1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC

40 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Mạch Buck Synchronous DC-DC
Tác giả Nguyễn Đình Chiến
Người hướng dẫn Ths. Nguyễn Hữu Châu Minh
Trường học Học viện hàng không Việt Nam
Chuyên ngành Điện tử viễn thông
Thể loại báo cáo đồ án
Năm xuất bản 2022
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 40
Dung lượng 2,6 MB

Cấu trúc

  • 1.1. Lý do chọn đề tài (0)
  • 1.2. Mục tiêu nghiên cứu (0)
  • 1.3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu (0)
  • 1.4. Phương pháp nghiên cứu (0)
  • CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT (6)
    • 2.1 Tổng quan về mạch buck synchronous DC-DC (6)
      • 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Nguyên lý làm việc 2.1.3 Dạng sóng dùng trong mạch hạ áp đồng bộ 2.1.4 Ƣng dụng (6)
    • 2.2 Các khái niệm lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu (9)
      • 2.2.1 Phần điều khiển mạch hạ áp đồng bộ (control) 2.2.2 Các thành phần cấu tạo nên bộ điều khiển 2.2.3 Phần mạch chính PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ (9)
    • 3.1 Sơ bộ về mạch hạ áp BUCK SYNC DC-DC (18)
    • 3.2 Thiết kế và tính toán cho phần mạch điều khiển (19)
      • 3.2.1 Tổng quan về phần mạch điều khiển 3.2.2 Điều chế xung 3.2.3 Điều chế biên độ xung 3.2.4 Kết quả thiết kế phần mạch điều khiển (19)
    • 3.3 Thiết kế và tính toán cho phần mạch chính ( phần mạch hạ áp) ... 17 .1 Tổng quan về phần mạch chính (21)
    • 3.3 Kết quả mô phỏng (25)
    • Chương 4. THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ (0)
      • 4.1 Mô phỏng trên PROTEUS (27)
        • 4.1.1 Mạch mô phỏng đầy đủ 4.1.2 Thiết kế mạch in PCB (27)
      • 4.2 Tiến hành thi công phần cứng (29)
        • 4.2.1 Chuẩn bị các dụng cụ để thi công 4.2.2 Thi công 4.3.3 Kết qua thi công PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương 5 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT (29)
      • 5.1 Kết luận (0)
        • 5.1.1. Kết quả hoạt động của mạch so với mục tiêu đề ra 5.1.2 Ưu điểm 5.1.3 Nhược điểm (0)
      • 5.2 Kiến nghị (37)

Nội dung

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tổng quan về mạch buck synchronous DC-DC

Bộ chuyển đổi buck đồng bộ là một công cụ quan trọng trong điện tử tiêu dùng, giúp giảm điện áp đầu ra thấp hơn điện áp đầu vào và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng Thiết bị này bao gồm hai MOSFET công suất, một cuộn cảm đầu ra và một tụ điện đầu ra Cấu trúc của bộ chuyển đổi này sử dụng phương pháp điều khiển bật/tắt đồng bộ giữa hai MOSFET để tạo ra điện áp đầu ra ổn định, đồng thời ngăn chặn tình trạng cả hai MOSFET bật đồng thời, từ đó giảm thiểu tổn thất điện năng.

Bộ chuyển đổi buck đồng bộ sử dụng hai MOSFET công suất, một cuộn cảm đầu ra và một tụ điện đầu ra Cấu trúc này được gọi là buck do phương pháp điều khiển đồng bộ hóa của hai MOSFET, cho phép bật/tắt một cách kiểm soát để cung cấp điện áp đầu ra ổn định và ngăn chặn việc MOSFETs hoạt động đồng thời.

MOSFET phía cao (Q1) được kết nối trực tiếp với điện áp đầu vào của mạch, và khi Q1 bật, dòng điện cung cấp cho tải thông qua MOSFET này Trong thời gian này, Q2 tắt, dẫn đến việc dòng điện qua cuộn cảm tăng và sạc bộ lọc.

