nửa chu kỳ dương của điện áp nguồn uS và ngắt trong nửa chu kỳ âm, như vậy điện áp trên tải Rt là điện áp một chiều.

Với tải dung tĩnh

Khi đầu ra bộ chỉnh lưu mắc 1 tụ C song song với tải, với điều kiện XC=1mωC size 12{ { size 24{X} } rSub { size 8{C} } = { {1} over {mωC} } } {}«Rt thì tải của bộ chỉnh lưu được coi là mang tính dung.

Khi mắc thêm tụ điện thì điện áp đầu ra phẳng hơn so với khi không có tụ, các tụ điện này thường được gọi là các tụ lọc.

Chỉnh lưu một pha toàn sóng

Chỉnh lưu 1 pha toàn sóng dùng biến áp thứ cấp có điểm giữa.

* Với tải thuần trở

Trên sơ đồ hình 7-3a: biến áp 1 pha có cuộn thứ cấp ra điểm giữa, tạo thành 2 điện áp u2a, u2b có biên độ bằng nhau và lệch pha nhau 1800 đặt vào 2 điốt, khiến chúng thay nhau làm việc trong cả chu kỳ.

Hai điốt D1D2 thay nhau thông và ngắt tạo dạng điện áp ra như hình 7-3b.

* Khi tải tính dung

Chỉnh lưu cầu một pha

Sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha: gồm nguồn xoay chiều vào (có thể có biến áp hoặc không), 4 điốt mắc theo sơ đồ cầu, và tải.

Khi nửa chu kỳ ứng với a+, b- thì D1D3 thông, thì có dòng i2a từ a → D1→ tải → D3 → b. Nửa chu kỳ ứng với b+, a- thì D2D4 thông, có dòng i2a từ b → D2 → tải → D4 → a.

Trong một chu kỳ của điện áp mạng, sơ đồ làm việc hai lần với tải, có 2 xung dòng qua tải nên fd = 2f = 100Hz.

Đối với tải điện trở, điện cảm, điện dung các dạng sóng và trị số giống như sơ đồ chỉnh lưu toàn sóng 1 pha với biến áp điểm giữa.

- Với tải thuần trở: U0 0,9 U2

- Với tải dung tính:

- Với tải cảm tính: U0 0,9 U2

còn điện áp ngược lớn nhất đặt lên điốt

- Ưu điểm của sơ đồ cầu so với sơ đồ có biến áp thứ cấp ra điểm giữa .

+ Có thể dùng biến áp hoặc không.

+ Nếu dùng biến áp và nếu cùng điện áp thì số vòng cuộn thứ cấp giảm một nửa.

BỘ LỌC SAN BẰNG

Khái niệm chung

Điện áp và dòng điện chỉnh lưu bao gồm thành phần 1 chiều (U0, I0) và vô số các thành phần xoay chiều, tải của bộ chỉnh lưu chỉ tác dụng đối với thành phần 1 chiều, còn các thành phần xoay chiều gây lên độ nhấp nhô (độ gợn sóng hay là độ không bằng phẳng) của điện áp và dòng điện 1 chiều trên tải, điều này gọi là độ đập mạch.

Vì vậy sau chỉnh lưu, nhất thiết phải có bộ lọc để san bằng độ đập mạch (hay lọc loại bỏ thành phần xoay chiều) của điện áp chỉnh lưu đến mức cần thiết mà tải yêu cầu.

Để đánh giá tác dụng lọc của bộ lọc, ta coi bộ lọc như một mạng 4 đầu mà lối vào của nó được cung cấp một điện áp 1 chiều với độ đập mạch:

K đv = U 0 v /U 0v

Tại đầu ra bộ lọc ta nhận được điện áp với độ đập mạch: Kđr = U0r/U0r

U0v; U0r là biên độ của thành phần xoay chiều của điện áp đập mạch đầu vào và đầu ra được tính với hài bậc 1

U0v, Uor điện áp 1 chiều đầu vào, ra của bộ lọc. Hệ số lọc (hay hệ số san bằng) của bộ lọc là:

Nếu coi bộ lọc không tổn hao thành phần 1 chiều thì q U0v/U0r q>1

Hệ số lọc nói lên chất lượng của bộ lọc đã làm giảm độ đập mạch đi bao nhiêu lần so với đầu vào.

