LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
1.Yêu cầu :
- Nghiên cứu các mạch ổn áp.
- Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch tương ứng.
2.Nội dung :
Sử dụng các linh kiện :
+ Diot Zener .
+ Transitor .
+ Opamp .
+ Ic723 .
Trong thiết kế mạch ổn áp.

LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay khi nền kinh tế phát triển ,nhu cầu của con người ngày càng tăng , thì
nhu cầu sử dụng điện cũng tăng theo.Chất lượng mạng lưới điện áp khó kiểm soát
và ổn định, chính thế mà tuổi thọ các thiết bị sẽ giảm đi rất nhiều.Mạch điện tử khi
hoạt động phải được bảo vệ an toàn khi có nguồn DC ổn định ,nếu không mạch
hoạt động không còn độ chính xác cao nữa.Do đó có nhiều mạch ổn áp ra đời :
mạch dùng BJT hay IC và cả vi mạch điện tử.Ngày nay các thiết bị điện tử hầu
như không thể thiếu trong mọi gia đình ,và vì thế ngành điện tử phát triển song
song với việc sử dụng chúng cần một nguồn ổn áp cố định là cần thiết.
Đề tài “ ỔN ÁP “ được sự hướng dẫn của thầy Tống Văn On .Có rất nhiều
cách đặt vấn đề , phương pháp nghiên cứu cho đề tài này .Chúng em chỉ nghiên
cứu trên cở sở lý thuyết của mạch ổn áp.

Z
: Diot Zener làm nhiệm vụ ổn áp .
R
i
:điện trở dùng để điều chỉnh sự thay đổi điện áp đầu vào.
R
t
: điện trở tải.
Nguyên lý hoạt động :
Ta có : I
i+
= I
Z
+ I
t
(định luật Kirchhop I).
V
v
= V
Ri
+ V
Z
(định luật Kirchhop II).
Nếu V
v
thay đổi thì dòng I
z
cũng thay đổi nhưng nếu thiết kế sao cho thì
V
z

để D
z
vẫn ổn định V
z
.
Khi dòng tải cực tiểu I
L
= I
Lmin
, dòng qua D
Z
là I
z
< I
max
để D
z
không bị phá
hỏng vì vượt quá công suất tiêu tán cho phép.
Khi hở tải, I
L
=0, nghĩa là lúc đó D
z
tiêu thụ dòng cực đại.Do đó linh kiện ổn áp
D
z
phải gánh hầu như toàn bộ dòng vào trong trường hợp này.

LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp

Lưu ý :Họ IC78 chỉ cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở xuống, khi ráp IC trong
mạch thì U
in
> U
out
từ 3 đến 5V khi đó IC mới phát huy tác dụng.
Ổn áp tuyến tính :có bốn 4 phần chính:
1.”Phần tử chuẩn “ để cung cấp một mức điện áp ra ổn định biết trước .( V
ref
).
2.”Phần tử lấy mẫu” để lấy mẫu điện áp ra.
3. “Phần tử khuếch đại sai biệt” để so sánh mẫu điện áp ra chuẩn và tạo ra tín hiệu
sai biệt.
4.”Phần tử điều khiển” để biến đổi điện áp ra thành điện áp ra mong muốn khi
điều kiện tải thay đổi và được điều khiển bằng tín hiệu sai biệt.
Mặc dù mạch thật sự thay đổi ,nhưng chúng đều có 4 phần tử chính này.

LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp
Hình 5: mô hình ổn áp tuyến tính.
Ta sẽ quan tâm đến hai mô hình :opamp và ic723 :
3.Opamp
Hình 6: Opamp ổn áp
Tác dụng linh kiện :
+ Diot zener :.tạo V
ref
.
+ Transitor : điều khiển dòng ra,phụ thuộc vào sự thay dổi của op-amp.
+ Opamp : khuếch đại sai biệt khi có sự sai lệch ở đầu điện áp ra và điều chỉnh
điện áp V

Đánh giá đầu ra :
+V
out
= V
z
(1+ R
F2
/R
F1
). Luôn mang giá trị dương.
+ I
out
<150mA .
Ưu điểm : rất nhạy với sự thay đổi điện áp ra.

LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp
Hạn chế : I
out
bé , V
out
dương. Mạch ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ.
4. ICs ổn áp:
a.LM723
Hình 7 : IC723
Các thông số kỹ thuật :
• I
out
max 150 mA
• V

nl
-I
fl
)
V
nl
,I
nl
giá trị xác định ở thí nghiệm không tải.

LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp
V
fl
,I
fl
giá trị xác định ở thí nghiệm đủ tải.
Mạch tương đương : IC 723 gồm :
Temperature – compensated reference amplifier : chức năng hạn chế việc thay đổi
giá trị mạch khi nhiệt độ thay đổi,đẻ thực hiện chức năng nay chúng có các
transitor hệ số nhiệt âm,còn diot zener hệ số nhiệt âm,tổng hệ số nhiệt xấp xỉ bằng
không.
Error amplifier : khuếch đại sai lệch .nhờ hai transitor Q
11
,Q
12
.
Series pass transitor : bộ transitor.
Current limiter : dòng giới hạn qua transitor.
IC723 tạo ra một nguồn áp chuẩn V

> V
ref
.
+ I
out
=V
BE
/R4 .
Ưu điểm : tạo ra một nguồn áp chuẩn ổn định ,không phụ thuộc vào sự tăng
giảm của nguồn vào ,và nhiệt dộ .
Hạn chế : các giá trị dòng sử dụng bé , điện áp đầu ra chỉ mang điện áp
dương.
Biên pháp cải tiến :
Đối với dòng I
out
ta mắc thêm các transitor nối tiếp thành hệ Darlington .

LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp
Hình 9: Mạch hoạt động của IC723 + 2N3055
Lưu ý : Khi dòng qua tăng lên đồng nghĩa với việc các transitor tiêu thụ công
suất càng lớn,nhiệt độ càng cao.Vì vậy cần chọn con transitor có bộ tỏa nhiệt
tốt.

LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp
Tạo điện áp V
out
âm :
Hình 10 : Mạch tạo điện áp ra âm.

1. The Art Of Electronics Ocr by Horowitz Hill.
2. http://www.opencircuits.com/The_723_Voltage_Regulator
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_regulator
……

LÊ ĐÌNH TƯỞNG Đồ án môn học
VP07NL Ổn áp