(TIỂU LUẬN) báo cáo THỰC tập CÔNG NHÂN điện tử đề tài MẠCH NGUỒN hạ áp từ VIN = 220VAC XUỐNG VOUTMAX = 12VDC và IMAX = 1a

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN TỬ -VIỄN THÔNG BÁO CÁO THỰC TẬP CÔNG NHÂN ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: MẠCH NGUỒN HẠ ÁP TỪ VIN = 220VAC XUỐNG VOUTMAX = 12VDC VÀ IMAX = 1A SVTH: GVHD: I - Lý thuyết: Chức mạch nguồn hạ áp từ Vin = 220VAC xuống Khối nguồn cung cấp điện áp dòng điện cho hệ thống khác bao gồm mức điện áp 12V ( dòng điện < 1A) nguồn 5V Bên cạnh mạch nguồn ngắt mạch giúp bảo vệ linh kiện mạch xảy áp dòng Sơ đồ mạch nguyên lý làm việc mạch nguồn hạ áp từ Vin = 220VAC xuống Voutmax = 12VDC, Imax = 1A a Sơ đồ mạch: Phân tích mạch khối: a Phân tích khối nguồn (Chinh, Viên) - Vẽ sơ đồ mạch khối nguồn: - Nguyên lý chi tiết khối nguồn: Trường hợp không tải: Điện áp xoay chiều lưới điện khoảng (180 – 240)VAC qua biến áp hạ xuống (12.3 – 16.4)VAC, qua cầu diode tụ tạo điện áp DC (17.4 – 23.2)VDC, sau qua IC ổn áp tạo điện áp khoảng (11.9 -12.2)VDC Trường hợp có tải với Imax = 1A: Điện áp xoay chiều lưới điện khoảng (180 – 240)VAC qua biến áp hạ xuống (11.6 – 16.3)VAC, qua cầu diode tụ tạo điện áp DC (16.5 – 23.0)VDC, sau qua IC ổn áp tạo điện áp khoảng (11.8 -12.2)VDC Trường hợp có sử dụng BJT nâng dòng: + Trường hợp BJT ngưỡng dẫn: I = 0.06A, dòng qua R2 tạo điện áp R2 = 0.6V V R2 = VBE kích cho BJT dẫn + Trường hợp BJT dẫn mạnh nhất: I > 0.15A, dòng qua R2 tạo điện áp R2 = 0.6V VR2 = VBE kích cho BJT dẫn bão hồ b Phân tích khối bảo vệ q dịng: (Viên) - Vẽ sơ đồ mạch khối bảo vệ dòng: Nguyên lý chi tiết khối bảo vệ dòng: Trường hợp dòng từ (0 – 0.9)A: VR3 < 0.5V => BJT Q1 tắt điện áp V+ từ (0 – 0.2)V nhỏ V- (điều chỉnh biến trở VR1, Vout từ (0 – 0.2)V, qua điện trở R8 khơng đủ kích dẫn cho SCR, VSCR từ (11.8 – 12V), V cuộn dây từ (0 – 0.2)V, relay không hoạt động Trường hợp dòng từ (1 – 1.5)A: VR3 từ (0.75 – 1)V => BJT Q1 dẫn bão hoà điện áp V+ từ (5.8 – 8.2)V lớn V- (điều chỉnh biến trở VR1, Vout từ (10 – 12)V, qua điện trở R8 kích cho SCR dẫn bão hoà, VSCR từ (0 – 0.5V), Vcuộn dây từ (11.8 – 12)V, relay hoạt động, ngắt mạch c Phân tích khối bảo vệ áp: (Chinh) - Vẽ sơ đồ mạch khối bảo vệ áp: - - Nguyên lý hoạt động khối bảo vệ áp: Trường hợp điện áp < 23.2 (điện áp sau cầu trường hợp không tải): điên áp V+ khoảng (3.1 – 4.2)V, V+ < V- điều chỉnh biến trở => Vout = (0 – 0.2)V qua R7 => Vbe/Q2 từ (0 – 0.2)V, khơng đủ kích cho Q2 dẫn => Vce/Q2 từ (11.8 -12)V => Vcuộn dây từ (0 – 0.2)V => relay không hoạt động Trường hợp điện áp từ 25 – 30V (điện áp sau cầu bị nhiễu nhiều nên sinh sai số): điên áp V+ khoảng (4.5 – 5.4)V, V+ > V- điều chỉnh biến trở => Vout = (10 -12)V qua R7 => Vbe/Q2 từ (0.7 – 1)V, khơng đủ kích cho Q2 dẫn => Vce/Q2 từ (0 – 0.2)V => V cuộn dây từ (11.8 12)V => relay hoạt động, ngắt mạch AI Thực hành: Các thiết bị dụng cụ sử dụng : - Đồng hồ số - Mỏ hàn - Tua vít - Kìm bấm - Trở cơng suất giả lập tải - Testboard (để thử mạch trước hàn cắm tải) - Máy sóng Mơ mạch nguồn hạ áp từ Vin = 220VAC xuống Voutmax = 12VDC, Imax = 1A Sơ đồ mạch mô Kết mô Nhận xét kết : Kết mô lý thuyết đưa Thi công mạch: Vẽ mạch in: - Vẽ phần mềm Altium Designer - Khoảng cách dây: 25mil - Kích cỡ dây: 50mil - Đầu vào cắm Header để nhận nguồn xoay chiều từ biến áp - Đầu cắm Header để có mức tín hiệu 12V, 5V GND Hàn mạch: Vout IC ổn áp Vbe/Qb1 b Đo kiểm tra khối bảo vệ dòng a Sơ đồ mạch khối bảo vệ dòng Sửa chữa khối bảo vệ dòng Đo kiểm tra linh kiện khối bảo vệ dòng: + Đo kiểm tra hoạt động SCR: rút IC so sánh LM358, nối chân G SCR lên nguồn, relay đóng   SCR hoạt động bình thường, relay khơng đóng nối tắt hai chân A, K SCR xem relay có đóng khơng, tiếp tục khơng đóng mạch in có lỗi Giải pháp: kiểm tra lại mạch in tìm lỗi sai khắc phục + Đo kiểm tra IC LM358 hai điện trở phân áp: rút điện trở R3 nối thẳng lên nguồn, điều chỉnh biến trở Rv1 để Vin+ > Vin- xem relay có đóng hay khơng, đóng IC hoạt động bình thường, khơng đóng IC hỏng Nối trở R3 xuống GND để Vin+ < Vin-, relay hoạt động nhiễu từ linh kiện khác Giải pháp: kiểm tra lại IC thay thế, mắc thêm ngõ opamp qua diode tới chân kích SCR, từ chân kích SCR nối tụ 4,7u xuống mass để triệt nhiễu Phân tích kết đo đưa giải pháp: Ở trường hợp chưa xảy dòng điện áp V+ lớn so vơi lý thuyết BJT Q1 dẫn chế độ khuếch đại, chỉnh biến trở để điện áp V- lớn V+ đáp ứng yêu cầu đặt khối bảo vệ dòng Ở trường hợp xảy dòng giá trị đo bị sai so với lý thuyết, nguyên nhân nhiễu từ linh kiện nguồn đầu vào => Giải pháp: mắc thêm ngõ opamp qua diode tới chân kích SCR, từ chân kích SCR nối tụ 4,7u xuống mass để triệt nhiễu Kiểm tra tổng thể khối bảo vệ dòng: Đo tổng thể mạch khối bảo vệ dòng: Trường hợp chưa xảy q dịng, I = 0,8A c Vị trí đo VR2 = Vbe/Q1 Vin + Vin - Vout VG/SCR VAK/SCR Vcuộn dây Trường hợp xảy dòng: I = 1.1 A: Vị trí đo VR2 = Vbe/Q1 Vin + Vin - Vout VG/SCR VAK/SCR Vcuộn dây Nhận xét: Ở trường hợp chưa xảy q dịng mach hoạt động với lý thuyết Ở trường hợp xảy q dịng điện áp Vak lớn so với lý thuyết đưa đủ để điều khiển relay hoạt động Đo kiểm tra khối bảo vệ áp Sơ đồ mạch khối bảo vệ áp a Sửa chữa khối bảo vệ áp Đo kiểm tra linh kiện khối bảo vệ áp + Đo kiểm tra hoạt động Q2: Nối đầu chân R7 lên nguồn để tạo điện áp phân cực cho BJT Q2, xem relay có hoạt động khơng, relay hoạt động BJT TIP41 hoạt động bình thường Nếu relay không hoạt động, đo kiểm tra Vbe Vce TIP41, Vbe = (0.6 – 1)V Vce = (0 – 0.2)V, relay hoạt động bình thường BJT bình thường, relay khơng hoạt động lỗi mạch in  Giải pháp: kiểm tra lại mạch in tìm lỗi sai khắc phục + Đo kiểm tra hoạt động LM358: Giả lập rút chân R6 nối lên nguồn DC khoảng từ (25 – 30)V, điều chỉnh biến trở Rv2 để Vin+ > Vin-, xem relay có đóng hay khơng, đóng IC hoạt động bình thường, khơng đóng IC hỏng Nối trở R6 xuống GND để Vin+ < Vin-, relay hoạt động nhiễu từ linh kiện khác  - b Giải pháp: kiểm tra lại IC thay thế, mắc thêm ngõ opamp qua diode tới chân kích BJT TIP41, từ chân kích BJT TIP41 nối tụ 4,7u xuống mass để triệt nhiễu Phân tích kết đo đưa giải pháp Giá trị điện áp ngõ vào âm opamp cao so với thực tế để đảm bảo mạch không bị nhiễu tiệm cận với giá trị V+ Kiểm tra tổng thể khối bảo vệ áp Đo tổng thể mạch khối bảo vệ áp: Vị trí đo Vin R6 Vin + Vin - Vout Vbe/Q2 Vce/Q2 Vcuộn dây Trường hợp xảy áp: V từ (25 – 30) V Vì chưa có điều kiện lên đo xưởng (khơng có nguồn cấp 25 – 30V nhà), nên chưa thể hoàn thành đo thực tế khối Nhận xét: Mạch hoạt động bình thường trường hợp không xảy áp Chưa đo trường hợp mạch xảy áp Kiểm tra tổng thể mạch - Thống kê kết kiểm tra mạch: Vin = 220VAC Vout = 11.9VDC Imax = 1A Phân tích nhận xét: Đã đạt mục tiêu đề đưa hạ áp 220VAC xấp xỉ 12VDC với sai số 0.1, mạch bảo vệ hoạt động xảy dòng Chưa đạt được: - Sụt áp ngõ dòng tải lớn - Chưa đo trường hợp áp - BI Kết luận Phân tích ưu nhược điểm mạch nguồn 220VAC hạ áp 12VDC: 1.1 Ưu điểm: * Hình ảnh minh chứng thực tập công nhân: - Mặt trước mặt sau mạch in: - Q trình thi cơng mạch - Quá trình đo kiểm tra linh kiện: - Mạch nguồn tạo điện áp đầu ổn định để cup cấp cho mạch điện tử ,vi xử lý khác - Dịng điện kiểm sốt mức < 1A đảm bảo cho tải cần dòng nhỏ 1.2 Nhược điểm: - Bị sụt áp có dịng tải lớn - Điện áp đầu chưa đạt đến 12VDC Khối bảo vệ dòng áp dễ bị nhiễu Cách khắc phục nhược điểm: - Tìm IC ổn áp có chất lượng tốt để đảm bảo điện áp đầu 12VDC - Mắc tụ vị trí kích dẫn cho SCR để khử nhiễu Tính ứng dụng hệ thống: - Tính ứng dụng cao, dùng để cung cấp nguồn cho thiết bị mạch khác, dùng sau mạch ổn áp xung, sử dụng sau nguồn tổng thể dòng lớn để diện tích nhỏ đỡ toả nhiệt - ~ The end ~ ... thuyết: Chức mạch nguồn hạ áp từ Vin = 220VAC xuống Khối nguồn cung cấp điện áp dòng điện cho hệ thống khác bao gồm mức điện áp 12V ( dòng điện < 1A) nguồn 5V Bên cạnh mạch nguồn ngắt mạch giúp... vệ linh kiện mạch xảy áp dòng Sơ đồ mạch nguyên lý làm việc mạch nguồn hạ áp từ Vin = 220VAC xuống Voutmax = 12VDC, Imax = 1A a Sơ đồ mạch: Phân tích mạch khối: a Phân tích khối nguồn (Chinh,... (để thử mạch trước hàn cắm tải) - Máy sóng Mơ mạch nguồn hạ áp từ Vin = 220VAC xuống Voutmax = 12VDC, Imax = 1A Sơ đồ mạch mô Kết mô Nhận xét kết : Kết mô lý thuyết đưa Thi công mạch: Vẽ mạch in: