Mạch khuếch đại công suất chế độ A – Các mạch khuếch đại công suất – https://dichvubachkhoa.vn

2. Các mạch khuếch đại công suất

2.1 Mạch khuếch đại công suất chế độ A

– Mạch khuếch đại ghép trực tiếp

Hình3.1: Mạch khuếch đại công suất chế độ A ghép trực tiếp
Phân cực DC
Dòng phân cực IB là:
CC 0.7
B
C
V
I
R
−
= (3.1)
Dòng phân cực ICvà điện áp: VCE: IC= β. IB (3.2)
VCE = VCC– IC.RC (3.3)

Khi có tín hiệu AC : Khi có tín hiệu ngõ vào, tín hiệu ra sẽ biến thiên theo tín hiệu ngõ vào từ giá trị dòng và áp phân cực dc .

32

Hình 3.2 : sự biến thiên tín hiệu ra theo tín hiệu vào có dạng sin

Công suất ngõ ra: P0(ac) = vce.ic (3.4)
(max) (max) ( ) ( )
0( )
2 8
ce c ce p p c p p
v i v i
P ac = = − − (3.5)

Công suất nguồn cung cấp: P dci( )=V ICC CQ (3.6)
Hiệu suất của mạch: 0( )

% 100%
( )
i
P ac
x
P dc
 = (3.7)

Công suất tiêu tán trên transistor: PT =P dci( )−P ac0( ) (3.8)
Đối với mạch khuếch đại công suất chế độ A, hiệu suất của mạch đạt cực đạikhi điện
áp và dòng điện trên tải đạt cực đại (biến thiên cực đại), khi đó nếu điểm làm việc tĩnh
Q của transistor nằm giữa đường tải ac thì:

2
CC
CEQ
V
V = và
2
CC
CQ
C
V
I
R
= (3.9)

⇒Công suất nguồn cung cấp khi đó: max( ( )) 2
2
CC
i CC CQ
C
V
P dc V I
R
= = (3.10)

⇒ Hiệu suất cực lớn của mạch là : max ( ( ) ) 0

max( %) 100% 25%
max( ( ))i
P ac
x
P dc
 = = (3.11)
– Mạch khuếch đại ghép LC

Để nâng cao hiệu suất của mạch khuếch đại chế độ Angười ta thay RCbằng một cuộn dây sao cho nó có trở kháng cao so với tín hiệu nhưng điện trở so với thành phần một chiều bằng 0 .

33

Hình 3.3: a)Mạch khuếch đại ghép LC, b)đường tải ac, dc của transistor
Công suất nguồn cung cấp: . CC2

CC CC CQ
L
V
P V I
R
=  (3.12)

Công Suất truyền đấn tải : 2 2 max 2 2

2 2 2 2
CQ L
Lm L Cm L CC
L L
L
I R
I R I R V
P P
R
= =  = = (3.13)

Công suất tiêu tán trên cực C : 2 2 min 2

2 2
CC Cm L CC
C CC L C
L L
V I R V
P P P P
R R
= − = =  = (3.14)
2
max CC .
C CEQ CQ
L
V
P V I
R
 = = (3.15)

Hiệu suất : 2 max

( / 2) 1 1% % 50%% % 50%
% % 50%
2 2
Cm L cm
L
CC CC CQ CQ
I R I
P
P V I I
 = = =     = = (3.16)
2.2 Mạch khuếch đại công suất chế độ B

Hiệu suất thấp của mạch khuếch đại chế độ A phát sinh từ trong thực tiễn là ngay cả khi không có tín hiêu vào, Transistor vẫn tiêu thụ công suất. Giải pháp cho yếu tố này là cố định và thắt chặt điểm Q. gần với miền ngắt. Trong trường hợp này, nếu không có tín hiêu vào, dòng collector 30 là rất thấp. Tuy nhiên, khi có tín hiêu vào, chỉ có dòng ra trong nửa chu kỳ luân hồi dương của tín hiêu vào. Mỗi nửa chu kỳ luân hồi âm của tín hiêu vào mà thấp hơn giá trị ngắt cut-off, sẽ ngăn dòng collector. Hình trên là ví dụ của bộ khuêch đại tín hiêu ac ở chế độ B .
Với tín hiêu ac, dòng collector chỉ chảy trong nửa chu kỳ luân hồi tín hiêu có nghĩa 1800. Góc này được gọi là góc dẫn. Để có được tín hiêu ra lặp lại dạng của tín hiêu vào, sẽ cần đến 2 linh kiên tích cực cùng hoạt động giải trí trong chế độ B. Mỗi một linh kiên sẽ khuêch đại tín hiêu trong 50% chu kỳ luân hồi. Có 3 kiểu mạch thực hiên nguyên tắc này :
– Mạch đẩy kéo push-pull. Sơ đồ khối :
Hình 3.4 : Sơ đồ khối mạch khuếc đại đẩy kéo
Mạch khuêch đại đẩy kéo gổm 2 Transistor NPN mà kêt nối đối xứng với nhau và có điểm E chung như hình bên. Tại đầu ra của 2 tầng, có 1 biến áp với điểm giữa đấu nguổn. Vì 2 Transistor là cùng loại, mỗi dòng collector chỉ chảy trong 50% cuộn dây của biến áp, chúng sẽ có hướng ngược nhau và sẽ tạo 2 dòng chảy ngược chiều. Trong chế độ tĩnh, vì cả 2 Transistor hoạt động giải trí ở chế độ B nên chúng sẽ ngắt .

34

Trong chế độ động hay chế độ ac, giả thiêt mỗi T sẽ thay phiêndẫn trong mỗi nửa chu kỳ luân hồi của tín hiêu. Vì 2 nửa sóng trên cuộn thứ cấp là ngược chiều nhau, dạng sóng sin hoàn hảo sẽ được tạo lại trên tải .

Mạch đẩy kéo sử dụng 2 Transistor dẫn luân phiên. Một biên áp vào có điểm giữa
nối đất có nhiêm vụ đưa đến base của 2 Transistor hai tín hiêu bằng nhau nhưng ngược
pha. Một cách khác là dùng mạch đảo pha giống như trường hợp của mạch khuêch đại
tải kép. Điều này sẽ cải thiên đáp ứng tần số hơn viêc sử dụng biên áp.

– Mạch kết cuối đơn ( single – ended ) .
Một trong những khuynh hướng đáng chăm sóc nhất trong quốc tế âm thanh hi-end trong hơn 25 năm qua đó là sự trở lại đầy tự tin của những ampli đèn single-end triode. Mạch SE là kiểu mạch khuếch đại tiên phong từng được nghiên cứu và điều tra và tăng trưởng, mà công đầu thuộc về Lee de Forest với văn bằng bản quyền trí tuệ đèn 3 cực năm 1907 và văn bằng bản quyền trí tuệ ampli SE tiên phong năm 1912. Ampli Single-End nhìn chung có công suất rất nhỏ, chỉ từ vài cho đến khoảng chừng chục Watts mà thôi .
Một thực sự là : rất nhiều tình nhân nhạc đang dần thay thế sửa chữa những ampli bán dẫn tân tiến của họ để trở lại với ampli đèn SE với hơn 100 năm công nghệ tiên tiến tưởng chừng lỗi thời. Nói như vậy có vẻ như là hàng trăm năm tăng trưởng những dòng ampli khác là phí công sức của con người ? Thế nhưng với nhiều người, điều đó đúng là như vậy, bởi những ampli tân tiến vẫn chưa cho ra được chất âm điệu đàng như ampli đèn Single-End .
Trào lưu trở lại ampli đèn SE mở màn ở Nhật Bản vào cuối những năm 70 của thế kỷ trước. Đặc biệt với những phong cách thiết kế của Nobu Shishido, người đã khôn khéo phối hợp single-end ampli với dòng loa kèn độ nhạy cao. Rất nhiều người khi nghe ampli tube SE chơi với loa độ nhạy cao đã phải giật mình kinh ngạc, vì âm thanh sôi động đến mức có vẻ như “ nhảy được ra khỏi loa ”, nghĩa là tính hiện hữu rất cao của nó. Trào lưu chơi ampli Single End ở Nhật nởrộ và đi trước Mỹ khoảng chừng 10 năm. Ngày nay, khi mở những tạp chí về âm thanh, bạn không thẻ thấy thiếu vắng những bài viết hay quảng cáo cho ampli tube SE công suất thấp .

