Nguyên lý làm việc và giới thiệu đơn giản về nguồn điện ổn định điện áp DC
Sơ đồ khối mạch điển hình của nguồn điện điều chỉnh DC loại nối tiếp bóng bán dẫn được hiển thị trong Hình. Nó bao gồm mạch lọc chỉnh lưu, mạch điều chỉnh điện áp loại nối tiếp, nguồn điện phụ và mạch bảo vệ.
Mạch lọc chỉnh lưu bao gồm máy biến áp nguồn, mạch chỉnh lưu và mạch lọc. Mạch bán dẫn thường sử dụng nguồn điện DC 6V, 12V, 18V, 24V, 30V và các giá trị điện áp định mức khác, trong khi điện áp lưới nói chung là 220V AC, để biến điện áp xoay chiều của lưới thành điện áp DC cần thiết, trước hết thông qua máy biến áp nguồn hạ áp, sau đó qua mạch chỉnh lưu sẽ biến thành một dòng điện xoay chiều AC DC, do điện áp được chỉnh lưu còn có một thành phần AC lớn phải được mạch lọc lọc, thành phần này sẽ được lọc bằng mạch chỉnh lưu. Điện áp chỉnh lưu có thành phần AC lớn, phải được lọc bằng mạch lọc để có được điện áp DC mượt mà hơn.
Sau mạch lọc sau điện áp DC, mặc dù xung nhỏ nhưng giá trị điện áp vẫn không ổn định, nguyên nhân chính ở ba khía cạnh: Thứ nhất, điện áp lưới điện xoay chiều thường dao động khoảng ± 10%, và do đó sẽ gây ra điện áp DC đầu ra của bộ chỉnh lưu cũng dao động khoảng ± 10%; Thứ hai, mạch lọc chỉnh lưu có điện trở trong, khi dòng điện tải thay đổi điện trở trong đến điện áp hạ cánh cũng sẽ thay đổi, do đó điện áp DC đầu ra cũng thay đổi; Thứ ba, trong mạch điều chỉnh chỉnh lưu, do sử dụng các đặc tính của thiết bị bán dẫn thay đổi theo nhiệt độ môi trường nên cũng khiến điện áp đầu ra không ổn định.
Mạch điều chỉnh điện áp có thể giữ cho điện áp DC đầu ra ổn định để không thay đổi khi điện áp lưới, tải hoặc nhiệt độ thay đổi. Mạch điều chỉnh điện áp loại nối tiếp bao gồm liên kết điều chỉnh, mạch khuếch đại so sánh, mạch lấy mẫu, điện áp tham chiếu và các bộ phận khác. Ống điều chỉnh trong khâu điều chỉnh được mắc nối tiếp giữa mạch lọc và tải nên gọi là mạch ổn áp kiểu nối tiếp. Ống điều chỉnh tương đương với một điện trở thay đổi, nếu điện áp đầu ra tăng thì giá trị điện trở cũng tăng tương ứng, làm cho điện áp đầu ra giảm xuống; Ngược lại, nếu điện áp đầu ra giảm thì giá trị điện trở cũng giảm theo, do đó điện áp đầu ra tăng. Điều này điều chỉnh điện áp đầu ra để giữ cho nó không đổi, bạn có thể đạt được mục đích điều chỉnh điện áp.
Mạch lấy mẫu sử dụng phương pháp chia điện trở để lấy mẫu sự thay đổi điện áp đầu ra theo một tỷ lệ nhất định đối với tín hiệu lấy mẫu. Điện áp tham chiếu là điện áp tham chiếu ổn định và tiêu chuẩn. Tín hiệu lấy mẫu và điện áp tham chiếu đồng thời được thêm vào mạch khuếch đại so sánh để so sánh, sau đó khuếch đại sự khác biệt giữa hai tín hiệu, với điện áp khuếch đại để điều khiển đế của ống điều chỉnh được đưa vào dòng điện, từ đó thay đổi DC bên trong của bộ điều chỉnh điện trở, điều chỉnh ổn định điện áp đầu ra. Để nâng cao hiệu suất của bộ điều chỉnh, mạch khuếch đại so sánh thường sử dụng bộ khuếch đại vi sai hai tầng, khuếch đại lớn hơn, khả năng điều khiển mạnh hơn, tiếp theo là mạch khuếch đại so sánh cũng yêu cầu độ lệch 0 nhỏ, ổn định nhiệt độ tốt.
Mạch lọc chỉnh lưu ở trên và mạch ổn áp loại nối tiếp kết hợp với nhau, còn được gọi là nguồn điện chính. Nguyên lý điều chỉnh điện áp là: nếu điện áp đầu ra tăng do điện áp lưới hoặc tải thay đổi thì điện áp lấy mẫu do mạch lấy mẫu tạo ra cũng tăng, khi đó điện áp lấy mẫu lớn hơn điện áp tham chiếu, chênh lệch được khuếch đại bởi bộ khuếch đại so sánh. mạch, sau khi liên kết điều chỉnh sao cho điều chỉnh điện áp tiếp giáp cực phát của ống, dòng cơ sở giảm, điều chỉnh điện trở DC của ống tăng, điện áp rơi của ống tăng, do đó làm cho điện áp đầu ra Giảm điện áp đầu ra để duy trì sự ổn định của điện áp đầu ra. Tương tự, khi điện áp đầu ra giảm, thông qua một quá trình tương tự, điện trở trong DC của ống điều chỉnh giảm, điện áp rơi trên ống của nó giảm, cũng sẽ làm cho điện áp đầu ra quay trở lại, do đó về cơ bản không thay đổi.
