Chuyên trang thực hành điện tử, sửa chữa điện tử gia dụng, tự học điện tử!!: NHỮNG MẠCH NGUỒN ỔN ÁP MỘT CHIỀU ĐƠN GIẢN

Chào tất cả những độc giả trung thành với chuyên mục " HỌC ĐỂ LÀM" của chúng tôi. Đã mấy hôm nay tôi không có thời gian biên soạn viết bài mới bởi tôi có quá nhiều máy móc của khách hàng đang đợi tôi sửa chữa. Để trở thành một người kỹ thuật viên điện tử bạn cần phải biết rõ nguyên lý hoạt động cũng như cấu tạo của những mạch nguồn ổn áp một chiều. Những mạch này có nhiệm vụ biến đổi từ một điện áp một chiều này sang nhiều cấp điện áp một chiều khác nhau để cung cấp năng lượng điện cho các mạch điện khác hoạt động. Trong một bếp từ thông thường có hai nguồn chính là 5V và 18V, trong nồi cơm điện tử cũng có hai nguồn chính là 5V và 12V, trong quạt phun sương thì có 3 nguồn chính là 5V, 12V và 40V ...nói chung trong một thiết bị điện tử thường có nhiều nguồn điện áp khác nhau. Dưới đây tôi sẽ đưa ra một số mạch nguồn ổn áp một chiều đơn giản và phổ biến trong hầu hết các thiết bị điện tử. Tôi cũng xin nhắc lại là trong một mạch nguồn ổn áp một chiều ta cần phải biết điện áp đầu vào Vin, điện áp đầu ra Vout, và dòng điện tối đa mà bộ nguồn có thể cung cấp cho tải tiêu thụ Iout_max

1) Nguồn ổn áp một chiều sử dụng IC ổn áp họ 78xx

IC họ 78xx là một IC có 3 chân có nhiệm vụ tạo ra nguồn ổn áp một chiều mong muốn từ một điện áp một chiều cho trước. IC họ 78xx chỉ hoạt động ổn định ở điện áp đầu vào Vin<40V với điều kiện Vin>Vout khoảng 2V, dòng điện tối đa của mạch này là 1A. Với kiểu IC 78xx thì xx có nghĩa là điện áp đầu ra cần ổn áp Vout. Ví dụ IC7805 có nghĩa là điện áp đầu ra của nó là 5V.

MẠCH NGUỒN ỔN ÁP MỘT CHIỀU SỬ DỤNG IC HỌ 78XX

Với sơ đồ trên thì cách mắc ic 78xx rất đơn giản với chân giữa mắc vào mass, chân số 1 mắc với điện áp vào Vin, chân số 3 là chân điện áp ra Vout mắc với tải tiêu thụ.

Bài toán thực tế: Có một thiết bị sử dụng điện áp 5V với công suất tiêu thụ là 3W, trong khí đó chúng ta chỉ có acquy 12V. Làm cách nào để dùng điện ắc quy từ ắc quy đó nuôi thiết bị này???
Trước hết ta tính dòng tải tiêu thụ của thiết bị Itai = P/U =3/5= 0,6(A)
Với dòng tiêu thụ của tải là 0.6A<1A ta sẽ sử dụng IC ổn áp họ 78xx với IC cụ thể là 7805 vì yêu cầu điện áp ra là 5V.

Các biến thể của họ 78xx: Họ IC 78xx chỉ sử dụng với điện áp dương, còn để tạo ra điện áp âm chẳng hạn -5V thì người ta sử dụng ic họ 79xx. Với kiểu IC này cũng có 3 chân và hoạt động tương tự IC78xx chỉ có điều là Vin<0V và Vout <0V
Với những tải có dòng tiêu thụ nhỏ mà cần những linh kiện bé thì người ta không dùng 78xx mà dùng 78Lxx với dòng tối ta có thể cung cấp cho tải tiêu thụ là 100mA.

2) Nguồn ổn áp sử dụng IC LM317

IC LM317 là một IC ổn áp có 3 chân. Về hình dáng bên ngoài nó khá giống IC họ 78xx. Đây là một IC nguồn ổn áp tuyến tính khá phổ biến trong các thiết bị điện tử. Với IC họ 78xx có ưu điểm là dễ mắc, dễ đấu nối và thiết kế thì IC LM317 lại thể hiện ưu điểm bởi tính điều chỉnh được điện áp đầu ra nhờ phối hợp với các điện trở mắc ngoài. Khi sử dụng IC này cần chú ý điện áp đầu vào Vin<40V, dòng tải tối đa có thể cung cấp là 1.5A, điện áp đầu ra có thể điều chỉnh nhờ biến trở mắc ngoài với Vout biến đổi từ 1.2-->37V.

MẠCH ỔN ÁP SỬ DỤNG IC LM317

Như hình trên chúng ta thấy rằng IC LM317 có 3 chân lần lượt là :
Chân 1: Chân lấy điện áp hổi tiếp từ chân 2 để điều chỉnh điện áp mong muốn
Chân 2: Chân cho điện áp ra Vout cung cấp cho tải tiêu thụ
Chân 3: Chân cung cấp điện áp vào Vin

Công thức tính điện áp ra : Vout= 1.25x(1+R2/R1)
Khi thay R1 bằng một biến trở (điện trở có thể thay đổi được giá trị) thì ta cũng sẽ thay đổi được Vout khi xoay biến trở đó.

Với những tải có dòng tiêu thụ >0.5A cần mắc thêm tản nhiệt vào thân IC để làm mát.

Các đặc tính nổi bật của IC này:
- Bảo vệ quá nhiệt bên trong IC
- Bảo vệ quá dòng
- Giữ dòng điện ổn định kể cả khi nhiệt độ thay đổi
- Điện áp đầu ra có thể điều chỉnh được từ 1.2 đến 37V
- Gọn nhẹ, khá dễ thiết kế và tính toán.

Vậy là tôi đã trình bày xong hai mạch nguồn ổn áp một chiều được sử dụng phổ biến nhất trong các thiết bị điện tử. Nếu bạn cảm thấy hữu ích thì hãy like và chia sẻ cho cộng đồng.Chúc các bạn thành công và thỏa mãn niềm đam mê yêu thích kỹ thuật của mình
Các bài viết khác về sửa chữa thiết bị điện tử gia dụng các bạn có thể tham khảo dưới đây!