Xây dựng bộ chấn lưu 3 chức năng cho đèn neon sự cố

Xây dựng bộ chấn lưu 3 chức năng cho đèn neon sự cố

LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển “Kỹ thuật chiếu sáng” mở rộng đáng kể lĩnh vực ứng dụng máy tính, đặc biệt đo lƣờng điều khiển Bộ biến đổi tầng sử dụng cho ánh sáng cố ứng dụng cụ thể việc khắc phục cố việc chiếu sáng Xuất phát từ quan sát thực tế, em đƣợc thầy giáo dao cho đề tài tốt nghiệp: “ Xây dựng chấ lưu chức cho đèn neon cố” Trong đồ án em chình bày chƣơng: Chương 1: Các loại đèn chấn lƣu Chương 2: Bộ chấn lƣu chức cho đèn neon cố Chương 3: Xây dựng mơ hình chấn lƣu cố Dƣới hƣớng dẫn tận tình thầy GS.TSKH Thân Ngọc Hồn thầy Ngơ Quang Vĩ nhƣ thầy cô giáo môn Điện Điện tử, em hoàn thành đƣợc đồ án với nội dung chính: Xây dựng lý thuyết điều khiển, làm mơ hình thực nghiệm Do khối lƣợng cơng việc nhiều, trình độ thời gian lại có hạn nên đồ án chắn tránh khỏi nhiều thiếu sót: chƣa viết đƣợc giao diện cho mơ hình thiếu thẩm mĩ… Em mong đƣợc thầy giúp đỡ để đồ án em thêm hoàn thiện ứng dụng đƣợc thực tế Em chân thành cảm ơn! Hải phòng, ngày tháng năm 2011 Sinh viên Nguyễn Văn Thái Chương CÁC LOẠI ĐÈN VÀ CÁC BỘ CHẤN LƯU 1.1 MỞ ĐẦU 1.1.1 Lịch sử phát triển ngành điện Trong thực tế, điện ln ln hữu xung quanh tồn tự nhiên trái đất Ví dụ, ánh sáng đơn giản dịng điện tử (electron) mặt đất đám mây Khi bạn sờ vào vật bị giật, dịng điện tĩnh di chuyển phía bạn Do thiết bị giống nhƣ động cơ, bóng đèn ắc quy sản phẩm sáng chế đầy sán tạo đƣợc thiết kế để khai thác sử dụng điện Các khám phá điện xuất từ Hy Lạp cổ đại Các triết gia Hy Lạp phát cọ sát hổ phách cới vải đồ nhẹ bám vào Đây tảng điện tĩnh Trải qua nhiều kỉ, có nhiều phát minh điện Tất nghe nói đến nhân vật tiếng nhƣ Benjamin Franklin Thomas Edison, nhƣng nhiều nhà phát minh khác lịch sử góp phần vào phát triển ngành điện mà nhiều ngƣời chƣa biết đến Những nhân vật tiếng nhƣ Benjamin Franklin, ông nhà văn, chủ báo, nhà khoa học nhà ngoại giao Mỹ tham gia soạn thỏa tuyên ngôn độc lập Mỹ Oasinhtơn xây dựng hiến pháp Hoa Kỳ Thơng qua thí nghiệm ơng chứng minh điện sinh sét đánh điện công nhân sản suất nhà máy chất giống Vào chiều mƣa to gió lớn tháng năm 1752 Franklin lợi dụng điều kiện thời tiết để thả diều làm thí nghiệm Vì thả diều làm thí nghiệm trời mƣa có sấm chớp nên ông dùng lụa thay giấy diều Từ đầu ông buộc sợi dây kim loại mài nhọn đầu nhƣ kim để hút điện Dây diều làm dây dẫn điện Cuối dây đƣợc nối với dây lụa làm vật cách điện Giữa chỗ nối dây diều với dây lụa Franklin treo chìa khóa Rồi khơng quản sấm chớp gió bão, ơng phóng diều lên khơng trung Diều dây ƣớt sũng Nhƣng trời quang đãng hơn, sấm xa dần, tia chớp sáng chạy chằng chịt trời, ông phát sợi tơ dây diều dựng lên Và điện Năm 1786, Luigi Galvani, giáo sƣ y khoa ngƣời Ý phát châm dao kim loại