Trong quá trình đó, rất dễ để xảy ra trường hợp quá điện áp: điện áp cực caothường cao hơn mức quy định của thiết bị điện và điện tử có thể gây ra sự gián đoạn hoàntoàn cách điện của thi
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1.1 Lý do chọn đề tài:
Ngày nay, hầu hết các thiết bị xung quanh chúng ta đều phụ thuộc vào nguồn năng lượng để hoạt động Dù là thiết bị lớn hay nhỏ, chúng chỉ có thể hoạt động khi được cung cấp năng lượng đầy đủ.
Trong quá trình sử dụng thiết bị điện và điện tử, hiện tượng quá điện áp có thể xảy ra do các nguyên nhân như sét, phóng điện hoặc chuyển mạch quá độ Điện áp cực cao vượt mức quy định có thể gây gián đoạn hoàn toàn cách điện, dẫn đến hỏng hóc thiết bị Ngoài ra, nguồn năng lượng không đủ cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị, làm gia tăng nguy cơ phát sinh mạch bảo vệ quá áp.
Để áp dụng kiến thức lý thuyết môn kỹ thuật điện tử vào thực tế, tôi đã quyết định thực hiện đề tài "Thiết kế mạch bảo vệ quá áp".
Bảo vệ quá áp là tính năng quan trọng giúp ngắt nguồn cung cấp điện khi điện áp đầu vào vượt quá mức cho phép Để đảm bảo an toàn cho thiết bị, việc sử dụng bảo vệ quá áp hoặc mạch bảo vệ quá điện áp là cần thiết Mạch bảo vệ quá điện áp được xem là một trong những giải pháp phổ biến nhất trong các mạch điện tử hiện nay.
Mạch ứng dụng thực tế có nhiệm vụ thông báo cho người sử dụng về tình trạng nguồn điện không ổn định, đồng thời bảo vệ các thiết bị khỏi những thiệt hại có thể xảy ra.
Mạch rất nhạy bén trong việc học tập và nghiên cứu, giúp người dùng dễ dàng tìm hiểu về hoạt động của các linh kiện cơ bản, đồng thời phát triển thành các mạch khác một cách thuận lợi.
Mục tiêu của đề tài là kiểm soát tình trạng quá áp của nguồn điện, nhằm giảm thiểu rủi ro hư hỏng thiết bị điện và ngăn ngừa nguy cơ chập cháy, bảo vệ an toàn cho con người trong quá trình sử dụng điện.
1.3 Nội dung đề tài Đề tài sẽ thực hiện về thông tin của bộ mạch:
- Tính toán các giá trị của từng linh kiện trong mạch.
- Cách hoạt động của từng linh kiện và nguyên lý làm việc của mạch
- Mô phỏng, thiết kế trên phần mềm Proteus và thi công chạy thử nghiệm bộ mạch.
Thực hiện đồ án môn học này giúp tôi hiểu rõ chức năng của các linh kiện trong mạch điện tử, cũng như mối liên kết giữa chúng trong quá trình thiết kế và ứng dụng các linh kiện điện tử.
Thu thập thông tin từ các diễn đàn, các giáo trình,…
Việc thực hiện đồ án giúp em nắm vững cách tính toán thiết kế mạch điện, sử dụng phần mềm Proteus 8.13 để mô phỏng và thiết kế PCB cho mạch điện tử, cũng như kiểm tra các vấn đề liên quan đến linh kiện khi gặp hư hỏng.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thực hiện đồ án môn học này giúp tôi nắm vững chức năng của các linh kiện trong mạch điện tử, cũng như sự liên kết giữa chúng trong quá trình thiết kế mạch và ứng dụng các linh kiện điện tử.
Thu thập thông tin từ các diễn đàn, các giáo trình,…
Việc thực hiện đồ án không chỉ giúp em nắm vững cách tính toán thiết kế mạch, mà còn trang bị cho em kỹ năng sử dụng phần mềm Proteus 8.13 để mô phỏng và thiết kế PCB cho mạch điện tử Bên cạnh đó, em cũng học được cách kiểm tra các vấn đề liên quan đến linh kiện trong mạch khi gặp sự cố hư hỏng.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
DIODE CẦU
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Diode cầu, hay còn gọi là cầu diode, là cách lắp đặt 4 diode nối với nhau để chuyển đổi điện xoay chiều thành điện một chiều trong 2 chu kỳ bán kỳ.