Bộ lọc LC

Bộ lọc LC là bộ lọc được dùng thông dụng nhất trong các bộ chỉnh lưu công suất vừa và lớn.

Để lọc tốt các thành phần xoay chiều của điện áp đập mạch, ta chọn giá trị LCh sao cho:

X Lch =m ω .L Ch >> R t

rLch<<Rt

- Trị số điện dung sao cho:

XC= 1/mωC <<Rt

Trong đó: m là số xung dòng qua tải, phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu.

ωtần số điện mạng

rLch điện trở thuần tổn hao trên cuộn chặn, ta có:

Hệ số đập mạch của điện áp tại đầu ra bộ chỉnh lưu được xác định phụ thuộc vào sơ đồ bộ chỉnh lưu và đặc tính tải của nó, còn hệ số đập mạch tại đầu ra bộ lọc do tải yêu cầu, nên q luôn có thể xác định được trước nên

LchC=qm2.ω2 size 12{ { size 24{L} } rSub { size 8{ ital "ch"} } C= { {q} over { { size 24{m} } rSup { size 8{2} } "." { size 24{ω} } rSup { size 8{2} } } } } {} vậy giá trị tụ lọc: C=qm2.ω2Lch size 12{C= { {q} over { { size 24{m} } rSup { size 8{2} } "." { size 24{ω} } rSup { size 8{2} } { size 24{L} } rSub { size 8{ ital "ch"} } } } } {}

với f = 50Hz; C10qm2.Lch size 12{C approx "10" { {q} over { { size 24{m} } rSup { size 8{2} } "." { size 24{L} } rSub { size 8{ ital "ch"} } } } } {} (μF)

Hiệu suất của bộ lọc:

Thường thì rLch << Rt nên hiệu suất của bộ lọc LC khá cao và q tỷ lệ với m2, ω2 nên hệ số lọc của bộ lọc LC rất lớn.

Những cuộn chặn có thể tích trọng lượng lớn, cồng kềnh, giá thành đắt.

Bộ lọc RC

Khi hiệu suất bộ lọc là thứ yếu để đơn giản cấu trúc bộ lọc người ta dùng bộ lọc RC, trong đó 1 phần tử của mắt lọc là điện trở thuần R mắc nối tiếp với Rt. Tính q của bộ lọc RC tương tự như tính q của bộ lọc LC

Ta có: q = mωcR

Với

Khi biết trước q; f = 50Hz; C (μF); R(ôm) ta có:

- Cho biết sụt áp ΔUR trên điện trở lọc R và dòng tải, ta tính được R=ΔUR/IRt

Muốn lọc tốt (q lớn) thì điện trở lọc lớn do đó tổn hao trên bộ lọc sẽ lớn và hiệu suất của bộ lọc sẽ thấp.

ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP NGUỒN

Khái niệm chung

Các thiết bị tiêu thụ năng lượng điện (xoay chiều và 1 chiều) nhiều khi cần thiết phải thay đổi mức điện áp cung cấp cho nó, phù hợp với từng tác động.

Ví dụ: các động cơ điện xoay chiều, để giảm nhỏ dòng khởi động, khi khởi động ta giảm điện áp cung cấp so với điện áp danh định khi động cơ đã quay đều.

- Các accu axit yêu cầu có các mức điện áp nạp khác nhau phù hợp với các trạng thái nạp. Trong khi vận hành, các thiết bị tiêu thụ điện cần điện áp cung cấp ổn định (nhất là đối với các thiết bị điện tử). Sự ổn định của nguồn cung cấp quyết định sự an toàn cho thiết bị, và tăng tính ổn định, tính chính xác trong sự hoạt động. Sự ổn định của nguồn làm tăng độ bền và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Trong khi đó các loại nguồn cung cấp hiện có như nguồn điện lưới, nguồn accu, nguồn pin mặt trời... luôn luôn không ổn định.

Vì vậy sự điều chỉnh và ổn định các loại nguồn cung cấp là nhu cầu không thể thiếu được trong vận hành, khai thác các thiết bị điện và điện tử chuyên dụng và dân dụng.

Sự điều chỉnh điện áp có thể thực hiện bằng nhân công hay tự động. Ngày nay do sự tiến bộ về công nghệ điện tử các thiết bị cung cấp điện (nhất là cho viễn thông) việc điều chỉnh bằng nhân công đã được dần thay thế bằng hệ điều hành vi xử lý. Việc ổn định điện áp hay ổn định dòng điện được thực hiện một cách tự động.

Các tham số cơ bản của bộ ổn định là hệ số ổn định, dải ổn định, hiệu suất và thời gian xác lập.

Hệ số ổn định điện áp Ku nói lên tác dụng của bộ ổn định đã làm giảm độ không ổn định điện áp ra trên tải đi bao nhiêu lần so với đầu vào.

Độ không ổn định đầu vào :

Độ không ổn định điện áp đầu ra:

Vậy độ ổn định điện áp của bộ ổn áp

- Dải ổn định Du, Di nói nên độ rộng của khoảng làm việc của bộ ổn áp, ổn dòng.

- Hiệu suất: khi làm việc các bộ ổn định cũng tiêu hao năng lượng điện trên chúng, do đó hiệu suất của bộ ổn định:

Pr công suất có ích trên tải của bộ ổn định

PV công suất mà bộ ổn định yêu cầu từ đầu vào

Pth công suất tổn hao trên bộ ổn định

- Thời gian xác lập Txlcủa bộ ổn định là khoảng thời gian cần thiết để đưa đại lượng không ổn định trên tải về giá trị định mức của nó kể từ thời điểm bắt đầu xảy ra sự mất ổn định, ngày nay các bộ ổn định dùng linh kiện bán dẫn và IC, nên Txlcực nhỏ và được coi là không có quán tính. Phần tử cơ bản của bộ ổn định là phần tử hiệu chỉnh PTHC.

+ Dựa theo cách mắc phần tử hiệu chỉnh với tải ta có các bộ ổn định song song, các bộ ổn định kiểu nối tiếp.

+ Nếu dựa theo dòng điện mà bộ ổn định làm việc, ta có bộ ổn định xoay chiều, bộ ổn định một chiều.

+ Nếu dựa theo đặc tính làm việc của PTHC ta có bộ ổn định kiểu liên tục và bộ ổn định kiểu ngắt quãng.

Ổn áp dùng điốt (điốt zener).

Điốt zener có đặc điểm là:

- Nếu đặt điện áp thuận trên điốt zener thì đặc tính của nó giống các điốt thường.

- Nếu đặt điện áp ngược thì nó có thể làm việc được sau điểm đánh thủng A trên đặc tuyến V-A (hình 7-11a), tức là trong khoảng AB, chừng vào dòng điện ngược thông qua nó chứa vượt quá 1 giá trị cho phép Ingmaxnào đó (IZmax).

Trên đoạn AB của đặc tuyến V-A của điốt zener: ΔI = IZmax- IZmin là rất lớn, nhưng điện áp ngược trên nó biến đổi rất ít ΔUZ =UZmax- UZminrất nhỏ.

Người ta lợi dụng đoạn AB trên đặc tuyến V-A để sử dụng điốt zener làm phần tử hiệu chỉnh để ổn định điện áp 1 chiều.

Nếu dòng ngược qua nó nhỏ hơn IZmin thì điốt zener không có tác dụng ổn áp.

Nếu dòng ngược qua nó lớn hơn IZmax thì điốt zener sẽ bị đánh thủng hoàn toàn (bị ngắn mạch) khoảng làm việc (khoảng ổn định) của điốt zener được chọn trong khoảng AB còn điểm làm việc tĩnh thường được chọn ở chính giữa khoảng làm việc.

Ổn định điện áp một chiều với hiệu chỉnh nối tiếp kiểu liên tục

Sơ đồ khối

Các bộ ổn định điện áp với hiệu chỉnh nối tiếp kiểu liên tục còn gọi là bộ ổn áp có hồi tiếp có sơ đồ khối như hình 7-11.

Bộ ổn định có hồi tiếp có hệ số ổn định lớn cũng như cho công suất lớn.

Trong sơ đồ PTHC được điều khiển bằng tín hiệu 1 chiều từ bộ khuyếch đại, phần tử hiệu chỉnh là các transitor công suất lưỡng cực hay tranzitor công suất trường, làm việc ở chế độ khuyếch đại ở chế độ đó điện trở tiếp giáp (CE hoặc DS) biến đổi theo điện áp đầu ra.