Khi Q1 tắt và Q2 bật, dòng điện được cung cấp cho tải thông qua MOSFET bên Trong giai đoạn này, dòng điện qua cuộn cảm giảm và bộ lọc được xả.

Mặt thấp MOSFET cung cấp chức năng quan trọng khi cả hai MOSFET đều tắt, giúp kẹp điện áp nút chuyển đổi qua diode cơ thể Điều này ngăn chặn VSW giảm xuống quá thấp khi bóng bán dẫn phía cao lần đầu tiên tắt.

2.1.3 Dạng sóng dùng trong mạch hạ áp đồng bộ

Hình ảnh dưới đây minh họa các dạng sóng cơ bản cho bộ biến đổi buck hoạt động ở chế độ dẫn liên tục Tổng biến đổi của dòng điện dẫn được gọi là đỉnh-đến-đỉnh dòng điện dẫn, IL Điện áp tại nút chuyển đổi được làm mịn bởi giai đoạn đầu ra LC, tạo ra một điện áp DC ổn định ở đầu ra Các MOSFET được điều khiển đồng bộ nhằm ngăn chặn hiện tượng bắn xuyên qua, xảy ra khi cả MOSFET bên cao và bên thấp đều hoạt động đồng thời, dẫn đến hiện tượng ngắn mạch.

MOSFET bên cao về thời gian xác định nhiệm vụ chu kỳ của mạch, và được xác định trong công thức:

Nếu chu kỳ làm việc (D) bằng 1, thì MOSFET cao sẽ bật 100% thời gian, dẫn đến điện áp đầu ra bằng điện áp đầu vào Ngược lại, chu kỳ nhiệm vụ 0,1 có nghĩa là MOSFET cao chỉ hoạt động 10% thời gian, tạo ra điện áp đầu ra khoảng 10% điện áp đầu vào.

Bộ chuyển đổi nguồn chế độ buck đang trở thành một phần quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại, cung cấp giải pháp hiệu quả cao cho nhiều ứng dụng khác nhau Những bộ chuyển đổi này thường được sử dụng trong các bộ nguồn và mạch sạc pin cho các thiết bị như máy tính, dụng cụ điện, tivi, máy tính bảng và điện thoại thông minh.

Trong ngành công nghiệp điện tử, bộ chuyển đổi DC-DC, hay còn gọi là bộ chuyển đổi buck đồng bộ, là một trong những thiết bị phổ biến nhất cho người tiêu dùng, được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như điện thoại, ô tô và nhiều thiết bị điện tử khác.

Các khái niệm lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu

2.2.1 Phần điều khiển mạch hạ áp đồng bộ (control)

Trong mạch điều khiển, cần thiết phải có một phần mạch để điều chỉnh điện áp đầu ra thông qua việc điều chế xung và điều chỉnh độ rộng xung Việc sử dụng các IC điều khiển FET cũng rất quan trọng, giúp thay đổi biên độ của xung và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của FET.

2.2.2 Các thành phần cấu tạo nên bộ điều khiển a Arduino ONO R3:

Nhiệm vụ của Arduino ONO R3 là để điều chế xung với một tần số mong muốn để kết nối với IC điều khiển FET IR2112

Một vài thông số chính

Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)

Tần số hoạt động 16 MHz

Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC

Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM)

Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA

Dòng ra tối đa (5V) 500 mA

Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA

Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader

Arduino UNO sử dụng ba vi điều khiển 8 bit AVR: ATmega8, ATmega168 và ATmega328 Với khả năng xử lý các tác vụ đơn giản, Arduino UNO có thể điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lý tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, và tạo ra trạm đo nhiệt độ - độ ẩm hiển thị trên màn hình LCD.

GND (Ground) là cực âm của nguồn điện cung cấp cho Arduino UNO Khi sử dụng các thiết bị có nguồn điện riêng biệt, các chân GND cần được kết nối với nhau để đảm bảo hoạt động ổn định.

