Báo cáo Phân tích mạch chỉnh lưu bội áp và ổn áp môn CAD/CAM | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

lOMoAR cPSD| 58647650
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN CAD/CAM
ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH MẠCH CHỈNH LƯU BỘI ÁP VÀ ỔN ÁP Bài: 16 Nhóm: 8
GVHD: Nguyễn Trung Hiếu HÀ NỘI – 2023 lOMoAR cPSD| 58647650 Mục lục
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................................2
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN..........................................................................................................3
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MẠCH CHỈNH LƯU...........................................................................4 1.1
. Mạch A- Mạch chỉnh lưu bội áp.........................................................................................4
1.1.1. Đặc trưng mạch chỉnh lưu bội áp......................................................................................4
1.1.2. Chức năng mạch chỉnh lưu bội áp.....................................................................................4
1.1.3. Ứng dụng mạch chỉnh lưu bội áp......................................................................................4 1.2
. Mạch B- Mạch chỉnh lưu ổn áp...........................................................................................5
1.2.1. Đặc trưng mạch chỉnh lưu ổn áp.......................................................................................5
1.2.2. Chức năng mạch chỉnh lưu ổn áp......................................................................................5
1.2.3. Ứng dụng mạch chỉnh lưu ổn áp........................................................................................6
CHƯƠNG 2: SƠ LƯỢC VỀ CÁC LINH KIỆN CỦA MẠCH CHỈNH LƯU........................................7 2.1
. IC1A LM358........................................................................................................................7
2.1.1. Tổng quan về LM358...........................................................................................................7 2.1.2.
Thông số kỹ thuật...........................................................................................................8
2.2. Cầu diode.....................................................................................................................................9
2.2.1. Tổng quan Cầu diode............................................................................................................9
2.2.2. Thông số kỹ thuật...............................................................................................................10 2.3.1.
Transistor 2N222..........................................................................................................10 2.3.2.
Tổng quan Transistor 2N222.......................................................................................10
2.3.3. Thông số kỹ thuật...............................................................................................................11
2.4. Tụ điện.......................................................................................................................................12 2.4.1.
Cấu tạo và thông số kĩ thuật........................................................................................12 2.4.2.
Thông số kỹ thuật của tụ điện bao gồm:....................................................................12
2.5. Điện trở......................................................................................................................................13 2.5.1.
Cấu tạo và thông số kĩ thuật........................................................................................13
2.5.2. Các thông số kỹ thuật của một trở dán................................................................................13
2.6. Biến trở......................................................................................................................................13 2.6.1.
Cấu tạo và thông số kĩ thuật........................................................................................13
2.6.2. Thông số kỹ thuật của một biến trở.....................................................................................14
CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ MẠCH NGUYÊN LÝ CHỈNH LƯU................................................................15
3.1. Sơ đồ nguyên lý.........................................................................................................................15
3.1.1. Mạch A - Chỉnh lưu bội áp.................................................................................................15 lOMoAR cPSD| 58647650
3.2. Mạch mô phỏng.........................................................................................................................15
3.2.1. Mạch A - Chỉnh lưu bội áp.................................................................................................15
3.2.2. Mạch B – Chỉnh lưu ổn áp..................................................................................................16
3.3. Mạch PCB.................................................................................................................................16
3.3.1. Mạch A - Chỉnh lưu bội áp.................................................................................................16 3.3.2.