35

Linh kiện:

2 chân 2A3
2 Chân đèn 9 chân tăm cho 2 đèn 12AX7 1 chân đèn 8 chân cho 5AR4 / GZ34 Biếnthếnguồn và Choke
Tụ, trở bên dưới bài, xem mạchsẽthấy 2 con trimmer
2 con biến trởchỉnh hum loạitốt Biếnthếxuất âm
Cọc loa
2 jack RCA input
Volume 100 k Stereo ( dùng ALPS Blue Velvet ) Dây hook-up
Bóng : 2A3 của Electro Harmonic
Hình 3.6 : Amply SE
– Mạch đẩy kéo – đối xứng bù ( complementary symmetry ) .
Hình3. 7 : Mạch đẩy kéo – đối xứng bù dùng nguồn đôi

36

2.3 Mạch khuếch đại công suất chế độ C

Trong mạch khuêch đại chế độ C, T sẽ được phân cực trong miền ngắt. Với tín hiêu vào hình sin, tín hiêu ra sẽ là những xung với độ rộngnhỏ hơn 50% chu kỳ luân hồi như hình dưới đây. Méo trong trường hợp này là rất lớn. Hoạt động của mạch khuêch đại chế độ C không tuyên tính. Mạch khuêch đại lớp C thường sử dụng kêt hợp với tải cộng hưởng và đa phần để khuêch đại công suất tần số cao .
Hình 3.9 : Mạch khuếch đại chế độ C
Mạch khuếch đại này không tiêu tốn công suất trong chế độ tĩnh ( vì ICQ = 0 ) trong khi công suất tiêu tốn tại chế độ động nhờ vào vào biên độ của tín hiêu vào v ( t ) và góc dẫn. Vì lý do đó, hiêu suất của mạch chế độ C là hàm của gócdẫn. Khi giảm góc dẫn ộ này, hiêu suất tăng và hoàn toàn có thể đạt tới 100 %. Thực tế không hề giảm góc dẫn nhiều vì công suất tổng sẽ giảm theo .

3. Khảo sát mạch khuếch đại công suất

3.1 Mạch OCL

37

3.2 Mạch OTL

Hình 3.10 : Mạch khuếch đại OTL 4. Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
4.1 Hỏng mạch khuếch đại tín hiệu đầu vào
4.1.1 Hiện tượng : có tín hiệu đầu vào nhưng không tín hiệu ra, tín hiệu ra bị méo tiếng
4.1.2 Nguyên nhân : tụ tín hiệu ngõ vào hỏng, tầng tiền khuếch đại không hoạt động giải trí, phân cực của tần tiền khuếch đại biến hóa .
4.1.3 Biện pháp khắc phục :
– Bước 1 : Xác định vị trí của mạch khuếch đại đầu vào, xác lập đúng chuẩn của những tụ liên lạc, transistor, điện trở phân cực … .. của mạch tiền khuếch đại

– Bước 2: kiểm tra nguội các linh kiện trong mạch điện bằng VOM để xác đ5nh linh
kiện hư hỏng: tụ dẫn tín hiệu, điện trở phân cực transistor, chất lượng transistor,
mạch in…. nếu hư hỏng thì thay thế, mạch in đứt thì hàn lại

– Bước 3 : Cấp nguồn cho mạch điện hoạt động giải trí : đo điện áp tại những cực của transistor bằng VOM ( VE, VB, VC, VBE ), Điều chỉnh phân cực nếu phát hiện rơi lệch
– Bước 4 : Thay thế linh phụ kiện hư hỏng : chọn đúng linh phụ kiện thay thế sửa chữa, hàn nối linh phụ kiện vào mạch điện, kiểm tra tổng thể và toàn diện trước khi cấp nguồn
4.2 Hỏng mạch khuếch đại công suất 4.2.1 Hiện tượng :

4.2.2 Nguyên nhân:
4.2.3 Biện pháp khắc phục

– Bước 1 : Tháo sò 2 kênh ra và đo : Nếu khác 0V hỏng mạch công suất ⇒ kiểm tra thay thế sửa chữa mạch công suất IC công suất
– Bước 2 : Đo tín hiệu ra điểm giữa khác không ⇒ kiểm tra board nguồn hoặc board tiền khuếch đại
– Bước 3 : Hỏng transistor khuếch đại điện áp ( nằm gần cặp khuếch đại vi sai ) ⇒ kiểm tra và thay mới

38

BÀI 4: MẠCH DRIVER LED
Giới thiệu:

Đèn led kể từ khi Open đã nhanh gọn được ứng dụng thoáng rộng trong đời sống. Thay vì sử dụng tắc te như đèn truyền thống cuội nguồn, đèn led sử dụng led Driver để nâng cao hiệu suất chiếu sáng và tiết kiệm chi phí ngân sách điện năng gấp 3 lần. Vậy Led Driver là gì ? Chúng ta sẽ tìm hiểu và khám phá trong bài này .

Mục tiêu:

Sau khi học xong bài này người học có năng lực : – Kiến thức :
+ Xác định được trách nhiệm và tính năng của từng linh phụ kiện trong mạch. + Phân tích đúng nguyên tắc hoạt động giải trí
– Kỹ năng :
+ Xác định được những hư hỏng thường gặp. + Thay thế được phần hư hỏng

Nội dung chính:
1. Định nghĩa:

1.1 LED Driver là gì ?

LED Drivercòn được gọi là nguồn LED, hay trình điều khiển LED là một nguồn
điện khép kín để kiểm soát dòng điện và điện áp cung cấp cho đèn LED.

Hình 4.1: Các driver led

1.2 Vai trò của led Driver so với đèn led
Nguồn led có vai trò rất quan trọng trong việc phát sáng của đèn led. Cung cấp nguồn điện áp thích hợp và giúp bảo vệ không thay đổi hoạt động giải trí của đèn led .
Trong quy trình hoạt động giải trí nếu có một sự đổi khác nhỏ cũng sẽ khiến đèn xảy ra yếu tố. Nên chúng sẽ bảo vệ đèn led khỏi dịch chuyển điện áp hoặc dịch chuyển dòng điện .
Giúp đèn led chiếu sáng không thay đổi, lê dài tuổi thọ cho đèn led
Ngoài ra, bộ nguồn còn bảo vệ tổng lực, tăng độ bền cho trình điều khiển và tinh chỉnh đèn LED. Nếu gặp những lỗi như điện thấp áp và cao áp cho đầu ra và nguồn vào, tải mở và đầu ra sẽ được giải quyết và xử lý. Chức năng bảo vệ thích ứng nhiệt độ ở bộ vi mạch cũng giúp quản trị sức nóng đèn LED hiệu suất cao hơn .

39

2.1 LED driver dòng không đổi (constant current)

– Trong mỗi Driver dòng không đổi liên tục đổi khác điện áp trên mạch điện tử của nó để giữ và duy trì một dòng điện không đổi .
– Các driver cung ứng dòng không đổi cho những đèn LED điện nhu yếu dòng điện ra cố định và thắt chặt và một dải điện áp đầu ra. Sẽ chỉ có một đầu ra hiện tại được chỉ định, được gắn nhãn trong amps hoặc milliamps, cùng với một loạt những điện áp sẽ đổi khác tùy thuộc vào tải ( công suất ) của đèn LED. Hình ví dụ bên dưới, đầu ra hiện tại là 700 mA, và khoanh vùng phạm vi điện áp đầu ra là 4-13 V DC ( volt của dòng điện trực tiếp ) .
Hình 4.2 : Driver led dòng không đổi

Ưu điểm Nhược điểm

Tránh đèn vượt khỏi quy định dòng tối
đa cho các đèn LED.