 5V: cấp điện áp 5V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA

 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là

 Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, bạn nối cực dương của nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND

IOREF trên Arduino UNO cho phép đo điện áp hoạt động của vi điều khiển, luôn duy trì ở mức 5V Tuy nhiên, không nên sử dụng chân này để lấy nguồn 5V vì chức năng chính của nó không phải là cung cấp điện.

Việc nhấn nút Reset trên board sẽ làm cho vi điều khiển được khởi động lại, tương đương với việc chân RESET được kết nối với GND thông qua một điện trở 10KΩ IC điều khiển FET IR2112 đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

IR2112 là một IC điều khiển MOSFET và IGBT với khả năng chịu điện áp cao lên đến 600 V Nó có các kênh đầu ra độc lập cho high-side và low-side, mang lại tính linh hoạt trong ứng dụng Tính năng Bootstrap của IR2112 giúp cải thiện khả năng tương thích với các bộ điều khiển high-side, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng điện tử.

IR2112 là một IC điều khiển high-side và low-side, tương thích với đầu vào Schmitt Trigger và đầu ra chuẩn công nghệ CMOS và LSTTL, với dải điện áp hoạt động từ 10V đến 20V IC này được ứng dụng trong các mạch yêu cầu điều khiển cả high-side và low-side, chẳng hạn như mạch điều khiển nửa cầu (half-bridge) và toàn cầu (full-bridge).

1 LO Đầu ra điều khiển cực Gate low-side

2 COM Chân COM điều khiển low-side

3 VCC Điện áp cấp cho bộ điều khiển điện áp thấp và giá trị phải nằm trong khoảng từ 10V đến 20V

14 NC Không kết nối cho các chân này và không sử dụng

5 VS Tín hiệu trả về floating low-side

6 VB Tín hiệu floating high-side

7 HO Đầu ra điều khiển cực Gate điều khiển high-side

Nguồn cấp điện áp có giá trị từ +3V đến +20V, tham chiếu với mass hoặc Vss Trong điều kiện hoạt động bình thường, điện áp tối ưu nên sử dụng là +5V.

10 HIN Tín hiệu logic đầu vào pha cho đầu ra cực Gate điều khiển high-side

11 SD Tín hiệu đầu vào để shut-down

12 LIN Tín hiệu logic đầu vào pha cho đầu ra cực Gate điều khiển low-side

13 Vss Chân nối đất của mạch

IC có khả năng điều khiển cả Mosfet và IGBT, thường được ứng dụng trong các mạch điều khiển nửa cầu (half-bridge) để chuyển mạch Mosfet Chúng thích hợp cho các ứng dụng tần số cao nhờ vào độ trễ lan truyền tối ưu Bên cạnh đó, IC cũng được sử dụng trong các ứng dụng điện áp cao để bật tắt Mosfet công suất với nguồn điện vào có điện áp thấp.

*Giai thích sơ đồ mạch:

+Xung pwm được tạo ra trên Arduino ono r3 với tần số 31372hz được xuất ra chân 3 và chân 11 nhưng hai xung này ngược pha nhau

+Xung từ arduino được kết nối với IC IR2112 và khi xung được xuất ra từ IC

IR 2112 biên độ sẽ được tăng lên nhằm mục đích làm cho MOSFET làm việc với đúng công suất

Cấp nguồn cho IC với điện áp DC khoảng 10-19V là phù hợp để kết nối điều khiển MOSFET Biên độ xung xuất ra từ IC sẽ xấp xỉ với nguồn DC mà IC nhận được.

* Ta quan sát dạng sóng vào và ra của IC 2112 sau khi kết nối với Arduino:

Từ dạng sóng ta quan sát được thì ta kết luận được phần mạch điều khiển MOSFET vô cùng quan trọng đối với mạch giảm áp đồng bộ

2.2.3 Phần mạch chính a Khái niệm và sơ đồ mạch mô phỏng

Mạch chính kết nối với mạch điều khiển, được thiết kế để nhận xung từ mạch điều khiển, nhằm giảm áp đồng bộ với điện áp vào, dao động trong khoảng từ 2 đến 15 V.

* Ta có sơ đồ nguyên lý như sau:

* Giải thích sơ đồ mạch : điện áp được cung cấp vào từ khoảng 2V đến 15V

Trong mạch DC, các MOSFET được kết nối với phần mạch điều khiển để nhận xung PWM Để bảo vệ các MOSFET, điện trở và tụ điện được gắn thêm nhằm cản trở và tiêu tán điện áp dội ngược trong quá trình hoạt động Cuộn cảm có vai trò điều chỉnh điện áp và tạo ra hiện tượng cộng hưởng trong mạch Tụ điện (C2) giúp ổn định điện áp cho toàn bộ mạch.

IRF3205 là transistor MOSFET kênh N, có khả năng điều khiển tải lên đến 110A và điện áp tối đa 55V Được thiết kế trong gói TO-220, transistor này phù hợp cho cả ứng dụng công tắc và khuếch đại.

Transistor chuyển mạch tốc độ cao này được thiết kế để đáp ứng các ứng dụng yêu cầu tốc độ chuyển tải nhanh giữa các nguồn đầu vào khác nhau Để đạt được độ bão hòa, điện áp tối thiểu cần thiết dao động từ 2V đến 4V.

Bộ khuếch đại 11 có khả năng điều khiển tải lên đến 390A ở chế độ xung và cung cấp tối đa 200W, làm cho nó trở thành một transistor lý tưởng cho các bộ khuếch đại âm thanh công suất cao.

Tính năng / Thông số kỹ thuật

 Điện áp tối đa từ cực cống đến cực nguồn: 55V

 Điện áp tối đa từ cực cổng đến cực nguồn phải là: ± 20V

 Dòng xả tối đa liên tục là: 110A

 Dòng xả tối đa xung là: 390A

 Công suất tiêu tán tối đa là: 200W

 Điện áp tối thiểu cần thiết để dẫn điện: 2V đến 4V

 Nhiệt độ lưu trữ và hoạt động phải là: -55 đến +170 độ C

Hướng IRF3205 phía trước mặt thì sơ đồ chân theo thứ tự từ trái qua phải lần lượt là: chân 1 (chân cổng G), chân 2 (chân máng D), chân 3 (chân nguồn S)

Sơ bộ về mạch hạ áp BUCK SYNC DC-DC

Mạch hạ áp đồng bộ có cấu trúc phức tạp, với nguồn cung cấp cho mạch điều khiển và mạch chính hoàn toàn tách biệt.

Trên thiết kế ta chia làm hai phần mạch chính là:

+ Phần mạch điều khiển ( CON TROL)

+ Phần mạch chính( phần mạch hạ áp)

* Ta có sơ đồ mô phỏng như sau:

Thiết kế và tính toán cho phần mạch điều khiển

3.2.1 Tổng quan về phần mạch điều khiển

Phần mạch này là phần mạch tạo xung PWM nên ta chọn ARDUINO ONO R3 để thiết kế ra một tần số xung và duti cycle có thể thay đổi

Xung xuất ra sẽ được chuyển đổi qua IC điều khiển FET để điều chỉnh biên độ theo thiết kế trên ARDUINO ONO R3, trong khi tần số vẫn được giữ nguyên.

* Sau đây là sơ đồ thiết kế:

Các thành phần: arduino , biến trở , ic IR212 , nguồn cung cấp cho arduino và ic IR2112

3.2.2 Điều chế xung Để MOSFET hoạt động được trong mạch hạ áp đồng bộ ta cần một tần số xung khoảng vài chục KHZ và biên độ khoảng 10- 15V

Bước 1 : Sử dụng timer 2 để xuất xung

- Sử dụng Timer 2 trên arduino để lập trình: Tạo ra tần số 31372 Hz

- Tạo ra hai xung có biên độ và chu kỳ bằng nhau nhưng ngược pha nhau vì trên mach 2 MOSFET làm việc theo chu kỳ ngược nhau

Bước 2: Viết chương trình điều chế xung

3.2.3 Điều chế biên độ xung

Trong mạch hạ áp đồng bộ MOSFET, việc sử dụng tần số xung cao là cần thiết, nhưng điều này chưa đủ; cần phải đảm bảo biên độ xung phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.

Arduino UNO chỉ xuất xung với biên độ 5V, vì vậy cần điều chế biên độ xung lớn hơn khoảng 10-15V để phù hợp với mạch giảm áp đồng bộ Để đạt được điều này, việc chọn một IC điều khiển FET là cần thiết, và IC IR2112 là lựa chọn phù hợp.

*Sau đây ta có kết quả mô phỏng từ mạch điều khiển :

Sau khi tín hiệu xung đi qua IC điều khiển, biên độ của tín hiệu đã được tăng lên Biên độ xung hiện tại tương đương với điện áp cung cấp cho IC Hình dưới đây minh họa kết quả mô phỏng của quá trình này.

*Nhận xét: chỉ cần ta cấp nguồn cho IC bằng bao nhiêu thì khi xung xuất ra có biện độ bằng với điện áp đã cấp

3.2.4 Kết quả thiết kế phần mạch điều khiển

• Và ta có thể điều khiển được duti cyle

Thiết kế và tính toán cho phần mạch chính ( phần mạch hạ áp) 17 1 Tổng quan về phần mạch chính

3.3.1 Tổng quan về phần mạch chính

Sau khi điều chế xung thì phần mạch này là phần tiếp nhận xung để hạ áp

MOSSFET Q1 và Q2 có chu kỳ làm việc trái ngược nhau và xung được đưa vào ngược pha nhau

* Ta có sơ đồ mô phỏng :

3.3.2 Cơ sở lý thuyết cho việc tính toán :

* Ta có công thức tính DUTI CYCLE :

* Công thức tính dòng qua cuộn dây :

*Lựa chọn tụ điện đầu ra:

Việc lựa chọn tụ điện đầu ra phụ thuộc vào độ gợn sóng điện áp đầu ra và yêu cầu đáp ứng quá độ của tải Đối với một mức độ gợn sóng đỉnh-đỉnh nhất định trong cuộn cảm của bộ lọc đầu ra, điện áp gợn sóng đầu ra VOUT_PP qua tụ điện đầu ra là tổng của ba thành phần chính.

• VOUT_PP (C) là điện áp gợn sóng của tụ điện

• VOUT_PP (ESR) là điện áp gợn sóng do ESR của tụ điện

• VOUT_PP (ESL) là điện áp gợn sóng được tạo ra bởi ESL của tụ điện

-Chúng ta có thể trích xuất cuộn cảm vàdòng điện của tụ điện và minh họa điện tích của tụ điện:

Chúng ta có thể thấy rằng dạng sóng hiện tại của tụ điện là giống như dạng sóng dòng điện dẫn, nhưng không có IOUT thành phần

* Phương trình dòng điện / điện áp cơ bản của tụ điện là:

=>dt *IC=C* Dvc VOUT_PP(C) =

*Phương trình VOUT_PP (ESR):

VOUT_PP (ESR) có thể được xác định một cách đơn giản bằng công thức IxR ESR được mô hình hóa như một điện trở nối tiếp với tụ điện, giúp dễ dàng trong việc phân tích và tính toán.

*Phương trình VOUT_PP (ESL):

Dòng điện dẫn chính / phương trình điện áp

Ta có : VOUT_PP (ESL) = LESL *

Ta có Fsw = 31273 Hz , biên độ xung = 15V

=0,685 A Với phần cơ sở lí thuyết ta tính được thông số tụ điện : C= 1000uF

Kết quả mô phỏng

Với Duti cyle xâp xỉ 50 % thì khi điện áp ra là 6.01 V

DP% và biên độ xung là 15V

* Bảng khảo sát điện áp ra và điện áp vào Điện áp vào Điện áp ra

Sau khi thực hiện các cuộc khảo sát, chúng tôi nhận thấy rằng với DUTI CYCLE là 50%, mạch điện đều hạ áp gần sát với tính toán Điều này cho thấy mạch đã đáp ứng được các yêu cầu đã đề ra.

=> Hiệu suất mạch : n = 92%( qua các lần khảo sát)

THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ

CHƯƠNG IV THI CÔNG VÀ LẮP RÁP 4.1 Mô phỏng trên PROTEUS

4.1.1 Mạch mô phỏng đầy đủ

Sau khi hoàn tất việc mô phỏng ta thay đổi các nguồn cung cấp điện bằng các khớp nối để tiến hành vẽ mạch in

4.1.2 Thiết kế mạch in PCB

Mạch in được thiết kế trực tiếp trên phần mềm PROTEUS

Sau đây là sơ đồ mô phỏng linh kiện:

4.2 Tiến hành thi công phần cứng

4.2.1 Chuẩn bị các dụng cụ để thi công

 Bảng đồng để làm mạch in

 Và các dụng cụ khác…

Bước 1: In phần layout bảng mạch ra bằng máy in laser và giấy A4 hoặc giấy bóng.

-Cần chọn màu đen trên phần mềm thiết kế PCB cũng như khi cài đặt máy in để in ra màu đen.

-Cần đảm bảo phần in ra ở trên mặt bóng của giấy.

Bước 2: Cắt phíp đồng để làm bảng mạch

-Cắt phíp đồng theo kích thước bảng mạch bằng cưa.

Chà nhẹ bề mặt miếng đồng bằng bông gòn hoặc miếng rửa chén để loại bỏ lớp oxit trên phíp đồng Việc làm này không chỉ giúp bề mặt trở nên nhẵn mịn mà còn tăng cường khả năng bám dính của hình ảnh từ giấy.

Bước 3: Chuyển phần in PCB lên miếng đồng

Đặt bảng mạch in trên giấy bóng lên bảng đồng, đảm bảo căn chỉnh chính xác theo đường viền giấy in Sử dụng băng keo để giữ cho bảng và giấy in ở đúng vị trí.

Bước 4: Ủi để chuyển mạch từ giấy in vào tấm PCB

-Sau khi in trên giấy bóng, đặt hình mạch in xuống tấm đồng và chỉnh bàn ủi lên nhiệt độ cao nhất.

-Đặt bảng và giấy in lên mặt bàn gỗ sạch sao cho mặt lưng của giấy in hướng về phía bạn.

Để bắt đầu, hãy sử dụng kẹp để giữ một đầu giấy in cố định Sau đó, đặt bàn ủi nóng lên đầu còn lại trong khoảng 10 giây Cuối cùng, nhẹ nhàng ủi dọc theo mặt giấy in bằng mũi bàn ủi từ 5 đến 10 giây để đảm bảo chất lượng in tốt nhất.

-Chú ý đến phần rìa của bảng mạch, bạn cần phải ủi từ từ.Nhiệt từ bàn ủi sẽ chuyển mực in từ giấy qua tấm đồng.

-Chú ý không chạm trực tiếp vào tấm đồng vì lúc này nó rất nóng.

Sau khi ủi xong, đặt tấm in vào nước ấm trong 10 phút Giấy sẽ mềm ra và bạn có thể gỡ ra nhẹ nhàng.

-Đầu tiên đeo găng tay cao su vào.

-Đặt vài tờ báo phía dưới để dung dịch ăn mòn không đổ ra sàn.

-Lấy một cái hộp nhựa và đổ đầy nước.

-Hòa 2-3 muỗng bột FeCl3 vào nước.

-Nhúng bảng mạch in vào dung dịch ăn mòn trong 30 phút.