vào chân ếch mổ, chân co giật mạnh Galvani nghĩ hẳn ếch có chứa điện Đến năm 1792, Alessandro Volta - nhà khoa học ngƣời Ý khác - lại cho độ ẩm xuất hai kim loại khác tạo điện Do đó, ơng sáng tạo pin hóa học - pin điện (voltaic pile) - làm từ đồng kẽm mỏng đƣợc ngăn cách pasteboard ẩm Bằng cách này, loại điện đời, điện chảy đều giống nhƣ dịng nƣớc thay tự phóng điện Volta điện sinh di chuyển từ nơi tới nơi khác nhờ dây điện Và đóng góp quan trọng cho khoa học ngành điện Tên ông đƣợc đặt cho đơn vị đo điện Volt (V) Michael Faraday nhà khoa học tiếng ngƣời Anh Ông quan tâm đến phát minh nam châm điện Nếu điện tạo từ tính từ tính lại khơng thể sinh điện Năm 1831, Faraday tìm giải pháp Điện đƣợc sinh qua từ tính chuyển động Ơng phát cho nam châm chạy cuộn dây đồng có dịng điện nhỏ chạy qua cuộn dây Sau nhiều đêm cặm cụi với nam châm cuộn dây, Michael Faradayđã hoàn thành máy phát điện mà ông nghĩ Vậy ông thực đƣợc ƣớc mơ biến từ thành điện-nguồn lƣợng phổ biến Thomas Edison and Joseph Swan, Gần 40 trôi qua kể từ Thomas Editon (ngƣời Mỹ) chế tạo máy phát điện chiều (DC) Mọi ngƣời biết đến nhiều phát minh Edition nhƣ máy quay đĩa, máy điện báo Năm 1878, Joseph Swan, nhà khoa học ngƣời Anh chế tạo mộtđèn điện sử dụng sợi than chân khơng 12 tháng sau, Edison có khám phá tƣơng tự Mỹ Sau đó, Swan Edition thành lập công ty để sản xuất đèn điện Edition sử dụng máy phát điện chiều (DC) để thắp sáng phòng thí nghiệm ơng sau dùng đèn điện để chiếu sáng thành phố New York vào tháng năm 1882 Tuy nhiên, nhà khoa học khác châu Âu Mỹ nhận DC có nhiều bất lợi George Westinghouse and Nikola Tesla, Westinghouse nhà phát minh nhà tƣ công nghiệp tiếng ngƣời Mỹ, ngƣời mua phát triển động Nikola Tesla để tạo dòng điện xoay chiều (AC) Công việc Westinghouse, Tesla nhiều ngƣời khác thuyết phục xã hội Mỹ chấp nhận tƣơng lai dành cho AC DC James Watt (sinh năm 1736) nhà phát minh động làm ngƣng ngƣời Xcotlen Khi máy phát điện Edison kết hợp với động nƣớc (steam engine) Watt, nguồn điện quy mô lớn trở thành nhiệm vụ thiết thực Những cải tiến động nƣớc ông đƣợc cấp sáng chế 15 năm, năm 1769 tên tuổi ông đƣợc lấy làm tên đơn vị điện Watt (W) Động Watt sử dụng pitông chuyển động qua lại, nhiên trạm nhiệt điện ngày lại sử dụng tuabin nƣớc, theo chu trình Rankline William J.M Rankine (kĩ sƣ tiếng ngƣời Xcôtlen khác) phát triển năm 1859 Andre Ampere and George Ohm Andre Marie Ampere, nhà toán học ngƣời Pháp dành trọn đời để nghiên cứu điện từ tính, ngƣời giải thích thuyết điện - động lực (electro-dynamic) Hiện nay, tên Ampere đƣợc đặt cho đơn vị dòng điện để tƣởng nhớ đến ông George Simon Ohm, nhà tốn học vật lí học ngƣời Đức, giáo viên trƣờng đại học Cologne Những học thuyết ông không đƣợc nhà khoa học Đức chấp nhận nhƣng nghiên cứu ông lại đƣợc ngƣời Anh nhận năm 1841 ông đƣợc nhận huy chƣơng Copley Tên tuổi ông đƣợc đặt cho đơn vị điện trở 1.2 NHỮNG HỆ THỐNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH 1.2.1 Giới thiệu hệ thống chiếu sáng thông minh Hệ thống chiếu sáng thông minh ứng dụng bật cảm biến chuyển động cảnh báo trộm Hệ thống ánh sáng thông minh giúp tiết kiệm điện chiếu sáng hoàn tồn giải phóng ngƣời khỏi cơng tắc điện Các bạn vào phịng, hành lang tối mà khơng phải lo tìm cơng tắc bật đèn, đèn tự động đƣợc bật lên bạn vào tự động tắt ngƣời khỏi Hình 1.1: mơ hình hệ thống đèn chiếu sáng thơng minh tự động Hình 1.2: Hệ thống thơng minh GAMMA 1.2.2 Chức Chức hệ thống điện thông minh là: Chống đƣợc công cố ý hệ thống mặt vật lý mạng máy tính Giảm lƣợng tiêu hao lƣợng dây dẫn, tăng cƣờng chất lƣợng điện Giảm chi phí sản xuất ,truyền tải ,chi phí nâng cấp nhờ phân hóa lƣợng điện tiêu thụ Có khả tụ phục hồi xảy điện 1.2.3 Đặc tính Các nhà máy điện sử dụng nguồn lƣợng lấy từ Trái Đất, số nguồn lƣợng dần cạn kiệt Hơn nữa, với bùng nổ phát triển xã hội ngày nay, nhu cầu điện tăng tốc chóng mặt ngành nghề Điều này, địi hỏi phải nhanh chóng có giải pháp cải thiện hệ thống điện truyền thống ngày nhằm tiết kiệm điện sử dụng dịng điện cách chất lƣợng Vì vậy, việc tạo hệ thống điện thông minh đảm nhận chức cần thiết Điều có lợi cho hộ tiêu thụ lẫn nhà sản xuất phân phối điện chi phí để tiết kiệm đƣợc 1Kwh rẻ chi phí để sản xuất 1Kwh Để đáp ứng đòi hỏi, hệ thống điện thơng minh cần có đặc tính sau: - Khả tự động khôi phục cung cấp điện có cố xảy điện khách hàng - Chống đƣợc công cố ý hệ thống mặt vật lý mạng máy tính - Trợ giúp phát triển nguồn điện phân tán (phát điện, dự trữ lƣợng, cắt giảm nhu cầu…) - Trợ giúp phát triển nguồn lƣợng tái tạo - Cung cấp khả nâng cao chất lƣợng điện độ tin cậy cung cấp điện - Tối ƣu hóa vận hành HTĐ để giảm chi phí sản xuất, truyền tải phân phối kể giảm chi phí đầu tƣ nâng cấp hệ thống điện - Công cụ vận hành thị trƣờng điện rộng rãi Nhƣng hệ thống điện thông minh nhƣ chƣa đủ Phải đảm bảo hệ thống không gây nguy hai tới môi trƣờng yếu tố góp phần đánh giá đƣa hệ thống vào sử dụng thực tiễn Không gây nguy hại cho môi trƣờng hệ thống không đƣợc phép tác động xấu tới môi trƣờng đƣợc tác động đến môi trƣờng giới hạn cho phép Để có đƣợc điều này, khâu sản xuất hệ thống điện nên sử dụng hiệu nguồn lƣợng tái sinh Nếu sử dụng nguồn lƣợng khác gây hại cho mơi trƣờng cần có phƣơng án điều hịa chất thải để giảm bớt tác động xấu tới môi trƣờng 1.3 CÁC LOẠI ĐÈN VÀ CÁC BỘ CHẤN LƯU 1.3.1 Loại đèn compac 1.3.1.1 Đèn compac có hiệu kinh tế Tại hội nghị khách hàng Công ty Điện lực Gia Định (thuộc Tổng công ty Điện lực TP.HCM) tổ chức ngày 18-3, đại diện Tổng cơng ty Tân Cảng Sài Gịn nêu ý kiến: “Hiện số bóng đèn compact nhãn hiệu Philips 11W 14W công ty chiếm gần 80% tổng số bóng đèn khối quan, cịn lại bóng đèn T8 40W Điện Quang Hình 1.3: Đèn compăc Tuy nhiên, với giá thành cao gấp lần bóng đèn tuýp, khả chiếu sáng tuổi thọ thấp nên tính đèn compact không kinh tế cho ngƣời sử dụng Đặc biệt, sau lần cúp điện, công ty phải chạy máy phát điện khiến điện áp chập chờn bóng compact hỏng nhiều Cạnh đó, phần bo mạch phần bóng đèn compact đúc thành khối liền nên phận hỏng chúng tơi phải vứt bỏ bóng đèn” Thực chất, đèn tuýp đèn compact loại tiết kiệm điện so với bóng đèn trịn sợi đốt Tuy nhiên, sinh hoạt gia đình nên dùng loại tuýp T8, T5 công suất 36W với khả chiếu lan tỏa, ánh sáng dịu, cịn ứng dụng bóng compact phù hợp cho việc trang trí Nếu muốn dùng đèn compact để chiếu sáng gia đình, văn phịng nên kết hợp với chóa đèn” Để thực tiết kiệm điện, việc lựa chọn bóng đèn compact hay bóng đèn tuýp nên tùy theo nhu cầu điều kiện thực tế mà ứng dụng cho phù hợp Ƣu đèn compact nhỏ gọn, dễ lắp đặt Tuy nhiên đơn vị quảng bá tuyên truyền bóng đèn compact nhiều nhƣng lại không nhắc nhở đơn vị sản xuất phải công khai cho ngƣời tiêu dùng biết đầy đủ thông tin chất lƣợng sản phẩm Cạnh đó, nhà sản xuất phải hƣớng dẫn ngƣời tiêu dùng nên dùng bóng đèn compact điều kiện điện áp, điều kiện lắp đặt, yêu cầu phổ ánh sáng, độ ẩm môi trƣờng nhƣ điều kiện sử dụng đèn compact không hiệu Trong nhà sản xuất chƣa thực điều này, ngƣời tiêu dùng nên đọc kỹ thơng tin kỹ thuật tìm hiểu ứng dụng bóng đèn compact để lựa chọn loại đèn phù hợp điều kiện Đối với đèn T8, T5 loại đèn tiết kiệm điện, EVN HCMC khuyến nghị khách hàng nên sử dụng, nhiên EVN HCMC đơn vị kinh doanh điện, khuyến khích ngƣời dân sử dụng điện tiết kiệm hiệu b Đèn compac khơng có hiệu kinh tế Nƣớc ta triển khai chƣơng trình đẩy mạnh việc dùng đèn huỳnh quang compăc thắp sáng để tiết kiệm điện Nhƣng loại đèn này, bên cạnh ƣu điểm tiết kiệm điện cịn tiềm ẩn nguy sức khoẻ ngƣời môi trƣờng đèn hết hạn sử dụng hay hƣ hỏng Tạp chí Sciences et Avenir số tháng 3.2006 có viết vấn đề này, gợi cho suy nghĩ việc cần làm đồng thời với việc đẩy mạnh dùng đèn huỳnh quang compăc So với loại bóng đèn độ sáng đèn huỳnh quang compăc tiêu thụ lƣợng lần Nhƣng chất cấu tạo nên đèn có loại kim loại nặng, độc hại cho mơi trƣờng sức khỏe Đó thủy ngân thể (ở dạng bóng đèn làm việc đƣợc, phóng điện thủy ngân tạo tia cực tím, kích thích bột huỳnh quang bên vỏ đèn phát sáng; đèn huỳnh quang compăc khác đèn huỳnh quang thƣờng - đèn ống - chỗ chất lƣợng bột huỳnh quang cao, hiệu suất phát sáng lớn) Thủy ngân kim loại nặng dạng đặc biệt, nhiệt độ phòng, kim loại thể lỏng (hầu nhƣ vô hại) Nhƣng thủy ngân dạng vào thể theo đƣờng hơ hấp hay qua da, từ đƣợc máu đƣa hệ thần kinh trung ƣơng phận thể tích tụ Hiện tƣợng tích tụ sinh học số tƣợng khác nguyên nhân gây thƣơng tổn thần kinh hơ hấp cấp tính, gây suy thận