Mạch B - Chỉnh lưu ổn áp...........................................................................................17
3.4. Nguyên lý họat động..................................................................................................................18
3.4.1. Nguyên lý mạch A – Chỉnh lưu bội áp................................................................................18 1.1.1
3.4.2. Nguyên lý mạch A – Chỉnh lưu bội áp.................................................................20
CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT....................................................................................................................21
4.1. Ưu và nhược điểm của mạch chỉnh lưu bội áp, ổn áp................................................................21
4.1.1. Ưu nhược điểm mạch chỉnh lưu bội áp...................................................................................21
4.2. Vai trò và lợi ích của 2 mạch.....................................................................................................23
4.2.1. Mạch ổn áp (Voltage Regulation).......................................................................................23
4.2.2. Mạch bội áp (Voltage Multiplier).......................................................................................23 LỜI MỞ ĐẦU
Đề tài tìm hiểu về MẠCH BÀI 16 được thực hiện bởi 4 thành viên nhóm 08 gồm: Họ và tên Mã sinh viên Đỗ Trung Kiển B20DCDT105 Đoàn Công Minh B20DCDT134 Kiều Bùi Đức Mạnh B20DCDT129 Nguyễn Tuấn Linh B20DCDT118
Chúng ta đang sống ở thế kỷ 21, đây là thời điểm bùng nổ của khoa học kỹ thuật. Đặc
biệt là các thiết bị điện, điện tử, chúng hầu như xuất hiện ở mọi nơi trong cuộc sống,
trong công nghiệp các thiết bị điện giúp chúng ta giảm bớt thời gian thực hiện công việc
trong số đó có mạch chỉnh lưu ổn áp và bội áp.
Trong bài tập lớn này em sẽ phân tích rõ thành phần cấu tạo và nguyên lý hoạt động
của 2 mạch chỉnh lưu, cũng như giới thiệu tổng quát và chức năng chi tiết của các linh kiện trong 2 mạch.
Trong quá trình làm bài có thể còn nhiều thiếu xót, em mong thầy cô và các bạn tham
khảo và góp ý trao đổi để em tiếp thu được thêm những kiến thức bổ ích để ứng dụng
hoàn thiện tốt hơn cho những bài tập lớn sau và công việc thực tế sau này. lOMoAR cPSD| 58647650 Em xin cảm ơn! lOMoAR cPSD| 58647650
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN lOMoAR cPSD| 58647650
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MẠCH CHỈNH LƯU
Ở chương 1 sẽ cung cấp kiến thức tổng quát về mạch cũng như chức năng, ứng dụng của mạch
1.1. Mạch A- Mạch chỉnh lưu bội áp
1.1.1. Đặc trưng mạch chỉnh lưu bội áp
Mạch chỉnh lưu bội áp là một thiết bị điện tử được sử dụng để điều chỉnh hoặc duy trì
một áp suất điện áp hoặc dòng điện ổn định và ổn định ở một mức cố định, bất kể biến
động của nguồn cung cấp. Mạch này thường được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện tử
như máy tính, thiết bị y tế, và các thiết bị nhạy cảm khác khỏi các biến động áp suất điện áp không mong muốn.
1.1.2. Chức năng mạch chỉnh lưu bội áp
Chức năng chính của mạch chỉnh lưu bội áp bao gồm:
• Stabilize Voltage (Ổn định áp suất điện áp): Mạch này điều chỉnh áp suất điện áp để
đảm bảo rằng áp suất ra luôn ở mức ổn định và đúng giá trị cài đặt, bất kể biến động
của nguồn cung cấp. Điều này giúp bảo vệ thiết bị được cấp điện khỏi những biến
động đột ngột và có thể làm hỏng chúng.
• Suppress Voltage Spikes (Dập tắt đỉnh áp suất): Mạch chỉnh lưu bội áp thường có khả
năng dập tắt các đỉnh áp suất cao không mong muốn, chẳng hạn như tạo ra bởi sét
đánh hoặc khởi đầu và tắt động cơ. Điều này giúp bảo vệ thiết bị khỏi các hỏng hóc
gây ra bởi các tác động này.
• Filter Noise (Lọc nhiễu): Mạch này cũng có thể lọc ra các nhiễu điện từ và nhiễu đa
dạng khác từ nguồn cung cấp. Điều này giúp cải thiện chất lượng điện năng và bảo vệ
thiết bị trước nhiễu gây ra bởi các yếu tố ngoại vi.
• Overload Protection (Bảo vệ quá tải): Một số mạch chỉnh lưu bội áp có tính năng bảo
vệ quá tải, nghĩa là chúng sẽ ngắt nguồn điện nếu tải của thiết bị vượt quá giới hạn
cho phép. Điều này giúp bảo vệ thiết bị khỏi các hỏng hóc gây ra bởi quá tải.
• Regulate Frequency (Điều chỉnh tần số): Một số mạch chỉnh lưu bội áp cũng có khả
năng điều chỉnh tần số của điện năng đầu ra để đảm bảo rằng nó tuân theo tiêu chuẩn tần số cụ thể.
1.1.3. Ứng dụng mạch chỉnh lưu bội áp
Mạch chỉnh lưu bội áp (voltage regulator) được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau
để duy trì và ổn định áp lực điện áp tới các thiết bị và hệ thống. Dưới đây là một số ứng
dụng phổ biến của mạch chỉnh lưu bội áp: lOMoAR cPSD| 58647650
Máy tính và Trung tâm dữ liệu: Mạch chỉnh lưu bội áp được sử dụng để bảo vệ máy
tính và các hệ thống trung tâm dữ liệu khỏi biến động điện áp không mong muốn.
Điều này giúp tránh mất dữ liệu và hỏng hóc thiết bị do sự biến đổi áp lực.
• Thiết bị y tế: Các thiết bị y tế như máy điện tim, máy chẩn đoán hình ảnh và thiết bị y
tế khác yêu cầu nguồn điện ổn định để đảm bảo hoạt động an toàn và chính xác. Mạch
chỉnh lưu bội áp đảm bảo rằng nguồn cung cấp cho các thiết bị này không bị biến đổi.
• Ứng dụng công nghiệp: Trong môi trường công nghiệp, biến đổi áp lực điện áp có thể
gây ra hỏng hóc thiết bị và giảm hiệu suất sản xuất. Mạch chỉnh lưu bội áp được sử
dụng để đảm bảo rằng các máy móc và thiết bị hoạt động ổn định.
• Hệ thống điều khiển tự động: Trong hệ thống điều khiển tự động như hệ thống tưới
cây tự động, hệ thống quản lý thông gió trong tòa nhà, và hệ thống điều khiển sản
xuất, mạch chỉnh lưu bội áp giúp đảm bảo rằng các tín hiệu và điều khiển hoạt động ổn định.
• Ứng dụng trong ngành điện lực: Trong ngành điện lực, mạch chỉnh lưu bội áp được sử
dụng để cung cấp điện năng ổn định cho các thiết bị quan trọng như máy biến áp và
thiết bị điện lực, giúp bảo vệ hệ thống điện trước biến đổi áp lực.
• Ứng dụng trong viễn thông: Trong hệ thống viễn thông, mạch chỉnh lưu bội áp đảm
bảo rằng các thiết bị mạng và trạm cơ sở hoạt động ổn định và không bị ảnh hưởng
bởi biến động áp lực.
• Ứng dụng trong tàu biển và hàng không: Trong các phương tiện vận tải như tàu biển
và máy bay, mạch chỉnh lưu bội áp được sử dụng để cung cấp nguồn điện ổn định cho
các hệ thống điện tử và điện cơ trên tàu và máy bay.
• Ứng dụng cá nhân: Người dùng cá nhân có thể sử dụng mạch chỉnh lưu bội áp để bảo
vệ các thiết bị gia đình như máy tính, tivi, và thiết bị điện tử khác khỏi biến động áp lực.
1.2. Mạch B- Mạch chỉnh lưu ổn áp
1.2.1. Đặc trưng mạch chỉnh lưu ổn áp
Mạch chỉnh lưu ổn áp (voltage stabilizer) là một thiết bị điện tử được sử dụng để điều
chỉnh và ổn định áp lực điện áp tới một mức cố định và an toàn. Chức năng chính của
mạch chỉnh lưu ổn áp là duy trì áp suất điện áp đầu ra ở một mức ổn định và ổn định, bất
kể biến động của nguồn cung cấp.
1.2.2. Chức năng mạch chỉnh lưu ổn áp
Dưới đây là các chức năng chính của mạch chỉnh lưu ổn áp:
Điều chỉnh Áp Suất Đầu Ra: Mạch chỉnh lưu ổn áp điều chỉnh áp suất điện áp đầu ra
để đảm bảo rằng nó ổn định và ổn định ở mức giá trị cài đặt. Điều này giúp bảo vệ
các thiết bị điện và điện tử khỏi biến động áp lực không mong muốn.
Downloaded by Nhu Van (Nhuvan19@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58647650
• Bảo vệ Thiết Bị Khỏi Biến Động Áp Lực: Mạch chỉnh lưu ổn áp bảo vệ các thiết bị
như máy tính, máy móc công nghiệp, máy phát điện, và các thiết bị nhạy cảm khác
khỏi biến động áp lực, cả biến động áp lực tăng và giảm.
• Bảo Vệ Khỏi Sét Đánh và Nhiễu Điện Từ: Mạch chỉnh lưu ổn áp có thể cung cấp bảo
vệ khỏi sét đánh và nhiễu điện từ bằng cách giảm sự ảnh hưởng của các yếu tố này
đối với điện áp đầu ra.
• Bảo Vệ Trước Quá Tải: Một số mạch chỉnh lưu ổn áp có tính năng bảo vệ trước quá
tải, tức là chúng sẽ ngắt nguồn điện nếu tải của hệ thống vượt quá giới hạn cho phép,
ngăn ngừa hỏng hóc và hỏng hóc thiết bị.
• Ổn Định Tần Số Đầu Ra: Một số mạch chỉnh lưu ổn áp có khả năng điều chỉnh tần số
của điện áp đầu ra, giúp duy trì tần số ổn định, quan trọng trong một số ứng dụng như
hệ thống điện tử cần tần số cố định.
• Mềm Khởi Động: Mạch chỉnh lưu ổn áp cung cấp khởi động mềm cho các thiết bị,
giảm số lần bắt đầu và dừng đột ngột, giúp bảo vệ động cơ và hệ thống điện.
• Thiết bị Dự Phòng (Backup Power): Mạch chỉnh lưu ổn áp có thể kết hợp với các hệ
thống dự phòng như ắc quy hoặc máy phát điện để đảm bảo nguồn cung cấp điện liên
tục trong trường hợp nguồn chính bị mất điện.
1.2.3. Ứng dụng mạch chỉnh lưu ổn áp
Mạch chỉnh lưu ổn áp (voltage stabilizer) có rất nhiều ứng dụng trong các môi trường
khác nhau, nơi cần duy trì và ổn định áp lực điện áp. Dưới đây là một số ứng dụng phổ
biến của mạch chỉnh lưu ổn áp:
• Ứng dụng gia đình: Mạch chỉnh lưu ổn áp được sử dụng trong gia đình để bảo vệ các
thiết bị điện tử như máy tính, tivi, tủ lạnh, và máy giặt khỏi các biến động áp lực, đặc
biệt trong các khu vực có lưới điện không ổn định.
• Ứng dụng văn phòng: Các máy tính, máy in, thiết bị văn phòng và hệ thống viễn
thông trong môi trường văn phòng yêu cầu một nguồn điện ổn định để đảm bảo hoạt
động hiệu quả và bảo vệ dữ liệu quan trọng.
• Ứng dụng công nghiệp: Trong môi trường công nghiệp, mạch chỉnh lưu ổn áp được
sử dụng để duy trì áp lực điện áp ổn định cho máy móc, thiết bị sản xuất và hệ thống
kiểm soát tự động. Điều này giúp cải thiện hiệu suất sản xuất và bảo vệ thiết bị khỏi hỏng hóc.
Ứng dụng y tế: Trong lĩnh vực y tế, mạch chỉnh lưu ổn áp đảm bảo rằng các thiết bị y
tế như máy chẩn đoán hình ảnh, thiết bị xạ trị và thiết bị y tế khác hoạt động ổn định
và không bị ảnh hưởng bởi biến động áp lực.
• Ứng dụng trong ngành điện lực: Trong ngành điện lực, mạch chỉnh lưu ổn áp được sử
dụng để cung cấp nguồn điện ổn định cho các thiết bị quan trọng như máy biến áp và
Downloaded by Nhu Van (Nhuvan19@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58647650
thiết bị điện lực, giúp bảo vệ hệ thống điện trước biến động áp lực và nâng cao đáng
kể độ tin cậy của hệ thống.
• Ứng dụng trong ngành hàng không và vận tải: Trong các phương tiện vận tải như máy
bay và tàu biển, mạch chỉnh lưu ổn áp đảm bảo rằng các hệ thống điện tử và điện cơ
hoạt động ổn định và không bị ảnh hưởng bởi biến động áp lực.
• Ứng dụng trong hệ thống viễn thông: Trong hệ thống viễn thông, mạch chỉnh lưu ổn
áp đảm bảo rằng các thiết bị mạng và trạm cơ sở hoạt động ổn định và không bị ảnh
hưởng bởi biến động áp lực.
• Ứng dụng trong sản xuất điện tử: Trong sản xuất điện tử, các quy trình sản xuất yêu
cầu điện năng ổn định để đảm bảo chất lượng sản phẩm cao và kiểm soát quy trình sản xuất chính xác.
CHƯƠNG 2: SƠ LƯỢC VỀ CÁC LINH KIỆN CỦA MẠCH CHỈNH LƯU 2.1. IC1A LM358
2.1.1. Tổng quan về LM358
LM358 là một IC 8 chân opamp có nhiều gói khác nhau. Một trong những gói được sử
dụng nhiều nhất là gói nhúng 8 chân. IC này gồm hai opamp riêng biệt trong một gói duy
nhất. Cả hai opamp bên trong đều có độ lợi cao và có thể sử dụng nguồn điện đơn hoặc
kép. Một trong những tính năng chính của vi mạch này là mức tiêu thụ dòng điện thấp, lý
tưởng để sử dụng với các mạch hoặc thiết bị hoạt động bằng pin. Nó có thể hoạt động với
nhiều nguồn điện từ 3V đến 32V DC do đó có thể sử dụng với các thiết bị logic điện áp
thấp và vi điều khiển.
Downloaded by Nhu Van (Nhuvan19@gmail.com) lOMoAR cPSD| 58647650
Hình 1. IC1A LM358
2.1.2. Thông số kỹ thuật 1. 2.
Thông số kĩ thuật của ic LM358 như sau:
• Số lượng kênh: 2 kênh sử dụng để so sánh.
• Nguồn cung cấp điện (Power Supply Voltage):
Điện áp nguồn cung cấp đơn: 3V đến 32V.
Điện áp nguồn cung cấp kép: ±1.5V đến ±16V.
• Dòng tiêu thụ (Supply Current):
Điện áp nguồn đơn: Khoảng 0.7mA.
Điện áp nguồn kép: Khoảng 1.4mA.
• Dải nhiệt độ hoạt động (Operating Temperature Range): -40°C đến +105°C.
• Dải tần số hoạt động: Khoảng 1 MHz.
• Điện trở đầu vào (Input Resistance): Khoảng 2MΩ.
• Điện trở đầu ra (Output Resistance): Khoảng 100Ω.
• Kích thước (Package Type): LM358 có nhiều loại gói (package) như DIP-8 (Dual
Inline Package) và SOP-8 (Small Outline Package).
Sơ đồ chân của ic LM358
Hình 2. Sơ đồ chân ic LM358 lOMoAR cPSD| 58647650
• OUT1 (Chân ra 1): Đầu ra của kênh số 1.
• IN-1 (Chân vào âm 1): Đầu vào âm của kênh số 1.
• N+1 (Chân vào dương 1): Đầu vào dương của kênh số 1.
• VEE (Chân nguồn tiêu âm): Điện áp nguồn tiêu âm.
• IN-2 (Chân vào âm 2): Đầu vào âm của kênh số 2.
• OUT2 (Chân ra 2): Đầu ra của kênh số 2.
• IN+2 (Chân vào dương 2): Đầu vào dương của kênh số 2.
• VCC (Chân nguồn tiêu dương): Điện áp nguồn tiêu dương. 2.2. Cầu diode
2.2.1. Tổng quan Cầu diode
Cầu diode hay còn gọi là bộ chỉnh lưu toàn sóng là một linh kiện hết sức quan
trọng.Nhiều diode có thể kết hợp với nhau để tạo thành bộ chỉnh lưu toàn sóng để chuyển
đổi điện áp xoay chiều AC thành điện áp một chiều DC.
Hình 3. Cầu diode
2.2.2. Thông số kỹ thuật
• Điện áp ngược max VRRM 700(V) • Dòng thuận IF : 10 (A)
• Điện áp rơi thuận VF : 1 (V)
• Dòng ngược IR : 10-1000 (µA) lOMoAR cPSD| 58647650
Hình 4.Sơ đồ chân cầu diode
2.3.1. Transistor 2N2222 2.3.2. Tổng quan Transistor 2N2222
2N2222 là một trong những transistor được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị thương
mại, các dự án giáo dục. Transistor có rất nhiều tính năng tốt chỉ trong kích thước nhỏ. Ví
dụ, dòng điện cực góp của transistor là 600mA, khá tốt để sử dụng nó làm công tắc để
điều khiển nhiều tải một lúc trong mạch điện tử. Công suất tiêu tán cực góp tối đa của
transistor là 625mW, nên transistor này rất lý tưởng để sử dụng trong các giai đoạn
khuếch đại âm thanh và như bộ khuếch đại đầu ra để điều khiển loa âm thanh nhỏ. Điện
áp cực đại phát ra của transistor là 40V, do đó người dùng có thể sử dụng nó trong bất kỳ
mạch nào hoạt động dưới 40V DC.
Hình 5. Transistor 2N2222 lOMoAR cPSD| 58647650
2.3.3. Thông số kỹ thuật Tên linh kiện: 2N2222 • Loại Transistor: NPN
• Dòng cực góp tối đa (IC): 600mA
• Điện áp cực góp - cực phát tối đa (VCE): 40V
• Điện áp cực góp - cực gốc cực đại (VCB): 75V
• Điện áp cực phát - cực gốc tối đa (VEBO): 6V
• Tiêu tán cực góp tối đa (Pc): 625 mW
• Tần số chuyển tiếp tối đa (fT): 300 MHz
• Độ lợi dòng điện DC tối thiểu và tối đa (hFE): 35 – 300 Nhiệt độ lưu trữ & hoạt
động tối đa phải là: -55 đến +150 độ C.
Hình 6. Sơ đồ chân transistor 2N2222 2.3.4. Diode 1N4007
1N4007 thuộc họ silicon của dòng 1N400X. Nó là diode chỉnh lưu có mục đích phổ biến
là chuyển đổi tín hiệu dòng điện xoay chiều (AC) sang tín hiệu dòng điện một chiều (DC)
trong các sản phẩm điện tử.
Diode là linh kiện bán dẫn tiếp giáp PN nổi tiếng trong thế giới vi mạch điện tử. Bởi vì
nó được làm bằng vật liệu loại P và N. Nguyên lý hoạt động như một công tắc một chiều
cho phép dòng điện chạy theo một hướng.
Hướng dẫn này sẽ nói về sơ đồ chân, tính năng, thông số kỹ thuật, mạch ví dụ và ứng dụng của nó. lOMoAR cPSD| 58647650 Sơ đồ chân 1N4007
Sơ đồ chân 1N4007[/caption]
Nó có hai đầu, Anode (tích điện dương) và Cathode (tích điện âm). Diode có hai trạng
thái dựa trên kết nối của cực dương và cực âm.
Để dòng điện chạy từ cực anode sang cực cathode, cực anode phải được nối với điện thế
cao hơn cực cathode (phân cực thuận). Dòng điện chạy từ cực anode đến cực cathode
được gọi là dòng điện thuận.
Phân cực nghịch sẽ hạn chế dòng điện và có thể làm hỏng thiết bị nếu điện áp đặt vào lớn
hơn điện áp đánh thủng nghịch. Trong quá trình phân cực nghịch, dòng điện rò ra ngoài
qua diode là không đáng kể so với dòng điện thuận.
Cấu hình chân Diode
Bảng sau đây liệt kê chi tiết chân anode và cathode: Tên chân Đặc điểm Cực anode
Mang điện tích dương và dòng điện luôn đi vào cực cathode.
Cực Mang điện tích âm và dòng điện luôn di ra cực cathode. cathode
Thời gian phục hồi ngược
Giống như tất cả các diode khác, 1N4007 yêu cầu thời gian khôi phục ngược để phục hồi
trong quá trình chuyển từ chế độ phân cực thuận sang chế độ phân cực nghịch. Trong quá
trình phục hồi, diode tạo ra một dòng điện nghịch cao và tạo ra nhiệt. (Tìm hiểu thêm diode Zener là gì). lOMoAR cPSD| 58647650
Tần số tín hiệu đầu vào càng cao thì thời gian diode phục hồi trạng thái càng cao.
1N4007 là một diode tần số thấp do thời gian phục hồi cao. Do đó, bạn chỉ nên sử dụng
nó cho các ứng dụng tần số thấp.
Tính năng và Thông số kỹ thuật 1N4007 •
Điện áp nghịch đỉnh: 1000 V •
Dòng điện thuận trung bình: 1A •
Dòng điện thuận đỉnh không lặp lại: 30A •
Nhiệt độ mối nối hoạt động: -550C - 1750C • Công suất tiêu thụ: 3 W • Điện áp thuận: 1.1 V • Dòng điện nghịch: 5 uA • Loại package: DO-41
Một số tính năng khác được đề cập dưới đây: •
Điện áp chuyển tiếp giảm •
Khả năng chịu dòng điện cao •
Dòng điện nghịch gần như không đáng kể •
Điện áp đỉnh nghịch rất cao 2.4. Tụ điện 1.
2.4.1. Cấu tạo và thông số kĩ thuật
Tụ điện (Capacitor) là một thành phần điện tử cơ bản trong các mạch điện tử. Tụ điện có
khả năng lưu trữ và giải phóng năng lượng điện, và được sử dụng để làm các chức năng khác nhau
trongmạch điện tử, bao gồm lọc, bộ điều chỉnh,
đánhgiá, đồng bộ và điều khiển tín hiệu, và nhiều ứngdụng khác. lOMoAR cPSD| 58647650
Hình 7. Tụ điện 16v/1000uf 3. 3.3.
2.4.2. Thông số kỹ thuật của tụ điện bao gồm:
• Dung lượng (Capacitance): đơn vị đo dung lượng của tụ điện là Farad (F), tuy
nhiên trong các ứng dụng điện tử, dung lượng của tụ điện thường được đo bằng
đơn vị nhỏ hơn như Microfarad (μF), Nanofarad (nF) hoặc Picofarad (pF).
• Điện áp tối đa (Maximum voltage): Điện áp tối đa mà tụ điện có thể chịu được mà không bị hỏng.
• Nhiệt độ hoạt động (Operating temperature): là nhiệt độ mà tụ điện có thể hoạt
động được mà không bị hỏng.
• Điện trở cách điện (Insulation resistance): là mức độ kháng cự của tụ điện đối với
dòng điện chạy qua lớp cách điện của nó.
• Thời gian đáp ứng (Response time): là thời gian mà tụ điện cần để sạc hoặc xả một
lượng nhất định của điện. 2.5. Điện trở
2.5.1. Cấu tạo và thông số kĩ thuật
Cấu tạo của trở dán bao gồm một mảnh vật liệu dẫn điện (thường là cermet hoặc sợi
cacbon) được phủ bởi một lớp kim loại, được chia thành hai đầu dài để dễ dàng gắn vào
bề mặt mạch in. Trở dán được sản xuất với nhiều giá trị điện trở khác nhau, được phân
biệt bằng màu sắc của dải màu được gắn trên thân trở.
2.5.2. Các thông số kỹ thuật của một trở dán
• Giá trị trở: là giá trị điện trở của trở dán, được tính bằng đơn vị Ohm (Ω).
• Tolerance: là độ chênh lệch tối đa giữa giá trị trở thực tế và giá trị trở định mức
của trở dán, thường được tính bằng phần trăm (%).
• Công suất định mức: là công suất tối đa mà trở dán có thể chịu đựng trong điều
kiện bình thường, được tính bằng đơn vị Watt (W).
• Điện áp định mức: là giá trị điện áp tối đa mà trở dán có thể chịu đựng trong điều
kiện bình thường, được tính bằng đơn vị Volt (V).
• Nhiệt độ định mức: là nhiệt độ tối đa mà trở dán có thể chịu đựng trong điều kiện
bình thường, được tính bằng độ Celsium (°C).
• Hệ số nhiệt trở: là độ thay đổi điện trở của trở dán khi nhiệt độ thay đổi 1 độ
Celsium, thường được tính bằng đơn vị ppm/°C (parts per million per degree Celsius). lOMoAR cPSD| 58647650
• Vật liệu điện cực: là chất liệu sử dụng để làm điện cực của trở dán, 15 thường là cacbon hoặc kim loại.
Hình 8. Điện trở
2.6. Biến trở 1. 2. 3. 4. 5.
2.6.1. Cấu tạo và thông số kĩ thuật
Biến trở là một loại linh kiện điện tử cho phép thay đổi giá trị điện trở
của nó bằng cách xoay trục hoặc kéo thanh trượt. Cấu tạo của biến trở bao
gồm ba chân: hai chân dùng để kết nối đến mạch điện và một chân giữa dùng
để điều chỉnh giá trị điện trở.
2.6.2. Thông số kỹ thuật của một biến trở
• Giá trị điện trở: đây là giá trị điện trở mà biến trở có thể đạt được, được tính bằng ohm (Ω).
• Điện áp tối đa: là điện áp tối đa mà biến trở có thể chịu đựng mà không bị hỏng.
• Công suất tối đa: là công suất tối đa mà biến trở có thể chịu đựng mà không bị hỏng.
• Sai số: là sai số giữa giá trị điện trở thực tế và giá trị điện trở được chỉ định. lOMoAR cPSD| 58647650
• Hệ số độ méo: là độ méo của tín hiệu đầu ra so với tín hiệu đầu vào, do các yếu tố
nhiễu và giảm độ chính xác.
• Độ ổn định: là mức độ ổn định của giá trị điện trở khi được điều chỉnh. Tuổi thọ:
là thời gian sử dụng tối đa của biến trở.
Hình 9. Biến trở 2.7. Biến áp
Máy biến áp hay máy biến thế, tên ngắn gọn là biến áp, là thiết bị điện thực hiện truyền
đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua cảm ứng điện từ.
Máy biến áp gồm có một cuộn dây sơ cấp và một hay nhiều cuộn dây thứ cấp liên kết
qua trường điện từ. Khi đưa dòng điện với điện áp xác định vào cuộn sơ cấp, sẽ tạo ra
trường điện từ. Theo định luật cảm ứng Faraday trường điện từ tạo ra dòng điện cảm ứng lOMoAR cPSD| 58647650
ở các cuộn thứ cấp. Để đảm bảo sự truyền đưa năng lượng thì bố trí mạch dẫn từ qua lõi
cuộn dây. Vật liệu dẫn từ phụ thuộc tần số làm việc.
• Ở tần số thấp như biến áp điện lực, âm tần thì dùng lá vật liệu từ mềm có độ từ
thẩm cao như thép silic, permalloy,... và mạch từ khép kín như các lõi ghép bằng lá chữ E, chữ U, chữ I.
• Ở tần số cao, vùng siêu âm và sóng radio thì dùng lõi ferrit khép kín mạch từ.
Ở tần số siêu cao là vùng vi sóng và sóng truyền hình, vẫn có các biến áp dùng lõi không
khí và thường không khép mạch từ. Tuy nhiên quan hệ điện từ của chúng khác với hai
loại nói trên, và không coi là biến áp thật sự.
Các cuộn sơ cấp và thứ cấp có thể cách ly hay nối với nhau về điện, hoặc dùng chung
vòng dây như trong biến áp tự ngẫu. Thông thường tỷ số điện áp trên cuộn thứ cấp với
điện áp trên cuộn sơ cấp tỷ lệ với số vòng quấn, và gọi là tỷ số biến áp. Khi tỷ số này >1
thì gọi là hạ áp, ngược lại <1 thì gọi là tăng áp.
Các biến áp điện lực có kích thước và công suất lớn, thích hợp với tên gọi máy biến áp.
Máy biến áp đóng vai trò rất quan trọng trong truyền tải điện năng.
Biến áp cũng là một linh kiện điện tử quan trọng trong kỹ thuật điện tử và truyền thông.
CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ MẠCH NGUYÊN LÝ CHỈNH LƯU
3.1. Sơ đồ nguyên lý
3.1.1. Mạch A - Chỉnh lưu bội áp lOMoAR cPSD| 58647650
3.1.2. Mạch B – Chỉnh lưu ổn áp
3.2. Mạch mô phỏng
3.2.1. Mạch A - Chỉnh lưu bội áp
3.2.2. Mạch B – Chỉnh lưu ổn áp