FeCl3 phản ứng với phần đồng chưa được phủ mực in, dẫn đến việc loại bỏ nó khỏi bảng mạch Quá trình này được gọi là ăn mòn Sử dụng kẹp để gắp PCB ra và kiểm tra xem phần đồng không có lớp mực in đã bị ăn mòn hoàn toàn hay chưa Nếu chưa, tiếp tục ngâm bảng mạch vào dung dịch để hoàn tất quá trình.

Bước 6: Vệ sinh và khoan lỗ

Khi xử lý dung dịch ăn mòn, cần thận trọng để bảo vệ môi trường vì nó rất độc hại đối với sinh vật sống trong nước Tránh đổ dung dịch vào ống cống, vì có thể gây hư hỏng cho hệ thống thoát nước Một giải pháp an toàn là pha loãng dung dịch và vứt bỏ ở nơi quy định.

Nhỏ vài giọt aceton lên bông gòn để lau sạch mực in, giúp lộ mặt đồng Sau đó, rửa sạch và lau khô bằng khăn sạch Cuối cùng, cắt đến kích thước mong muốn và làm mịn các cạnh bằng giấy nhám.

Hiện nay, bạn có thể sử dụng khoan chuyên dụng để khoan lỗ và hàn các linh kiện vào mạch Để tăng tính thẩm mỹ, bạn có thể phủ một lớp sơn chống hàn màu xanh lá cây lên bề mặt.

Arduino được kết nối trực tiếp với bo mạch chính

PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

CHƯƠNG V KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT

5.1.1 Khảo sát điện áp ra và điện áp vào

Cho Vout lần lượt là 10V, 9V ,8V, 6V , 5V, D= 50%

* Sau đây là kết quả thực nghiệm qua các lần:

Lần 1 : Vout , Vin xấp xỉ 5V

30 Lần 2 : Vout =8.99V, Vin xấp xỉ 4.5 V

Lần 3 : Vout =8.V, Vin xấp xỉ 4 V

31 Lần 4: Vout =5.99V, Vin xấp xỉ 3 V

Lần 5 : Vout =5.02V, Vin xấp xỉ 2.5 V

5.1.2 Bảng khảo sat sau các lần thực nghiệm

5.2.1 Kết quả hoạt động của mạch so với mục tiêu đề ra

-Hoàn thành được mạch mô phỏng

-Tính toán đúng các thông số

-Hoàn thành được phần cứng

-Đã hoàn thành tất cả các mục tiêu đề ra

-Mạch chạy ổn và không phát sinh các yếu tố không mong muốn như quá nhiệt…

Mạch hoàn thành với kết quả tốt ngoài mong đợi của các mục tiêu đề ra, hiệu suất của mạch đạt trên 90%

Sự kết nối giữa phần mạch điều khiển và phần mạch hạ áp là quá hợp lý, mạch được điều khiển qua ARDUINO

Mạch giảm áp đồng bộ yêu cầu nguồn điện riêng cho cả phần mạch điều khiển và phần mạch chính Để đảm bảo hoạt động hiệu quả, cần cung cấp nguồn điện hợp lý; nếu không, mạch sẽ không đạt công suất hoạt động đúng.

-Về hướng phát triển đề tài : sử dụng cảm biến dòng kết hợp với vi xử lý để giảm áp mà không cần nhiều tới phần điều khiển

Cảm ơn thầy đã định hướng và hướng dẫn em hoàn thành môn học này Đề tài thầy chọn không chỉ giúp em tiếp thu và áp dụng kiến thức đã học mà còn mở rộng hiểu biết về các kiến thức mới trên internet Đây là một đề tài nghiên cứu khoa học, giúp em nắm bắt những khái niệm cơ bản về nguồn xung trong ngành Điện-Điện tử Mặc dù em chỉ nghiên cứu được phần cơ bản, nhưng đó là nền tảng vững chắc để phát triển năng lực bản thân và định hướng cho tương lai.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy trong việc giúp em định hướng nghề nghiệp, chúc thầy gặp nhiều niềm vui trong công việc giảng dạy

MỤC LỤC PHẦN I TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN

Chương 1 PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ

1.1 Lý do chọn đề tài 5

1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 5

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Tổng quan về mạch buck synchronous DC-DC 6

2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Nguyên lý làm việc 2.1.3 Dạng sóng dùng trong mạch hạ áp đồng bộ 2.1.4 Ƣng dụng

2.2 Các khái niệm lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu 9

2.2.1 Phần điều khiển mạch hạ áp đồng bộ (control) 2.2.2 Các thành phần cấu tạo nên bộ điều khiển 2.2.3 Phần mạch chính PHẦN II NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

3.1 Sơ bộ về mạch hạ áp BUCK SYNC DC-DC 14

3.2 Thiết kế và tính toán cho phần mạch điều khiển 15

3.2.1 Tổng quan về phần mạch điều khiển 3.2.2 Điều chế xung 3.2.3 Điều chế biên độ xung 3.2.4 Kết quả thiết kế phần mạch điều khiển

3.3 Thiết kế và tính toán cho phần mạch chính ( phần mạch hạ áp) 17 3.3.1 Tổng quan về phần mạch chính

3.3.2 Cơ sở lý thuyết cho việc tính toán :

Ngày đăng: 02/10/2022, 18:39

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

• Nếu chọ ns =1 và c1 =a thì ta có công thức xấp xỉ tích phân bởi diện tích hình chữ - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
u chọ ns =1 và c1 =a thì ta có công thức xấp xỉ tích phân bởi diện tích hình chữ (Trang 6)
Hình dưới cho thấy các dạng sóng cơ bản cho đồng bộ bộ biến đổi buck ở chế  độ  dẫn  liên  tục - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
Hình d ưới cho thấy các dạng sóng cơ bản cho đồng bộ bộ biến đổi buck ở chế độ dẫn liên tục (Trang 7)
* Bảng khảo sát điện áp ra và điện áp vào - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
Bảng kh ảo sát điện áp ra và điện áp vào (Trang 26)
 Bảng đồng để làm mạch in  Giấy in mạch - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
ng đồng để làm mạch in  Giấy in mạch (Trang 29)
-Đặt bảng mạch được in trên giấy bóng lên bảng đồng. Đảm bảo rằng bo mạch được căn chỉnh chính xác dọc theo đường viền của giấy in và sử dụng  băng keo để giữ bảng và giấy in ở đúng vị trí - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
t bảng mạch được in trên giấy bóng lên bảng đồng. Đảm bảo rằng bo mạch được căn chỉnh chính xác dọc theo đường viền của giấy in và sử dụng băng keo để giữ bảng và giấy in ở đúng vị trí (Trang 30)
-Sau khi in trên giấy bóng, đặt hình mạch in xuống tấm đồng và chỉnh bàn ủi lên nhiệt độ cao nhất - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
au khi in trên giấy bóng, đặt hình mạch in xuống tấm đồng và chỉnh bàn ủi lên nhiệt độ cao nhất (Trang 30)
-Nhúng bảng mạch in vào dung dịch ăn mòn trong 30 phút. - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
h úng bảng mạch in vào dung dịch ăn mòn trong 30 phút (Trang 31)
-FeCl3 phản ứng với phần đồng chưa có lớp in và loại ra khỏi bảng mạch. -Quá  trình  này  được  gọi  là  ăn  mòn - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
e Cl3 phản ứng với phần đồng chưa có lớp in và loại ra khỏi bảng mạch. -Quá trình này được gọi là ăn mòn (Trang 31)
5.1.2 Bảng khảo sat sau các lần thực nghiệm - TÊN ĐỀ TÀI MẠCH BUCK SYNCHRONOUS DC-DC
5.1.2 Bảng khảo sat sau các lần thực nghiệm (Trang 36)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w