TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Lời nói đầu
Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống của
con người đã có những thay đổi ngày càng tốt hơn, với những trang thiết bị hiện
đại phục vụ công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Đặc biệt góp
phần vào sự phát triển đó thì ngành kĩ thuật điện tử đã góp phần không nhỏ trong
sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước. Những thiết bị điện,điện tử được phát
triển mạnh mẽ và được ứng dụng rỗng rãi trong đời sống cũng như sản suất. Từ
những thời gian đầu phát triển KTS đã cho thấy sự ưu việt của nó và cho tới
ngày nay tính ưu việt đó ngày càng được khẳng định thêm. Những thành tựu của
nó đã có thể biến được những cái tưởng chừng như không thể thành những cái có
thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho con người.
Để góp phần làm sáng tỏ hiệu quả của những ứng dụng trong thực tế của
môn học chúng em sau một thời gian học tập được các thầy cô giáo trong khoa
giảng dạy về các kiến thức chuyên nghành, đồng thời được sự giúp đỡ nhiệt tình
của thầy Nguyễn Hải Hà cùng với sự lỗ lực của bản thân, em đã “Thiết kế bộ
nguồn ổn áp một chiều có điện áp 5v,12v: dòng 2A“ nhưng do thời gian, kiến
thức và kinh nghiệm của em còn có hạn nên sẽ không thể tránh khỏi những sai
sót .Em rất mong được sự giúp đỡ & tham khảo ý kiến cảu thầy cô và các bạn
nhằm đóng góp phát triển thêm đề tài.
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang1
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Lời nói đầu.....................................................................................................................1
Chương I:.......................................................................................................................3
Giới thiệu chung một số linh kiện dùng trong mạch.......................................................3
1.1-Điện trở.................................................................................................................3
1.2-Tụ điện.................................................................................................................. 6
1.3-Diode....................................................................................................................8
1.4-IC ổn áp..............................................................................................................11
1.5 -Transistor...........................................................................................................14
Chương II:....................................................................................................................18
Phân tích bài toán.........................................................................................................18
2.1-Khái niệm chung về bộ nguồn............................................................................18
2.2-Sơ đồ khối mạch nguồn.......................................................................................18
Biến áp...................................................................................................................... 18
3.3.1. Sơ đồ nguyên lý...............................................................................................19
Chương III : Kết quả.................................................................................................25
Lời kết.......................................................................................................................... 28
Tài liệu tham khảo.......................................................................................................29
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang2
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Chương I:
Giới thiệu chung một số linh kiện dùng trong mạch
1.1-Điện trở
1.1.1. Khái niệm
Điện trởlà sự cản trở dòng điện chảy trong vật dẫn điện.
Ký hiệu là: R
Được xác định bằng biểu thức: R=
U
I
Đơn vịtính: Ohm (Ω)
1.1.2 .Ký hiệu của điện trởtrong mạch điện.
Linh Kiện Điện
Điện Trở
Tử
Cấu Tạo
Tạo từ một cộng dây dẩn điện thẳng có kích thước Chiều Dài l,
Diện Tích A , Độ Dẩn Điện ,
Biểu Tượng
Điện Trở Kháng
Điện Thế
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
V=IR
Trang3
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Dòng Điện
for Conductor
Điện Trở Kháng và
Nhiệt Độ
for Non Conductor
Điện Trở Kháng và
Năng Lượng Điện
thất thoát dưới
dạng Nhiệt
Năng Lượng Điện
Phát
PV = VI
P = PV - PR
Năng Lượng Điện
Truyền
Hiệu Thế Điện
Truyền
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang4
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
/_ 0
Điện Kháng
Giá Trị Mả Màu
Hệ Thống Vạch Màu giá trị của điện trở
Đen
(Blac
k)
0
Nâu
(Br
own
)
1
Ca Vàn Xanh
Đỏ m
g
(Re (Or (Yel
Lá
Cây
d) ang low (Green
2
e)
)
)
3
4
5
Xanh
Da
trời(Bl
ue)
6
(Tí
m
(Vi
olet
)
7
Xá
m
Trắng
(Gr (White)
ey)
8
9
1.1.3. Phân loại điện trở
* Phân loại theo cấu tạo có 3 loại cơ bản:
- Than ép: Loại này có công suất < 3W và hoạt động ở tần số thấp.
- Màng than: Loại này có công suất > 3W và hoạt động ở tần số cao. - Dây
quấn: Loại này có công suất > 5W và hoạt động ở tần số thấp.
* Phân loại theo công suất:
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang5
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
- Công suất nhỏ: Kích thước nhỏ.
- Công suất trung bình: Kích thước lớn hơn. - Công
suất lớn: Kích thước lớn nhất.
* Lưu ý:
- Kích thước càng lớn khả năng tàn nhiệt càng nhiều. - Kích
thước càng nhỏ khả năng tản nhiệt càng ít.
- Khi ghép nối các điện trở nên chọn có cùng công suất.
- Khi thay thế điện trở cũng phải chọn loại cùng công suất.
1.1.4. Hình dạng thực tế một số loại điện trở
1.2-Tụ điện
1.2.1. Khái niệm
Tụ điện có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng điện trường.
Ký hiệu là: C
Được tính bằng công thức:
C=
U ra macx
❑
fp . ΔUra . Rt
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang6
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
1.2.2.Kí hiệu một số tụ
1.2.3. Phân loại tụ điện
Có rất nhiều phương pháp phân loại nhưng ở đây ta dựa trên cơ sở chất chế tạo
bên trong tụ điện thì có các loại sau:
o Nhóm tụ Mica, tụ Sêlen, tụ Ceramic nhóm này làm việc ở khu
vực tần số cao tần.
o Nhóm tụ sứ, sành, giấy, dầu: Nhóm này hoạt động ở khu vực
tần số trung bình.
o Tụ hoá học hoạt động ở khu vực có tần số thấp.
1.2.4. Công dụng của tụ điện
- Dùng để tích điện, và xả điện, chỉ cho tín hiệu xoay chiều đi qua, ngăn
dòng một chiều.
- Khả năng nạp, xả điện nhiều hay ít phụ thuộc vào điện dung C của tụ.
- Đơn vị đo điện dung ở mạch điện tử gồm: pF (Pico Fara), nF (nano Fara),
µF (Micro Fara)
- Khi sử dụng tụ ta phải quan tâm đến 2 thông số:
o Điện dung: Cho biết khả năng chứa điện của tụ.
o Điện áp: Cho biết khả năng chịu đựng của tụ.
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang7
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
1.3-Diode
1.3.1.Khái niệm và ký hiệu
Diode bán dẫn có cấu tạo là một chuyển tiếp p-n với hai điện cực nối ra, cực nối ra
từ miền p gọi là A nốt( A), cực nối ra rừ n gọi là K tốt (K)
Ký hiệu :
Hình1.1: hình ảnh thật của diode
Hình 1.2: cấu tạo bên trong
Khi diode có điện thế Anôt dương hơn so với Katôt, ta nói diode được phân cực
thuận đi qua, diode dẫn điện. Ngược lại, khi diode có điện thế Anôt âm hơn so Katôt
thì diode bị phân cực ngược, diode không có dòng điện
1.3.2.Tính chất của diode
Diode chỉ dẫn điện theo một chiều từ anot đến katot theo nguyên lý dòng điện chảy
từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp muốn có dòng điện qua diode theo chiều
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang8
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
từ nơi có điện thế cao đén nơi có điện thế thấp cần phải đặt ở anot một điện thế cao hơn
ở katot.Khi đó UAK>0 và ngược chiều với điện áp tiếp xúc (UTX).Như vậy muốn có
dòng điện qua diode thì điện trường do UAK sinh ra phải mạnh hơn điện trường tiếp
xúc,tức la UAK>UTX.Khi đó một phần của điện áp UAK dùng đẻ cân bằng với điện
áp tiếp xúc (khoảng 0,6 V)phần còn lại dùng để tạo dòng điện thuận qua diode.
Khi UAK>0,ta nói diode phân cực thuận và dòng điện qua diode lúc đó gọi là
dòng điện thuận (chiều từ A sang K). Khi UAK đã đủ cân bằng với điện áp tiếp
xúc thì diode trở nên dẫn điện rất tốt, tức là điện trở của diode lúc đó rất thấp
(khoảng vái chục ohm).Do vậy phần điện áp để tạo ra dòng điện thuận thường nhỏ hơn
nhiều so với phần điện áp dùng để cân bằng với UTX. Thông thường phần điện áp
dùng để cân bằng với UTX
cần khoảng 0.6V và phần điện áp tạo ra dòng thuận
khoảng 0.1-0.5V tùy theo dòng thuận vài chục mA hay lớn đến vài Ampe.Như vậy giá
trị của UAK đủ đẻ có dòng qua diode khoảng 0.6-1.1V. Ngưỡng 0.6V là ngưỡng diode
bắt đầu dẫn và UAK=0.7V thì dòng qua diode khoảng vài chục mA. Nếu diode còn tốt
thì nó không dẫn điện theo chiều ngươc tư K-A.Thực tế vẫn tồn tại dòng ngược nếu
diode bị phân cưc ngược với hiệu điện thế lớn.Tuy nhiên dòng ngược rất nhỏ cõ µA và
thường không thường quan tâm tới cac ứng dụng công nghiệp.Mọi diode chỉnh lưu đều
không dẫn điện theo chiều ngược nhưng nếu điện áp ngược quá lớn thì diode bị đánh
thủng,dòng điện qua diode tăng nhanh và đốt cháy diode . và vậy khi sử dụng tuân thủ
2 điều kiện sau :
- Dòng điện thuận qua diode không được lớn hơn giá trị tối đa cho phép
- Điên áp phân cực ngược ( UAK ) không được lớn hơn VBR (một ngưỡng đánh
thủng )
VD : Diode 1N4007 có thông số kĩ thuật do hãng sản xuất như sau: VBR =1000V ,
IF MAX =1A , VF=1,1V khi IFMAX =IF Cho biết :
- Dòng điện thuận không được lớn hơn 1A
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang9
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
- Ungược MAX đạt vào diode không được lớn hơn 1000V
- Uthuận (UAK ) có thể tăng đến 1,1V nếu Ithuận = 1A Lưu ý đối với diode chỉnh
lưu chung thì UAK = 0,6V thì diode bắt đầu dẫn điện và khi UAK = 0,7V thì dòng qua
diode đạt đến vài chuc mA
1.3.3.Đặc tuyến Von - Ampe của diode bán dẫn
Đặc tuyến Von-Ampe của diode được chia làm 3 vùng :
Hình 1.3: Đặc tuyến Von-Ampe của diode
Vùng 1: Ứng với trường hợp phân cực thuận điện áp nhỏ dòng điện lớn điện trở nhỏ
(Ω)
Vùng 2: Diode phân cực ngược ( khoá), điện áp vài chục đến vài trăm vol, dòng điện
nhỏ và điện trở lớn (kΩ ).
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang10
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Vùng 3: Vùng đánh thủng, dòng điện tăng đột ngột, điện áp hầu như không tăng
Nguyên nhân do nhiệt độ quá cao hoặc điện áp ngược quá lớn dẫn đến diode mất tính
chất van dẫn
Các tham số giới hạn của diode :
- Điện áp ngược cực đại để diode còn thể hiện tính chất van (chưa bị đánh thủng): U
ngc max( thường giá trị Ungc max chọn khoảng 80% giá trị điện áp đánh thủng U
dt . - Dòng điện cho phép cực đại qua van lúc mở: I Acf
- Công suất tiêu hao cực đại cho phép trên van để chưa bị hỏng vì nhiệt: Pcf
1.3.4.Ứng dụng của Diode bán dẫn
* Do tính chất dẫn điện một chiều nên Diode thường được sử dụng trong các
mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch gim áp
phân cực cho transistor hoạt động . trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích hợp
thành Diode cầu có dạng .
1.3.5.Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED )
Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp làm
việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA
Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện
.
1.4-IC ổn áp
1.4.1.Giới thiệu chung về IC
IC là một mạch điện tử mà các thành phần tác động và thụ động đều được chế tạo
kết tụ trong hoặc trên một đế hay thân hoặc không thể tách rời nhau được. Đế này, có
thể là một phiến bán dẫn (hầu hết là Si) hoặc một phiến cách điện. Một IC thường có
kích thước dài rộng cỡ vài trăm đến vài ngàn micron, dày cỡ vài trăm micron được
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang11
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
đựng trong một vỏ bằng kim lọai hoặc bằng plastic. Những IC như vậy thường là một
bộ phận chức năng tức là một bộ phận có khả năng thể hiện một chức năng điện tử nào
đó. Sự kết tụ các thành phần của mạch điện tử cũng như các bộ phận cấu thành của một
hệ thống điện tử vẫn là hướng tìm tòi và theo đuổi từ lâu trong ngành điện tử. Nhu cầu
của sự kết tụ phá tminh từ sự kết tụ tất nhiên của các mạch và hệ thống điện tử theo
chiu hướng từ đơn giản đến phức tạp, từ nhỏ đến lớn, từ tần số thấp (tốc độ chậm ) đến
tần số cao (tốc độ nhanh). Sự tiến triển này là kết quả tất yếu của nhu cầu ngày càng
tăng trong việc xử lý lượng tin tức ngày càng nhiều của xã hội phát triển.
1.4.2.IC dùng trong đồ án
Linh kiện ổn áp là thành phần không thể thiếu trong các mạch ổn áp, mạch nguồn
trong kỹ thuật điện tử.
Trong phần diode bán dẫn đã có 1 loại diode chuyên dụng để ổn áp là Zenner.
Tuy nhiên, loại diode này có nhược điểm là điểm là cho dòng điện nhỏ ( ≤ 20mA) IC
ổn áp họ 78xx được phát triển :
+ Họ 78xx là họ cho ổn định điện áp đầu ra là dương. Còn xx là giá trị điện áp đầu
ra như 5V, 8V...
1.4.3.Cấu tạo- Nguyên tắc hoạt động
Cấu tạo
78xx là loại dòng IC dùng để ổn định điện áp dương đầu ra với điều kiện đầu vào luôn
luôn lớn hơn đầu ra 3V Tùy loại IC 78 mà nó ổn áp đầu ra là bao nhiều.
ví dụ : 7806 - 7809... + 78xx gồm có 3 chân
1. Input là chân nguồn đầu vào
2.GND là chân nối đất
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang12
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
3. Output là chân nguồn đầu ra
Hình 1.4. Hình ảnh của IC 78xx
Hình 1.5. Sơ đồ cáu trúc của 78xx
Nguyên lý hoạt động của 78xx
Dòng điện DC qua tụ lọc đến chân 1 của IC (tức là đến chân C của transistor lúc
này transistor chưa hoạt động (chưa dẫn) . Nhờ điện trở R tạo dòng định thiên cắt mở
chân B của transistor , nên transistor dẫn .Do chân B của Transistor nối qua điode
zenner ( điện áp khoảng 4.5 V ) xuống mát sẽ ghim mức điên áp ra ở chân E của
transirtor ( chân 3 của IC ) là giá trị dương . Điện áp đặt trước IC 78XX phải lớn hơn
điện áp cần ổn áp từ 1.5V ~ 2V .Họ IC 78xx chỉ cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở
xuống, khi giáp IC trong mạch thì U in > Uout từ 3V~5V khi đó IC mới phát huy tác
dụng
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang13
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
1.5 -Transistor
1.5.1. Cấu tạo của Transistor. ( Bóng bán dẫn )
Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu
ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được
Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu
ngược chiều nhau .
Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Base
),lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E, và cực
thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn
( loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị
cho nhau được.
.
Hình 1.6. Cấu tạo của transistor
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang14
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọilà cực gốc ký hiệu la B
( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát (Emitter ) viết tắt là E, và
cực thu hay cực góp ( Collector )viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại
bán dẫn (loại N hay P )nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên
không hoán vị chonhau được.
1.5.2. Hoạt động của Transistor NPN
Hình 1.7.Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt
động của transistor NPN
Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+)nguồn vào
cực C và (-) nguồn vào cực E.
Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E ,
trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang15
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng
vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E ( lúcnàydòng IC = 0 )
Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy
từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-) tạo
thành dòng IB
Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm
bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB
Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo
một công thức .
IC= β.IB
Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE
IB là dòng chạy qua mối BE
β là hệ số khuyếch đại của Transistor
Giải thích : Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể vượt qua mối
tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng IBE do lớp bán dẫn P tại cực
B rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy sốđiện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E )
vượt qua tiếp giáp sang lớpbán dẫn P( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một
phần nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng IB còn phần lớn số
điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE => tạo thành dòng ICE
chạy qua Transistor.
1.5.3. Xét hoạt động của Transistor PNP
Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN nhưng cực tính
của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại . Dòng IC đi từ E sang C còn dòng IB đi từ
E sang B
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang16
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Trang17
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Chương II:
Phân tích bài toán
2.1-Khái niệm chung về bộ nguồn.
Các mạch điện tử và các thiết bị điện tử nói chung muốn hoạt động tốt cần phải được
cung cấp năng lượng điện ổn định. Mạch nguồn cung cấp tiếp nhận năng lượng từ các
nguồn điện xoay chiều (AC) hoặc một chiều (DC) và biến đổi thành nguồn năng lượng
cung cấp (power suply) cho mạch điện tử dưới dạng một nguồn áp một chiều ( U DC)
thích hợp và ổn định đối với các biến động của nguồn và tải. Các mạch điện tử riêng lẻ
thường yêu cầu nguồn cung cấp có công suất nhỏ diện áp thấp, mạch nguồn có cấu trúc
đơn giản. Các thiết bị điện tử công nghiệp và dân dụng yêu cầu nguồn cung cấp có
công suất lớn, hiệu suất cao, nhiều mức U DC khác nhau (điện áp từ vài vôn đến vài trăm
vôn, trường hợp đặc biệt cố thể tới hàng ngàn vôn, công suất từ hàng trăm đến hàng
ngàn wat) do đó mạch nguồn có cấu trúc phức tạp với các mạch nguồn biến đổi điện áp
1 chiều thành xoay chiều và mạch ổn áp hoạt động theo nguyên lý điều khiển xung
chuyển mạch tần số cao.
2.2-Sơ đồ khối mạch nguồn
It
U1
Biếến áp
U2
Mạch chỉnh lưu
U0
Mạch lọc
U01
Ôn áp
Ur
Rt
Hình 2-1. Sơ đồ khối mạch nguồn.
Biến áp để biến đổi điện áp xoay chiều U 1 thành điện áp xoay chiều U2 có giá trị
thích hợp với yêu cầu. Trong một số trường hợp có thể dùng trực tiếp U 1 không cần
biến áp.
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang18
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ chuyển điện áp xoay chiều U2 thành điện áp một
chiều không bằng phẳng U0. Sự không bằng phẳng này phụ thuộc cụ thể vào từng dạng
mạch chỉnh lưu.
Mạch lọc có nhiệm vụ san bằng điện áp một chiều đập mạch U0 thành điện áp
một chiều U01 ít nhấp nhô hơn.
Mạch ổn áp một chiều (ổn dòng) có nhiệm vụ ổn định điện áp (dòng điện) ở đầu
ra Ur (It), khi U01 thay đổi theo sự mất ổn định của U1 hay dòng tải It thay đổi. Trong
trường hợp không có yêu cầu cao thì không cần mạch ổn áp, ổn dòng một chiều.
3.3-Sơ đồ nguyên lý –hoạt động và cách tính chọn linh kiện
3.3.1. Sơ đồ nguyên lý
Hình 2.2: sơ đồ nguyên lý
Máy biến áp:
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang19
Lớp : CĐK10Lc
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
KHOA CO KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2
Yêu cầu đề bài điện áp ra ổn định tối đa là 24VDC, mà điện áp đầu vào 220VAC
nên ta có thể sử dụng máy biến áp: 220VAC-24VAC-3A
Diode
Các IC ổn áp trong mạch nguồn này có IRa tối đa là 2A nên lựa chọn diode Lt-kbp
307, với dòng chịu được là 3a
Tụ điện
Tụ có điện dung lớn để san phẳng điện áp để làm giảm độ gợn sóng . Chọn tụ có giá
trị của tụ lọc tính gần đúng theo biểu thức sau C= 1/(mdm .W.R .Kdm Ra) Ta có :
trong mạch chỉnh lưu cầu 4 diode : mdm= 2 Để cho sóng ra bằng phẳng người ta
chọn : Kdm =0.1 W = 2πf = 2π.50 =100π (rad/s)
Khi IMAX =2A và U Ra Max = 12V thì có : Z= 12/2 =6 Ω
dòng một chiều nên ta có Z = Rt =12Ω
Vì dòng điện ra là
→ C =1/(mdm.W.Kdm.R) = 1/
(2.100π.12.0,1 ) =13.2 .10-4 F=130 µF Với giá trị như vậy ta có thể chọn tụ là:
1000µF ; 2200µF
- Chọn tụ lọc cao tần là tụ gốm 104 vì tụ này có tần số lọc lớn f= 1/(2π .Xc .C )
Phân tích mạch điện
Mạch điện gồm những phần sau : Hạ áp, chỉnh lưu, lọc, biến đổi (78xx). Nguồn điện
xoạy chiều 220VAC-50Hz qua biến áp là hạ áp xuống còn 24VAC - 1A và được qua
bộ chỉnh lưu nhằm biến đổi xoay chiều thành 1 chiều. Thành phần 1 chiều này có độ
gợn nên phải qua bộ lọc C để san phảng điện áp gợn đó cho ra điện áp 1 chiều. Sau đó
điện áp 1 chiều này qua bộ ổn áp 78xx cho ra điện áp ổn áp mà mình cần.
Nguyên lý làm việc:
a) Khối áp:
GVHD : Nguyễn Hải Hà
SVTH : Lê Văn Sơn
Trang20
Lớp : CĐK10Lc
- Xem thêm -