thiết kế chế tạo bộ nguồn đa năng điện áp thấp

Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử ĐỒ ÁN MÔN HỌC : MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ Đề tài : Thiết kế bộ nguồn đa năng 1 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn 2 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử Lời nói đầu ùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Ngành điện tử nói chung đã có những bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể. Để thúc đẩy nề kinh tế của đất nước ngày càng phát triển, giàu mạnh thì phải đào tạo cho thế hệ tréco đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo thì phải đưa ra các phương tiện dạy học hiện đại vào trong giảng đường, trường học có như vậy thì trình độ của con người ngày càng cao mới đáp ứng được nhu của xã hội. Trường ĐHSPKT Hưng Yên là một trong số những trường đã rất trú trọng đến việc hiện đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạy cũng như giúp sinh viên có khả năng thực tế cao. C Để các sinh viên có tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế, chế tạo chúng em đã được giao cho thực hiện đồ án: “Thiết kế chế tạo bộ nguồn đa năng điện áp thấp” nhằm củng cố về mặt kiên thức trong quá trình thực tế. Sau khi nhận đề tài, nhờ sự giúp đỡ tận tình của giảng viên hướng dẫn cùng với sự lỗ lực cố gắng của cả nhóm, sự tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến nay đồ án của chúng em về mặt cơ bản đã hoàn thành. Trong quá trình thực hiện dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chế kinh nghiệm còn ít nên không thể tránh khỏi sai sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong khoa để đồ án của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo cùng với các thầy giáo trong khoa đã giúp chúng em hoàn thành đồ án. 3 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử Mục lục Nhận xét của giáo viên hướng dẫn. Lời nói đầu. Mục lục. Phần I: Yêu cầu và mục tiêu đề tài. 1. Phân tích yêu cầu của đề tài. 2. Mục tiêu của đề tài. 3. Các phương án thực hiện. 4. Ý nghiã của đề tài Phần II: Cơ sở lý thuyết: Giới thiệu các linh kiện I. Máy biến áp II. Điện trở III. Tụ điện IV. Các linh kiện bán dẫn V. Giới thiệu về IC 1. Họ IC 78XX (7805,7809,7812) 2. Họ IC 79XX (7905,7909,7912) 3. IC LM317. Phần III: Tính toán và thiết kế sản phẩm. 1. Tính toán chọn MBA 4 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử 2. Tính toán thiết kế mạch ổn áp Phần IV: Tổng kết 1. Kết luận. 2. Hướng phát triển của đề tài. Tài liệu tham khảo Sách điện tử công suất tác giả Nguyễn Bính Website: www.google.com.vn www.dientuvietnam.net www.datasheet4u.com 4. Ý Nghĩa của đề tài: Để giúp sinh viên có thể có thể củng cố kiến thức, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành. Đề tài còn thiết kế chế tạo thiết bị, mô hình để các sinh viên trong trường đặc biệt là các sinh viên khoa Điện - Điện tử tham khảo, học hỏi tạo tiền đề nguồn tài liệu cho sinh viên khoá sau có thêm nguồn tài liệu để nghiên cứu và học tập. Những kết quả thu được sau khi hoàn thành đề tài này trước tiên là giúp cho chúng em hiêủ sâu hơn về nguyên lý mạch nguồn, có thể tự thiết kế ra nó. Từ đó tích luỹ được kiến thức cho các năm học sau và ngoài thực tế. 5 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử Phần I: kế hoạch thực hiện Sau khi nhận đề tài chúng em đã bắt tay ngay vào việc: Thời gian và công việc cụ thể như sau: Tuần 1: gặp thầy giáo hướng dẫn nhận đề tài. Tuần 2: tìm hiểu về đề tài, lĩnh vực ứng dụng, tìm các tài liệu liên quan đến đề tài. Tuần 3: Tìm và thiết kế sơ đồ nguyên lý, tính toán mạch và chọn linh kiện. Tuần 4: test thử trên bo mạch và hiệu chỉnh, xử lý sự cố. Tuần 5: Thiết kế mạch in, lắp ráp sản phẩm, kiểm tra chạy thử sản phẩm. Tuần 6: Hoàn thành lý thuyết. Thời gian đầu nhóm chúng em đã cố gắng gặp thầy liên tục 1 lần trên 1 tuần, qua những lần gặp như vậy chúng em đã được thầy “Nguyễn Đình Hùng” hướng dẫn nhiệt tình, cụ thể phương hướng thực hiện tiếp theo và thầy chỉ rõ những chỗ còn thiếu sót để chúng em khắc phục. 6 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử PhầnII: Ứng dụng của đề tài Bất cứ đâu, mọi lĩnh vực nào trong cuộc sống cũng cần đến nguồn điện, với bộ nguồn đa năng điện áp thấp có thể cung cấp nguồn cho sinh viên tại các phòng, xưởng thực hành, thí nghiệm tại các trường học. Trong đời sống cũng vậy, nó có thể làm nguồn cung cấp cho các động cơ công suất nhỏ, cấp nguồn cho thiết bị chiếu sáng, nguồn nạp ác quy…. Nhận thấy sự quan trọng của nó nhóm chúng em đã “ thiết kế và chế tạo bộ nguồn đa năng điện áp thấp” . 