Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 55
I.SƠ ĐỒ KHỐI CỦA BỘ NGUỒN: CHỈNH LƯU
CẦU VÀ LỌC

i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C

.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 56
-KHỐI CHỈNH LƯU CẦU VÀ LỌC: Dùng để biến đổi điện xoay
chiều thành điện năng một chiều và làm phẳng điện áp hay dòng điện một
chiều ở ngỏ ra chỉnh lưu.
-DAO ĐỘNG SÓNG VUÔNG : Dùng để biến đổi điện áp DC thành
điện áp AC tần số cao.
-BIẾN ÁP XUNG: Dùng để cảm ứng điện áp AC sơ cấp sang thứ cấp
theo tỉ số dòng dây giữa cuộn sơ cấp và các cuộn dây thứ cấp.
-CHỈNH LƯU VÀ LỌC: Chỉnh lưu điện áp xoay chiều tần số cao ra
điện áp một chiều và được lọc phẳng để tạo ra các mức điện áp ngõ ra.
-KHỐI BẢO VỆ QUÁ DÒNG: Dùng để tắt bộ dao động khi có hiện
tượng quá dòng.
-KHỐI BẢO VỆ QUÁ ÁP : Dùng để tắt dao động khi có hiện tượng
quá áp

II.TÍNH TOÁN , THIẾT KẾ BIẾN ÁP XUNG :
-Yêu cầu thiết kế :
-Công suất ra :
P
out
= 5.10 + ( 15.3 )2=140W
-Như vậy công suất ra của bộ nguồn là 140W .Tra bảng ta chọn tần số
dao động f=62KHz
-Từ những phân tích ở chương II , ta đã chọn Half-Bridge converter để
thiết kế nguồn ổn áp xung.
1.Công suất vào:
P
in

n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P

k
.
c
o
m
.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 57
-Vậy ở cả một chu kỳ: V
dc
=V
c1
+V
c2
=154+154=308V ( 94/1 )
 220V:Điện áp DC chỉnh lưu đỉnh :Vdc=(1,41. 220)-2=308V
3.Tính toán số dòng dây sơ cấp :
Ta có

dB
.
Ae
10 . 1)(0.8T/2)- 2/Vdc(
=N
8
p
(2.7/1)
Với T=1/f. với f=62 KHz
Ae=1,11 cm
2

I
rms(p)
= =
308
140
.
79
,
2

Irms(p) = 1.27A
5.Tiết diện dây sơ cấp:
Ta có :
A
tcm
=
Vdc
Po
.
1395
(3.3/1)

Với A
tcm
là tiết diện dây (circular mils)
(1 in
2
=  /4.10
-6
circular mils)

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V

( /4) 10
-6
(258/1)

A
bi
=
6-
ptcm
10.255,0
N
.
A
(7.15/1)
Với A
ti
: tiết diện dây (in
2
)
A
bi
: tiết diện khung (in
2
)
Vậy:
A
bi
=
6
10.255,0

= 0,33 mm
2

Mà A
t
=  d
2
/4
Vậy đường kính dây sơ cấp d = 0,65 mm
6.Số dòng dây thứ cấp:
V(5) = [
T
2.T
1]-
N
N
1)-
2
V
(
on
p
S5dc
(2.2/1)
với N
5S
: số dòng dây thứ cấp (5v)
T
on
= 0,8T / 2

Ta có dòng điện gợn sóng thứ cấp :
I
s(rms)
= 0,632 . I
dc

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d

e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 59
I
dc
: dòng một chiều ngõ ra +5V/10A
I
s(rms)
= 0,632 . 10 = 6,32 A
7.Tiết diện dây thứ cấp:

2

A
sm
= 1,59 mm
2

Mà A
sm
=  d
2
/4 =>d = 1,4 mm
Vậy đường kính dây thứ cấp (5V/10A) : d = 1,4 mm
15V/3A :
Ta có I
s(rms)
= 0,632 . 3 = 1,896 A
A
scm
= 316 . 3 = 948
Tiết diện dây tính bằng in
2

A
sci
= 948 . ( /4) . 10
-6
= 0,000744 in
2


A-5V/10A :
-Cuộn lọc ngỏ ra(Lo)
Lo= 0,5.V0 .T / I0
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u

w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 60
Với V0 = Vdc . Ở ngỏ ra : Vo = 5V
T = 1/f ; f = 62 KHz
Ion = Idc = 10 A
0,5 . 5
=> Lo = = 4 H
10 . 62 . 103
-Tụ lọc ngỏ ra (Co)
Ta có : dI = 2 . I
dc
min

dc
/10
dI = 0,6 A
Điện áp gợn sóng đỉnh : Vr = Ro . dI
Chọn Ro = 0,05  : Điện trở tuong đuong
Vr = 0,05 . 0,6 = 0,03 V
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d

e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 61
80 . 10-6 . di 80 . 10
-6
. 0,6
Co = = = 1600 F
Vr 0,03
Chọn C = 1600 F


với  : độ gợn sóng ( % )
1
C = = 192,45  F
2 3fRC
.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 62

với  = 30 % , f = 50 Hz , R = 100 K
Thực tế ta chọn C = 220 F
V.MẠCH ĐIỀU KHIỂN :
Mạch điều khiển độ rộng xung với tần số cố đònh đuọc xây dựng để
thực hiện việc điều khiển trong bộ nguồn switching. Nó đuọc thiết kế theo
từng khối rời hay đượcc tích hợp trong các IC .
Nếu thiết kế theo từng khối rời thì bộ nguồn sẽ phức tạp, độ chính xác
không cao ,diện tích chiếm chổ lớn . Vì vậy ta chọn IC để khắc phục các
nhược điểm trên.
Có nhiều loại IC điều khiển độ rộng xung như :SG 1524,UC 1846, TL
494, TL 495 Nhưng TL 494 có nhiều trên thò trường, giá thành rẻ, nên ta
chọn IC TL 494.
Mô tả IC TL 494 :
IC TL 494 bao gồm bộ dao động răng cưa tuyến tính với tần số được
xác đònh bởi 2 thành phần bên ngoài là R
T
và C
T

Tần số dao động : f = 1,1 / ( R
T
. C

.
36
R
1
= 62 KHz
Chọn R36 = 18 K
Thay các giá trò vào ta đuọc C36 = 958 pF = 1000 pF
Dòng IC 494 là 10 mA và áp của nó cung cấp cho mạch là 5V
R42 = 5/10 = 0,5 K
Chọn R42 = 1K
Q3 ( C 945 ) và Q4 ( C 945 ) là 2 transistor ở tầng driver :
C 945 có đặc tính kỹ thuật sau :
B
VCBO
= 70 V
B
VCEO
= 70 V
B
VEBO
= 4 V
Tính R18 ,ta có :
R18
V
BQ4
= Vcc
R17 + R18
Khi Q4 dẩn ,ta có V
BQ4
= 0,6 V , Vcc = 5 V

BEQ1
) / I
BQ1

Với V
BEQ1
= 0,2 V =>I
BQ1
= 1 mA
-Thay các giá trò vào ta được : R41 = 4,8 K
-Thực tế chọn R41 = 4,7 K
-Tính tụ liên lạc C5:
Ta có : I
pft
. 0,8 T/2 I
pft
. 0,8 .T/2
C5 = =
dV 10 % . V
CQ1
Với I
pft
= 1,42 A ( tính toán ở phần đầu )
V
CQ1
= 150 V
=> C5 = 0,6 F
Chọn C5 = 1 F
VI.TRANSISTOR NGẮT DẪN :
Vì đây là chế độ Half-Bridge converter nên điện áp nguọc C-E là :