Nguồn tuyến tính tích hợp

  o       Họ IC Ổn áp 78xx

Họ IC Ổn áp 78xx là loại IC có 3 chân với chức năng của từng chân như sau:

Chân 1: Nguồn vào cung cấp cho IC;

Chân 2: Cực âm chung cho cả nguồn vào và ra;

Chân 3: Điện áp ra đã được ổn định cấp cho tải.

§        Mạch nguồn đơn cực – dương

Mạch ổn định tích hợp đơn giản nhất là sử dụng một IC 7805 như hình bên đây: Nếu điện áp vào lớn hơn 5V (và giả sử R₂ = 0) thì Điện áp ra luôn được giữ ở mức không đổi đúng bằng 5V.

Nếu cần có điện áp ra lớn hơn 5V thì có thể tạo mạch phân áp R₁R₂ để có thể nâng điện áp ra theo tỷ lệ dưới đây:

V_Out = 5V.R₂/R₁

Tức là nếu R₂ càng lớn hoặc R₁ càng nhỏ thì điện áp ra sẽ càng lớn. Tuy nhiên, nếu tỷ lệ R₂/R₁ càng lớn quá thì độ ổn định của điện áp ra sẽ càng kém.

Chú ý: Ưu điểm của loại Nguồn Tuyến tính là rất đơn giản về mặt cấu tạo và lắp ráp mạch nhưng nhược điểm là nó phải gánh toàn bộ ‘điện áp dư’ sao cho thỏa mãn hệ thức dưới đây:

V_Out = V_In – V_S

Trong đó: V_s được gọi là điện áp dư mà bộ nguồn tuyến tính phải gánh.

Vì thế, Nguồn Tuyến tính có hai nhược điểm lớn là vừa phải gánh toàn bộ điện áp dư của Nguồn cung cấp V_In tạo ra nên nếu điện áp dư càng lớn thì hiệu suất nguồn càng thấp và chính thế nếu điện áp dư càng lớn thì Bộ nguồn Tuyến tính sẽ phải tỏa nhiệt càng nhiều tức là sẽ rất nóng và dễ bị cháy hỏng nếu vượt quá nhiệt độ chịu đựng cho phép của các linh kiện.

§        Mạch nguồn lưỡng cực âm – dương

Mạch nguồn dưới đây sử dụng một biến áp ra có 2 nửa cuộn thứ cấp được cuốn đối xứng để tạo ra hai điện áp xung đối sao cho sau khi được chỉnh lưu sẽ tạo ra 2 nguồn âm và dương đối xứng nhau là ± 24V. Sau đó, đường nguồn dương sẽ được ổn định bằng IC ổn áp 7815 để tạo ra + 15V và đường nguồn âm sẽ được ổn áp bằng 7915 để tạo ra điện áp – 15V.

Bên cạnh đây là hình dạng bên ngoài và thứ tự cùng chắc năng của các chân IC Ổn áp thuộc họ 78xx (từ 7805 đến 7824…): Học 78xx về mặt lý thuyết có thể cho phép cung cấp được dòng tải tối đa là 1,5A nhưng trên thực tế các loại 78xx được bán phổ biến trên Thị trường hiện nay chỉ cho phép cịu tải tối đa 0,5A.

Điện áp vào tối đa cho phép không vượt quá 40V.

Trên thực tế, để đảm bảo được hiệu suất nguồn cao nhất, nên chọn điện áp tối đa không vượt quá 2 lần giá trị điện áp ra. Ví dụ, điện áp ra cho tải yêu cầu là 5V thì điện áp vào được xác định biến thiên trong khoảng 7V đến 10V là có thể đảm bảo khả năng ổn định tốt nhất và hiệu quả nguồn cao nhất (trong trường hợp điện áp tải yêu càu là 24V thì điện áp vào tối đa không thể vượt quá 40V).

Dưới đây là hình dạng bên ngoài và thứ tự chân cùng chức năng các chan IC Ổn áp thuộc họ IC Ổn áp 79xx (Ổn áp từ 5V đến 24) cho thấy chỉ khác nhau về thứ tự chân, các yêu cầu kỹ thuật khác đều tương tự như đối với 78xx.

Như vậy, để tạo ra một Hệ thống nguồn 2 cực tính đối xứng thì chỉ cần lắp một cặp 78xx và 79xx có cùng điện áp ra như mạch trên đây là được.