Thiết kế mạch biến đổi nguồn 5v DC lên 12v DC

27 2.1K 15
Thiết kế mạch biến đổi nguồn 5v DC lên 12v DC

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Thiết kế mạch biến đổi nguồn 5v DC lên 12v DC

Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Nhn xột ca giỏo viờn hng dn Ngy Thỏng.nm 2010 Ký tờn Lớp: 49K-ĐTVT Trang Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Nhn xột ca giỏo viờn Ngy.thỏngnm 2010 Ký tờn Lớp: 49K-ĐTVT Trang Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng MụC LụC Li m u Trang 03 C s lý thuyt Trang 05 I nh ngha tng quỏt Trang 05 nh ngha v bi ỏp Trang II Cỏc b bin i DC-DC Trang 05 B bin i gim ỏp Trang B bin i tng ỏp Trang B bin i o ỏp Trang Thit k v tớnh toỏn mch bin i ngun 5VDC lờn 12VDC Trang 13 I Thit k to xung Trang II Thit k v tớnh toỏn cho ton mch Trang Thit k mch nguyờn lý Trang Tớnh toỏn cỏc linh kin Trang Kt lun chung Trang Lớp: 49K-ĐTVT Trang Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng LI M U Trong lnh vc k thut hin i ngy nay, vic ch to cỏc b chuyn i ngun cú cht lng in ỏp cao, kớch thc nh gn cho cỏc thit b s dng in l ht sc cn thit Quỏ trỡnh x lý bin i in ỏp chiu thnh in ỏp mt chiu khỏc gi l quỏ trỡnh bin i DC-DC Mt b nõng in ỏp l mt b bin i DC-DC cú in ỏp u ln hn in ỏp u vo B bin i DC-DC tng ỏp hay c s dng mch mt chiu trung gian ca thit b bin i in nng cụng sut va c bit l cỏc h thng phỏt in s dng nng lng tỏi to (sc giú, mt tri) Cu trỳc mch ca b bin i khụng phc nhng iu khin nhm t c hiu sut bin i cao v m bo n nh luụn l mc tiờu ca cỏc cụng trỡnh nghiờn cu Thờm vo ú, b bin i l i tng iu khin tng i phc mụ hỡnh cú tớnh phi tuyn Di õy l mt nhng ng dng ca in t tng t cuc sng hng ngy ú l Thit k mch bin di ngun 5VDC lờn 12VDC bi ỏn ny Em hi vọng sau hoàn thành đồ án giúp em củng cố lại kiến thức mà em tích lũy đợc suốt thời gian học tập với ớc mong điểm tựa cho em sau trờng Trong trình làm đồ án em đợc hớng dẫn tận tình thầy Lê Văn Chơng Mặc dù cố gắng nhng lĩnh vực em, nên không tránh khỏi thiếu sót nội dung phơng pháp trình bày Em mong đợc bảo hớng dẫn thầy cô ý kiến đóng góp bạn để đề tài em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viờn thc hin Lớp: 49K-ĐTVT Trang Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Phần Cơ sở lý thuyết I NH NGHA TNG QUT: I.2 nh ngha v bi ỏp: õy l quỏ trỡnh bin i in ỏp mt chiu U v t giỏ tr ny sang cỏc giỏ tr khỏc thp hn hoc cao hn, hoc cú du ngc li Nú thng dựng to cao ỏp mt chiu cụng sut nh cỏc thit b in t lu ng.Vớ d: vt bt mui, dựi cui in II CC B BIN I DC-DC (DC-DC converter) Cú hai cỏch thc hin cỏc b bin i DC-DC kiu chuyn mch: dựng cỏc t in chuyn mch, v dựng cỏc in cm chuyn mch Gii phỏp dựng in cm chuyn mch cú u th hn cỏc mch cụng sut ln Cỏc b bin i DC-DC c in dựng in cm chuyn mch bao gm: buck (gim ỏp), boost (tng ỏp), v buck-boost/inverting (o du in ỏp) Hỡnh 1.1 th hin s nguyờn lý ca cỏc b bin i ny Vi nhng cỏch b trớ in cm, khúa chuyn mch, v diode khỏc nhau, cỏc b