hướng dẫn chi tiết về bộ môn làm bảng hiệu quảng cáo làm bằng led siêu sáng. bộ tài liệu bao gồm: kiến thức về dòng điện, vật liệu điện, cách tính toán, ác thông số chuẩn của led. cách đấu nối led sáng bền, đẹp
KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN Khái niệm Một chiều kỹ thuật điện để nói đến dòng chuyển dời đồng hướng hạt mang điện môi trường dẫn điện, dây dẫn Một chiều thường viết tắt 1C (một chiều) hay DC (theo viết tắt tiếng Anh: "Direct Current") Dòng điện chiều Dòng điện chiều dòng chuyển động đơn hướng điện tích Dòng điện chiều tạo từ nguồn pin, tế bào lượng mặt trời Dòng điện chiều di chuyển vật dẫn dây điện vật liệu bán dẫn, vật liệu cách điện chân không ví chùm ion chùm electron Trong dòng chiều, điện tích chuyển động theo hướng, khác với dòng điện xoay chiều Nguồn điện chiều Nguồn điện chiều nguồn điện phát dòng điện chiều, dòng điện có chiều xác định, độ lớn biến thiên trị số nằm giới hạn phía trục thời gian Ox, nghĩa dương (+), âm (-) không qua giá trị "0" Các nguồn cấp chiều là: loại Pin, Ắc Quy Đầu chỉnh lưu từ dòng xoay chiều sang dòng chiều sử dụng điốt, cầu điốt thyristor Với yêu cầu dòng điện lớn cần dùng thyristor Dòng điện xoay chiều AC Định nghĩa Dòng điện Xoay chiều Dòng điện Xoay chiều dòng điện thay đổi Chiều Dòng điện liên tục theo Tần suất xác định không xác định Tuy nhiên, thực tế hay gặp Dòng xoay chiều 50 Hz (1 Phase Phase) tức Dòng điện thay đổi chiều 50 lần giây đồng hồ Dòng điện Xoay chiều có dạng Xung vuông, Xung cưa dạng hình Sine Thực tế mà ta hay gặp Dòng điện Xoay chiều hình Sine kiểu dòng điện khác thường không gọi Dòng điện Xoay chiều túy mà thường gọi dòng điện Xung – Khái niệm dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều dòng điện có chiều giá trị biến đổi theo thời gian, thay đổi thường tuần hoàn theo chu kỳ định Ở dòng điện xoay chiều hình sin, xung vuông xung nhọn Chu kỳ tần số dòng điện xoay chiều Chu kỳ dòng điện xoay chiều ký hiệu T khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ , chu kỳ tính giây (s) Tần số điện xoay chiều : số lần lặp lại trang thái cũ dòng điện xoay chiều giây ký hiệu F đơn vị Hz F=1/T Pha dòng điện xoay chiều : Nói đến pha dòng xoay chiều ta thường nói tới so sánh dòng điện xoay chiều có tần số * Hai dòng điện xoay chiều pha hai dòng điện có thời điểm điện áp tăng giảm nhau: Hai dòng điện xoay chiều pha * Hai dòng điện xoay chiều lệch pha : hai dòng điện có thời điểm điện áp tăng giảm lệch Hai dòng điện xoay chiều lệch pha * Hai dòng điện xoay chiều ngược pha : hai dòng điện lệch pha 180 độ, dòng điện tăng dòng điện giảm ngược lại Hai dòng điện xoay chiều ngược pha Biên độ dòng điện xoay chiều Biên độ dòng xoay chiều giá trị điện áp đỉnh dòng điện.xoay chiều, biên độ thường cao điện áp mà ta đo từ đồng hồ Giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Thường giá trị đo từ đồng hồ giá trị điện áp ghi zắc cắm nguồn thiết bị điện tử., Ví dụ nguồn 220V AC mà ta sử dụng giá trị hiệu dụng, thực tế biên độ đỉnh điện áp 220V AC khoảng 220V x 1,4 lần = khoảng 300V Công xuất dòng điện xoay chiều Công xuất dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ, điện