Điện áp ra qua mạch hồi tiếp đưa về bộ so sánh, mạch hồi tiếp đưa điện áp ra hay một phần điện áp ra trở về bộ so sánh, mạch hồi tiếp phần lớn là 1 bộ phân áp hay phân dòng

Bộ so sánh thực hiện việc so sánh giữa điện áp ra trên tải (qua mạch hồi tiếp) với nguồn điện áp chuẩn, kết quả so sánh ta được 1 tín hiệu US cũng là điện áp 1 chiều. Tín hiệu 1 chiều UScó thể đưa thẳng đến điều khiển PTHC hoặc thông qua bộ khuyếch đại để tăng hiệu quả điều khiển.

Bộ khuyếch đại: là bộ khuyếch đại 1 chiều để khuyếch đại điện áp so sánh (còn gọi là điện áp sai lệch) trước khi đưa đến điều khiển PTHC để tăng hệ số ổn định của sơ đồ. Như vậy bộ khuyếch đại có thể có, có thể không tuỳ theo yêu cầu của hệ số ổn định.

Nguồn chuẩn là nơi tạo ra điện áp ổn định không phụ thuộc vào sự biến đổi của UVUr để cung cấp cho bộ so sánh, thường dùng điốt zener để tạo nguồn chuẩn.

Bộ ổn định điện áp có khuyếch đại, so sánh

Khi Ur giảm thì qua bộ phân áp R2, R3điện áp hồi tiếp Uht giảm chính là UB2 giảm UBE2=UB2 - Uch cũng giảm (vì Uch không đổi) làm cho UCE2 tăng thì UB1 = UCE2 + Uch cũng tăng, T1 thông nhiều hơn UCE1 giảm nên Ur tăng trở lại. Khi Ur tăng lớn hơn trị số định mức thì quá trình diễn biến ngược lại.

Như vậy nhờ có vòng hồi tiếp mà điện áp ra Ur luôn được điều chỉnh để ổn.

Ngoài mạch ổn áp này còn có các bộ ổn áp hồi tiếp có khuếch đại so sánh với nguồn dòng, và bộ ổn aá dùng IC khuếch đại thuật toán, bộ ổn áp dùng PTHC là sơ đồ Darlington…

Ổn định điện áp bằng vi mạch tích hợp

Sự ra đời của các vi mạch tích hợp đã khiến cho việc thực hiện cấu trúc các bộ ổn áp 1 chiều trở nên đơn giản và thuận lợi hơn rất nhiều, cấu trúc bên trong của các vi mạch ổn áp bao gồm đầy đủ các thành phần của một sơ đồ ổn áp có hồi tiếp có cả mạch hạn chế dòng và bảo vệ quá áp.

Ngày nay sử dụng thông thường các vi mạch có 3 cực: cực vào, cực ra và cực chung. Mỗi loại vi mạch như vậy được chế tạo theo các mức điện áp ra tiêu chuẩn dương hoặc âm.

Ví dụ các vi mạch xx78xx có mức điện ra tiêu chuẩn dương từ +5 -> +24V.

LM 7805 ổn áp dương điện áp ra +5V ; LM 7812 ổn áp dương điện áp +12V

Các vi mạch xx79xx được có các mức điện áp ra tiêu chuẩn âm, từ -5V -> -15V.

AN 7915 ổn áp âm điện áp ra là -15V.

NGUỒN CẤP ĐIỆN KIỂU CHUYỂN MẠCH.

Khái niệm về nguồn cấp điện kiểu chuyển mạch

Như phần trên ta đã xét về bộ nguồn ổn áp liên tục nối tiếp, ta thấy PTHC nối tiếp với tải, vai trò của PTHC như là một điện trở biến đổi tự động theo điện áp vào và tải. Dòng qua PTHC là dòng liên tục và bằng dòng tải, vì vậy PTHC luôn luôn tiêu thụ 1 năng lượng, dòng tải càng lớn hoặc dải ổn định càng rộng, thì PTHC tiêu thụ 1 công suất càng lớn, do đó hiệu suất của bộ nguồn loại này khá thấp ≤ 65% và PTHC phải được toả nhiệt tốt vì nó tiêu thụ 1 năng lượng khá lớn.

