IC1IC2 không cần giữ tản nhiệt vì dòng điện rất thấp. C5, C6 là các tụ lọc để giảm tín hiệu gợn sóng. C7 làm sạch điện áp nhất thời đến đầu ra. LED1 là đèn báo BẬT nguồn. Và R1 là bộ giới hạn hiện tại của LED1. C1, C2, C3, C4 là các tụ lọc để làm mịn xung DC thành điện áp DC ổn định.
1 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật, đường cơng nghiệp hóa đại đất nước ngành điện –điện tử nói chung, hay điện tửnói riêng có bước tiến vượt bậc mang lại thành đáng kể cho xã hội đất nước Làm theo lời Bác học phải đôi với làm, bên cạnh lý thuyết lớp cần chau dồi thêm kiến thức thực tế cách thực tập tự học tự tìm tịi thêm.Vì vậy, đồ án môn học chế tạo sản phẩm điều kiện tốt giúp chúng em kiểm chứng lý thuyết học lớp chau dồi thêm kiến thức thực tế Trong đồ án lần này, chúng em nhận đề tài : “Thiết kế, chế tạo mạch nguồn dối xứng 7812 Sau thời gian nghiên cứu, chúng em chế tạo thành công đáp ứng yêu cầu đề tài Trong suốt thời gian thực đề tài, chúng em gặp số vướng mắc lý thuyết khó khăn việc thi công sản phẩm Tuy nhiên, chúng em nhận giải đáp hướng dẫn kịp thời thầy (cơ) ………………… với góp ý thầy cô khoa bạn lớp Đựơc chúng em xin chân thành cảm ơn mong muốn nhận nhiều giúp đỡ, bảo cô giáo bạn đồ án sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU LINH KIỆN 2.1.1 Điện trở Khái niệm, ký hiệu điện trở: Điện trở linh kiện điện tử thụ động, có khả cản trở dòng điện, tạo sụt áp Ký hiệu điện trở: R (Resistor) Điện trở xá định biểu thức: Đơn vị tính: ohm (Ω) ) ( 1Ω) = 10-3 KΩ) = 10-6 MΩ)Ω) ) Điện trở được chia làm loại đó là điện trở cố định và điện trở biến đổi R A, General resistor B, Variable resistor C, Preset resistor A điện trở thông dụng B biến trở (chiết áp) C biến trở (hiệu chỉnh) Các thông số điện trở Giá trị điện trở phụ thuộc vào vòng màu, vật liệu, kích thước, độ dài điện trở Bên cạnh giá trị điện trở sai lệch cho phép với giá trị tiêu chuẩn, đặc tính cần thiết bao gồm khả chịu tải hệ số nhiệt độ Giá trị giới hạn: Các giá trị giới hạn đưa bởi nhà sản xuất giá trị, vượt làm thay đổi tham số linh kiện chí phá hỏng linh kiện Các giá trị giới hạn không vượt Các giá trị giới hạn gồm có: Cơng suất cực đại cho phép Pmax Điện áp làm việc cực đại cho phép Umax Phân loại điện trở Phân loại theo cấu tạo có loại: + Than ép: loại có cơng suất < 3W hoạt động ở tần số thấp + MΩ)àng than: loại có cơng suất >3W họt động ở tần số cao + Dây quấn: loại có cơng suất >5W hoạt động ở tần số thấp Phân loại theo công suất + Công suất nhỏ: kích thước nhỏ + Cơng suất trung bình: kích thước lớn + Công suất lớn: kích thước lớn Xác định chất lượng điện trở: Để xác định chất lượng điện trở, có phương pháp sau: + Quan sát mắt: kiểm tra xem màu sắc than điện trở có chỡ bị đởi màu hay khơng Nếu có giá trị điện trở bị thay đổi làm việc + Dùng đồng hồ vạn kết hợp với số ghi thân điện trở để xác định chất lượng điện trở - Những hư hỏng thường gặp ở điện trở: + Đứt: Đo không lên + Cháy: Do làm việc công suất chịu đựng + Tăng trị số: Thường xảy ở điện trở bột than, lâu ngày hoạt tính lớp bột than bị biến chất làm tăng trị số điện trở + Giảm trị số: Thường xảy ở điện trở dây quấn bị chạm số vòng dây Biến trở (Variable resistor): Công dụng: dùng để biến đổi (thay đởi giá trị điện trở, qua làm thay đởi điện áp dòng điện biến trở + Biến trở chiết áp: đòi hỏi điều chỉnh với độ chính xác không cao + Biến trở vi chỉnh: để điều chỉnh độ chính xác mạch điện -biến trở có loại loại than loại dây quấn 4 + Biến trở dạng dây quấn với công suất cao, thường sử dụng trường hợp đòi hỏi khả chịu tải lớn Các biến trở loại màng mỏng ngược lại sử dụng với số lượng lớn Chúng “chiết áp” (potention metter) điều chỉnh tay, không dùng dụng cụ + Đối với biến trở loại than: thực tế có loại A B Loại A: chỉnh thay đổi chậm sử dụng để thay đổi âm lượng lớn, nhỏ amply, cassette, radio, ti vi… chỉnh độ tương phản (contrass), chỉnh độ sáng (brightness) ở tivi… biến trở loại A cịn có tên gọi biến trở tuyến tính Loại B: chỉnh thay đổi đột biến nhanh, sử dụng chỉnh âm sắc trầm, bởng ở amply, biến trở loại B cịn có tên gọi biến trở phi tuyến hay trở loga Cách đo biến trở để xá định giá trị cá định loại A,B: Vặn đồng hồ vạn thang đo ohm (Ω) ) Đo cặp chân 1,3 chiếu với giá trị than biến trở Đo tiếp cặp chân 1, dùng tay vặn thử biến trở xem giá trị hiển thị đồng hồ có thay đởi hay khơng Nếu thay đởi chậm: ta xác định VR loại A Nếu thay đổi nhanh: ta xác định VR loại B Chú ý: Nếu kim đồng hồ thay đổi, lại chuyển vị trí ∞ biến trở bị đứt Nếu kim đồng hồ thay đổi, chuyển vị trí ∞, sau lại trở lại vị trí gần biến trở bị bẩn, rỡ mặt than Ứng dụng của điện trở: Điện trở có mặt ở khắp nơi mạch điện, điên tử điện trở linh kiện quan trọng thiếu mạch điện điện tử Trong mạch điện, điện trở cịn có tác dụng trở hạn dịng, phân áp…… Ngồi điện trở cịn nhiều ứng dụng khác mạch điện hàng ngày 5 2.1.2 Tụ điện Khái niệm, ký hiệu tụ điện: Khái niệm: tụ điện linh kiện điện tử thụ động, dùng để làm phần tử tích trữ giải phóng lượng mạch điện Ký hiệu tụ điện: C Được xác định biểu thức: C (Xc ) Đơn vị tính: Fara (F) + Kí hiệu tụ mạch điện: Tụ khơng phân cực Tụ hóa có phân cực Tụ hóa có phân cực Tụ hóa không phân cực Tụ biến dung hay tụ biến đổi Đối với tụ không phân cực, mắc vào mạch điện không cần phải lưu ý đến cực Nhưng tụ phân cực ta phải ý cực dương (+) phải nối vào điểm có điện áp cao hơn, cực âm (-) nối với điểm có điện áp thấp Cấu tạo phân loại tụ điện: Về cấu tạo, tụ không phân cực gồm kim loại xen kẽ với làm chất cách điện gọi chất điện môi Tên tụ đặt theo tên chất điện môi tụ giấy, tụ gốm, tụ mica, tụ dầu… Giá trị tụ thường có điện dung từ 1,8pF tới 1µF giá trị điện dung lớn kích thước tụ lớn nên chế tạo loại phân cực tính sẽ giảm kích thước cách đáng kể Tụ điện phân: màng oxide nhơm Tụ điện phân có cấu tạo gồm điện cực tách rời nhờ màng mỏng chất điện phân, có điện áp tác động lên điện cực sẽ suất màng oxit kim loại khơng dẫn điện đóng vai trị chất điện môi Lớp điện môi mỏng, kích - thước tụ nhỏ mà điện dung lớn Đây loại tụ có cực tính xác định đánh dấu thân tụ, nối gược cực tính, lớp điện mơi phá hủy làm hỏng tụ (nở tụ) Loại dễ bị dị điện lượng điện phân dư Phân loại tụ điện: Phân loại theo tính chất: ( tính chất phân cực) : gồm có: + Tụ khơng phân cực: gồm kim loại xen kẽ với lớp cách điện mong, giỏ tr ca nú thng t 1,8pF ữ 1àF + Tụ phân cực: có cấu tạo gồm điện cực cách li nhờ lớp chất điện phân mỏng làm điện mơi Lớp điện mơi mỏng trị số điện dung cao Loại tụ có phân cực ký hiệu cực ghi thân tụ Phân loại theo cấu tạo: + Tụ gốm : Điện mơi làm gốm, thường có kích thước nhỏ, dạng ống dạng đĩa có tráng lk lờn b mt, tr s t 1pF ữ 1àF có điện áp làm việc tương đối cao + Tụ mica: Điện mơi làm mica có tráng bạc, trị số từ 2,2pF đến 10nF Thường làm việc ở tần số cao Tụ có chất lượng cao, sai số nhỏ, đắt tiền + Tụ polycacbonat: có dạng chữ nhật, kích thước nhỏ gọn phù hợp với Board mạch in, điện dung lớn( tới 1µF) + Tụ giấy polysie: chất điện môi làm giấy ép tẩm polysie có dạng hình trụ, có trị số từ 1nF÷ 1µF + Tụ hóa (tụ điện phân): có cấu tạo nhôm bột dung dịch điện phân cuộn lại đặt vỏ nhơm, loại có điện áp làm việc thấp, kích thước sai số lớp Tr s in dung khong 0.1àFữ470àF + Tu tantan: loi chế tạo ở dạng hình trụ có đầu dọc theo trục dạng hình viên tantan Tụ có kích thước nhỏ Nhưng trị số điện dung khỏ ln khong 0.1àFữ 100àF + Tu bin ụi: chính tụ xoay radio hay tụ tinh chỉnh Xác định chất lượng tụ điện: Dùng thang đo Ohm (của đồng hồ vạn thị kim - + Khi đo tụ >100µF chọn thang đo X1 + Khi đo tụ từ 10µF đến 100µF chọn thang đo X10 + Khi đo tụ từ 0.1µF đến 10µF chọn thang đo X 1k + Khi đo tụ từ 0,001µF đến 0.1µF chọn thang đo X10 + Khi đo tụ từ 100pF đến 0.001µF chọn thang đo X 1MΩ) + Khi đo tụ < 100pF chọn thang đo X10MΩ) Đo lần, có đảo chiều que đo + Nếu kim vọt lên trả hết khả nạp, xả tụ tốt + Nếu kim vọt lên 0Ω) : tụ bị nối tắt( bị đánh thủng, chạm, chập…) + Nếu kim vọt lên trả khơng hết: tụ bị rị rỉ + Nếu kim vọt lên trả lờ đờ: tụ bị khô + Nếu kim không lên: tụ bị đứt Ứng dụng tụ điện: Đối với tụ phân cực: ứng dụng mạch điện tử để san phằng điện áp chiều, lọc tín hiệu xoay chiều Tụ không phân cực: ứng dụng mạch điện tử để lọt tín hiệu tần số cao Tụ ứng dụng mạch dao động 2.1.3 Cuộn cảm Khái niệm, kí hiệu cuộn cảm: Cuộn cảm linh kiện điện tử thụ động, có tính chọn lọc với tần số tín hiệu tác động lên