Diode cầu tròn là linh kiện phổ biến trong nhiều mạch điện tử như mạch nguồn, mạch tạo dao động và mạch công suất Sản phẩm này rất hữu ích cho việc học tập, nghiên cứu và sửa chữa điện tử Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, người dùng có thể lựa chọn diode cầu tròn phù hợp với mục đích của mình.
Diode cầu là linh kiện điện tử bán dẫn, được chế tạo từ hợp chất silic, photpho và boron Sự pha tạp của các nguyên tố này tạo ra hai lớp bán dẫn loại P và loại N, khi tiếp xúc với nhau, hình thành nên diode cầu.
- Phần loại sản phẩm: Dioge cầu tròn
Sơ đồ chân và trị số của diode cầu.
ĐIỆN TRỞ
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Điện trở, ký hiệu là R và được gọi là Resistor trong tiếng Anh, là một đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của vật liệu.
Tính giá trị điện trở Đối với điện trở 4 vạch màu:
- Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở.
- Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số của điện trở.
Điện trở có màu vàng, cam, đỏ tương ứng với các chữ số 4, 3, 2 Hai chữ số đầu tiên tạo thành số 43, trong khi chữ số thứ ba (2) thể hiện lũy thừa của 10 Cách tính giá trị điện trở là: 43 × 10^2 Ω.
- Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở
- Vạch màu thứ 5: Chỉ giá trị sai số của điện trở.
Ví dụ: Một điện trở có các vạch màu xanh dương, vàng, đỏ, nâu, nâu, ứng với các chữ số là 6,4,2,1,1 Giá trị được tính như sau: 642×10^1±1%d20Ω±1%
Bảng giá trị điện trở
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
-Relay là thiết bị đóng cắt cơ bản, nó được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống và trong các thiết bị điện tử.
Cuộn hút (Nam châm điện) hoạt động bằng cách tạo ra năng lượng từ trường, giúp kéo tiếp điểm để chuyển đổi trạng thái giữa chân NO (thường mở) và NC (thường đóng) khi được cung cấp điện áp 12V.
-Cặp tiếp điểm ( NO và NC ) : đóng ngắt tín hiệu các thiết bị điện và được ngăn cách với cuộn dây.
-Dòng hút của cuộn dây : 30mA ÷ 120mA
-Cuộn dây điện áp : 12VDC
-Điện áp chuyển mạch : 100VDC, 250VDC
-Thời gian tác động : 10ms
-Thời gian nhả hãm : 5ms
Khi cấp điện cho relay, cuộn hút sẽ hoạt động như một nam châm điện, kéo theo tiếp điểm NO đóng lại, cho phép dòng điện chạy qua tải như quạt (FAN) hoặc động cơ (MOTOR) hoạt động.
-Cách ly các mạch điều khiển khỏi tải.
-Chuyển mạch nhiều dòng điện hoặc điện áp sang các tải khác nhau sử dụng một tín hiệu điều khiển.
-Giám sát các hệ thống an toàn công nghiệp.
Điốt Zener, hay còn gọi là điốt ổn áp, là một loại điốt bán dẫn hoạt động ở chế độ phân cực ngược khi đạt đến điện áp đánh thủng Điện áp này được biết đến với tên gọi là điện áp Zener, và nó có vai trò quan trọng trong việc ổn định điện áp trong các mạch điện.
Điốt Zener hay thác lở (avalanche) được thiết kế để giữ giá trị điện áp ổn định, ngay cả khi phân cực ngược Khi đó, điốt Zener sẽ duy trì một mức điện áp gần như cố định, tương ứng với giá trị ghi trên diode, giúp ổn định điện áp cho mạch điện.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
-Thời gian phục hồi : 4ns
-Hệ số nhiệt : 3mV/ độ C
-7812 hay LM7812 là IC điều chỉnh điện áp dương gói TO-220 thuộc dòng LM78xx được sản xuất bởi nhiều hãng linh kiện điện tử khác nhau
IC cung cấp điện áp đầu ra ổn định 12V, bất kể điện áp đầu vào có thay đổi hoặc dao động, miễn là điện áp này không vượt quá 35V, đây là giới hạn tối đa mà IC có thể xử lý.
Điện áp đầu vào tối thiểu cho IC này là 14V để đảm bảo đầu ra cố định 12V Mặc dù IC được thiết kế cho đầu ra cố định, nhưng người dùng có thể điều chỉnh đầu ra bằng cách sử dụng hai điện trở bên ngoài, thông tin chi tiết sẽ được trình bày trong bài viết này.