bin i ny thc hin nhng mc tiờu khỏc nhau, nhng nguyờn tc hot ng thỡ u da trờn hin tng trỡ dũng in i qua in cm Hỡnh 1.1 Cỏc b bin i DC-DC chuyn mch bng in cm II.1 B bin i gim ỏp (buck converter) Lớp: 49K-ĐTVT Trang Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng S nguyờn lớ c bn ca mch buck: Hỡnh 1.2 S nguyờn lớ mch gim ỏp (buck) Nguyờn lớ hot ng: õy l kiu bin i ngun cho in ỏp u nh hn so vi in ỏp u vo tc l Vin (T1/T)ìVin = Vout Giỏ tr D = T1/T thng c gi l chu k nhim v (duty cycle) Nh vy, Vout = VinìD D thay i t n (khụng bao gm cỏc giỏ tr v 1), ú DìVin = (1 D)ìVout Khi D = 0.5, Vin = Vout Vi nhng trng hp khỏc, < V out < Vin < D < 0.5, v < Vin < Vout 0.5 < D < (chỳ ý l õy ch xột v ln, vỡ Lớp: 49K-ĐTVT Trang 13 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng chỳng ta ó bit Vin v Vout l ngc du) Nh vy, b bin i ny cú th tng ỏp hay gim ỏp, v ú l lý m nú c gi l b bin i buck-boost Xột cựng mt loi bi toỏn thng gp nh nhng trng hp trờn, tc l: cho bit phm vi thay i ca in ỏp ngừ vo V in, giỏ tr in ỏp ngừ V out, dao ng in ỏp ngừ cho phộp, dũng in ti ti thiu I out,min, xỏc nh giỏ tr ca in cm, t in, tn s chuyn mch v phm vi thay i ca chu k nhim v, m bo n nh c in ỏp ngừ Phm vi thay i ca in ỏp ngừ vo v giỏ tr in ỏp ngừ xỏc nh phm vi thay i ca chu k nhim v D: Dmin = Vout/(Vin,max + Vout), v Dmax = Vout/(Vin,min + Vout) Lý lun tng t nh vi b bin i buck, thay i dũng in cho phộp s bng ln dũng in ti ti thiu Trng hp xu nht ng vi ln ca in ỏp trung bỡnh t vo in cm khúa (van) ngt t giỏ tr ln nht, tc l D = Dmin Nh vy ng thc dựng chn chu k (tn s) chuyn mch v in cm L ging nh ca b bin i buck: (1 Dmin)ìTìVout = Lminì2ìIout,min Cỏch chn t in ngừ cho b bin i ny cng khụng khỏc gỡ so vi nhng trng hp trờn Lớp: 49K-ĐTVT Trang 14 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng PHN II THIT K V TNH TON MCH BIN I NGUN 5V DC LấN 12V DC p dng nguyờn lớ cỏc b chuyn i DC trờn, phm vi ỏn ny ta s thit k v tớnh toỏn mch bin i t in ỏp mt chiu 5V lờn in ỏp mt chiu 12V Yờu cu v cỏc thụng s ca mch bin i nh sau: - in ỏp vo 5VDC - in ỏp 12VDC - Sai s in ỏp Vrip=100mV - Dũng ti cc tiu Iout,min=100mA Vi yờu cu nh vy, em s dng mch boost tng in ỏp Mch boost hot ng theo chu kỡ ca xung a vo úng ngt tranzito S ca mch nh sau: IN P VO MCH TO XUNG MCH BOOST IN P RA Hỡnh 2.1 S mch I THIT K KHI TO XUNG: Mch to xung cú nhim v to cỏc xung úng ngt transistor mt cỏch nhp nhng Cú nhiu phng ỏn to xung vuụng nh dựng mch a hi, dựng IC 555, dựng mch dao ng nght Trong ỏn, em la chn mch dao ng dựng IC 555 vỡ mch ny tng i n gin, ch cn mt IC 555 cựng vi Lớp: 49K-ĐTVT Trang 15 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng cỏc linh kin khỏc l cú th to u cỏc xung ch nht ỏp ng yờu cu bi toỏn Gii thiu v IC 555: IC thi gian 555 c du nhp vo nhng nm 1971 bng cụng ty Signetics Corporation bng dũng sn phm SE555/NE555 v c gi l mỏy thi gian v cng l loi cú u tiờn Nú cung cp cho cỏc nh thit k mch in t vi chi phớ tng i r, n nh v nhng mch t hp cho nhng ng dng cho n n v khụng n nh T ú thit b ny c lm vi tớnh thng mi húa 10 nm qua mt s nh sn sut ngng sn sut loi IC ny bi vỡ s cnh tranh v nhng lý khỏc Tuy th nhng cụng ty khỏc li sn sut nhng dũng ny IC 555 hin c s dng khỏ ph bin cỏc mch to xung, úng ct hay l nhng mch dao ng khỏc Cu to v nguyờn lý hot ng IC555: 2.1 S chõn: NE 555 Hỡnh 2.2: S chõn ca IC nh thi 555 2.2 S khi: Lớp: 49K-ĐTVT Trang 16 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Hỡnh 2.3: S ca IC nh thi 555 2.3 S nguyờn lớ NE555: Hỡnh 2.4 S nguyờn lớ ca NE555 2.4 Chc nng tng chõn ca 555 Chõn s (GND): cho ni GND ly dũng cp cho IC hay chõn cũn gi l chõn chung Chõn s (TRIGGER): õy l chõn u vo thp hn in ỏp so sỏnh v c dựng nh chõn cht hay ngừ vo ca tn so ỏp Mch so sỏnh õy dựng cỏc transitor PNP vi mc in ỏp chun l 2/3Vcc Lớp: 49K-ĐTVT Trang 17 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Chõn s (OUTPUT): Chõn ny l chõn dựng ly tớn hiu logic Trng thỏi ca tớn hiu c xỏc nh theo mc v 1 õy l mc cao nú tng ng vi gn bng Vcc nu (PWM=100%) v mc tng ng vi 0V nhng m thc t mc ny ko c 0V m nú khong t (0.35 ->0.75V) Chõn s (RESET): Dựng lp nh mc trng thỏi Khi chõn s ni masse thỡ ngừ mc thp Cũn chõn ni vo mc ỏp cao thỡ trng thỏi ngừ tựy theo mc ỏp trờn chõn v Nhng m mch to c dao ng thng hay ni chõn ny lờn VCC Chõn s (CONTROL VOLTAGE): Dựng lm thay i mc ỏp chun IC 555 theo cỏc mc bin ỏp ngoi hay dựng cỏc in tr ngoi cho ni GND Chõn ny cú th khụng ni cng c nhng m gim tr nhiu ngi ta thng ni chõn s xung GND thụng qua t in t 0.01uF n 0.1uF cỏc t ny lc nhiu v gi cho in ỏp chun c n nh Chõn s 6(THRESHOLD) : l mt nhng chõn u vo so sỏnh in ỏp khỏc v cng c dựng nh chõn cht Chõn s 7(DISCHAGER) : cú th xem chõn ny nh khúa in t v chu iu khin bi tng logic ca chõn Khi chõn mc ỏp thp thỡ khúa ny úng li, ngc li thỡ nú m Chõn t np x in cho mch R-C lỳc IC 555 dựng nh tng dao ng Chõn s (Vcc): Khụng cn núi cng bớt ú l chõn cung cp ỏp v dũng cho IC hot ng Khụng cú chõn ny coi nh IC cht Nú c cp in ỏp t 2V 18V 3.Thit k mch to xung: 3.1 S nguyờn lớ mch to xung dung IC555 Lớp: 49K-ĐTVT Trang 18 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Hỡnh 2.3: S nguyờn lớ mch to xung dựng IC 555 Dng xung u ca mch to xung: T T1 T2 Hỡnh 2.4: Dng xung u ca mch to xung Cụng thc tớnh cỏc thụng s ca xung: + Chu kỡ xung (T): T=T1+T2 Trong ú: T Chu kỡ xung (s) T1 Thi gian tớch cc ca xung (s) T2 Thi gian xung bng (s) + Cụng thc tớnh T1 v T2: T1 = 0.7ì(R1+R2)ìC1 T2 = 0.7ìR2ìC1 Suy ra: T = 0.7( R1 + R 2)C1 + Tn s xung (f): Lớp: 49K-ĐTVT Trang 19 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng f = 1,4 = (Hz) T ( R1 + R 2).C1 II THIT K V TNH TON CHO TON MCH: Thit k mch nguyờn lớ: Yờu cu ca bi toỏn l tng in ỏp DC t 5V lờn 12V, vy nờn em s dng mch boost lm mch bin ỏp Mch boost iu khin bi xung mch to xung to S nguyờn lớ ton mch nh hỡnh 2.5 Chỳ ý cỏc giỏ tr Rd v Rgs l giỏ tr tr ca cun dõy v in tr mt tip giỏp G-S tranzito thụng Giỏ tr ca chỳng thng khỏ nh (khong 1) L Vin D Rd 0.1mH Vout DIODE-SC U1 R VCC Q DC TR 10nF TH Q C3 R2 GND C2 2k CV R1 100uF Rt 1k 5k Rgs 555 C1 10nF GND Hỡnh 2.5 S nguyờn lớ ton mch Tớnh toỏn cỏc linh kin cho mch: Tớnh toỏn cho mch to xung Tớnh toỏn rng xung: Nh ó phõn tớch trờn, ta cú mi liờn h gia in ỏp v in ỏp vo l: Vout = Vin/(1 D) (*) D - chu kỡ nhim v ca xung úng ngt tranzito => D = 1-Vin/Vout Lớp: 49K-ĐTVT Trang 20 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Yờu cu ca ti l in ỏp vo l Vin=5V, Vout=12V Suy mch to xung to xung vuụng cú chu kỡ nhim v D=1-5/12=7/12 D= T 0.7( R + R1) R + R1 = = T 0.7( R + R1) R + R1 R1 + R = R1 + R 12 5R1 = R Chn R1=2K, R2=5K Tớnh toỏn tn s xung: i vi mch boost, xung liờn h theo cụng thc: (1 Dth)ìTì(Vin,th Vout) = Lminì2ìIout,min (**) Dth - giỏ tr ti hn ca chu kỡ nhim v ( rng xung) Ta cú: Dth = D = 7/12; Vin,th = 5V; Iout,min = 100mA Suy giỏ tr chu kỡ T v t cm cc tiu ca cun dõy Lmin phi tho ng thc (**) trờn Do ú ta f = cú: (1 D ) ì (Vout Vin) = T L minì ì Iout , Thay s ta cú: f = (1 / 12) ì (12 7) 10,5 = L L minì ì100 ì10 Mt khỏc, quỏ trỡnh úng/ngt, transistor phi tri qua mt giai on chuyn gia hai trng thỏi, v ú sinh tn tht cụng sut trờn nú iu ny cú ngha l tn s lm vic cng ln (cng cú nhiu ln úng/ngt linh kin mt n v thi gian) thỡ tn tht chuyn mch cng ln, v ú l mt nhng lý khin tn s lm vic ca mch b gii hn Nhng vic nõng cao tn s lm vic s giỳp gim kớch thc v lng ca cỏc linh kin, v tng mt cụng sut Chn tn s xung nhp giỏ tr trung bỡnh f=10Khz tho cỏc yờu cu trờn T ú ta cú giỏ tr t C1: Lớp: 49K-ĐTVT Trang 21 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng f = Tớnh giỏ tr t C1: 1,4 ( R1 + R 2) ì C1 1,4 1,4 => C1 = ( R1 + R 2) ì f = (2 + ì 5) ì 10 ì 10 10nF Chn giỏ tr t C1=10nF Tớnh toỏn cho mch bin ỏp: Tớnh toỏn cun cm L: Theo gi thit, cun dõy lớ tng tc l in tr rt nh, cú th b qua c Hn na, dõy qun cn chu c dũng cm ng qua cun dõy Do ú tit din dõy qun phi ln (R = l/S) Chn ng kớnh dõy qun l 1mm t cm ca cun dõy tho ln hn giỏ tr Lmin Giỏ tr Lmin tớnh toỏn nh sau: Lmin= 10,5/f = 10,5/10000 = 0,1(mH) Giỏ tr cun dõy ny l giỏ tr nh nht m bo rng dũng qua ti l liờn tc (giỏ tr tc thi luụn > 0) Do ú, chn cun cm cú t cm L = 0.1mH Cỏch qun cun cm: Vi lừi khụng khớ cú t thm =1 Ta cú: Hay L = ì 10 ì N 2S l L = ì 10 ì N S d Trong ú: S - tit din ngang ca cun dõy ( m2) N - s vũng qun (vũng) d - ng kớnh si dõy qun (m) l - chiu di cun dõy (m) Ta cú l=N.d Thay giỏ tr L=0.1mH: 0.1ì 10 = ì 3.14 ì 10 ì Lớp: 49K-ĐTVT N.S d Trang 22 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng N S = 80 d Do ng kớnh si dõy qun ó chn trờn d=1mm Chn N=80 (vũng), S=0.001(m2)=.R2 ng kớnh lừi qun dõy: R= 0.001 S = =1,7(cm) 3.14 3.14 Vy cun dõy qun lừi khụng khớ, ng kớnh dõy qun d=1mm; ng kớnh vũng qun l D=2R=3,4cm; qun 80 vũng Ta s dựng dõy ng vỡ chỳng rt ph bin Tớnh toỏn t C: Thnh phn xoay chiu ca dũng in qua in cm s i qua t in ngừ Vi dũng in qua in cm cú dng tam giỏc, in ỏp trờn t in ngừ s l cỏc on a thc bc hai ni vi (xột mt chu k chuyn mch) Lng in tớch c np vo t in dũng in qua in cm ln hn dũng in trung bỡnh s l IìT/2 Nu biu din theo in dung v in ỏp trờn t in thỡ lng in tớch ny bng CìV Trong ú, I l biờn ca thnh phn xoay chiu ca dũng in qua in cm, cũn V l thay i in ỏp trờn t np (cng nh x, xột trng thỏi xỏc lp) Nh vy, chỳng ta cú th xỏc nh giỏ tr ca t in da vo ng thc sau: IìT/2 = CìV I ó c xỏc nh trờn, bng hai ln dũng in ti Iout,min Vi nhp nhụ in ỏp V=100mV ta cú: C= I ì 0.1 T= ì ì 10 = 100àF V 0.1 Chn giỏ tr t lc u loi 100F, 35V it ta s dng it Schottky, chn loi 1N5820 Sau tớnh toỏn, ta tin hnh ghộp mch theo s nguyờn lớ nh hỡnh 2.5 Lớp: 49K-ĐTVT Trang 23 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng III LP RP MCH THC T: Sau tớnh toỏn linh kin ta tin hnh v mch in theo mch nguyờn lớ Sau õy l s mch in, ú giỏ tr cỏc linh kin ó tớnh toỏn trờn: Bottom View Top view Lớp: 49K-ĐTVT Trang 24 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng KT LUN CHUNG 1.Nhận xét Mch bin i ngun thiết bị đợc ứng dụng rộng rãi thực tế, đợc thiết dựa nguyên tắc hoạt động chung nguồn xung.Trong tập đồ án em trình bày dạng nguồn xung trình bày số chức thông dụng khóa mạch biến đổi điện áp từ 5V DC 12VDC Do kinh nghiệm thực tế thời gian hạn chế, khả hiểu biết em hạn hẹp thực làm đồ án không tránh khỏi thiếu sót nên chúng em mong nhận đợc đánh giá bảo, đóng góp ý kiến thầy cô toàn thể bạn để đề tài đợc hoàn thiện 2.Hớng phát triển Ngày khoa học kỹ thuật ngày phát triển, đặc biệt điện tử, trình độ hiểu biết ngời ngày đợc nâng cao Do ú mch tng ỏp ngày đợc thiết kế đơn giản, hiệu quả, tuyệt đối đảm bảo an toàn chất lợng Trong đề tài em chọn giải pháp mch tng ỏp 5VDC lờn 12VDC vỡ nú đơn giản, an toàn cú nhiu ng dng thc t Đề xuất Sách giáo khoa tài liệu nguồn thông tin trình học tập, làm tập, làm đồ án sinh viên quan trọng Nó ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng học tập sinh viên nh ảnh hởng đến chất lợng đồ án Nhng trình học tập làm đồ án chúng em thấy số lợng sách tài liệu chuyên ngành th viện nhà trờng hạn chế đặc biệt sách chuyên ngành không mang tính cập nhật để đáp ứng nhu cầu học tập, nghiên cứu sinh viên Do vậy, em mong th viện nhà trờng có nhiều sách, tài liệu để tìm hiểu nghiên cứu sâu Mặt khác em thấy học đôi với hành Song song với việc học lý thuyết lớp việc nghiên cứu tài liệu cần thiết Nh cần phải có đầy đủ trang thiết bị để hỗ trợ em trình thực hành Em thấy trang thiết bị Lớp: 49K-ĐTVT Trang 25 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng nhà trờng nhiều hạn chế, sinh viên đợc thực hành đặc biệt thiết bị điện tử Em mong có nhiều trang thiết bị để đợc thực hành nhiều Kết luận Trong thời gian thực đồ án, dới hớng dẫn tận tình giáo viên Lê Văn Chơng, với cố gắng cá nhân, em hoàn thành xong đồ án Tuy có nhiều cố gắng việc tìm tòi thực hiện, song không tránh khỏi thiếu sót sai lầm Chúng em mong nhận đợc ý kiến đánh giá từ thầy giáo Lê Văn Chơng thầy cô giáo khác khoa nh tất ý kiến đánh giá quý báu khác bạn sinh viên Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh, ngày 23 tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực NGUYễ N TRUNG KIÊN Lớp: 49K-ĐTVT Trang 26 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Tài liệu tham khảo Cỏc trang web, forum v in t - Vin thụng nh dientuvietnam.net, hoiquandtvt.net K thut mch in t Lớp: 49K-ĐTVT Trang 27 [...]... so vi nhng trng hp trờn Lớp: 49K-ĐTVT Trang 14 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng PHN II THIT K V TNH TON MCH BIN I NGUN 5V DC LấN 12V DC p dng nguyờn lớ cỏc b chuyn i DC trờn, trong phm vi ỏn ny ta s thit k v tớnh toỏn mch bin i t in ỏp mt chiu 5V lờn in ỏp mt chiu 12V Yờu cu v cỏc thụng s ca mch bin i nh sau: - in ỏp vo 5VDC - in ỏp ra 12VDC - Sai s in ỏp ra Vrip=100mV - Dũng ti cc tiu Iout,min=100mA... tự GVHD: Lê Văn Ch ơng KT LUN CHUNG 1.Nhận xét Mch bin i ngun là thiết bị đợc ứng dụng rộng rãi trong thực tế, nó đợc thiết dựa trên nguyên tắc hoạt động chung của nguồn xung.Trong bài tập đồ án này em chỉ trình bày một trong các dạng của nguồn xung và trình bày một số chức năng thông dụng của khóa mạch biến đổi điện áp từ 5V DC 12VDC Do kinh nghiệm thực tế và thời gian còn hạn chế, khả năng hiểu... những thế trình độ hiểu biết của con ngời ngày càng đợc nâng cao Do ú mch tng ỏp ngày càng đợc thiết kế đơn giản, hiệu quả, tuyệt đối đảm bảo an toàn chất lợng Trong đề tài này em chọn giải pháp mch tng ỏp 5VDC lờn 12VDC vỡ nú đơn giản, an toàn và cú nhiu ng dng trong thc t 3 Đề xuất Sách giáo khoa tài liệu các nguồn thông tin trong quá trình học tập, làm bài tập, làm đồ án đối với sinh viên là rất quan... thì việc nghiên cứu tài liệu cũng rất cần thiết Nh vậy cần phải có đầy đủ trang thiết bị để hỗ trợ em trong quá trình thực hành Em thấy trang thiết bị trong Lớp: 49K-ĐTVT Trang 25 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng nhà trờng còn nhiều hạn chế, sinh viên ít đợc thực hành đặc biệt là thiết bị điện tử Em mong có nhiều trang thiết bị để đợc thực hành nhiều hơn 4 Kết luận Trong thời gian thực hiện đồ án,... T2: T1 = 0.7ì(R1+R2)ìC1 T2 = 0.7ìR2ìC1 Suy ra: T = 0.7( R1 + 2 R 2)C1 + Tn s xung (f): Lớp: 49K-ĐTVT Trang 19 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng f = 1 1,4 = (Hz) T ( R1 + 2 R 2).C1 II THIT K V TNH TON CHO TON MCH: 1 Thit k mch nguyờn lớ: Yờu cu ca bi toỏn l tng in ỏp DC t 5V lờn 12V, vy nờn em s dng mch boost lm mch bin ỏp Mch boost iu khin bi xung do mch to xung to ra S nguyờn lớ ton mch nh... loi 100F, 35V it ta s dng it Schottky, chn loi 1N5820 Sau khi tớnh toỏn, ta tin hnh ghộp mch theo s nguyờn lớ nh hỡnh 2.5 Lớp: 49K-ĐTVT Trang 23 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng III LP RP MCH THC T: Sau khi tớnh toỏn linh kin ta tin hnh v mch in theo mch nguyờn lớ Sau õy l s mch in, trong ú giỏ tr cỏc linh kin ó tớnh toỏn trờn: Bottom View Top view Lớp: 49K-ĐTVT Trang 24 Đồ án mạch tơng... Vin =5V, Vout =12V Suy ra mch to xung to ra xung vuụng cú chu kỡ nhim v D=1-5/12=7/12 D= T 1 0.7( R 2 + R1) R 2 + R1 = = T 0.7( R 2 + 2 R1) R 2 + 2 R1 R1 + R 2 7 = R1 + 2 R 2 12 5R1 = 2 R 2 Chn R1=2K, R2=5K Tớnh toỏn tn s xung: i vi mch boost, xung liờn h theo cụng thc: (1 Dth)ìTì(Vin,th Vout) = Lminì2ìIout,min (**) Dth - giỏ tr ti hn ca chu kỡ nhim v ( rng xung) Ta cú: Dth = D = 7/12; Vin,th = 5V; ... R VCC 4 Q DC 2 TR 10nF TH Q 2 C3 7 1 R2 GND C2 2k 3 CV 1 5 R1 100uF Rt 1k 5k Rgs 6 1 555 C1 10nF GND Hỡnh 2.5 S nguyờn lớ ton mch 2 Tớnh toỏn cỏc linh kin cho mch: Tớnh toỏn cho mch to xung Tớnh toỏn rng xung: Nh ó phõn tớch trờn, ta cú mi liờn h gia in ỏp ra v in ỏp vo l: Vout = Vin/(1 D) (*) D - chu kỡ nhim v ca xung úng ngt tranzito => D = 1-Vin/Vout Lớp: 49K-ĐTVT Trang 20 Đồ án mạch tơng tự... transitor PNP vi mc in ỏp chun l 2/3Vcc Lớp: 49K-ĐTVT Trang 17 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng Chõn s 3 (OUTPUT): Chõn ny l chõn dựng ly tớn hiu ra logic Trng thỏi ca tớn hiu ra c xỏc nh theo mc 0 v 1 1 õy l mc cao nú tng ng vi gn bng Vcc nu (PWM=100%) v mc 0 tng ng vi 0V nhng m trong thc t mc 0 ny ko c 0V m nú trong khong t (0.35 ->0. 75V) Chõn s 4 (RESET): Dựng lp nh mc trng thỏi ra Khi chõn s... dựng chn giỏ tr chu k (hay tn s) chuyn mch v in cm: (1 Dth)ìTì(Vin,th - Vout) = Lminì2ìIout,min Vic la chn giỏ tr cho t in ngừ ra hon ton ging nh i vi trng hp b bin i buck Lớp: 49K-ĐTVT Trang 12 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng II.3 B bin i o ỏp (buck-boost converter) 1 S nguyờn lớ mch buck-boost: Hỡnh 1.6 S nguyờn lớ mch o ỏp (buck-boost) 2 Nguyờn tc hot ng: B bin i buck-boost hot ng da trờn ... động chung nguồn xung.Trong tập đồ án em trình bày dạng nguồn xung trình bày số chức thông dụng khóa mạch biến đổi điện áp từ 5V DC 12VDC Do kinh nghiệm thực tế thời gian hạn chế, khả hiểu biết... cỏc thit b in t lu ng.Vớ d: vt bt mui, dựi cui in II CC B BIN I DC- DC (DC- DC converter) Cú hai cỏch thc hin cỏc b bin i DC- DC kiu chuyn mch: dựng cỏc t in chuyn mch, v dựng cỏc in cm chuyn... hp trờn Lớp: 49K-ĐTVT Trang 14 Đồ án mạch tơng tự GVHD: Lê Văn Ch ơng PHN II THIT K V TNH TON MCH BIN I NGUN 5V DC LấN 12V DC p dng nguyờn lớ cỏc b chuyn i DC trờn, phm vi ỏn ny ta s thit k

Ngày đăng: 27/10/2015, 10:36

Mục lục

  • II. CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DC-DC (DC-DC converter)

    • II.1. Bộ biến đổi giảm áp (buck converter)

    • 1. Sơ đồ nguyên lí cơ bản của mạch buck:

    • II.2. Bộ biến đổi tăng áp (boost converter)

    • 1. Sơ đồ nguyên lí cơ bản mạch boost:

    • Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lí mạch tăng áp (boost)

    • II.3. Bộ biến đổi đảo áp (buck-boost converter)

    • 1. Sơ đồ nguyên lí mạch buck-boost:

    • Hình 1.6. Sơ đồ nguyên lí mạch đảo áp (buck-boost)

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan