Nguồn cung cấp một chiều - TS.Nguyễn Quốc Cường

Chia sẻ: Đỗ Thúy Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

94
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng môn điện tử tương tự của thầy Nguyễn Quốc Cường gồm các nội dung cơ bản sau ổn áp một chiều tuyến tính, ổn áp một chiều switching. Tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành điện tử viễn thông.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nguồn cung cấp một chiều - TS.Nguyễn Quốc Cường

Ngu n cung c p m t chi u TS. Nguy n Qu c Cư ng B.m: K thu t o & Tin h c công nghi p 1 N i dung • Gi i thi u • n áp m t chi u tuy n tính • n áp m t chi u switching • M t s IC n áp Ngu n cung c p m t chi u 2 Nguy n Qu c Cư ng
Tài li u tham kh o • “Fundamentals of analog circuits” – Thomas Floyd & David Buchla, 2nd edition, Prentice Hall, 2006, (chapter 11) Ngu n cung c p m t chi u 3 Nguy n Qu c Cư ng Gi i thi u • Ngu n n áp m t chi u – Ngu n cung c p cho các h th ng i n t (op-amp, transistor,…) – Ngu n chu n cung c p cho các h th ng c m bi n – … • Ngu n n áp dc ư c chia làm 2 ki u – Ngu n n áp tuy n tính – Ngu n n áp switching Ngu n cung c p m t chi u 4 Nguy n Qu c Cư ng
H s n áp • Ngu n n áp dc – u vào thư ng là i n áp dc thay bi n i nhi u (m ch ch nh lưu + l c) – u ra là i n áp dc n nh ( n áp i v i s thay ic a input và t i) • H s n áp: c trưng cho kh năng n áp c a ngu n khi ngu n input ho c t i thay i – n áp i v i input – n áp iv it i Ngu n cung c p m t chi u 5 Nguy n Qu c Cư ng n áp khi u vào thay i • H s n áp i v i s thay i c a input (Line regulation): c trưng cho kh năng n áp c a ngu n khi tín hi u u vào thay i • Có hai ki u nh nghĩa thư ng ư c tính là mV/V thư ng ư c tính là %/mV ho c %/V Ngu n cung c p m t chi u 6 Nguy n Qu c Cư ng
n áp khi t i thay i (1) • H s n áp i v i s thay i c a t i (Load regulation): c trưng cho kh năng n áp c a ngu n khi có s thay i c a t i • Có nhi u cách bi u di n khác nhau c a load regulation trong các datasheet – Thông qua nh nghĩa ơn v tính là % VNL : i n áp output khi dòng t i là minimum (no load) VFL : i n áp output khi dòng t i là maximum (full load) Lý tư ng load regulation = 0% Ngu n cung c p m t chi u 7 Nguy n Qu c Cư ng n áp khi t i thay i (2) – Thông qua i n tr ra c a n ch ROUT VNL : i n áp ouptut khi không t i VTH: i n áp tương ương trong bi n i Thevenin ROUT: i n tr ra c a m ch Ngu n cung c p m t chi u 8 Nguy n Qu c Cư ng
n áp khi t i thay i (3) – Trong m t s datasheet có th ưa ra h s %/mA – Ví d 0.01%/mA ư c hi u là khi t i thay i (tăng ho c gi m) 1mA thì i n áp thay i 0.01% Ngu n cung c p m t chi u 9 Nguy n Qu c Cư ng Ví d 1 • Ngu n n áp dc có: – i n áp khi không t i (IL = 0) = 12.1V – i n áp khi y t i (IL = 200mA) = 12V • Tính h s Load regulation • Tính i n tr ra c a m ch khi không t i • áp án: 0.083% (ho c 0.0042%/mA), 0.5 Ohm Ngu n cung c p m t chi u 10 Nguy n Qu c Cư ng
n áp tuy n tính • n áp tuy n tính ki u n i ti p • n áp tuy n tính ki u song song Ngu n cung c p m t chi u 11 Nguy n Qu c Cư ng n áp tuy n tính ki u n i ti p ph n t i u khi n m c “series” v i t i Series voltage fegulator Ngu n cung c p m t chi u 12 Nguy n Qu c Cư ng
i n áp chu n • Kh năng n áp c a output ph thu c r t nhi u vào ph n t t o i n áp chu n • Các ph n t i n áp chu n c n mb o – Ít ph thu c vào nhi t – Thay i ít khi linh ki n b già hóa • M t s ph n t n áp – Diode zener (vài Volt, ch t lư ng th p) – i n áp cao IC n áp (LM339 n áp 10V) Ngu n cung c p m t chi u 13 Nguy n Qu c Cư ng Ho t ng c a n áp n i ti p Ngu n cung c p m t chi u 14 Nguy n Qu c Cư ng
Ho t ng c a n áp n i ti p khi VIN ho c RL gi m VOUT tăng l i VE tăng tăng VOUT gi m (VRE–Vsample ) tăng Vsample gi m Ngu n cung c p m t chi u 15 Nguy n Qu c Cư ng Ho t ng c a n áp n i ti p khi VIN ho c RL tăng VOUT gi m l i VE gi m gi m VOUT tăng (VRE–Vsample ) gi m Vsample tăng Ngu n cung c p m t chi u 16 Nguy n Qu c Cư ng
Ví d 2 • Tính i n áp VB c a Q1 áp án: 10.9V Ngu n cung c p m t chi u 17 Nguy n Qu c Cư ng B o v quá t i VBE c a Q2 không “vư t” quá 0.7V Ngu n cung c p m t chi u 18 Nguy n Qu c Cư ng
M ch n áp tuy n tính song song ph n t i u khi n m c “shunt” v i t i shunt voltage regulator Ngu n cung c p m t chi u 19 Nguy n Qu c Cư ng Ho t ng cu n áp ki u song song (1) Ngu n cung c p m t chi u 20 Nguy n Qu c Cư ng
… khi VIN ho c RL gi m (Vsample-VREF) gi m Ngu n cung c p m t chi u 21 Nguy n Qu c Cư ng … khi VIN ho c RL tăng (Vsample-VREF) tăng Ngu n cung c p m t chi u 22 Nguy n Qu c Cư ng
Ho t ng cu n áp ki u song song (2) • N u VOUT và IL không i, khi VIN thay i, dòng IS thay i • N u VIN và VOUT không i, khi IL thay i, dòng IS thay i Ngu n cung c p m t chi u 23 Nguy n Qu c Cư ng • Hi u su t c a n áp ki u song song kém h n ki u n i ti p do luôn c n duy trì dòng IS “ l n” có th bù l i s thay i c a VI và IL. Tuy nhiên dòng ng n m ch (khi VOUT = 0)thì luôn ư c m b o b ng Ngu n cung c p m t chi u 24 Nguy n Qu c Cư ng
Ví d 3 • Tính công su t tiêu t n l n nh t trên R1 áp án: PR1 = max khi VOUT = 0 (ng n m ch) PR1max = 7.1W Ngu n cung c p m t chi u 25 Nguy n Qu c Cư ng Ngu n n áp switching • Ngu n n áp tuy n tính (ki u shunt hay series) có hi u su t th p do “control element” là các transistor luôn ph i làm vi c trong ch tích c c công su t t n hao l n khi dòng ra t i l n • Ngu n n áp “switching” các ph n t i u khi n làm vi c ch on/off do ó công su t t n hao th p cho dong t i l n và hi u su t cao hơn m ch tuy n tính • Có ba ki u cơ b n – step-down – step-up – voltage-inverter Ngu n cung c p m t chi u 26 Nguy n Qu c Cư ng
n áp ki u step-down • i n áp output luôn nh hơn i n áp input l c i n áp on/off Ngu n cung c p m t chi u 27 Nguy n Qu c Cư ng Ho t ng c a m ch n áp ki u step-down S ph thu c c a VOUT vào ton và toff Ngu n cung c p m t chi u 28 Nguy n Qu c Cư ng
… khi VOUT có xu hư ng gi m Ngu n cung c p m t chi u 29 Nguy n Qu c Cư ng …khi VOUT có xu hư ng tăng Ngu n cung c p m t chi u 30 Nguy n Qu c Cư ng
n áp ki u step-up • i n áp output luôn l n hơn i n áp input Ngu n cung c p m t chi u 31 Nguy n Qu c Cư ng … khi Q1 on D1 off L tích năng lư ng Ngu n cung c p m t chi u 32 Nguy n Qu c Cư ng
… khi Q1 off L gi i phóng năng lư ng Ngu n cung c p m t chi u 33 Nguy n Qu c Cư ng Volatge-inverter • i n áp output ngư c d u v i i n áp input Ngu n cung c p m t chi u 34 Nguy n Qu c Cư ng
… khi Q1 on D1 off Ngu n cung c p m t chi u 35 Nguy n Qu c Cư ng … khi Q1 off VL od u t C n p i n áp âm D1 on Ngu n cung c p m t chi u 36 Nguy n Qu c Cư ng
M t s IC n áp • n áp tuy n tính – 78xx, 79xx – LM317, LM337 • n áp switching – 78S40 Ngu n cung c p m t chi u 37 Nguy n Qu c Cư ng IC n áp 78xx Ngu n cung c p m t chi u 38 Nguy n Qu c Cư ng
Ngu n cung c p m t chi u 39 Nguy n Qu c Cư ng IC 79xx Ngu n cung c p m t chi u 40 Nguy n Qu c Cư ng