Trong quá trình sử dụng, khi IC điều chỉnh điện áp hoặc giảm điện áp đầu vào, sự chênh lệch giữa điện áp đầu vào và đầu ra sẽ chuyển hóa thành nhiệt, do đó cần một bộ tản nhiệt phù hợp để IC hoạt động hiệu quả IC có khả năng xử lý tải tối đa từ 1A đến 1,5A, tuy nhiên dòng đầu vào cần đạt 2A để đảm bảo đầu ra từ 1A đến 1,5A.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Các tính năng / Thông số kỹ thuật của IC 7812
- Dòng điện đầu ra là 1,5 Ampe
- Chức năng tắt ngắn mạch ngay lập tức
- Chức năng tắt nhiệt ngay lập tức
- Xác thực để sử dụng trong các thiết bị thương mại
- Đầu ra 12V chính xác và cố định
- Điện áp đầu vào tối đa là 35V DC
- Dòng điện chờ thấp chỉ 8mA
- Hướng 7812 phía trước mặt thì sơ đồ chân của nó theo thứ tự từ trái qua phải lần lượt là chân 1 đầu vào, chân 2 nối đất, chân 3 đầu ra.
- Trình điều khiển động cơ
- Nguồn cung cấp năng lượng mặt trời
- Các ứng dụng liên quan đến vi điều khiển
- BC547 là transistor BJT NPN đa năng được sử dụng trong các dự án điện tử giáo dục
- Bên cạnh công dụng này, nó cũng có thể được sử dụng trong các mạch thương mại.
Nó được đóng gói TO-92 và dòng điện đầu ra tối đa mà transistor này có thể xử lý là 100mA
Transistor có khả năng khuếch đại dòng điện một chiều hiệu quả và ít nhiễu, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các giai đoạn khuếch đại tín hiệu.
- Điện áp bão hòa chỉ là 90 mV cũng là một dấu hiệu tốt để sử dụng nó như một công tắc.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Transistor BC547 là một linh kiện điện tử phổ biến, thích hợp cho nhiều ứng dụng mục đích chung Với khả năng thay thế cho nhiều loại transistor khác, BC547 có thể được sử dụng trong đa dạng các mạch điện tử.
Transistor có khả năng chuyển đổi tải nhỏ với điện áp và dòng đầu vào rất thấp, đồng thời khuếch đại âm thanh và các tín hiệu khác Với tần số chuyển tiếp tối đa đạt 300MHz, transistor hoạt động hiệu quả trong các mạch RF dưới 300MHz.
Tính năng thông số kỹ thuật
- Dòng cực thu tối đa (IC): 100mA.
- Điện áp cực thu - cực phát tối đa (VCE): 45V.
- Điện áp cực thu - cực gốc tối đa (VCB): 50V.
- Điện áp cực phát - cực gốc tối đa (VEBO): 6V.
- Tiêu tán cực thu tối đa (Pc): 500 mW.
- Tần số chuyển đổi tối đa (fT): 300 MHz.
- Độ lợi dòng điện DC tối thiểu và tối đa (hFE): 110 – 800.
- Nhiệt độ bảo quản và hoạt động tối đa phải là: -65 đến +150 độ C.
- Hướng phần mặt phẳng của vỏ về phía trước mặt, sơ đồ chân của BC547 theo thứ tự từ trái qua phải lần lượt là chân C, chân B và chân E.
- Mạch tiền khuếch đại âm thanh.
- Các giai đoạn khuếch đại âm thanh.
- Chuyển đổi tải dưới 100mA.
- Mạch tần số vô tuyến.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Cấu tạo của tụ điện
Bên trong tụ điện, có hai bản cực kim loại được cách điện với nhau, và không gian giữa chúng được gọi là điện môi, là môi trường không dẫn điện.
Điện môi trong tụ điện có thể là các chất như không khí, giấy, mica, dầu nhờn, nhựa, cao su, gốm và thuỷ tinh Tên gọi của tụ điện thường phụ thuộc vào loại lớp cách điện nằm giữa hai bản cực Đơn vị đo lường của tụ điện cũng rất quan trọng trong việc xác định khả năng lưu trữ điện năng của nó.
Đơn vị đo lường của tụ điện là Fara (F), tuy nhiên giá trị 1 Fara rất lớn, nên trong thực tế, người ta thường sử dụng các đơn vị nhỏ hơn Cụ thể, 1 Micro Fara (μF) tương đương với 10 Nano Fara (nF), với các giá trị lần lượt là 10^-6 và 10^-9.