Hạn chế việc ngày càng tăng nhiệt / cháy đèn. Dễ dàng cho nhà phong cách thiết kế chiếu sáng và ứng dụng tinh chỉnh và điều khiển, tạo ra một ánh sáng với độ sáng không thay đổi và đồng điệu hơn .
Hạn chế sử dụng cho đèn led công suất thấp
2.2 LED driver điện áp không đổi ( constant voltage )
Các trình điều khiển và tinh chỉnh điện áp không đổi những đèn LED điện nhu yếu điện áp đầu ra cố định và thắt chặt với dòng đầu ra tối đa. Trong những đèn LED này, dòng điện đã được kiểm soát và điều chỉnh, hoặc bằng những điện trở đơn thuần hoặc một bộ điều khiển và tinh chỉnh dòng không đổi bên trong, trong mô đun LED. Những đèn LED này nhu yếu một điện áp không thay đổi, thường là 12V DC hoặc 24V DC. Trong hình ví dụ bên dưới, điện áp đầu ra là 24V DC và dòng điện đầu ra tối đa là 1,04 A .
Hình 4.2 : Driver led áp không đổi

Ưu điểm Nhược điểm

• Là một công nghệ tiên tiến quen thuộc giúp

40

kế và lắp đặt.

• Các ngân sách hoàn toàn có thể thấp hơn, đặc biệt quan trọng là khi ứng dụng quy mô lớn hơn .
mức điện thế nhất định 2.3 LED Driver sử dụngđiện trở để hạ áp
Đây là loại nguồn led driver cơ bản và thô sơ nhất với nguyên tắc hoạt động giải trí đơn thuần là sử dụng điện trở đến hạ áp .
Hình 4.2 : Driver led sử dụng điện trở để hạ áp

Ưu điểm Nhược điểm

Có thể sử dụng trong phong cách thiết kế những loại đèn
giá rẻ, chất lượng thấp. Sản phẩm đời cũ nên còn ít những loại đèn Led sử dụng Drive này 2.4 Nguồn LED sử dụng IC
Drive này tiêu biểu vượt trội hơn hẳn Drive đời đầu. Nó sử dụng IC và một mạng lưới hệ thống biến thế để kiểm soát và điều chỉnh dòng điện .

Ưu điểm Nhược điểm

• Là một công nghệ tiên tiến quen thuộc giúp cho những kỹ sư thuận tiện hơn trong việc phong cách thiết kế và lắp ráp .
• Các ngân sách hoàn toàn có thể thấp hơn, đặc biệt quan trọng là khi ứng dụng quy mô lớn hơn. +
Chỉ dùng cho đèn led hoặc mạng lưới hệ thống điện nào đã được xác lập sẵn dùng cho một mức điện thế nhất định
2.5 LED Driver Dimmable
• Đây là nguồn led hoàn toàn có thể nói là văn minh nhất và được sử dụng phổ cập. Bản thần nguồn led dimmable hoàn toàn có thể triển khai những việc làm của những dòng đèn ở trên ; cạnh bên đó có còn hoàn toàn có thể biến hóa độ sáng cả ánh đèn .
• Sản phẩm này có một thành phần được gọi là chiết áp và nhờ chiết áp đèn hoàn toàn có thể cho người sử dụng đổi khác màu ánh sáng phát ra .

Ưu điểm Nhược điểm

• Sở hữu tính năng tiêu biểu vượt trội và được ứng dụng thoáng đãng nhất để phong cách thiết kế những loại đèn led chiếu sáng lúc bấy giờ .
• Có thể sử dụng với bộ chiết áp để
• Quá trình lắp ráp phức tạp hơn, tốn kém thời hạn .
• Giá thành cao hơn những loại nguồn khác .

41

thay đổi độ sáng của ánh sáng đèn led
theo ý muốn để phù hợp với từng không
gian khác nhau

❖ Các Driver LED sử dụng phổ biến cho đèn LED

– Driver LED 12V
Điện áp đầu ra : 12V, điện áp này bảo vệ bảo đảm an toàn cho đèn led và người dùng. Ứng dụng dùng cho đèn led chiếu sáng gia dụng, đèn led trang trí, quảng cáo, …
– Nguồn LED 24V
Điện áp đầu ra 24V tương thích với khoảng trống lắp ráp dễ có nước ảnh hưởng tác động .

Điện áp này đảm bảo an toàn cho đèn led và người dùng khi dùng cho đèn chiếu sáng
dưới nước hoặc đèn ngoài trời.

– Nguồn LED Driver 36V
Led Driver 36V có size nhỏ gọn, thuận tiện lắp ráp .
Nguồn giúp đổi khác điện áp xoay chiều sang 1 chiều cấp nguồn cho những thiết bị .

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa