MỤC LỤC
Trang
Mở đầu
Phần I: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN MỘT CHIỀU
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 ÷5V) 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
Lê Thị Thu Thảo
MSSV: 0850020070 Đồ Án 1
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 .
Từ tầm quan trọng trong ứng dụng thực tế của nguồn điện một chiều ổn

Chức năng của các khối như sau:
- Biến áp để biến đổi điện áp xoay chiều U
1
thành điện áp xoay chiều
U
2
có giá trị thích hợp với yêu cầu.
- Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ chuyển điện áp xoay chiều U
2
thành
điện áp một chiều không bằng phẳng U
T
(có giá trị thay đổi nhấp nhô).
Thiết kế mạch nguồn DC có điện áp ra thay đổi 0-5v, 3A
Bi n ápế
M ch ạ
ch nh l uỉ ư
B l cộ ọ
n áp m t ổ ộ
chi uề
U
1
~ U
2
~ U
T
U
O1
U
O2

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
chỉnh lưu.
Các sơ đồ chỉnh lưu thường gặp là chỉnh lưu nửa chu kỳ, sơ đồ chỉnh
lưu hai nửa chu kỳ, sơ đồ chỉnh lưu cầu mà trong đó sơ đồ chỉnh lưu cầu có
nhiều ưu điểm hơn cả.
Thiết kế mạch nguồn DC có điện áp ra thay đổi 0-5v, 3A 6
Lê Thị Thu Thảo
MSSV: 0850020070 Đồ Án 1
Mạch chỉnh lưu phải có hiệu suất (tỷ số giữa công suất ra và công suất
hữu ích ở đầu vào) cao, ít phụ thuộc vào tải và độ gợn sóng của điện áp ra
nhỏ.
Mạc chỉnh lưu cầu:
Sơ đồ cầu thường được dùng trong trường hợp điện áp xoay chiều tương đối
lớn. Tuy cùng là sơ đồ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ nhưng nó ưu việt hơn sơ đồ
cân bằng ở chỗ cuộn thứ cấp được sử dụng toàn bộ trong hai nửa chu kỳ của
điện áp vào và điện áp ngược đặt lên diode trong trường hợp này chỉ bằng
một nửa điện áp ngược đặt lên trong sơ đồ cân bằng. Điện áp ra cực đại khi
không tải:
nr
UUU
′
−=
2
ˆˆ
2
nghĩa là nhỏ hơn chút ít so với điện áp ra trong sơ đồ
cân bằng, vì ở đây luôn luôn có hai điốt mắc nối tiếp.
Ct R
UrUv

mạch chỉnh lưu có điện áp ra hai cực tính. Đây thực chất là hai mạch chỉnh
lưu cân bằng.
Thiết kế mạch nguồn DC có điện áp ra thay đổi 0-5v, 3A 7
Lê Thị Thu Thảo
MSSV: 0850020070 Đồ Án 1
Ct R
+Ur
Uv
Ct R
-Ur
Hình 1.4: Chỉnh lưu điện áp ra hai cực tính
III. LỌC CÁC THÀNH PHẦN XOAY CHIỀU CỦA DÒNG ĐIỆN RA TẢI
Trong các mạch chỉnh lưu nói trên điện áp hay dòng điện ra tải tuy có
cực tính không đổi, nhưng các giá trị của chúng thay đổi theo thời gian một
cách chu kỳ, gọi là sự đập mạch (gợn sóng) của điện áp hay dòng điện sau
chỉnh lưu.
Một cách tổng quát khi tải thuần trở, dòng điện tổng hợp ra tải là:
∑∑
∞
=
∞
=
++=
11
0
cossin
n
n
n
nt

I
tăng
gấp đôi so với mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ, thành phần sóng hài cơ bản (n=1)
bị triệt tiêu, chỉ còn các sóng hài bậc từ n = 2 trở lên. Vì vậy mạch chỉnh lưu
hai nửa chu kỳ đã có tác dụng lọc bớt sóng hài.
Người ta định nghĩa hệ số đập mạch K
P
của bộ lọc:
Thiết kế mạch nguồn DC có điện áp ra thay đổi 0-5v, 3A
K
p
=
Biên độ sóng hài lớn nhất của i
t
(hay u
t
)
Giá trị trung bình của i
t
(hay u
t
)
8
Lê Thị Thu Thảo
MSSV: 0850020070 Đồ Án 1
K
P
càng nhỏ thì chất lượng của bộ lọc càng cao.
Người ta đã tính toán rằng khi chỉnh lưu nửa chu kỳ K
P

đến vài nghìn
F
µ
(tụ hóa).
2. Lọc bằng cuộn cảm L
Mạch lọc bằng cuộn cảm L được biểu diễn như sau
Rt Ur
L
Hình 1.6: Lọc bằng cuộn cảm
Thiết kế mạch nguồn DC có điện áp ra thay đổi 0-5v, 3A 9
Lê Thị Thu Thảo
MSSV: 0850020070 Đồ Án 1
Cuộn cảm L được mắc nối tiếp với tải R
t
nên khi dòng điện i
t
ra tải biến
thiên đập mạch, trong cuộn L sẽ xuất hiện sức điện động tự cảm chống lại. Do
đó làm giảm các sóng hài (nhất là các sóng hài bậc cao). Về mặt điện kháng,
các sóng hài bạc n có tần số càng cao sẽ bị cuộn cảm L chặn càng nhiều. Do
đó dòng điện ra tải chỉ có thành phần một chiều
0
I
và một lượng nhỏ sóng
hài. Đó chính là tác dụng lọc của cuộn L.
Hệ số đập mạch của bộ lọc dùng cuộn L là:
L
R
K
t

Hình 1.8: Lọc hình
π
Trong một số trường hợp để tiết kiệm và giảm kích thước, trọng lượng
của bộ lọc ta có thể thay cuộn cảm L bằng R trong mắt lọc hình L ngược hay
hình
π
. Lúc đó R gây sụt áp cả thành phần một chiều trên nó dẫn tới hiệu
suất và chất lượng của bộ lọc thấp hơn dùng cuộn L. Thường người ta chọn
giá trị R sụt áp một chiều trên nó bằng (10 - 20)%U
0
khoảng vài
Ω
đến vài
Ω
k
.
4. Bộ lọc cộng hưởng
Hình 1.9.a biểu diễn bộ lọc cộng hưởng dùng mạch cộng hưởng song
song L
k
C
k
mắc nối tiếp với tải R
t
nhờ vậy sẽ chặn sóng hài có tần số bằng tần
số cộng hưởng của nó. Ngoài ra tụ C
1
còn có tác dụng lọc thêm.
Rt
L