Cách đọc giá trị điện dung trên tụ điện
-Trị số được ký hiệu trên thân bằng ba số.
-Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10 (Mũ số thứ 3 )
-Ví dụ: Tụ gốm ghi 102 có nghĩa là
Giá trị = 10 x 10 = 1000p ( Lấy đơn vị là picô Fara) 2
Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện.
Giá trị điện áp chịu đựng:
IC KA7812 1 5 2.6 TRANSISTOR BC547
-7812 hay LM7812 là IC điều chỉnh điện áp dương gói TO-220 thuộc dòng LM78xx được sản xuất bởi nhiều hãng linh kiện điện tử khác nhau
IC này cung cấp điện áp đầu ra ổn định 12V, bất kể điện áp đầu vào có thay đổi liên tục hoặc cao hơn 12V Tuy nhiên, điện áp đầu vào tối đa không được vượt quá 35V, đây là giới hạn mà IC có thể xử lý.
Điện áp đầu vào tối thiểu cho IC này là 14V để đảm bảo đầu ra cố định 12V Mặc dù được thiết kế cho đầu ra cố định, IC cũng cho phép điều chỉnh đầu ra bằng cách sử dụng hai điện trở bên ngoài Thông tin chi tiết sẽ được cung cấp trong bài viết này.
Trong quá trình sử dụng, khi IC điều chỉnh điện áp hoặc giảm điện áp đầu vào, sự chênh lệch điện áp giữa đầu vào và đầu ra sẽ được chuyển thành nhiệt Do đó, việc sử dụng bộ tản nhiệt phù hợp là cần thiết để IC hoạt động ổn định IC có khả năng xử lý tải tối đa từ 1A đến 1,5A, tuy nhiên, dòng điện đầu vào cần đạt 2A để đảm bảo đầu ra từ 1A đến 1,5A.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Các tính năng / Thông số kỹ thuật của IC 7812
- Dòng điện đầu ra là 1,5 Ampe
- Chức năng tắt ngắn mạch ngay lập tức
- Chức năng tắt nhiệt ngay lập tức
- Xác thực để sử dụng trong các thiết bị thương mại
- Đầu ra 12V chính xác và cố định
- Điện áp đầu vào tối đa là 35V DC
- Dòng điện chờ thấp chỉ 8mA
- Hướng 7812 phía trước mặt thì sơ đồ chân của nó theo thứ tự từ trái qua phải lần lượt là chân 1 đầu vào, chân 2 nối đất, chân 3 đầu ra.
- Trình điều khiển động cơ
- Nguồn cung cấp năng lượng mặt trời
- Các ứng dụng liên quan đến vi điều khiển
- BC547 là transistor BJT NPN đa năng được sử dụng trong các dự án điện tử giáo dục
- Bên cạnh công dụng này, nó cũng có thể được sử dụng trong các mạch thương mại.
Nó được đóng gói TO-92 và dòng điện đầu ra tối đa mà transistor này có thể xử lý là 100mA
Transistor có khả năng khuếch đại dòng điện một chiều hiệu quả và độ nhiễu thấp, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các giai đoạn khuếch đại tín hiệu.
- Điện áp bão hòa chỉ là 90 mV cũng là một dấu hiệu tốt để sử dụng nó như một công tắc.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Transistor BC547 là một linh kiện điện tử phổ biến, thường được áp dụng trong các mạch điện tử với mục đích chung Với khả năng thay thế cho nhiều loại transistor khác, BC547 mang lại sự linh hoạt trong việc thiết kế và phát triển các ứng dụng điện tử khác nhau.
Transistor có khả năng chuyển đổi tải nhỏ với điện áp và dòng đầu vào thấp, đồng thời khuếch đại âm thanh và các tín hiệu khác Tần số chuyển tiếp tối đa của transistor đạt 300MHz, cho phép nó hoạt động hiệu quả trong các mạch RF dưới tần số này.
Tính năng thông số kỹ thuật
- Dòng cực thu tối đa (IC): 100mA.
- Điện áp cực thu - cực phát tối đa (VCE): 45V.
- Điện áp cực thu - cực gốc tối đa (VCB): 50V.
- Điện áp cực phát - cực gốc tối đa (VEBO): 6V.
- Tiêu tán cực thu tối đa (Pc): 500 mW.
- Tần số chuyển đổi tối đa (fT): 300 MHz.
- Độ lợi dòng điện DC tối thiểu và tối đa (hFE): 110 – 800.
- Nhiệt độ bảo quản và hoạt động tối đa phải là: -65 đến +150 độ C.
- Hướng phần mặt phẳng của vỏ về phía trước mặt, sơ đồ chân của BC547 theo thứ tự từ trái qua phải lần lượt là chân C, chân B và chân E.
- Mạch tiền khuếch đại âm thanh.
- Các giai đoạn khuếch đại âm thanh.
- Chuyển đổi tải dưới 100mA.
- Mạch tần số vô tuyến.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Cấu tạo của tụ điện
Bên trong tụ điện, hai bản cực kim loại được cách điện với nhau, trong khi môi trường giữa chúng được gọi là điện môi, là một chất không dẫn điện.
Điện môi trong tụ điện có thể là các chất liệu như không khí, giấy, mica, dầu nhờn, nhựa, cao su, gốm, và thuỷ tinh Tên gọi của tụ điện sẽ phụ thuộc vào loại điện môi được sử dụng giữa hai bản cực Đơn vị đo lường của tụ điện cũng rất quan trọng trong việc xác định khả năng lưu trữ điện năng.
Đơn vị đo lường của tụ điện là Fara (F), nhưng do giá trị của 1 Fara quá lớn, trong thực tế, người ta thường sử dụng các đơn vị nhỏ hơn Cụ thể, 1 Fara tương đương với 1 Micro Fara (μF) bằng 10^6 Nano Fara (nF), tương ứng với 10^-6 và 10^-9.
Cách đọc giá trị điện dung trên tụ điện
-Trị số được ký hiệu trên thân bằng ba số.
-Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10 (Mũ số thứ 3 )
-Ví dụ: Tụ gốm ghi 102 có nghĩa là
Giá trị = 10 x 10 = 1000p ( Lấy đơn vị là picô Fara) 2
Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện.
Giá trị điện áp chịu đựng:
Tất cả các tụ điện đều được ghi rõ giá trị điện áp ngay sau giá trị điện dung, đây là điện áp cực đại mà tụ điện có thể chịu đựng Nếu vượt quá mức điện áp này, tụ điện sẽ bị nổ.
Khi lắp tụ điện vào mạch điện có điện áp U, cần chọn tụ có giá trị điện áp cực đại cao gấp khoảng 1,4 lần điện áp đó để đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động.
- Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 35V.
Giá trị điện dung, được đo bằng đơn vị Fara, thể hiện khả năng tích điện của tụ điện Trị số điện dung càng lớn, tụ điện có khả năng tích trữ năng lượng điện càng nhiều.
Nguyên lí hoạt động của tụ điện
- Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được hiểu là khả năng tích trữ năng lượng điện như một ắc qui nhỏ dưới dạng năng lượng điện trường
Nó lưu trữ hiệu quả các electron và phóng thích điện tích để tạo ra dòng điện, tuy nhiên, nó không có khả năng sinh ra các điện tích electron.
Vậy, tụ giấy là gì?
Tụ hóa, hay còn gọi là tụ điện phân (electrolytic capacitor), là một loại tụ điện phân cực với bản cực dương làm bằng kim loại Giữa hai chân của tụ có một lớp oxit cách điện, đóng vai trò là lớp điện môi cách điện của tụ.
- Trên thị trường hiện nay, tụ hóa hay tụ điện phân gồm các loại tụ hóa nhôm, tụ hóa niobi và tụ hóa tantali
Tụ hóa, được biểu thị bằng một đường cong, cho thấy sự phân cực của điện Đường cong này đại diện cho cực âm, nằm ở điện áp thấp hơn so với cực dương, trong khi cực dương thường được đánh dấu bằng dấu cộng.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Cấu taọ của tụ hóa
IC LM324
- LM324 là một IC công suất thấp bao gồm 4 bộ khuếch đại thuật toán (Op Amp) trong nó.
Để sử dụng bộ khuếch đại thuật toán (Op-Amp) như Opamp 741, cần có nguồn đôi với cả nguồn dương và nguồn âm Tuy nhiên, các Opamp trong LM324 được thiết kế đặc biệt để hoạt động với nguồn đơn, chỉ cần kết nối Vcc và GND là đủ.
