Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu các loại IC ổn áp thông dụng nhất hiện nay. Cấu tạo và cách sử dụng IC ổn áp.
IC ổn áp là gì?
IC ổn áp là một linh kiện điện tử khi mắc vào trong mạch điện có tác dụng ổn định điện áp, tức là dù cho đầu vào có thay đổi điện áp nhưng đầu ra vẫn giữ được mức điện áp ổn định cung cấp cho tải. Thông thường IC ổn áp sẽ có 3 chân. Một số IC ổn áp còn có những ưu điểm vượt trội như tản nhiệt, chống sét, bảo vệ ngắn mạch,..Dưới đây là hình ảnh một số IC ổn áp thông dụng như 7805, 7912, ASM1117, LM317.
Nói chung là IC ổn áp mắc vào mạch là để ổn định điện áp, đơn giản vậy thôi các bạn ạ.
Vậy thì một mạch ổn áp hoàn chỉnh sẽ như thế nào, chúng ta cùng xem tiếp phần dưới đây nhé.
Nguyên lý chung của một mạch ổn áp (điều chỉnh điện áp)
Nhìn trên hình vẽ chúng ta có thể thấy IC ổn áp sẽ lấy tín hiệu đầu vào từ nguồn điện (Power Supply), và đầu ra là điện áp ổn định cung cấp cho tải. Nhưng tại sao lại gọi là 7805, 7905, chúng khác nhau ở đâu. Để trả lời cho câu hỏi này chúng ta phải nghiên cứu sâu hơn về các loại IC ổn áp nhé.
Phân loại
IC ổn áp dương cố định
IC ổn áp dương cố định cung cấp một điện áp đầu ra dương cố định. Mặc dù có nhiều loại IC điều chỉnh, nhưng dòng IC ổn áp loại 78XX là phổ biến nhất. Hai chữ số cuối cùng trong số bộ phận chỉ ra điện áp đầu ra một chiều. Ví dụ [Xem Bảng bên dưới], 7812 là IC ổn áp + 12V trong khi 7805 là IC ổn áp + 5V. Lưu ý rằng sê-ri này (sê-ri 78XX) cung cấp điện áp quy định cố định từ + 5 V đến + 24V.
Các họ IC 78XX
Dưới đây là ví dụ cụ thể về một mạch điện sử dụng IC 7812, điều chỉnh điện áp ra cố định +12V.
Mạch ổn áp sử dung IC 7812
Trên hình vẽ chúng ta có thể thấy cách mắc hoàn toàn giống với sơ đồ chung của một mạch ổn áp đã được trình bày ở phần đầu của bài viết đúng không nào. Chúng ta cứ nối đúng chân IN của IC 7812 vào nguồn cấp (Lưu ý đầu vào nên lớn hơn đầu ra ít nhất 3V để IC hoạt động tốt nhé).
IC ổn áp âm cố định
IC ổn áp âm này cung cấp một điện áp đầu ra âm cố định. Dòng 79XX của IC ổn áp âm thường được sử dụng cho mục đích này. Loại 79XX là điện áp âm, ngược với 78XX [Xem Bảng bên dưới]. Lưu ý rằng dòng 79XX cung cấp điện áp quy định cố định từ – 5V đến – 24 V.
Các họ IC 79XX
Dưới đây là sơ đồ mạch điện sử dụng IC ổn áp 7912. Điện áp đầu ra ổn định ở mức 12V.
Mạch ổn áp điện áp âm -12V
IC ổn áp có thể điều chỉnh điện áp ra
IC ổn áp có thể điều chỉnh điện áp ra có thể điều chỉnh để cung cấp bất kỳ điện áp đầu ra một chiều nào nằm trong hai giới hạn quy định của nó. IC ổn áp có thể điều chỉnh có 3 chân phổ biến nhất là LM317
Mạch ổn áp dùng LM317
IC ổn áp LM 317 là bộ điều chỉnh điện áp 3 chân, có thể cung cấp dòng tải
1,5 A. Đầu ra có thể điểu chỉnh được điện áp trong phạm vi từ 1,25V đến 37V. Hình trên cho thấy một nguồn điện thay đổi đi qua IC ổn áp LM 317. Bảng dữ liệu của LM 317 đưa ra công thức sau cho điện áp đầu ra:
Công thức này có giá trị từ 1,25 V đến 37V.