Vào giữa những năm 70 của thập kỷ 20 đã ra đời 1 loại nguồn ổn áp mới đó là nguồn chuyển mạch (Switching Power) hay còn gọi là nguồn xung, nguồn ngắt quãng. Nguồn cấp điện kiểu chuyển mạch làm việc với hiệu suất cao (hiệu suất = 80 - 90%), dải ổn định rộng, kích thước gọn nhẹ... nên nguồn chuyển mạch ngày nay đã dần thay thế các loại nguồn ổn áp thông thường.

Sơ đồ khối cúa bộ nguồn cấp điện kiểu chuyển mạch

(1) Bộ lọc nhiễu tần số cao

(2) Bộ chỉnh lưu và lọc sơ cấp (Nếu UVDC thì không có phần này)

(3) Phần chuyển mạch chính

(4) Phần chỉnh lưu lọc thứ cấp

(5) Phần hồi tiếp (lấy mẫu)

(6) Phần khuyếch đại sai lệch

(7) Tạo áp chuẩn

(8) Tạo dao động sóng tam giác

(9) Điều chế độ rộng xung

(10) Bộ khuyếch đại kích thích và đảo pha

Đầu vào (9) có thể còn các tín hiệu khống chế khác (P) để ngắt bộ nguồn

Tần số công tác (tần số chuyển mạch) của bộ nguồn xung thường trong khoảng 10kHz đến 100kHz, nếu tần số thấp thì khó lọc san bằng (lọc thứ cấp), các linh kiện lọc phải lớn (cuộn chặn, tụ lọc) do đó kích thước, trọng lượng bộ nguồn lớn, giá thành cao.

Tần số chuyển mạch thấp thì hiệu quả điều chỉnh hạn chế (dải điều chỉnh hẹp). Tần số cao quá thì hiệu suất của bộ nguồn thấp, vì tần số cao (tần số vô tuyến) thì năng lượng điện sẽ phát xạ tại chỗ, năng lượng điện sẽ biến thành năng lượng từ trường, điện trường và nhiệt.

Các bộ nguồn chuyển mạch trong viễn thông thường làm việc trong khoảng tần số từ 30kHz - 65kHz. Với dải tần làm việc trong khoảng 10kHz - 100kHz thì các biến áp dùng lõi ferit có từ μ lớn do đó số vòng dây giảm đi rất nhiều, kích thước cũng như trọng lượng của các biến áp, cuộn chặn rất nhỏ và do đó kích thước, trọng lượng của bộ nguồn chuyển mạch cũng rất nhỏ so với bộ nguồn thông thường có cùng công suất.

Phần chuyển mạch chính sử dụng các tranzito và MOSFET công suất lớn, có tốc độ chuyển mạch cao, làm việc ở 2 trạng thái: bão hoà và ngắt nên có tổn hao tranzito chuyển mạch rất nhỏ, nên sự toả nhiệt cho chúng đơn giản.

Với những đặc điểm đó làm cho bộ nguồn chuyển mạch có các ưu điểm hơn hẳn các bộ nguồn ổn áp thông thường như:

- Hiệu suất cao từ 80% - 90%, trong khi các bộ nguồn ổn áp thông thường có hiệu suất < 65%

- Dải ổn định rộng

- Độ bền, tuổi thọ cao

- Kích thước trọng lượng nhỏ

- Giá thành rẻ.

Các khối trong bộ nguồn chuyển mạch

Khối lọc nhiễu đầu vào

Để lọc bỏ các nhiễu cao tần vì nguồn xung nên có rất nhiều các thành phần tần số cao tần sẽ gây nhiễu cho các thiết bị điện tử khác trong vùng, nên bộ lọc sẽ chặn lại các tín hiệu nhiễu đó không đưa ra đường dây dẫn gây nhiễu. Đồng thời nó cũng chặn các xung nhiễu cao tần từ ngoài không cho vào bộ nguồn khỏi ảnh hưởng đến sự làm việc của hệ thống chuyển mạch.

Biến áp cao tần, có rất ít vòng dây và cách bố trí như hình 7-15 sẽ chặn lại các nhiễu cao tần đối xứng từ đầu vào và đầu ra. Còn đối với dòng cung cấp ngược chiều và tần số 50/60Hz thì biến áp lọc có trở kháng coi như bằng 0. Các tụ lọc C1, C2 là các tụ cao tần (khoảng vài chục nF) để lọc các nhiễu cao tần đầu vào, đầu ra không đối xứng, đối với tần số điện mạng 50/60Hz thì ZC1,2 ≈ ∞

Phần chỉnh lưu và lọc sơ cấp

Nếu bộ nguồn mà đầu vào là nguồn AC thì phải có phần này trước khi vào phần chuyển mạch chính. Nguồn AC vào có thể là 1 pha nếu bộ nguồn công suất vừa và nhỏ, hoặc 3 pha nếu bộ nguồn công suất lớn, thướng dùng là các bộ chỉnh lưu cầu 1 pha và cầu 3 pha.

Phần chuyển mạch tần số cao và chỉnh lưu, lọc thứ cấp

Phần này còn thường gọi là bộ biến đổi 1 chiều thành 1 chiều (DC to DC Converter) vì đầu vào là 1 chiều và đầu ra cũng là 1 chiều. Nếu bộ nguồn công suất nhỏ và Uv thấp thì chuyển mạch dùng 1 tranzito như hình 7-15.

Khối điều khiển

Khối điều khiển gồm các khối (5,6,7,8,9,10) của hình 7-15. Khối điều khiển làm các nhiệm vụ sau:

- Tạo ra các xung vuông có tần số cố định nhưng độ rộng biến đổi ngược với điện áp trên tải để điều khiển các tranzito chuyển mạch

- Đủ công suất kích thích cho các chuyển mạch chính.

Ngoài ra khối này còn làm các nhiệm vụ:

- Bảo vệ quá dòng, quá áp trên tải

- Bảo vệ mạch khử điện áp vào quá thấp, quá cao

Ví dụ bộ nguồn chuyển mạch với điện áp vào dải rộng

Tác dụng của các linh kiện trong hình 7-16.

  • IC STR50115B : chuyển mạch điều chế ĐXR.
  • C1, C2, L1 lọc nhiễu đầu vào.
  • R1 hạn chế dòng nạp cho C3 khi mở nguồn.
  • Cầu chỉnh lưu C3 chỉnh lưu, lọc sơ cấp nguồn UV~
  • R2 tạo thiên áp ban đầu cho T1 dao động
  • Cuộn 6-7, C5, R3 hồi tiếp duy trì dao độngD1nâng biên độ xung dao động , ngăn C5 phóng qua đường Ur1
  • Cuộn 5-6, D2, C8 cấp nguồn +115V
  • Cuộn 3-4 C7, D3 cấp nguồn +14V
  • C4, C5 lọc nhiễu đầu bộ dao động, bộ khuyếch đại sai lệch
  • ZD2 bảo vệ quá áp cho tải khi T1 ngắn mạch.
  • IC STR50115B:
  • T1: chuyển mạch, dao động điều chế ĐXR.
  • T3, T2khuyếch đại sai lệch
  • R5, R6 phân áp hồi tiếp
  • R4, ZD1 tạo áp chuẩn cho bộ khuyếch đại sai lệch
  • C6 suy giảm xung ngược trên cuộn 5-6, bảo vệ D2.

Điện áp AC trong dải từ 90 - 240V qua bộ lọc nhiễu đầu vào, vào cầu chỉnh lưu rồi được C3 lọc san bằng.

Điện áp 1 chiều trên C3 (danh định khoảng 300Vdc). Điện áp Ur1 trên chân 4 của IC qua phân áp đưa về cực B3 để so sánh với Uch trên cực E (do ZD1), điện áp sai lệch ra ở cực CT3 được T2 khuyếch đại rồi đưa vào khống chế T1

T1 vừa là chuyển mạch dao động tạo sóng tam giác vừa là mạch điều chế ĐRX.

Điện áp hồi tiếp từ cuộn 6-7 qua C5, R3 đưa về chân 2 vào cực B1, điện áp 1 chiều biến đổi theo Ur1 tại cực E2 cùng đưa vào B1, kết quả là điện áp các đầu ra ổn định. Tại chân 4 của IC có điện

áp ra U1 = 115V là kết quả của sự hiệu chỉnh của T1: khi T1 thông và khi T1 ngắt thì được bổ sung bởi D2 chỉnh lưu xung ngược trên cuộn 5-6.

Đánh giá:
0 dựa trên 0 đánh giá
Nội dung cùng tác giả
 
Nội dung tương tự