Mạch lọc nguồn (Capacitance Multiplier) là gì? Nguyên lý hoạt động ra sao và những ứng dụng trong thực thế sẽ được dientusangtaovn.com gửi để bạn trong nội dung dưới đây của bài viết.
Mạch lọc nguồn là gì?
Mạch lọc nguồn (Capacitance Multiplier) là một trong những mạch hữu ích được sử dụng rất nhiều trong thực tế. Nó giúp làm mịn nhờ độ lợi của transistor.
Mạch lọc nguồn không chỉ giúp cải thiện hiệu quả hiệu suất mà còn giúp tiết kiệm không gian. Thông thường, các tụ lọc thường có kích thước lớn nên chiếm nhiều không gian. Do đó, mạch nguồn sinh ra để giúp giảm kích thước của tụ điện.
Đặc biệt đối với một số mạch điện tử thì mạch lọc nguồn rất quan trọng trong các lĩnh vực cần hiệu suất chống nhiễu cao, những bộ điều chỉnh điện áp định tuyến hoặc ở trong cả bộ điều chỉnh chuyển mạch có thể tạo ra độ nhiễu do cơ chế chuyển mạch.
Nguyên lý hoạt động mạch lọc nguồn
Nguyên lý hoạt động của mạch lọc nguồn như sau:
Từ nguồn điện qua biến áp và chạy vào mạch chỉnh lưu để lấy ra điện áp 1 chiều, nếu không có tụ lọc thì điện áp nhấp nhô không ổn định khó có thể dùng cho các mạch điện tử. Do đó, mạch lọc nguồn được sinh ra, ta lắp thêm các tụ lọc có giá trị từ vài trăm µF đến vài ngàn µF sau mạch chỉnh lưu cầu.
Dạng điện áp 1 chiều DC của mạch chỉnh lưu trong 2 trường hợp có lọc nguồn và không có lọc nguồn.
- Khi K mở, mạch chỉnh lưu không có tụ lọc tham gia quá trình lọc, vì vậy điện áp thu được sẽ có dạng nhấp nhô.
- Khi công tắc K đóng chỉnh lưu sẽ có tụ C1 tham gia quá trình lọc nguồn, kết quả điện áp đầu ra sẽ tương đối phẳng, nếu trường hợp điện dung của C1 càng lớn thì điện áp đầu ra sẽ càng phẳng. Giá trị của tụ C1 trong các bộ nguồn thường có giá trị vài ngàn µF.
Trong các mạch chỉnh lưu, nếu có tụ lọc mà không có tải hoặc tải tải tiêu thụ với công suất thấp không đáng kể so với công suất của biến áp thì điện áp 1 chiều thu được là DC = 1,4 AC.
Ứng dụng thực tế của mạch lọc nguồn
Trong nhiều mạch điện tử thì hiệu suất chống nhiễu là điều vô cùng quan trọng.
- Điển hình, trong các mạch RF sử dụng các vòng lặp khóa pha thì độ nhiễu cần phải được triệt tiêu, đặc biệt là khi dữ liệu được truyền bằng cách sử dụng các pha điều chế. Bất cứ nhiễu động vào trên nguồn điện cũng có thể biểu hiện thành nhiễm pha, điều này sẽ dẫn tới việc tăng tỷ lệ lỗi bit.
- Các hệ thống âm thanh cần độ trung thực cao thì hiệu suất chống nhiễu là điều vô cùng quan trọng. Bất kỳ độ nhiễu nào trên đường công suất, đặc biệt là tầng khuếch đại có thể xuất hiện các tiếng rít rất khó chịu ở đầu ra.
Đây chỉ là một số ứng dụng có xuất hiện mạch lọc nguồn sử dụng để giảm thiểu mức độ nhiễu và cải thiện hiệu suất làm việc.
Một số mạch lọc nguồn cơ bản
Mạch lọc nguồn cơ bản
Mạch lọc nguồn cơ bản là mạch lọc lặp lại các cực phát đơn giản với một tụ điện ở cực gốc và một điện trở ở đầu vào đến cực gốc để kích hoạt transistor. Một tụ điện từ cực gốc xuống mass để giúp làm mịn.
Hoạt động của mạch lọc nguồn này cũng khá đơn giản. Nó được hoạt động giống như một mạch lặp cực phát đơn giản. Điện trở R1 có tác dụng phân cực cho điểm giao của cực gốc và tụ điện giúp làm mịn. Nó giúp làm giảm đáng kể độ nhiễu ở đầu ra Vout.
Việc đặt transistor trong mạch là để giúp mạch chó thể nhân điện dung trên cực với độ lợi dòng điện của transistor tức là với β.
Mạch nguồn không phải là mạch điều chỉnh điện áp. Điện áp đầu ra thay đổi trực tiếp với điện áp đầu vào vì không có tham chiếu điện áp. Bạn có thể hiểu đơn giản, điện áp đầu ra có thể nhỏ hơn khoảng 0,65V so với điện áp ở cực gốc và nhỏ hơn khoảng tầm 2 – 3 V so với điện áp vào khi có tải.
Độ gợn sóng và độ nhiễu ở đầu ra sẽ được giảm xuống mức thấp nhất. Việc chúng ta tăng giá trị của tụ C1 và điện trở R1 sẽ làm giảm độ gợn sóng ở đầu ra. Mặt khác, giá trị lớn của C1 và R1 cũng làm cho đầu ra tăng từ từ về giá trị yêu cầu sau khi bật do hằng số thời gian của C1 và R1 lớn.
Mạch lọc nguồn được sửa chỉnh sửa
Hạn chế của mạch lọc nguồn cơ bản đó chính ra điện áp rơi thấp trên transistor mắc nối tiếp và khả năng giảm nhiễm không cao. Để khắc phục tình trạng này, chúng ta cần đặt một điện trở ngang qua tụ điện và cung cấp một bộ chia điện thế làm giảm điện áp cực gốc và tăng điện áp rơi trên transistor. Điều này cho phép nó cung cấp khả năng giảm nhiễu hiệu quả hơn, mặc nó nó có thể làm tăng khả năng tiêu tán điện và giảm điện áp đầu ra.
Bản năng cấp của mạch lọc nguồn này bao gồm một điện trở bổ sung từ cực gốc của transistor xuống mass để làm giảm điện áp cực gốc và cung cấp điện áp rơi bổ sung trên transistor để cải thiện độ mịn.
Trên đây là một số thông tin liên quan tới mạch lọc nguồn mà bạn có thể tham khảo. Hy vọng, với những thông tin trên sẽ giúp ích phần nào cho bạn trong cuộc sống.