IC ổn áp đối xứng
Nói nôm na là cái loại IC ổn áp đối xứng này nó cho điện áp ra đối xứng, có cả âm cả dương nhé.
IC ổn áp đối xứng RC 4195
IC RC 4195 cung cấp đầu ra DC +15V và -15V. INPUT là hai điện áp đầu vào thay đổi. Đầu vào dương có thể từ +18V đến +30V và đầu vào âm từ – 18V đến –30V. Như hình vẽ, hai đầu ra là ± 15V. Nếu tra datasheet của RC 4195, chỉ ra rằng dòng điện đầu ra tối đa là 150 mA cho mỗi nguồn cung cấp và quy định tải là 3mV. Các bộ điều chỉnh này có đầu ra có thể thay đổi giữa hai giới hạn danh định của chúng.
Tổng Hợp IC Ổn Áp Đang Thịnh Hành
IC Nguồn LM7805 1.5A TO-220
Thông Số Kỹ Thuật
- Điện áp đầu vào: 10VDC(Max)
- Điện áp đầu ra: 5VDC
- Dòng điện cực đại: 1.5A(Max)
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 ~ 80 độ C
- Bảo vệ quá tải, quá nhiệt
- Bảo vệ SOA bán dẫn đầu ra
L7815CV 1.5A TO-220
Thông Số Kỹ Thuật
- Điện áp đầu vào: 15V to 28V(max)
- Điện áp đầu ra: 14.64V to 15.36V
- Dòng điện đầu ra tối đa: 1.5A
- Dải nhiệt độ: 0 độ C to 80 độ C
- Ứng dụng: dùng trong các mạch ổn áp
L7812CV 1.5A TO-220
Thông Số Kỹ Thuật
- Điện áp đầu vào: 19VDC(Max)
- Điện áp đầu ra: 12VDC
- Dòng điện cực đại: 1.5A(Max)
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 ~ 80 độ C
Ứng dụng:
- Bảo vệ quá tải, quá nhiệt
- Bảo vệ SOA bán dẫn đầu ra
IC ổn áp LM317 1.2-37V TO-220
Thông Số Kỹ Thuật:
- Điện áp đầu vào: 40V
- Nhiệt độ hoạt động: 0°C – 125°C
- Dòng điện đầu ra lớn nhất: 1.5A
IC Nguồn AMS1117 SOT223
Thông Số Kỹ Thuật
- Điện áp đầu vào: 4.75V ~ 12V
- Điện áp đầu ra: 1.2V / 2.5V / 3.3V / 5V / ADJ(Loại tùy chỉnh đầu ra)
- Dòng điện đầu ra: 1A
- Dải nhiệt độ: -40C to 125C
- Ứng dụng: Dùng trong mạch ổn áp
78M06 1.5A TO-252
Thông Số Kỹ Thuật
- Điện áp đầu vào: 30VDC
- Điện áp đầu ra: 6VDC
- Dòng điện đầu ra: 500mA
- Dòng điện cực đại: 700mA
- Dải nhiệt độ hoạt động: -40 ~ 80 độ C
Những thông số cần biết và một vài lưu ý khi sử dụng IC ổn áp
CÁC THÔNG SỐ CẦN BIÊT
Điện áp đầu ra ổn định của IC (Vin)
Điện áp đầu vào để IC có thể hoạt động (Vout)
Cường độ dòng điện, mà IC chịu tải được (Itải)
MỘT VÀI LƯU Ý KHI SỬ DỤNG
Nhưng loại IC ổn áp khi sử dụng thường sẽ rất nóng, vì vậy chúng ta nên trang bị những tấm tản nhiệt để IC có độ bền cũng như hiệu suất tốt nhất.
Phương pháp xác định chân và kiểm tra IC ổn áp
Kiểm tra IC LM7812
Trước khi đo phải xác định được các chân của IC ổn áp.
IC LM7812 (điện áp ra là 12V, còn điện áp vào đạt khoảng 15-22V thì IC còn tốt)
- Đầu tiên chúng ta dùng đồng hồ vạn năng để thang đo Rx1
Ta đo chân IN và chân GND:
- Lấy QUE ĐỎ đặt vào chân GND, QUE ĐEN đặt vào chân IN
- Kim đồng hồ không lên.
- Đổi que cho nhau thấy kim đồng hồ lên chỉ 10 Ohm
- Chân In và chân GND còn tốt
- Nếu đo cả 2 chiều kim không lên thì IC này đang bị đứt.
- Nếu 1 trường hợp nào đó mà kim lên chỉ 0 Ohm thì chân In và chân GND đang bị chập.
Ta đo chân Out và chân GND:
- Lấy QUE ĐỎ đặt ở chân GND, QUE ĐEN đặt ở chân Out
- Kim đồng hồ không lên
- Ta đổi que thì thấy kim lên khoảng 12 Ohm
- Như vậy là chân Out và chân GND của IC còn bình thường.
- Nếu như đo, một trường hợp nào đó kim lên chỉ 0 Ohm là IC đang bị chập chân Out và GND.
- Nếu như cả 2 trường hợp kim đều không lên thì có nghĩa là IC đang bị đứt.
Ta tiến hành đo chân IN và chân Out.
- Lấy QUE ĐỎ đặt ở chân IN và QUE ĐEN đặt ở chân OUT
- Kim đồng hồ lên khoảng 15 Ohm.
- Đổi lại que cho nhau, ta thấy kim đồng hồ không lên.
- Nếu đo 1 chiều lên và 1 chiều không lên thì IC hoạt động bình thường.
- Nếu cả hai trường hợp kim đều không lên thì có nghĩa là chân IN và chân Out bị đứt.
- Nếu đo mà thấy lên bằng 0 Ohm thì chân IN và chân Out đang bị chập
Kiểm tra IC LM7915
Trước khi đo phải xác định được các chân của IC ổn áp.
IC LM7915: (Lấy ra điện áp âm. Khi chân IN nối với GND thì ta gọi là cực âm của nguồn.)
- Đầu tiên chúng ta bật đồng hồ vạn năng để thang đo Rx1
Ta đo chân GND và chân IN
- Lấy QUE ĐEN làm chuẩn đặt chân GND, QUE ĐỎ đặt vào chân IN.
- Kim đồng hồ không lên
- Đảo lại que thì thấy kim lên chỉ khoảng 10 Ohm.
- 1 chiều đo kim lên và 1 chiều đo kim không lên => 2 chân này đang bình thường
- Nếu 1 trường hợp kim lên bằng 0 Ohm thì IC này đang bị chập chân IN và chân GND
- Nếu 2 lần đo mà không thấy kim lên thì IC đang bị đứt.
Ta đo chân GND và chân Out
- Đặt QUE ĐEN vào chân GND và QUE ĐỎ vào chân Out.
- Kim đồng hồ không lên.
- Đổi chiều thì thấy kim đồng hồ chỉ khoảng 15 Ohm
- 1 chiều lên và 1 chiều không lên => IC đang hoạt động bình thường
- Nếu 1 trường hợp kim lên bằng 0 Ohm thì IC này đang bị chập chân GND và chân Out.
- Nếu cả 2 lần đo mà không thấy kim lên thì IC đang bị đứt
Ta tiến hành đo chân IN vào chân Out.
- Lấy QUE ĐEN đặt ở chân IN, QUE ĐỎ đặt ở chân Out
- Kim đồng hồ chỉ 12 Ohm
- đảo lại kim không lên => IC vẫn đang hoạt động bình thường
- Nếu 1 trường hợp kim lên bằng 0 Ohm thì IC này đang bị chập chân IN và chân Out.
- Nếu cả 2 lần đo mà không thấy kim lên thì IC đang bị đứt.
Lời kết
Hi vọng sau bài này các bạn có thể hiểu được cách sử dụng IC ổn áp.
Nếu cảm thấy bài viết có ích hay đánh giá và chia sẻ cho bạn bè. Đừng quên tham gia nhóm Nghiện lập trình để cùng trao đổi và kết nối nhé!