LM324 có khả năng hoạt động độc lập với nguồn tín hiệu, cho phép nguồn cung cấp 5V nhưng vẫn có thể xử lý tín hiệu đầu vào V+ và V- lên tới 15V mà không gặp vấn đề gì.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Sơ đồ chân và nguyên lý Thông số ký thuật
- Điện áp cung cấp: Nguồn cung cấp cho LM324 tầm từ 5V~32V.
- Áp tối đa ngõ vào: Từ 0~32V đối với nguồn đơn và cộng trừ 15V đối với nguồn đôi.
- Công suất của Lm324 loại chân cắm (Dip) khoảng 1W.
- Điện áp và dòng ngõ ra điện áp ngõ ra từ 0~Vcc-1,5V.
- Dòng ngõ ra khi mắc theo kiểu đẩy dòng (dòng Sink) thì dòng đẩy tối đa đạt được 20mA.
- Dòng ngõ ra khi mắc theo kiểu hút dòng (dòng Souce) thì dòng hút tối đa có thể lên đến 40mA.
- Tần số hoạt động của LM324 là 1MHz.
- Độ lợi khuếch đại điện áp DC của LM324 tối đa khoảng 100 dB. Ứng dụng
- Khuếch đại tín hiệu nhỏ.
- Bộ tiền khuếch đại âm thanh.
Ký hiệu Hình ảnh thực tế
Thông số kỹ thuật của biến trở 10k
- Điện áp hoạt động tối đa: 50V / DC (100-10K ohm) 25V / DC (> 10K ohm).
- Nhiệt độ hoạt động: -10 độ đến 70 độ C.
- Màu sắc: trắng + xanh. Ứng dụng
- Biến trở được ứng dụng thực tiễn rất nhiều trong mạch điện tử cần thay đổi giá trị về thông số như mạch tăng áp, hạ áp…
Tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng, việc lựa chọn linh kiện điện tử phù hợp là rất quan trọng trong sửa chữa và thiết kế mạch.
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH, NGUYÊN LÝ CHI TIẾT
Sơ đồ nguyên lý của mạch
Nguồn cấp cho mạch nằm trong khoảng 9-15 VDC Để ổn định điện áp ra 12V, chúng ta sử dụng IC ổn áp 7812 với dòng điện tối đa 1A Tụ C1 có chức năng lọc nguồn vào, tụ C2 giúp lọc nhiễu tần từ nguồn vào, và tụ C3 đảm nhiệm việc lọc nhiễu ở nguồn ra.
- Sử dụng vi mạch op-amp được cấu hình như một bộ so sánh
Ta có điện áp chuẩn rơi trên diode Zener 6,8v
Và một điện áp khác (điện áp tham chiếu) được xác định trước sử dụng biến trở để điều chỉnh, đóng vai trò là bộ chia điện áp.
• Biến trở Rv có giá trị 50k hoạt động từ (100-500K ohm)
Khi điều chỉnh biến trở, nếu điện áp nguồn nhỏ hơn điện áp chuẩn, điện áp đầu ra V sẽ dương bằng Vcc Ngược lại, nếu điện áp nguồn lớn hơn điện áp chuẩn, điện áp đầu ra sẽ âm và bằng 0V.
=> V = Vcc v => relay có điện => tải hoạt độngout
=> V = 0v relay không có điện => tải ngưng hoạt độngout
3.2.3 Khối điều khiển đóng ngắt
Để điều khiển relay 12V, cần sử dụng transistor BJT BC547 với β = 20 để đảm bảo transistor dẫn khi có điện áp V chạy qua Dòng điều khiển relay cần đạt 120mA để relay hoạt động hiệu quả.
-Chọn R = 220Ω để bù lại điện áp ngõ ra (offset) của Op-amp.9
3.2.4 Khối tải và hiển thị
-Khối chấp hành sẽ phát lệnh báo hiệu bằng đèn.
Có hai trường hợp làm tải không hoạt động.
-Trường hợp thứ nhất là dòng điện áp cao vượt mứt cho phép.
-Trường hợp thứ hai là dòng điện áp thấp vượt mứt cho phép
-Bằng cách điều chỉnh biến trở để phá hủy sự cân bằng của các điện trở trong mạch
-Điều này dẫn đến nguồn điện chạy qua relay bị quá dòng và cuộn nam châm điện sẽ ngắt công tắt trong relay và tải sẽ ngưng hoạt động.
3.4 Sơ đồ mạch thi công
Sơ đồ mạch thi công
SƠ ĐỒ MẠCH THI CÔNG
Sơ đồ mạch thi công
Mạch thi công hoàn thiện