Cuộn cảm phần tử tích trữ biến đổi lượng điện thành lượng từ trường Đối với tín hiệu có tần số cao, tởng trở cuộn cảm tăng lên lớn dòng qua cuộn cảm nhỏ cịn dịng chiều cuộn cảm có tác dụng điện trở Đối với dịng điện xoay chiều, tởng trở cuộn cảm bao gồm điện trở RL trở kháng XL Từ ta có: ZL=RL+j.XL= RL+ j2fL Đơn vị đo: henry ( H) Kí hiệu cuộn cảm - Cuộn dây khơng có lõi ( lõi khơng khí) loại làm việc ở tần số cao >10MΩ)Hz Cuộn dây có lõi sắt bụi, loại làm việc ở tần số trung bình từ 50kHz đến 10MΩ)Hz Cuộn dây có lõi sắt cứng tôn silIC, loại hoạt động ở tần số thấp( 50kHz ) Cuộn dây có lõi điều chỉnh Cuộn dây có lõi điều chỉnh Phân loại cuộn cảm: - Phân loại theo vật liệu làm lõi gồm có: + Cuộn cảm lõi khơng khí + Cuộn cảm lõi bụi sắt (lõi sắt bụi ) + Cuộn cảm lõi sắt -Phân loại theo tính chất cuộn cảm + Cuộn cảm có trị số cố định + Cuộn cảm có trị số thay đởi 2.1.4 7812 C 7812 (LM7812) hiểu theo dịng IC ổn áp có tác dụng dùng để ổn định điện áp 12V đầu ra, với đầu vào Max ( cực đại ) 36V, Min ( cực tiểu ) 15V Số lượng chân loại IC tương đối nên thích hợp cho mạch điện tử với điện áp nhỏ, IC kết hợp gói TO-200 Với IC 7812 kết hợp chức như: bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ nhiệt giữ linh kiện tranzito công suất mạch làm việc mức an toàn Tránh trường hợp mạch có vấn đề khơng phá hủy IC IC 7812 có nhiệm vụ giúp ta điều chỉnh điện áp cố định Bạn tham khảo sơ đồ chân sơ đồ nguyên lý mạch điện áp cố định đầu 12V Điện áp đầu ra: +12V DC, IC 7812 tích hợp chức bảo vệ khỏi dòng điện áp cao IC có tản nhiệt với điểm chung kết nối với Bộ tản nhiệt giúp IC ổn áp khơng bị q nhiệt đoản mạch Dịng ra: lên đến 1.5A, IC ổn áp 7812 không yêu cầu thành phần khác để cân bão hịa điện áp đầu chúng Thơng Số Kỹ Thuật Của IC 7812 Thông số kỹ thuật IC 7812 (LM7812) Datasheet 7812 Chân 10 Điện áp 12V Điện áp vào 15V – 36V DC Dòng điện 3A Nhiệt độ hoạt động 0°C – 125°C Công suất 36W 2.1.5 7912 LM7912 điều chỉnh điện áp âm đầu cố định dòng LM79xx đóng gói TO-220 IC yêu cầu hai linh kiện bên hai tụ lọc đặt đầu vào đầu IC thể hình ảnh sơ đồ chân IC Các tụ điện tụ tantalum tụ hóa nên đặt gần IC tốt với dây dẫn ngắn Phải sử dụng tản nhiệt thích hợp cho IC để IC chịu tải tối đa 1,5A Điện áp đầu vào phải cao từ 2V đến 3V so với điện áp đầu 12V để có điện áp đầu ổn định Ngồi ra, dịng điện đầu vào phải mức tối thiểu 1.5A đến 2A để có 1.5A xác đầu Các tính / Thơng số kỹ thuật IC LM7912 Gói TO-220 Dịng điện đầu lên đến 1.5A Chức bảo vệ ngắn mạch Chức tắt nhiệt Giá rẻ Đáng tin cậy để sử dụng thương mại Đầu 12V xác Điện áp đầu vào tối đa 35V DC Dòng điện tĩnh thấp 11 2.1.6 led đơn Đèn led chiếu sáng có ở xung quanh Nó lắp đặt ở nhà, xe hơi, chí điện thoại Chúng có nhiều hình dạng kích cỡ, điều cho phép nhà thiết kế điều chỉnh chúng cho sản phẩm họ Khi bạn nhìn thấy ánh sáng điện tử, đèn led Hoạt động ở mức điện áp thấp kích thước nhỏ làm cho chúng trở thành lựa chọn tuyệt vời cho nhiều sản phẩm chiếu sáng khác 12 Điện áp MΩ)ỡi đèn LED có mức điện áp đầu vào định để tạo ánh sáng Nếu bạn cung cấp ít mức này, sẽ khơng phát sáng Nếu bạn có nhiều đèn nối tiếp mạch, bạn phải tính mức điện áp cần cấp cho loạt Ví dụ, ta có đèn LED 5mm có mức điện áp đầu vào 3,4V Chúng ta lấy cấp nguồn cho pin AA 1,5V sẽ khơng phát sáng Tuy nhiên, thêm pin AA để cấp nguồn, tức khoảng 3V đèn LED sẽ sáng Trị số thập phân 0,4 bỏ qua trường hợp Dòng điện Dòng điện trị số quan trọng hàng đầu cần quan tâm Nhiệt độ kẻ thù công nghệ LED, bạn cung cấp dòng điện vượt qua ngưỡng cho phép, tương đương với việc làm gia tăng nhiệt độ làm đèn nhanh chóng bị hỏng Dịng điện phù hợp với đèn LED 5mm thường ở mức 20mA, tối đa tới 13 30mA Chúng ta kiểm sốt dịng điện cách đặt điện trở nối tiếp với đèn LED Nó giúp dịng điện cấp cho đèn ln ở mức cho phép Ánh sáng Bước sóng cách chính xác để giải thích màu sắc ánh sáng Đối với đèn LED, sẽ có khác biệt màu sắc trình sản xuất Trên bảng đèn LED 5mm, bạn sẽ thấy bước sóng tối thiểu tối đa Các biến thể dải, bạn mua LED có màu nhiều đợt khác nhau, có số biến thể nhỏ (ngay mắt không nhận thấy chúng) Bước sóng thực định bởi loại vật liệu bán dẫn sử dụng để tạo diode bên gói 5mm Cấu trúc dải lượng chất bán dẫn thay đổi vật liệu, photon phát tần số khác có ảnh hưởng đến ánh sáng thấy CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH VÀ THI CÔNG MẠCH 14 3.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 3.2 nguyên lý hoạt động mạch IC1-IC2 không cần giữ tản nhiệt dịng điện thấp C5, C6 tụ lọc để giảm tín hiệu gợn sóng C7 làm điện áp thời đến đầu LED1 đèn báo BẬT nguồn Và R1 giới hạn LED1 C1, C2, C3, C4 tụ lọc để làm mịn xung DC thành điện áp DC ổn định 15 3.3 SƠ ĐỒ LINH KIỆN 3.4 MẠCH IN 16 3.5 thi công 17 CHƯƠNG III: KẾT LUẬN 3.1 Kết Sau thời gian thực đồ án môn học, với hướng dẫn tận tình thầy (cơ) …………… chúng em hồn thành đồ án theo quy định Để thực 18 yêu cầu đề tài, chúng em không ngừng học hỏi, vấn đề linh kiện điện tử vấn đề khác liên quan Vì kiến thức điện tử, kinh nghiệm thực tế làm mạch có tiến MΩ)ột lần chúng em xin chân thành cảm ơncô! 3.2 Hạn chế - Vì sản phẩm làm mang tính nghiên cứu nên mang tính chưa sử dụng rộng rãi thực tế - Do thời gian điều kiện sinh viên nên sản phẩm chưa hoàn hảo 3.3 Hướng phát triển đề tài MΩ)ạch hoạt động tốt cơng suất cịn nhỏ, tăng cơng suất mạch lên cao Trên đồ án môn học của em sau thời gian nguyên cứu tìm hiểu hồn thành Vì kiến thức cịn hạn chế với thời gian có hạn đồ án cịn nhiều thiếu sót bất cập mong ý kiến đóng góp để em sửa đổi hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn !