SỬ DỤNG PHẦN MỀM ORCAD THIẾT KẾ MẠCH IN.

Trng Cao ng Hoỏ Cht Ti Thc Tp Tt Nghip Li Núi u Ng y nay cùng với việc phát triển mạnh mẽ các ứng dụng của khoa học kỹ thuật trong công nghiệp, đặc biệt l trong công nghiệp điện tử thì các thiết bị linh kiện điện tử có công suất lớn cũng đ ợc chế tạo ng y c ng nhiều. V đặc biệt các ứng dụng của nó v o các ng nh kinh tế quốc dân v đời sống h ng ng y đã v đang đ ợc phát triển hết sức mạnh mẽ. Tuy nhiên để đáp ứng đ ợc nhu cầu ng y c ng nhiều v phức tạp của công nghiệp thì ng nh điện tử công suất luôn phải nghiên cứu để tìm ra giải pháp tối u nhất. Đặc biệt với chủ tr ơng công nghiệp hoá - hiện đại hoá của Nh n ớc, các nh máy, xí nghiệp cần phải thay đổi, nâng cao để đ a công nghệ tự động điều khiển v o trong sản xuất. Do đó đòi hỏi phải có thiết bị v ph ơng pháp điều khiển an to n, chính xác. Đó l nhiệm vụ của ng nh điện tử công suất cần phải giải quyết. Để giải quyết đ ợc vấn đề n y thì Nh n ớc ta cần phải có đội ngũ thiết kế đông đảo v t i năng. Sinh viên ng nh TĐH t ơng lai không xa sẽ đứng trong độ ngũ n y, do đó m cần phải tự trang bị cho mình có một trình độ v tầm hiểu biết sâu rộng. Chính vì vậy môn học điện tử công suất l một yêu cầu cấp thiết cho mỗi sinh viên TĐH. Nó l b i kiểm tra khảo sát kiến thức tổng hợp của mỗi sinh viên, v cũng l điều kiện để cho sinh viên ng nh TĐH tự tìm hiểu v nghiên cứu kiến thức về điện tử công suất. Qua đây cho em đ ợc gửi lời cảm ơn tới thầy Nguyễn nh D ơng đã tận tình chỉ dẫn, giúp chúng em ho n th nh tốt đề tài tốt nghiệp n y. Đề tài n y ho n th nh không những giúp em có đ ợc thêm nhiều kiến thức hơn về môn học m còn giúp em d ợc tiép xúc với một ph ơng pháp l m việc mới chủ động hơn,linh hoạt hơn v đặc biệt l sự quan trọng của ph ơng pháp l m việc theo nhóm.Quá trình thực hiện đề tài l một thời gian thực sự bổ ích cho bản thân em về nhiều mặt. Phú Thọ, ng y 25 tháng 03 năm 2009 Sinh viên Nhóm 5 Sinh viờn thc hin : Nhúm 5 GVHD : Nguyn nh Dng 1 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Mục Lục PHẦN 1 : SỬ DỤNG PHẦN MỀM ORCAD THIẾT KẾ MẠCH IN. CHƯƠNG 1 : Vẽ mạch nguyên lý bằng OrCad………………………………….…… CHƯƠNG 2 : Thiết kế mạch in…………………………………………………….……. PHẦN 2: MÔ PHỎNG MẠCH BẰNG PROTEUS. PHẦN 3: THIẾT KẾ MODULE THỰC HÀNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT. 1. Khối mạch Tranzitor công suất (BJT) …………………………………………… 2. Khối mạch MOSFET công suất………………………………………….…………. 3. Khối mạch Dalington………… …………………………………………………… 4. Khối mạch Triac…………… …………………………………………………… 5. Khối mạch Diac……………… ……………………………………………………. 6. Khối mạch IGBT………………… ……………………………………………… 7. Khối mạch Thyrirtor……………… ………………………………………………. 8. Khối phát xung UJT………………………………… …………………………… 9. Khối mạch phát xung PWM………………………….……………………………. 10. Khối mạch nguồn………………………………………… ……………………… 11. Khối mạch phát xung sử dụng CTA 785……………… ………………………… PHẦN 4: TỔNG KẾT LINH KIỆN HOÀN THÀNH MODUL THỰC HÀNH Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 2 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp PHẦN 1: SỬ DỤNG PHẦN MỀM ORCAD THIẾT KẾ MẠCH IN Giới thiệu Cùng với sự phát triển nhanh chóng của máy tính, CAD( computer- Aideddegin) được xây dựng ngày càng hoàn thiện và ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật. Đối với chuyên ngành điện tử, nhiều phần mềm CAD cho phép thiết kế mạch,mô phỏng và vẽ mạch in một cách nhanh chóngvà hiệu quả như OrCAD/ Pspice, Multisim( Elẻctonics WorkBench), Mỉcisim, ExpeditionPCB,… ORCAD là một phần mềm thiết kế mạch điện tư đơn giản và phổ biến.Cũng có rất nhiều phần mềm thiết kế điện tử khác, tuy nhiên, chúng tôi chọn sử dụng phần mềm này, vì bộ công cụ này được đánh giá là khá mạnh. Nhược điểm lớn nhất là phần mềm Orcad không cung cấp miễn phí, nhược điểm thứ 2 là bộ phần mềm Orcad hộ trợ quá nhiều vì vậy nó khá nặng. Tuy vậy các thư viện linh kiện của Orcad có thể coi là mạnh nhất cho đến nay, và hầu hết các nhà sản xuất linh kiện điện tử đều cung cấp các Add- in thư viện linh kiện cho Orcad. Phần mềm Orcad cho phép chúng ta sử dụng để thiết kế nguyên lý mạch điện từ đó chuyển sang mạch in và được sử dụng trong mạch điện thực dụng. Các thao tác với phần mềm Orcad: • Phần thứ nhất: Một số thao tác để vẽ một mạch nguyên lý với Orcad dùng Capture. • Phần thứ hai: Các thao tác để chuyển từ mạch nguyên lý sang mạch in dùng Layout Plus. • Phần thứ ba: Một số phương pháp điều chỉnh mạch in, và tạo các file cần thiết để gia công mạch in công nghiệp,và xuất ra file *.pdf của mạch in. • Phần thứ tư: dùng file .pdf để thiết kế mạch in hoàn chỉnh. Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 3 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Chương 1 : Vẽ mạch nguyên lý với OrCad Trước tiên chúng ta khởi động OrCad với chương trình CAPTURE hoặc CAPTURE CIS đều như nhau.Như hình trên. Màn hình Capture sẽ hiện ra như trên. Việc các bạn cần làm tiếp theo là tạo ra một project để làm việc. Các bạn bấm vào biểu tượng tờ giấy trắng (Creat document) để tạo ra một dự án làm việc với Capture. Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 4 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Chúng ta sẽ thấy xuất hiện một cửa sổ,cho phép chọn vị trí đặt thư mục làm việc (Location), v à cho phép đặt tên (Name). Ta bấm vào nút Browse để chọn vị trí đặt bài của chúng ta. Cửa sổ tiếp theo xuất hiện cho phép ta chọn thư mục làm việc.N ếu ta muốn tạo ra một thư mục con đẻ chứa bài tập ta bấm vào nút Create Dir… để tạo ra thư mục con. Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 5 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Ta đánh tên thư mục con muốn tạo và ấn nút OK. Màn hình Capture sẽ hiện ra như trên.Việc ta cần làm tiếp theo là tạo một project để làm việc.Ta bấm vào biểu tượng tờ giấy trắng (Creat document) đ ể tạo ra phần làm việc với Capture. Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 6 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Ta sẽ thấy xuất hiện một cửa sổ cho phép chọn vị trí đặt thư mục làm việc (Location),và cho phép đặt tên bài. Ta bấm vào nút Brown để chọn vị trí đặt bài tập. Cửa sổ tiếp theo hiện ra cho phép chọn thư mục làm việc.Nếu ta muốn tạo ra một thư mục con để chứa bài tập ta ấn vào nút Create Dir… để tạo ra thư mục con. Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 7 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Ta đánh tên thư mục con muốn tạo và ấn nút OK. Ta xem lại một lần nữa cửa sổ làm việc, và các con số chính là thứ tự công việc cần làm. Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 8 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Sau khi tạo thư mục con và tạo thư mục con ta có thể đặt tên cho bài tập.Tốt nhất mỗi bài t ập nên đặt vào một thư mục riêng. Sau khi đặt tên ta sẽ thấy một cửa sổ có các ô chấm xuất hiện.Bây giờ ta cần ước lượng xem mạch nguyên lý mình làm có lớn không?Ta nên chọn khổ giấy để vẽ mạch trước tiên.Tất nhiên khi vẽ mạch nếu khổ giấy vẽ không đủ ta có thể thay đổi sau.Nhưng chúng ta nên chọn một thói quen chọn khổ giấy trước và cố gắng sắp xếp sao cho mạch vừa với khổ giấy. Ta chọn Option => Schematic Page Properties. M ột khung cửa sổ mới sẽ hiện ra cho phép ta chọn khổ giấy. Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 9 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Ta có thể chọn kích thước theo Inches hoặc Millimeters.Ta có thể chọn khổ giấy mặc định theo kích thước A,B,C,D,E, hoặc có thể chọn Custom để cài đặt khổ giấy tuỳ thích. Sau khi đặt khổ giấy xong ta cần đặt các linh kiện lên khung giấy đó.Nhấn Shift + P để mở khung màn hình Place Part như hình trên. Khi lần đầu chạy OrCad,c ác thư viện linh kiện chưa được Add vào.Ta chọn Add Library để đưa các thư viện vào. Màn hình cho phép Add các thư viện sẽ hiện ra, ta chọn tất cả các file.olb và nhấn Open. Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 10 [...]... GVHD : Nguyễn Ánh Dương Trường Cao Đẳng Hoá Chất 23 Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp 3.Các toolbar chính: Thanh số 1: -Cụm 1: tạo nhanh một trang thiết kế, mở trang thiết kế đã tạo,lưu trang thiết kế -Cụm 2: In cả trang,chọn vùng ib tùy ý -Cụm 3: Chia lưới điểm trang thiết kế -Cụm 4: Zoom linh kiện về giữa trang,phóng to,thu nhỏ, fix trang,zoom vùng tuỳ chọn -Cụm 5: Cắt, coppy, paste trang -Cụm 6: Copy, move,... Cao Đẳng Hoá Chất 15 Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Reconnect : Tắt mở việc hiển thị các đường mạch in đã vẽ Auto path round : công cụ vẽ đường mạch in tự động cho từng kết nối Shove track : Công cụ để xê dịch các đường mạch in Edit segment : Dịch chuyển đoạn nối mạch in Add/Edit route : Vẽ mới hoặc sửa đổi các đường mạch in Refreesh all : làm tươi trang vẽ Design rule Check : Kiểm tra các quy tắc đã định... Quay trái,phải, đối xứng chân ngang dọc linh kiện trên hộp hiển thị linh kiện Thanh số 4 điều khiển Start, step by step, pause,stop quá trình mô phỏng 4 .Thiết kế mạch mô phỏng Thiết kế mạch mô phỏng chương trình hiển thị số từ 0 đến 9 dùng LED 7 thanh Mạch mô phỏng như sau: Đầu tiên ta lấy tất cả các linh kiện cần dùng ra hộp thoại DEVICES bằng cách nhấn vào chữ P ở hộp thoại DEVICES, ta sẽ có hộp thoại... dùng ra trang thiết kế. Nguồn và đất lấy ra bằng cách nhấn vào biểu tượng trên thanh công cụ số 2.ta sắp xếp các linh kiện theo mạch nguyên lý Để đi dây ta nhấn vào chân linh kiện thứ nhất, di chuyển chuột và nhấn vào chân linh kiện thứ 2 Để sửa một linh kiện ta nhấn đúp chuột lên linh kiện đó.Sau khi đi dây ta được mạch hoàn chỉnh như sau: Như vậy ta đã mô phỏng xong mạch hoàn chỉnh Để chạy mạch ta nhấn... chuyển thành điện áp Dc cung cấp cho mạch điều khiển • sơ sử dụng các tụ lọc C2,C3,C4,C5,C6 và tụ kích C1 • TCA 785 có nhiệm vụ điều biến xung ra làm xung có tính ổn định cao • MBA xung T2 giúp biến đổi xung ra không giao động Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương Trường Cao Đẳng Hoá Chất 29 Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Sơ đồ mạch in khối mạch phát xung sử dụng TCA78 Sinh viên thực hiện :... 12,35mA = 61,75 µ A 200 Sơ đồ mạch gồm: 5 điện trở : R1(1kΩ); R2(1MΩ); R3(2,2MΩ); R4,R5(1kΩ) Tụ C1 2 Tranzitor 2N1069, 2N1070 - Sơ đồ mạch in khối mạch Dalington Mô phỏng khối mạch DALINHTON Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 36 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp R2 1k Q1 2N2222 Q2 U1 R3(2) 2N2222 R3 2.2M R4 R5 1k 1k 4.Khối mạch phát xung PWM sử dụng IGBT Sinh viên thực... và nối mạch giữa các linh kiện để có được mạch nguyên lý hoàn thiện Bước cuối cùng đó là chân linh kiện nào ta không nối dây mạch thì ta phải đánh dấu X vào chân linh kiện đó đối với các chân linh kiện nào nối đất hoặc nối nguồn thì ta phải gắn nguồn và đất cho chúng Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương Trường Cao Đẳng Hoá Chất 14 Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Chương 2: Thiết kế mạch in.. . Tốt Nghiệp Chương 2: Thiết kế mạch in 1.Các thành phần chính trên giao diện của chương trình Layuot Thanh công cụ Mở, lưu trang vẽ Library Maneger : Quản lý thư viện các kiểu chân hàn Delete : Xoá thành phần đã chọn Find : Tìm kiếm thành phần trên bản vẽ Edit : Hiển thị và sửa đổi thuộc tính của các thành phần đã chọn Speadsheet : Quản lý các thành phần trên trang vẽ Công cụ Zoom Query : Hiển thị các... linh kiện phù h ợp để thiết kế mạch Nhấn OK để lấy linh kiện ra.Linh kiện dù được lấy ra nhưng vẫn tiếp tục dính vào chuột,nếu ta nhấn chuột trái một lần nữa thì một linh kiện giống linh kiện trước sẽ đặt vào giấy, vì vậy ta phải nhấn ESC để kết thúc việc lấy linh kiện Ta đặt đầy đủ các linh kiện cần dùng vào giấy trước,sau đó sắp xếp và nối mạch lại với nhau Để nối các đ ường mạch ta bấm vào nút có... nhấn vào nút Start trên thanh công cụ số 4 Sinh viên thực hiện : Nhóm 5 GVHD : Nguyễn Ánh Dương 27 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp PHẦN 3 : THIẾT KẾ MODULE THỰC HÀNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1 .Mạch điều khiển nguồn cấp xung sử dụng TCA785 KHOI MACH DIEU KHIEN CAP XUNG SU DUNG TCA785 R1 R3 220K 4 7 K /9 W D1 D IO D E C1 0 4 7 u F D3 BAY 61 1 D9 1 2 2 - + 4 R4 4 7 K 16 2 3 4 15 . xuất linh kiện điện tử đều cung cấp các Add- in thư viện linh kiện cho Orcad. Phần mềm Orcad cho phép chúng ta sử dụng để thiết kế nguyên lý mạch điện từ đó chuyển sang mạch in và được sử dụng. năm 2009 Sinh viên Nhóm 5 Sinh viờn thc hin : Nhúm 5 GVHD : Nguyn nh Dng 1 Trường Cao Đẳng Hoá Chất Đề Tài Thực Tập Tốt Nghiệp Mục Lục PHẦN 1 : SỬ DỤNG PHẦN MỀM ORCAD THIẾT KẾ MẠCH IN. CHƯƠNG. Nghiệp PHẦN 1: SỬ DỤNG PHẦN MỀM ORCAD THIẾT KẾ MẠCH IN Giới thiệu Cùng với sự phát triển nhanh chóng của máy tính, CAD( computer- Aideddegin) được xây dựng ngày càng hoàn thiện và ứng dụng trong