Ngay chƣa chiếm đƣợc thị phần chính, năm Pháp bán 16 triệu đèn huỳnh quang compăc tiêu thụ lƣợng Với khối lƣợng đƣợc tung nhƣ nhƣng khơng có mạng lƣới thu mua đèn hết hạn sử dụng hay hƣ hỏng Đại đa số đèn huỳnh quang compăc sau hƣ hỏng không sử dụng đƣợc nữa, đƣợc vứt vào túi rác, nhiều bị vỡ nát Tuy lƣợng thủy ngân đèn ít, nhƣng thủy ngân bóng đèn vỡ lại có tác hại không nhỏ ngƣời Biết nhƣ vậy, nhƣng đến tháng 7.2005, Pháp có đạo luật quy định chất thải có kim loại nặng nhƣ thủy ngân chất thải nguy hiểm, cần xử lý Quả thức tỉnh muộn màng, ngƣời ta đặt câu hỏi: Tại chiến dịch thông tin tuyên truyền việc dùng đèn huỳnh quang compăc ý đến mặt tiết kiệm điện mà khơng nói đến tầm quan trọng việc thu gom để tái sinh đèn dùng, hƣ hỏng; khơng có luật buộc ngƣời sử dụng phải đƣa đèn hỏng chỗ thu gom phải tổ chức tốt chỗ thu gom đèn hỏng Ánh sáng đèn huỳnh quang không tốt cho mắt Bóng đèn compact lúc dùng sáng, nhƣng độ sáng giảm nhanh theo thời gian Tắt hẳn khơng tắt nhƣng mờ, bỏ tiếc mà dùng khơng đƣợc, tuổi thọ hiệu dụng bóng đèn compact thấp so với bóng Nếu tính chi 10 này, thiết kế đật đƣợc số nguồn lớn 0.99 THD thấp 9.8%.Dạng sóng dịng điện áp đèn huỳnh quang tần số cao đƣợc thể hình 2.15 Chỉ số dịng điện kết dòng điện 1.42 Để kiểm chứng nguyên lý hoạt động dự báo trƣớc phân tích lý thuyết chấn lƣu tầng mọt ngắt mạch có PF cao đề xuất cho đèn huỳnh quang, thí nghiệm cho chấn lƣu điện tử hình đƣợc thiết kế, xây dựng cho điều khiển compac đền huỳnh quang với công suất PL-27 W Những thông số mạch đƣợc liệt kê bảng I cịn hình 2.12 2.13 thể dạng sóng đƣợc đo q trình thí nghiệm mạch thí nghiệm, kết hồn tồn trùng với kết mơ Kết thí nghiệm đƣợc thể hình 2.12 2.13 chứng minh điện áp chuyển mạch đạt đƣợc tần số không đổi cho chuyển mạch công suất tác dụng Ta nhận thấy ngắt mạch công suất tác dụng S tụ điện C1 chuyển mạch mềm điện áp chuyển mạch zero Vì tổn hao chuyển mạch chấn lƣu điện tử thực tế không Hiệu suất đạt đƣợc chấn lƣu điên tử tầng chuyển mạch có PF cao đạt 92.1% hình 2.14 thể dạng sóng dịng điện điện áp đầu vào đƣợc đo mạch PFC đƣợc cung cấp từ điện áp 110 V Ở điểm hoạt động này, thiết kế đạt đƣợc hệ số nguồn cao 0.99 THD thấp 9.8% Dạng sóng dịng điện điện áp đèn huỳnh quang tần số cao đƣợc thể hình 2.15 CF dịng điện đèn băng 1.42 59 Chương XÂY DỰNG MÔ HÌNH BỘ CHẤN LƯU SỰ CỐ 3.1 Các thiết bị làm mạch 3.1.1 cầu chỉnh lưu Nguồn điện lƣới từ 140 VAC đến 220 VAC đƣợc nắn toàn kỳ cầu diode x 4007 Hình 3.1: diode cầu mạch chỉnh lƣu điện xoay chiều Hình 3.2: cầu chỉnh lƣu diode 60 Hình 3.3: dạng điện áp chỉnh lƣu 3.1.2 Diode Điốt bán dẫn linh kiện điện tử thụ động phi tuyến, cho phép dòng điện qua theo chiều mà khơng theo chiều ngƣợc lại, sử dụng tính chất chất bán dẫn Khi có đƣợc hai chất bán dẫn P N , ghép hai chất bán dẫn theo tiếp giáp P - N ta đƣợc Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặt tiếp xúc, điện tử dƣ thừa bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào lỗ trống => tạo thành lớp Ion trung hoà điện => lớp Ion tạo thành miền cách điện hai chất bán dẫn Hình 3.4: Cấu tạo diode 61 Hình 3.5: hình dạng diode 3.1.3 Tụ điện Tụ điện linh kiện quan trọng số linh kiện thiết bị điện tử, tụ điện thiếu mạch lọc, mạch dao động mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều, hiểu cấu tạo hoạt động nhƣ ứng dụng tụ điện điều cần thiết Hình 3.6: hình ảnh tụ hóa 3.1.3.1 Cấu tạo tụ điện Tụ điện linh kiện đƣợc cấu tạo hai cực đặt song song, có tính chất cách điện chiều nhƣng cho dòng điện xoay chiều qua nhờ nguyên lý phóng nạp Tụ điện có cấu tạo hai cự kim loại đặt song song, tuỳ theo lớp cách điện hai cực tụ có tên goi tƣơng ứng VD : 62 Lớp cách điện khơng khí ta có tụ khơng khí, giấy ta có tụ giấy, gốm cho ta tụ gốm lớp hố chất cho ta tụ hố Hình 3.7: cấu tạo tụ gốm va tụ hóa Có hai loại tụ tụ giấy, tụ gốm tụ hoá Tụ giấy tụ gốm tụ không phân cực có trị số nhỏ < 470 NanoFara, cịn tụ hố thƣờng có trị số lớn từ 0,47 Micro Fara đến hàng nghìn Micro Fara tụ hố có phân cực âm dƣơng Hình 3.8: hình ảnh tụ gốm 63 3.2.1.2 chức tụ điện Cho điện áp xoay chiều qua ngăn điện áp chiều lại, tụ cịn đƣợc sử dụng đẻ truyền tín hiệu tầng khuyếch đại có chênh lệch điện áp chiều Lọc điện áp xoay chiều sau đƣợc chỉnh lƣu (loại bỏ pha âm) thành điện áp chiều phẳng Đó nguyên lý tụ lọc nguồn Với điện AC (xoay chiều) tụ dẫn điện cịn với điện DC (một chiều) tụ lại trở thành tụ lọc 3.1.4 Điện trở Hình 3.9: hình dạng điện trở 64 Điện trở cản trở dòng điện vật dẫn điện Nếu vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ, vật dẫn điện điện trở lớn, vật cách điện điện trở vơ lớn Điện trở dây dẫn phụ vào chất liệu, độ dài tiết diện dây đƣợc tính theo cơng thức sau: R = ρ.L / S Trong ρ điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu L chiều dài dây dẫn S tiết diện dây dẫn R điện trở đơn vị Ohm 3.1.5 Transistor 3.1.5.1 Định nghĩa cấu tạo transistor Transistor đƣợc hình thành từ ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N , ghép theo thứ tự PNP ta đƣợc Transistor thuận , ghép theo thứ tự NPN ta đƣợc Transistor ngƣợc phƣơng diện cấu tạo Transistor tƣơng đƣơng với hai Diode đấu ngƣợc chiều Cấu trúc đƣợc gọi Bipolar Junction Transitor (BJT) dịng điện chạy cấu trúc bao gồm hai loại điện tích âm dƣơng (Bipolar nghĩa hai cực tính) Hình 3.10: hình dạng cấu tạo transistor 65 Ba lớp bán dẫn đƣợc nối thành ba cực, lớp gọi cực gốc ký hiệu B (Base), lớp bán dẫn B mỏng có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên đƣợc nối thành cực phát (Emitter) viết tắt E, cực thu hay cực góp (Collector) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P ) nhƣng có kích thƣớc nồng độ tạp chất khác nên khơng hốn vị cho đƣợc Hình 3.11: hình dạng transistor 3.1.5.2 Nguyên tắc hoạt động Transitor * Xét hoạt động Transistor NPN Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E Cấp nguồn chiều UBE qua công tắc trở hạn dịng vào hai cực B E , cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở , ta thấy rằng, hai cực C E đƣợc cấp điện nhƣng khơng có dịng điện chạy qua mối C E ( lúc dịng IC = ) Khi cơng tắc đóng, mối P-N đƣợc phân cực thuận có dịng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua cơng tắc => qua R hạn dịng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB 66 Ngay dịng IB xuất => có dịng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Nhƣ rõ ràng dịng IC hồn tồn phụ thuộc vào dịng IB phụ thuộc theo cơng thức IC = β.IB Trong đó: IC dịng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua mối BE β hệ số khuyếch đại Transistor * Xét hoạt động Transistor PNP Sự hoạt động Transistor PNP hoàn toàn tƣơng tự Transistor NPN nhƣng cực tính nguồn điện UCE UBE ngƣợc lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B 3.1.6 Cuộn dây Cuộn cảm gồm số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn đƣợc sơn emay cách điện, lõi cuộn dây khơng khí, vật liệu dẫn từ nhƣ Ferrite hay lõi thép kỹ thuật Cuộn dây lõi khơng khí Cuộn dây lõi Ferit Hình 3.12: Ký hiệu cuộn dây sơ đồ : L1 cuộn dây lõi khơng khí, L2 cuộn dây lõi ferit, L3 cuộn dây có lõi chỉnh, L4 cuộn dây lõi thép kỹ thuật 67 3.2 XÂY DỰNG MẠCH 3.2.1 Bảng thông số mạch thực điện áp đầu vào 220VAC, 50Hz Tần số chuyển mạch 20-50kHz Tụ điện C1 15uF Tụ điện C2 15uF Tụ điện C3 10uF Tụ điện C4 10uF Tụ điện C5 1000V, 102J Tụ điện C6 1000V, 562J Điện trở R1 220K Điện trở R2 16 Điện trở R3 16 Điện trở R4 510K Điện trở R5 510K Điện trở R6 220K Transistor Q1 E60, 13003 transistor E60, 13003 Cuộn dây 400mH diode IN4007 3.2.2 Mơ hình thiết kế 68 Hình 3.13: Mơ hình thiết kế mạch 69 KẾT LUẬN Sau ba tháng làm đồ án đề tải: “ Xây dựng chấn lưu chức cho đèn neon cố ” qua máy tính cá nhân PC, đồng thời với giúp đỡ bảo GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn, thầy Ngô Quang Vĩ thầy cô giáo môn điện điện tử, em làm đƣợc công việc sau: + Xây dựng lý thuyết: kiến thức sơ đồ chấn lƣu điện tử sử dụng lĩnh vực điện chiếu sáng sử dụng đèn huỳnh quang sinh hoạt + Làm mô hình thực nghiệm: kiến thức kết cấu mạch chấn lƣu điện tử Tuy nhiện thời gian hạn chế, kiến thức em cịn có hạn điều kiện ngoại cảnh khác nên đồ án em khơng thể tránh khỏi thiều sót: + Kết cầu khí tính thẩm mĩ mơ hình thực nghiệm cịn nhiều thiếu sót + khả ứng dụng chƣa thực hiệu Em cảm ơn GS.TSKH Thân Ngọc Hồn, thầy Ngơ Quang Vĩ thầy cô giáo môn điện điện tử giúp đỡ em hoàn thành đồ án mong đƣợc góp ý, dẫn thầy, để đồ án thêm hồn thiện Em chân thành cảm ơn! 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bính.D V Nghì Giáo trình biến đổi cơng suất lớn Đại học Bách khoa hà nội, 1982 [2] Nguyễn Bính Kỹ thuật biến đổi điện Đại học Bách khoa Hà nội, 1982 [3] Nguyễn Bính Điện tử công suất, ứng dụng tiristor Nhà sản xuất đại học, 1985 [4] Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh Điên tử công suất – Lý Thuyết, Thiết Kế, Ứng Dụng (2007) Nhà xuất Khoa Học Kĩ Thuật [5] Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh Điện tử công suất Nhà xuất KHKT, Hà Nội, 2004 71 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG CÁC LOẠI ĐÈN VÀ CÁC BỘ CHẤN LƢU 1.1 MỞ ĐẦU 1.1.1 Lịch sử phát triển nghành điện 1.2 NHỮNG HỆ THỐNG ĐIỆN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH 1.2.1 Giới thiệu hệ thống chiếu sáng thông minh 1.2.2 Chức 1.2.3 Đặc tính 1.3 CÁC LOẠI ĐÈN VÀ CÁC BỘ CHẤN LƢU 1.3.1 Loại đèn compac 1.3.1.1 Đèn compac có hiệu kinh tế 1.3.2 Đèn huỳnh quang 11 1.3.2.1 Nguyên tắc hoạt động 13 1.3.2.2 Xây dựng đèn 14 1.3.2.3 Khía cạnh hoạt động điện 15 1.3.2.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ 17 1.3.2.5 Thiệt hại 18 1.3.2.6 Switchstart / gia nhiệt 21 1.3.2.7 Phosphor 26 1.3.2.8 chất lân quang quang phổ ánh sáng 29 1.4 GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ TRONG LĨNH VỰC CHIẾU SÁNG 39 CHƢƠNG BỘ CHẤN LƢU CHỨC NĂNG CHO ĐÈN NEON 40 2.1 GIỚI THIỆU 40 2.1.1 Giới thiệu chung mạch sơ đồ nguyên lý 40 2.2 CẤU HÌNH VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 43 2.2.1 Cấu hình mạch 43 72 2.2.2 Hoạt động mạch 44 2.3 PHÂN TÍCH MẠCH 52 2.3.1 Tầng nghịch lƣu cộng hƣởng phân lớp E 53 2.3.2 Tầng băm xung nối tiếp – song song PFC 54 2.4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 56 CHƢƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH BỘ CHẤN LƢU 60 3.1 CÁC THIẾT BỊ LÀM MẠCH 60 3.1.1 Cầu chỉnh lƣu 60 3.1.2 Diode 61 3.1.3 Tụ điện 62 3.1.3.1 Cấu tạo tụ điện 62 3.1.3.2 Chức tụ điện 64 3.1.4 Điện trở 64 3.1.5 Transistor 65 3.1.5.1 Định nghĩa cấu tạo transistor 65 3.1.5.2 Nguyên tắc hoạt động transistor 66 3.1.6 Cuộn dây 67 3.2 XÂY DỰNG MẠCH 68 3.2.1 Bảng thông số mạch thực 68 3.2.2 Mơ hình thiết kế 68 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 73 ... em trình bày sâu phƣơng pháp khắc phục cố 39 Chương BỘ CHẤN LƯU CHỨC NĂNG CHO ĐÈN NEON SỰ CỐ 2.1 GIỚI THIỆU 2.1.1 Giới thiệu chung mạch sơ đồ nguyên lý Đèn huỳnh quang đƣợc sử dụng để làm trang... mm (3, 9 in) cho đèn nhỏ, đến 2, 43 m (8,0 ft) dùng cho đèn cao sản lƣợng Một số loại đèn có ống uốn cong thành vòng tròn, dùng cho đèn bàn nơi khác, nơi mà nguồn ánh sáng nhỏ gọn mong muốn Đèn. .. lƣợng khác gây hại cho mơi trƣờng cần có phƣơng án điều hịa chất thải để giảm bớt tác động xấu tới môi trƣờng 1 .3 CÁC LOẠI ĐÈN VÀ CÁC BỘ CHẤN LƯU 1 .3. 1 Loại đèn compac 1 .3. 1.1 Đèn compac có hiệu