Đồ án: Thiết kế mạch nguồn một chiều ổn áp có điện áp ra thay đổi (0 ÷ 15V)3A

Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong hầu hết trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội cũng như trong đời sống. Trong tất cả các thiết bị điện tử vấn đề nguồn cung cấp là một trong những vấn đề quan trọng nhất quyết định đến sự làm việc ổn định của hệ thống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án: Thiết kế mạch nguồn một chiều ổn áp có điện áp ra thay đổi (0 ÷ 15V)3A MỤC LỤC Trang Mở đầu Phần I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I. Khái niệm chung về nguồn một chiều II. Biến áp và chỉnh lưu III. Lọc các thành phần xoay chiều của dòng điện ra tải IV. Ổn định điện áp Phần II: THIẾT KẾ NGUỒN MỘT CHIỀU ỔN ÁP CÓ ĐIỆN ÁP RA THAY ĐỔI (0 ÷ 15V) 3A I. Sơ đồ khối của khối nguồn II. Lựa chọn phương án thiết kế Phần III: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ LẮP RÁP MẠCH THỰC TẾ I. Tính toán thông số cho từng khối mạch II. Lắp ráp mạch thực tế Kết luận Tài liệu tham khảo Trương Văn Quyết Đồ Án 1 MSSV: 0851010060 Mở đầu Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong hầu hết trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội cũng như trong đời sống. Trong tất cả các thiết bị điện tử vấn đề nguồn cung cấp là một trong những vấn đề quan trọng nhất quyết định đến sự làm việc ổn định của hệ thống. Hầu hết các thiết bị điện tử đều sử dụng các nguồn điện một chiều được ổn áp với độ chính xác và ổn định cao. Hiện nay kỹ thuật chế tạo các nguồn điện ổn áp cũng đang là một khía cạnh đang được nghiên cứu phát triển với mục đích tạo ra các khối nguồn có công suất lớn, độ ổn định, chính xác cao, kích thước nhỏ (các nguồn xung). Từ tầm quan trọng trong ứng dụng thực tế của nguồn điện một chiều ổn áp và dựa vào những kiến thức được học cũng như tự tìm hiểu, em đã chọn đề tài: “Thiết kế mạch nguồn một chiều ổn áp có điện áp ra thay đổi (0 ÷ 15V) 3A” để qua đó tìm hiểu kĩ hơn về nguyên lí hoạt động của các mạch nguồn đồng thời củng cố thêm kĩ năng trong thiết kế các mạch điện tương tự. Trong quá trình thực hiện đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Th.s Võ Đình Tùng đã tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đề tài này. Do khả năng kiến thức bản thân còn hạn chế, đề tài chắc chắn sẽ không tránh những thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Sinh viên thực hiện Trương Văn Quyết Thiết kế mạch nguôn DC ổn áp có điện áp ra thay đổi 0-15v, 3A 2 Trương Văn Quyết Đồ Án 1 MSSV: 0851010060 PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NGUỒN MỘT CHIỀU Nguồn một chiều có nhiệm vụ cung cấp năng lượng một chiều cho các mạch và các thiết bị điện tử hoạt động. Năng lượng một chiều của nó tổng quát được lấy từ nguồn xoay chiều của lưới điện thông qua một quá trình biến đổi được thực hiện trong nguồn một chiều. Yêu cầu đối với loại nguồn này là điện áp ra ít phụ thuộc vào điện áp mạng, của tại và nhiệt độ. Để đạt được yêu cầu đó cần phải dùng các mạch ổn định (ổn áp, ổn dòng). Các mạch cấp nguồn cổ điển thường dùng biến áp, nên kích thước và trọng lượng của nó khá lớn. Ngày nay người ta có xu hướng dùng các mạch cấp nguồn không có biến áp. Sơ đồ khối của một bộ nguồn hoàn chỉnh được biểu diễn như sau: IT æn ¸p mét  U1 ~ U2 ~ M¹ch chØnh  UT UO1 UO2 chiÒu Bé läc BiÕn ¸p l­u  (æn dßng) RT Hình 1.1: Sơ đồ khối của một bộ nguồn hoàn chỉnh Chức năng của các khối như sau: Thiết kế mạch nguôn DC ổn áp có điện áp ra thay đổi 0-15v, 3A 3 Trương Văn Quyết Đồ Án 1 MSSV: 0851010060 - Biến áp để biến đổi điện áp xoay chiều U1 thành điện áp xoay chiều U2 có giá trị thích hợp với yêu cầu. Trong một số trường hợp có thể dùng trực tiếp U1 mà không cần biến áp. - Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ chuyển điện áp xoay chiều U2 thành điện áp một chiều không bằng phẳng UT (có giá trị thay đổi nhấp nhô). Sự thay đổi này phụ thuộc vào từng dạng mạch chỉnh lưu. - Bộ lọc có nhiệm vụ san bằng điện áp một chiều dập mạch UT thành điện áp một chiều UO1 ít nhấp nhô hơn. - Bộ ổn áp một chiều (ổn dòng) có nhiệm vụ ổn định điện áp (dòng điện) ở đầu ra của nó UO2 (IT) khi UO1 thay đổi theo sự mất ổn định của UO1 hay IT . Trong nhiều trường hợp nếu không có yêu cầu cao thì không cần bộ ổn áp hay ổn dòng một chiều. Tùy theo điều kiện và yêu cầu cụ thể mà bộ chỉnh lưu có thể mắc theo những sơ đồ khác nhau và dùng các van chỉnh khác nhau. Bộ chỉnh lưu công suất vừa và lớn thường dùng mạch chỉnh lưu ba pha. Dưới đây chúng ta sẽ đi khảo sát từng khối nêu trên trong bộ nguồn một chiều. II. BIẾN ÁP NGUỒN VÀ CHỈNH LƯU 1. Biến áp nguồn Biến áp nguồn làm nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều của mạng điện thành điện áp xoay chiều có trị số cần thiết đối với mạch chỉnh lưu và ngăn cách mạch chỉnh lưu với mạng điện xoay chiều về một chiều: Hình 1.2: Biến áp nguồn 2. Chỉnh lưu Thiết kế mạch nguôn DC ổn áp có điện áp ra thay đổi 0-15v, 3A 4 Trương Văn Quyết Đồ Án 1 MSSV: 0851010060 Các phần tử tích cực dùng để chỉnh lưu là các phần tử có đặc tuyến Volt - Ampe không đối xứng sao cho dòng điện đi qua nó chỉ đi qua nó chỉ đi qua một chiều. Người ta thường dùng chỉnh lưu Silic, để có công suất nhỏ hoặc trung bình cũng có thể dùng chỉnh lưu Selen. Để có công suất ra lớn (>100W) và có thể điều chỉnh điện áp ra tùy ý, người ta dùng Thyristor để ...