Mạch ổn áp là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch ổn áp

Mạch ổn áp đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nguồn điện hoạt động ổn định, góp phần bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi những ảnh hưởng do biến động điện áp. Chúng ta sẽ cùng Học viện iT tìm hiểu chi tiết về mạch ổn áp nhé!

Mạch ổn áp là gì?

Mạch ổn áp là mạch điện có chức năng tạo ra và duy trì điện áp đầu ra ổn định bất chấp sự thay đổi của điện áp đầu vào trong phạm vi cho phép. Nó đóng vai trò như “lá chắn bảo vệ” các thiết bị điện tử khỏi tác hại do điện áp dao động, nhiễu, sụt áp hay quá áp. 

Nhờ cung cấp điện áp ổn định, mạch ổn áp góp phần nâng cao chất lượng nguồn điện, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho thiết bị và tăng tuổi thọ sử dụng.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch ổn áp

1. Mạch ổn áp cơ bản

Thành phần: Bao gồm diode ổn áp (diode zener) và điện trở.

Nguyên lý hoạt động như sau:

• Diode zener có đặc tính ghim điện áp ở mức cố định (Vout) khi dòng điện đi qua ngược chiều.
• Điện trở (R) giới hạn dòng điện (I) cho diode zener, đảm bảo nó hoạt động trong phạm vi an toàn.
• Khi điện áp đầu vào (Vin) thay đổi, diode zener sẽ tự điều chỉnh điện trở của nó để duy trì Vout ổn định.

Xem thêm: Tìm hiểu mạch ổn áp dùng diode zener

2. Mạch ổn áp sử dụng transistor

Trong thực tế, do điện trở R có hạn dòng khá cao, không phù hợp với những mạch điện tiêu thụ dòng điện lớn. Do đó, người ta mắc thêm transistor cho mạch ổn áp.

Thành phần: Bao gồm transistor, diode zener, điện trở.

Nguyên lý hoạt động như sau:

• Diode zener và điện trở đảm bảo điện áp tại chân B của transistor luôn ổn định ở mức Vref.
• transistor có điện áp tại chân B luôn cao hơn điện áp chân E khoảng 0.6V. Khi điện áp đầu vào Vin thay đổi, transistor sẽ tự động điều chỉnh dòng điện Ic qua nó để duy trì điện áp Vout (điện áp tại chân E) luôn ổn định ở mức Vref – 0.6V.

Ứng dụng của mạch ổn áp

Mạch ổn áp được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Thiết bị điện tử: Máy tính, tivi, tủ lạnh, máy giặt, điều hòa nhiệt độ,…
• Thiết bị y tế: Máy theo dõi bệnh nhân, máy thở, thiết bị chẩn đoán hình ảnh,…
• Thiết bị công nghiệp: Biến tần, bộ điều khiển động cơ, robot,…
• Hệ thống tự động hóa: Hệ thống điều khiển tòa nhà, hệ thống an ninh, hệ thống tưới tiêu,…
• Bộ nguồn DC: Biến đổi điện áp AC thành DC với điện áp ổn định.

Trên đây là chia sẻ của Học viện iT.vn về mạch ổn áp. Hy vọng những kiến thức này có thể giúp ích cho bạn trong quá trình học tập và làm việc. Nếu có bất cứ thắc mắc nào thì hãy để lại bình luận ngay dưới bài viết này hoặc inbox trực tiếp cho HOCVIENiT.vn để được giải đáp tốt nhất. Chúc bạn thành công!