áp độ lệch pha hai đại lượng , công xuất tính công thức : P = U.I.cosα Trong U : điện áp I dòng điện α góc lệch pha U I => Nếu dòng xoay chiều qua điện trở độ lệch pha gữa U I U.I α = cosα = P = => Nếu dòng xoay chiều qua cuộn dây tụ điện độ lệch pha U I +90 độ -90độ, cosα = P = ( công xuất dòng điện xoay chiều qua tụ điện cuộn dây = ) – Dòng điện xoay chiều qua R, C, L Dòng điện xoay chiều qua điện trở Dòng điện xoay chiều qua điện trở dòng điện điện áp pha với , nghĩa điện áp tăng cực đại dòng điện qua trở tăng cực đại dòng xoay chiều có tính chất dòng chiều qua trở thuần.do áp dụng công thức dòng chiều cho dòng xoay chiều qua điện trở I = U / R hay R = U/I Công thức định luật ohm P = U.I Công thức tính công xuất Dòng điện xoay chiều qua tụ điện Dòng điện xoay chiều qua tụ điện dòng điện sớm pha điện áp 90độ Dòng xoay chiều có dòng điện sớm pha điện áp 90 độ qua tụ * Dòng xoay chiều qua tụ bị tụ cản lại với trở kháng gọi Zc, Zc tính công thức Zc = 1/ ( x 3,14 x F x C ) Trong Zc dung kháng ( đơn vị Ohm ) F tần số dòng điện xoay chiều ( đơn vị Hz) C điện dung tụ điện ( đơn vị µ Fara) Công thức cho thấy dung kháng tụ điện tỷ lệ nghịch với tần số dòng xoay chiều (nghĩa tần số cao qua tụ dễ dàng) tỷ lệ nghịc với điện dung tụ ( nghĩa tụ có điện dung lớn dòng xoay chiều qua dễ dàng) => Dòng chiều dòng có tần số F = Zc = ∞ dòng chiều không qua tụ Dòng điện xoay chiều qua cuộn dây Khi dòng điện xoay chiều qua cuộn dây tạo từ trường biến thiên từ trường biến thiên lại cảm ứng lên cuộn dây điện áp cảm ứng có chiều ngược lại , cuộn dây có xu hướng chống lại dòng điện xoay chiều qua nó, chống lại cảm kháng cuộn dây ký hiệu ZL ZL = x 3,14 x F x L Trong ZL cảm kháng ( đơn vị Ohm) L hệ số tự cảm cuộn dây ( đơn vị Henry) L phụ thuộc vào số vòng dây quấn chất liệu lõi F tần số dòng điện xoay chiều ( đơn vị Hz) Từ công thức ta thấy, cảm kháng cuộn dây tỷ lệ thuận với tần số hệ số tự cảm cuộn dây, tần số cao qua cuộn dây khó khăn => tính chất cuộn dây ngược với tụ điện => Với dòng chiều ZL cuộn dây = ohm, dó dòng chiều qua cuộn dây chịu tác dụng điện trở R mà ( trở cuộn dây điện trở đo đồng hồ vạn ), trở cuộn dây nhỏ dòng chiều qua cuộn dây bị đoản mạch * Dòng điện xoay chiều qua cuộn dây dòng điện bị chậm pha so với điện áp 90 độ nghĩa điện áp tăng nhanh dòng điện qua cuộn dây Dòng xoay chiều có dòng điện chậm pha điện áp 90 độ qua cuộn dây =>> Do tính chất lệch pha dòng điện điện áp qua tụ điện cuộn dây, nên ta không áp dụng định luật Ohm vào mạch điện xoay chiều có tham gia L C =>> Về công xuất dòng xoay chiều không sinh công chúng qua L C có U > I >0 Tổng hợp hai dòng điện xoay chiều mạch điện * Trên mạch điện , xuất hai dòng điện xoay chiều pha biên độ điện áp tổng hai điện áp thành phần Hai dòng điện pha biên độ tăng * Nếu mạch điện , xuất hai dòng điện xoay chiều ngược pha biên độ điện áp hiệu hai điện áp thành phần Hai dòng điện ngược pha, biên độ giảm Kỹ thuật đấu LED (Led Sign, Biển vẫy) Nội dung : Để làm bảng điện tử ,quảng cáo gồm bước sau: Bước : Thiết kế bảng chữ : - Dùng phần mềm Corel thiết kế nội dung tạo điểm Led Bước : Gồm phương án - Phương án : Nếu mặt bảng làm Mica cắt Laze - Phương án : Nếu mặt bảng Aluminium thiết kế nội dung điểm led thi cắt CNC - Phương án : Nếu mặt bảng Aluminium nội dung in decal thiết kế điểm ta tự khoan Bước : Bạn gắn led theo chữ hay hình, gắn led theo đường chữ ( Tùy theo ý bạn ), số led đơn vị hình gắn theo nhánh,( Mỗi nhánh có số lượng led tùy thuộc vào màu led tương ứng với điện áp danh định led đó) nhánh cho mắc song song, nhánh có điện trở hạn dòng sau chữ hay ( Một đơn vị hình ) có dây, dây nối vào nguồn dương 12Vol dây lại Bạn nối vào chân C transictor thúc.( Tùy thuộc vào board xử lý Bạn dung Transistor thuận hay nghịch ) Bước : Tính điện trở hạn dòng cho nhánh Led tính dòng công suất transistor thúc Vậy dùng định luật Ohm Bạn dễ dàng tính trị điện trở hạn dòng R Bước : Chọn nguồn 12VDC có công suất phù hợp với bảng Đối với LED màu Đỏ Vàng: Thông số kỹ thuật: VF = 1.9 - 2.2 V, IF= 15-25mA Nguồn điện cung cấp Nguồn Unguồn = 12V Chọn Hiệu điện trung bình loại bóng là: Uled = 2V Cường độ dòng điện qua led, ví dụ chọn I = 15mA = 0.015A Mắc nối tiếp bóng với trở Ta có công thức tính điện trở là: Tuy nhiên Tuỳ theo Yêu cầu khách hàng độ sáng Biển LED, ta tăng, giảm giá trị Điện Trở R Để led sáng đẹp, thường chọn cường độ dòng điện qua led I = 20mA = 0.02A, ta tính R = 100 Ohm * Lưu ý : Ta phải xác định loại chất lượng Led chọn cường độ dòng điện qua Led cho phù hợp để nâng cao tuổi thọ Led sử dụng Đối với LED màu TRẮNG, XANH LÁ CÂY, XANH DƯƠNG Thông số kỹ thuật : VF = 3.0 - 3.4 V, IF=15-25mA Nguồn điện cung cấp Nguồn Unguon = 12V Chọn Hiệu điện trung bình loại bóng là: Uled = 3V Cường độ dòng điện qua led, ví dụ chọn I = 15mA = 0.015A Mắc nối tiếp bóng với trở Ta có công thức tính trở là: - Để led sáng đẹp, thường chọn cường độ dòng điện qua ledI = 20mA = 0.02A, ta tính R = 120 Ohm A Cách đấu trở hạn dòng cho LED có điện áp từ 3,0 - 3,4V (Bóng Trắng, Xanh lá, Xanh Dương) Trở lớn dòng qua trở lớn làm cho LED sáng yếu không đẹp, cần tính toán vừa đủ để LED sáng đẹp bền: Thường đấu bóng nối tiếp dùng trở hạn dòng Giá trị lớn R1 = 12V-(Uled*3)/I dòng LED Do bóng loại nên I tổng = I1 = I2 = I3 Nếu mạch có thiếu LED ta thêm điện trở R2 nối tiếp với R1: Giá trị Uled / I led R2 = Uled, Iled giá trị ghi LED Nếu thiếu LED R2 = 2.Uled / I led Đầu vào bảng điều khiển Đấu song song nhiều nhánh nối tiếp: ( Kết hợp song song nối tiếp ) Cách đấu tiện lợi, cần trở công suất thay nhánh lại thêm điện trở Ở nhánh thiếu LED ta lại thêm giá trị điện trở đấu nối tiếp LED: Do dùng chung loại LED, nên đấu nhánh song song giá trị điện trở giảm 1/3 (Đấu N nhánh điện trở Rtổng = R1nhánh / Nnhánh) VD đấu nhánh LED nối tiếp cần R hạn dòng 220Ω Đấu N nhánh song song với giá trị R=220Ω/Nnhánh Công suất trở Nnhánh: P = Nnhánh(12V-3*U1led )*I1led - Nếu số nhánh nhiều tạo Công suất trở cao (Tầm 10Watt phải đấu // trở giá trị công suất - Đấu song song giá trị thì: - Rtổng = R1/2 = R2/2 = Rn/n I tổng = I1 + I2 + In -Đấu nối tiếp giá trị thì: Itổng = R tổng = I1/2 = I2/2 = In/n R1 + R2 + Rn Dòng nguồn cần chọn : I nguồn = n.I nhánh (n: số nhánh đấu 5, I LED ( led giống ) B Với LED có điện áp từ 2.0 - 2,2V (Đỏ, Vàng) ta đấu LED, cách đấu tương tự cách đấu LED điện áp 3,0 - 3,4V Mạch điều khiển có tín hiệu vào mức âm, nên sau điện áp qua LED, qua trở đầu lại vào, chân (lỗ) bảng mạch, xoắn dây vào tản nhiệt típ Trên số transistor thúc IC điều khiển thường dùng cho bảng Led Sign : BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT Tên & Loại PCM ICM V(BR) CBO Tj , T stg Ghi C2383 ( NPN ) 0,75W 0.5A 150V - 550C TO + 1500C Nghịch D882 ( NPN ) 1,25W 3A 40V - 550C TO + 1500C Nghịch TIP 41 ( NPN ) 65W 10A 80V - 650C TO + 1500C Nghịch TIP 122 ( NPN ) 65W 8A 100V - 650C TO + 1500C Nghịch TIP 127 ( PNP ) 65W - 8A -100V - 650C TO + 1500C Thuận IRF 540 Ptot = 85W ID = 22A VDS = 100V TJ = - 55 To 1750C Nghịch IRF 630 Ptot = 75W ID = 9A VDS = 200V TJ = - 65 To 1500C Nghịch IRF 640 Ptot = 125W ID = 18A VDS = 200V TJ = - 55 To 1500C Nghịch IC 89C52 8KBytes 256 x 8bit Ram VCC = 4.0 To 5.5V Port ( 32Prg I/O ) 40PIN IC 89S52 8KBytes 256 x 8bit Ram VCC = 4.0 To 5.5V Port ( 32Prg I/O ) 40PIN IC 89C2051 2KBytes 128 x 8bit Ram VCC = 2.7 To 6V Port ( 15Prg I/O ) 20PIN IC 89C2051 2KBytes 128 x 8bit Ram VCC = 2.7 To 6V Port ( 15Prg I/O ) 20PIN Các cố thường gặp với mạch điều khiển LED: - Nếu số LED bạn cần đấu lớn giới hạn Kênh( bạn phải tính theo hướng dẫn cách đấu điện trở vào mạch), bạn sử dụng kênh thành kênh đấu thêm TIP song song ( Trường hợp ít, chữ lớn) - Điện áp đầu vào mạch không vượt 24V cho xoay chiều chiều Không mạch bị cháy nổ - Đèn báo hiệu điện áp không vào kiểm tra xem IC ổn áp nguồn vào - Chíp chạy mà dừng, kiểm tra xem thạch anh test lại chíp - Những LED hiển thị số kênh không sáng: kiểm tra LED sáng chết TIP - Nếu đấu mạch vào biển LED thấy tượng không chạy hay sụt áp dung đồng hồ VOM để thang đo R x kiểm tra lại biển LED xem đấu chạm đâu Khi đấu led: Đỏ mắc cụm bóng điện trở 180 ohm Vàng mắc cụm bóng điện trở 100 ohm Xanh + xanh dương + trắng = mắc cụm bóng, điện trở 330 ohm [...]... hoặc nguồn vào - Chíp đang chạy mà dừng, kiểm tra xem thạch anh hoặc test lại chíp - Những LED hiển thị số kênh ra không sáng: kiểm tra LED vẫn sáng thì chết TIP - Nếu đấu mạch vào biển LED thấy hiện tượng không chạy hay sụt áp thì dung đồng hồ VOM để thang đo R x 1 kiểm tra lại biển LED xem đấu chạm ở đâu Khi đấu led: Đỏ mắc cụm 5 bóng điện trở 180 ohm Vàng mắc cụm 5 bóng điện trở 100 ohm Xanh lá... IC 89C2051 2KBytes 128 x 8bit Ram VCC = 2.7 To 6V 4 Port ( 15Prg I/O ) 20PIN IC 89C2051 2KBytes 128 x 8bit Ram VCC = 2.7 To 6V 4 Port ( 15Prg I/O ) 20PIN Các sự cố thường gặp với mạch điều khiển LED: - Nếu số LED bạn cần đấu lớn hơn giới hạn của 1 Kênh( bạn phải tính theo hướng dẫn cách đấu điện trở vào mạch), bạn có thể sử dụng 2 kênh thành 1 kênh hoặc đấu thêm 1 con TIP song song ( Trường hợp này rất...Mạch điều khiển có tín hiệu vào là mức âm, nên sau khi điện áp qua LED, qua trở thì đầu còn lại sẽ vào, các chân (lỗ) trên bảng mạch, hoặc có thể xoắn dây vào tản nhiệt của con típ Trên đây là một số transistor thúc và IC điều khiển thường dùng cho bảng Led Sign : BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT Tên & Loại PCM ICM V(BR) CBO Tj , T stg Ghi chú C2383 ( NPN ) 0,75W 0.5A