Ổn áp

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Jump to navigation Jump to search
Ổn áp
7812 voltage regulator.jpg
Ổn áp 7812 đóng gói kiểu TO-220, cho ra +12V
Loại Chủ động
Nguyên lý hoạt động Ổn định điện áp ngõ ra
Chân 3
Ký hiệu điện
Voltage-Regulator-IEC-Symbol.svg Voltage Regulator.svg

Ổn áp hay voltage regulator là hệ thống được thiết kế để tự động duy trì việc cấp ra một mức điện áp ra không đổi.

Về tổng quát thì Ổn áp áp dụng cho cả dòng một chiều DC và dòng xoay chiều AC, cấp ra nguồn điện áp ổn định. Điều chỉnh điện áp thực hiện bằng một phản hồi âm.

Trong cấp điện năng công suất lớn thì phản hồi âm thực thi bằng cơ cấu cơ khí.[1] Ví dụ như điều chỉnh van cấp hơi nước cho các tua bin phát điện ở nhà máy nhiệt điện.

Trong điện tử học thì Ổn áp là một loại mạch tích hợp cung cấp nguồn ổn định công suất nhỏ, và thường là dòng một chiều.[2]

Ổn áp điện tử[sửa | sửa mã nguồn]

Một ổn áp đơn giản hiện tại có thể được làm từ một điện trở trong loạt với một điốt (hoặc một loạt các điốt). Do hình dạng logarit của điốtt V-I đường cong, điện áp trên điốt chỉ thay đổi một chút do những thay đổi trong hiện tại rút ra hoặc thay đổi trong đầu vào. Khi kiểm soát và hiệu quả điện áp chính xác không quan trọng, thiết kế này có thể tốt. Kể từ khi điện áp chuyển tiếp của một điốt nhỏ, loại ổn áp này chỉ thích hợp cho đầu ra điều chỉnh điện áp thấp. Khi cần có đầu ra điện áp cao hơn, một điốt zener hoặc một loạt các điốt zener có thể được sử dụng. Bộ điều chỉnh diode Zener sử dụng điện áp đảo chiều cố định của điốt zener, có thể khá lớn.

Ổn áp phản hồi hoạt động bằng cách so sánh điện áp đầu ra thực tế với một số điện áp tham chiếu cố định. Bất kỳ sự khác biệt nào cũng được khuếch đại và được sử dụng để điều khiển phần tử điều chỉnh theo cách như vậy để giảm sai số điện áp. Điều này tạo thành một vòng điều khiển phản hồi tiêu cực; tăng độ lợi chu trình mở có xu hướng tăng độ chính xác của quy định nhưng giảm độ ổn định. (Tính ổn định là tránh dao động, hoặc đổ chuông, trong khi thay đổi bước.) Cũng sẽ có một sự cân bằng giữa sự ổn định và tốc độ phản ứng với những thay đổi. Nếu điện áp đầu ra quá thấp (có lẽ do điện áp đầu vào giảm hoặc tải dòng điện tăng), yếu tố điều chỉnh được chỉ huy, tới một điểm, để tạo ra điện áp đầu ra cao hơn - bằng cách giảm điện áp đầu vào (đối với bộ điều chỉnh chuỗi tuyến tính) và các bộ điều chỉnh chuyển mạch buck), hoặc để rút dòng vào trong thời gian dài hơn (các bộ điều chỉnh chuyển đổi kiểu tăng cường); nếu điện áp đầu ra quá cao, yếu tố điều chỉnh thông thường sẽ được chỉ huy để tạo ra điện áp thấp hơn. Tuy nhiên, nhiều bộ điều chỉnh có bảo vệ quá dòng, do đó chúng sẽ ngừng tìm nguồn (hoặc giới hạn dòng điện theo cách nào đó) nếu dòng điện quá cao, và một số bộ điều chỉnh cũng có thể tắt nếu điện áp đầu vào nằm ngoài phạm vi.

Bộ điều chỉnh cơ điện[sửa | sửa mã nguồn]

Trong các bộ điều chỉnh cơ điện, việc điều chỉnh điện áp có thể dễ dàng thực hiện bằng cách cuộn dây cảm ứng để tạo ra một nam châm điện. Từ trường được tạo ra bởi dòng điện hút một lõi sắt di chuyển được giữ lại dưới sức căng của lò xo hoặc lực hấp dẫn. Khi điện áp tăng lên, do đó, hiện tại, tăng cường từ trường được tạo ra bởi cuộn dây và kéo lõi về phía trường. Nam châm được kết nối vật lý với công tắc nguồn cơ học, mở ra khi nam châm di chuyển vào trường. Khi điện áp giảm, do đó, hiện tại, giải phóng căng thẳng lò xo hoặc trọng lượng của lõi và làm cho nó rút lại. Thao tác này sẽ đóng công tắc và cho phép nguồn lưu lượng một lần nữa.

Nếu thiết kế điều chỉnh cơ học nhạy cảm với dao động điện áp nhỏ, chuyển động của lõi solenoid có thể được sử dụng để di chuyển công tắc chọn qua một loạt các điện trở hoặc cuộn dây biến áp để dần dần đẩy điện áp đầu ra lên hoặc xuống, hoặc xoay vị trí của bộ điều chỉnh AC chuyển động.

Nguyên lý hoạt động[sửa | sửa mã nguồn]

Các đặc trưng hoạt động[sửa | sửa mã nguồn]

Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Adolf J. Schwab. Elektroenergiesysteme - Erzeugung, Transport, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Springer, 2006, ISBN 3-540-29664-6.
  2. ^ Retzbach L. Akkus und Ladegeräte. Neckar Verlag, 13. Auflage, 2002, ISBN 3-7883-2142-3

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]