nguồn một chiều cho các thiết bị điện tử, chương 4

Phương pháp ổn áp xung kiểu sơ cấp Mạch hình 2.146 hoạt động như sau: Điện áp lưới được chỉnh lưu trực tiếp bằng một mạch cầu tạo nên nguồn một chiều đối xứng cỡ ± 150V cung cấp cho hai tranzito T1 và T2 được điều khiển theo kiểu đẩy kéo nhờ hai dãy xung điều khiển ngược pha nhau có tần số khoảng 5 ÷ 50 kHz. Các xung điều khiển có độ rộng thay đổi theo quy luật của điện áp sai lệch của điện áp Ura (giống như phương pháp ổn định kiểu thứ cấp đã...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
nguồn một chiều cho các thiết bị điện tử, chương 4Chương 4: Phương pháp ổn áp xung sơ cấp Sơ đồ khối thực hiện phương pháp ổn định sơ cấp cho trên hình 2.146. Hình 2.146: Phương pháp ổn áp xung kiểu sơ cấp Mạch hình 2.146 hoạt động như sau: Điện áp lưới đượcchỉnh lưu trực tiếp bằng một mạch cầu tạo nên nguồn một chiềuđối xứng cỡ ± 150V cung cấp cho hai tranzito T1 và T2 đượcđiều khiển theo kiểu đẩy kéo nhờ hai dãy xung điều khiển ngượcpha nhau có tần số khoảng 5 ÷ 50 kHz. Các xung điều khiển cóđộ rộng thay đổi theo quy luật của điện áp sai lệch của điện ápUra (giống như phương pháp ổn định kiểu thứ cấp đã nói trên).Nhờ T1 và T2 điện áp ± Uo lần lượt được đưa tới 1 biến ápxung và tải thứ cấp của nó qua một mạch chỉnh lưu hai nửa chukỳ, và 1 khâu lọc LC, ta nhận được điện áp ra đã được ổn định.Đặc điểm chính của phương pháp này là ở đây sử dụng biến ápxung làm việc ở tần số cao nên kết cấu gọn và tổn hao nhỏ.Mạch cách ly để phân cách điện thế giữa mạch thứ và sơ cấpbảo vệ khối điều khiển khỏi ảnh hưởng của ổn áp (thường dùngghép biến áp hay ghép option). Điểm lưu ý cuối cùng là trong tất cả các phương pháp đãnêu, có thề thay khóa chuyển mạch tranzito bằng các khóatiristo (xem phần 2.7 tiếp sau). Khi đó, chỉ cần điều chỉnh thờiđiểm xuất hiệu xung điều khiển mở cho tiristo (thay vì điềukhiển độ rộng của xung vuông điều khiển khóa tranzito) nhờcác mạch tạo xung điều khiển thích hợp. 1b – Ổn địnhdòng điện Trong những thiết bị điện tử có độ chính xác, độ ổn địnhcao, ngoài yêu cầu ổn định điện áp ra tải còn có yêu cầu ổn địnhdòng điện qua một mạch tải nào đó. Phần dưới đây đề cập tớimột vài phương pháp ổn dòng.- Để ổn định dòng điện qua một mạch tải (khi điện áp nguồn haykhi trị số tải thay đổi) ta có thể dùng phần tử ổn dòng nhưbarette. Dụng cụ này gồm có một sợi dây sắt hay vônfram đặttrong bóng thủy tinh chứa hiđrô. Khi có đòng điện qua barette,sợi dây được nung nóng làm cho điện trở của nó biến đối. Đặctuyến của barette được vẽ trên hình 2.147a. Khu vực làm việccủa barette là đoạn AB trong đó khi điểm làm việc của barettebiến đổi thì dòng qua nó hầu như không đổi. 2 Hình 2.147: Đặc tuyến V-A và mạch dùng Barette và mạch ổn dòng Hình 2.147b biểu thị mạch điện dùng barette để ổn địnhdòng qua Rt giả sử Uv tăng thì điện trở của B cũng tăng (do nóbị nung nóng hơn), sụt áp trên B tăng bù lại sự tăng của Uvdòng nối tiếp qua B và Rt giữ ổn định. Barette đảm bảo sự ổnđịnh dòng điện với độ chính xác ± 1% khi điện áp nguồn biến đổi± (10-15%) các tham số của phần tử barette là các cặp giá trịđiện áp và dòng ứng với các điểm A, B, C trên hình 2.147a.- Tranzito như một nguồn dòng điện Hlnh 2.148: Mạch ổn dòng dùng tranzito ở chế độ độ không bão hòa Một phương pháp phổ biến hơn để ổn định dòng điện là sửdụng tranzito làm việc ở đoạn nằm ngang của đặc tuyến ra củanó. Khi đó, điện trở vi phân của tranzito khá lớn (là yêu cầu cầnthiết đổi với 1 nguồn dòng gần với lý tưởng) trong khi điện trở1 chiều lại nhỏ. 3 Hình 2.148 đưa ra một mạch ổn dòng đơn giản dùng tranzitomắc theo sơ đồ EC có hồi tiếp âm dòng điện trên RE , điện trở tảiđược mắc nối tiểp với tranzito ở mạch colectơ.• Khi UCE > UCẸ bão hòa, dòng điện mạch ra Ic = Ira ≈ IE gầnnhư không thay đổi cho tới khi tranzito bị bão hòa : 4 UE U - Ira ≈ IE R= E UB =BEO (2-273) RE Điện trở trong của nguồn dòng khi đó được xác đinh bởi dU βRE ri = = 1+ // ) + r + (2-274) ra R R dI rcE (R 1 2 BE E raVí dụ với Ira = 1mA rCE = 100kΩ RE = 5kΩ β = 300 UE = 5V 25mV rBE = β ≈ 300. 1 mA ≈ 7.5kΩ UT I c R1 // R2 = 10kΩta nhận được giá trị nội trởnguồn là ri = 7,6 MΩ• Để tránh ảnh hưởng của R1 // R2 làm giảm ri, R2 đượcthay bằng điôt ổn áp Đ2 để ổn định điện áp UB và có tác dụngbù nhiệt cho UBE (h. 2.148b).• Có thể dùng FET loại thường mở (JFET) làm phần tử ổndòng như trên hình 2.148 c, d khi đó nội trở nguồn dòng đượcxác định bởi : ri = rDS + M.Rs = rDS(1 + SRs) (2-275)với rDS là điện trở máng - nguồn lúc UGS = 0 và S là độ dốc(hồ dẫn) của đặc tính truyền đạt, của FET. Thường giá trị nội trởcủ ...