Nguyên lý mạch ổn áp điện một chiều

Nguyên lý mạch ổn áp điện một chiều là một khái niệm đơn giản nhưng rất quan trọng trong các mạch điện tử. Các mạch ổn áp này được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử như mạch điều khiển, thiết bị cá nhân, ti vi, tủ lạnh…

Mạch chỉnh lưu điện xoay chiều

Trong các mạch điện tử của các thiết bị như radio, ti vi mầu, đầu VCD, chúng ta sử dụng nguồn điện một chiều DC ở các mức điện áp khác nhau. Tuy nhiên, ở ngoài các thiết bị này lại cắm trực tiếp vào nguồn điện xoay chiều AC 220V 50Hz. Vì vậy, các thiết bị điện tử cần có một bộ phận để chuyển đổi từ nguồn xoay chiều sang điện áp một chiều. Bộ phận này bao gồm:

  1. Biến áp nguồn: Hạ thế từ 220V xuống các điện áp thấp hơn như 6V, 9V, 12V, 24V.
  2. Mạch chỉnh lưu: Đổi điện AC thành điện DC.
  3. Mạch lọc: Lọc gợn xoay chiều sau chỉnh lưu để có nguồn DC phẳng hơn.
  4. Mạch ổn áp: Giữ một điện áp cố định cung cấp cho tải tiêu thụ.

Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ

Mạch chỉnh lưu bán chu kỳ sử dụng một diode mắc nối tiếp với tải tiêu thụ. Trong chu kỳ dương, diode được phân cực thuận, dòng điện đi qua diode và đi qua tải. Trong chu kỳ âm, diode bị phân cực ngược, do đó không có dòng đi qua tải.

Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ

Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ thường sử dụng 4 diode mắc theo hình cầu (còn gọi là mạch chỉnh lưu cầu). Ở chu kỳ dương, dòng điện đi qua diode D1, qua tải, qua diode D4 về đầu dây âm. Ở chu kỳ âm, điện áp trên cuộn thứ cấp đảo chiều, dòng điện đi qua diode D2, qua tải, qua diode D3 về đầu dây âm. Như vậy, cả hai chu kỳ đều có dòng điện chạy qua tải.

Mạch lọc và mạch chỉnh lưu bội áp

Mạch lọc dùng tụ điện để lọc điện áp sau chỉnh lưu. Nếu không có tụ lọc, điện áp sau chỉnh lưu sẽ có dạng nhấp nhô và không thể sử dụng được trong các mạch điện tử. Trong các mạch nguồn, ta cần lắp thêm các tụ lọc có trị số từ vài trăm µF đến vài ngàn µF vào sau cầu diode chỉnh lưu. Tụ lọc càng lớn thì điện áp đầu ra càng bằng phẳng.

Mạch chỉnh lưu nhân 2 sử dụng hai tụ hoá cùng trị số mắc nối tiếp. Sau đó, đấu 1 đầu của điện áp xoay chiều vào điểm giữa hai tụ để thu được điện áp tăng gấp 2 lần.

Mạch ổn áp cố định

Mạch ổn áp cố định dùng diode Zener để tạo điện áp cố định. Mạch này được sử dụng trong các mạch dò kênh trong ti vi mầu. Điện áp cố định được tạo bằng cách sử dụng điện trở hạn dòng và diode Zener. Khi thiết kế một mạch ổn áp như vậy, ta cần tính toán điện trở hạn dòng sao cho dòng điện ngược qua diode Zener nhỏ hơn dòng mà diode Zener chịu được.

Mạch ổn áp cố định cũng có thể sử dụng transistor hoặc IC ổn áp để tạo điện áp cố định cho tải tiêu thụ.

Mạch ổn áp tuyến tính (có hồi tiếp)

Mạch ổn áp tuyến tính có chức năng cung cấp điện áp một chiều đầu ra không đổi trong trường hợp điện áp đầu vào thay đổi hoặc dòng tiêu thụ của tải thay đổi. Mạch này cũng giúp giảm thiểu hiện tượng gợn xoay chiều và cho điện áp đầu ra có chất lượng tốt.

Nguyên tắc hoạt động của mạch này là mạch lấy mẫu sẽ theo dõi điện áp đầu ra thông qua một cầu phân áp, sau đó tạo ra một điện áp chuẩn. Mạch so sánh sẽ so sánh hai điện áp này để tạo thành điện áp điều khiển. Mạch khuếch đại sửa sai sẽ khuếch đại điện áp điều khiển và điều chỉnh sự hoạt động của đèn công xuất. Kết quả là điện áp đầu ra không thay đổi.

Mạch nguồn Ti vi nội địa Nhật được sử dụng rộng rãi trong nguồn làm việc có thể thay đổi 10%. Điện áp đầu ra luôn luôn cố định.

Trên đây là những điểm cơ bản về nguyên lý mạch ổn áp điện một chiều. Hi vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề này.

FEATURED TOPIC