7 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử Phần III: Cơ sở lý thuyết GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN I-MÁY BIẾN ÁP 1.Khái niệm, ký hiệu, cấu tạo MBA: a ) Khái niệm. Máy biến áp là thiết bị dùng để tăng hoặc giảm điện áp(hay c ường độ dòng điện) của các dòng điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số. b )Cấu tạo: MBA được cấu tạo gồm 1 cuộn dây sơ cấp và vài cuộn dây thứ cấp cuốn trên cùng 1 khung đỡ bằng giấy cách điện, nhựa hay bekelit, bekelit trong có lõi từ khép kín. Lõi thép của biến áp có thể dùng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại hoặc dùng lõi Feritte đúc. Một số ít trrường hợp dùng biến áp có lõi không khí. cuộn sơ cấp là cuộn người ta đưa dòng điện xoay chiều vào, cuộn thứ cấp là cuộn người ta lấy dòng điện đã biến đổi ra để sử dụng. 1. 8 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử các hệ thức (tỷ số) của máy biến áp • hệ thức điện áp: Gọi n1, n2, là số vòng của dây cuộn sơ cấp và thứ cấp. U1, I1 là điện áp và dòng điện đưa vào cuộn sơ cấp. U2, I2 là điện áp và dòng điện đưa vào cuộn thứ cấp. Do từ thông qua cuộn n1 và n2 bằng nhau nên điện áp pử hai cuộn tỉ lệ với số vòng dây theo hệ thức : 2 1 2 1 n n U U = Tỷ số điện áp bằng tỷ số vong dây. • Hệ thức dòng điện: Khi cuộn dây thứ cấp có điện trở tải R2 thì có dòng điện I2 chạy từ cuộn thứ cấp qua tải R2 2 2 2 R U I = Khi cuộn thứ cấp có mắc tải, dòng I2 trong cuộn sơ cấp sẽ tăng lên. hệ thức dòng điện cho bởi: 9 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án môn học Khoa: Điện - Điện tử 1 2 2 1 n n I I = tỷ số dòng điện tỷ lệ nghịch với tỷ số vòng dây. • Hệ thức công suất: Công suất cung cấp cho mạch sơ cấp là: P 1 = U 1 .I 1 .cos α 1 Công suất cung cấp cho mạch thứ cấp là: P 2 = U 2 .I 2 .cos α 2 Nếu bỏ qua sự tiêu hao trên cuộn dây và lõi từ, công suất cung cấp cho cuộn sơ cấp sẽ nhận được 100% ở cuộn thứ cấp: P 1 =P 2  U 1 .I 1 .cos α 1 =U 2 .I 2 .cos α 2 Do biên thế có α1=α2 nên: cos α1=cos α2. U 1 I 1 =U 2 I 2 Hay 1 2 2 1 I I U U = • Hệ thức trở kháng(tổng trở) Gọi Z1 và Z2 là tổng trở ngõ vào và ngõ ra của biến áp: 1 1 1 I U Z =  == 2 2 . 1 1 2 1 U I I U Z Z ( 2 1 n n ) 2 2 2 2 I U Z = = 2 1 Z Z ( 2 1 n n ) 2 1. Nguyên tắc hoạt động máy biến thế Hoạt động của máy biến thế dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Một trong hai cuộn dây của máy biến thế được nối với mạch điện xoay chiều, và gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn thứ hai được nối với tải tiêu thụ và gọi là cuộn thứ cấp. Dòng điện trong cuộn sơ cấp làm phát sinh một từ trường biến thiên trong lõi 10 } [...]... chiu U4 ớt nhp nhụ hn -B n ỏp 1 chiu( n dũng) cú nhim v n nh in ỏp(dũng in) u ra ca nú Ura khi U4 b thay i theo s mt n nh ca nú B ngun a nng iu chnh gm cú 4 phn chớnh: U1 AC Biến áp U2 AC Mạch chỉnh lưu U3 DC Bộ lọc U4 DC ổn áp một chiều Ura DC 36 . năng thực tế cao. C Để các sinh viên có tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế, chế tạo chúng em đã được giao cho thực hiện đồ án: Thiết kế chế tạo bộ nguồn đa năng điện áp. nguồn cung cấp cho các động cơ công suất nhỏ, cấp nguồn cho thiết bị chiếu sáng, nguồn nạp ác quy…. Nhận thấy sự quan trọng của nó nhóm chúng em đã “ thiết kế và chế tạo bộ nguồn đa năng điện. môn học Khoa: Điện - Điện tử PhầnII: Ứng dụng của đề tài Bất cứ đâu, mọi lĩnh vực nào trong cuộc sống cũng cần đến nguồn điện, với bộ nguồn đa năng điện áp thấp có thể cung cấp nguồn cho sinh