THIẾT kế máy đổi điện từ NGUỒN điện một CHIỀU (12v) THÀNH NGUỒN XOAY CHIỀU ( 110v; 220v)

THIẾT KẾ MÁY ĐỔI ĐIỆN TỪ NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU (12V) THÀNH NGUỒN XOAY CHIỀU ( 110V; 220V) A ĐẶT VẤN ĐỀ Trong chương trình công nghệ lớp 12 học linh kiện điện tử mạch điện tử Để tạo điều kiện thuận lợi cho giảng dạy giáo viên học tập học sinh có hiệu tốt phần điện tử , thiết kế lắp ráp máy biến đổi nguồn điện chiều thành nguồn điện xoay chiều có hai thang điện áp thông dụng 110V 220V Với mạch điện có nhiều nội dung liên quan đến chương trình điện, điện tử : mạch dao động ( mạch tạo xung) , mạch khuếch đại ( khuếch đại dòng điện, khuếch đại điện áp , khuếch đại công suất…) , mạch chỉnh lưu, ổn áp , mạch bảo vệ , mạch chuyển đổi chức … Mặt khác nước ta nhu cầu sử dụng điện tương lai lớn nên lượng điện xuay chiều dễ bị thiếu hụt cao điểm , làm ảnh hưởng đến sản xuất sinh hoạt , có kiến thức điện , điện tử , lắp ráp máy đổi điện đơn giản , công suất nhỏ để phục vụ cho sinh hoạt ngày gia đình : ngồn sáng , quạt điện , thiết bị điện tử ( Ti vi , Radio, đầu đĩa, tăng âm…) B NỘI DUNG I) SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ LẮP RÁP MẠCH ĐỔI NGUỒN: 1- Sơ đồ nguyên lý: ( H1) Trị số linh kiện ghi sơ đồ nguyên lý 2- Sơ đồ lắp ráp ( H2) 3- Sơ đồ chuyển mạch chức (H3) SƠ ĐỒ LẮP RÁP – CHUYỂN ĐỔI CHỨC NĂNG ĐỔI ĐIỆN VÀ NẠP ẮC QUY 220V Điốt chỉnh lưu cầu +A T3 Biến áp - + T4 F1 + 110V T5 T6 ẮC QUY - F2 T1 T3 K1 T1 K2 K3 -A Nạp ắc quy Đổi điện K4 Chuyển mạch kép K6 K5 T3 A- T4 T2 T1 A+ T5 110V O1 ~ O2 E Ổ lấy điện T6 T4 MASS 220V O3 O3 E O4 K6 Phích điện Bo bạch dao động Bo mạch công suất (H3) II, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC - Khi đóng điện, mạch điện tạo xung đa hài tự doa động nhờ Tranzito, điện trở tụ điện ( T2; T3; R2; R4; C3; C4 ) tạo xung Coleto Tranzito T2, ; T3 dạng chữ nhật Xung đưa qua T4 ; T5 ; T6; T7 để khuếch đại dòng điện đủ lớn cấp cho tầng công suất Ở cuộn thứ cấp biến áp công suất có dòng điện xoay chiều với điện áp công suất theo thiết kế - Nếu chọn T2; T3 giống , R2 = R4 = R ; C3 =C4 = C ta xung đa hài đối xứng có chu kỳ T = 1,4RC Chọn R, C để có chu kỳ T= s , tức f = 50 Hz Khi ta có nguồn điện xoay chiều tần số 50 50 Hz hai đầu cuộn thứ cấp biến áp - Tùy theo yêu cầu công suất đầu máy đổi điện mà chọn số Tranzito công suất kích thước lõi biến áp cho phù hợp - Để nguồn ổn định , máy có lắp mạch ổn áp dùng Tranzito Q1.C1815 điốt ổn áp ( Đz 9v ) Đồng thời để bảo vệ máy đấu lộn nguồn Lắp điốt bảo vệ D5408 điốt tương đương khác III, CHỌN LINH KIỆN VÀ TÍNH TOÁN BIẾN ÁP 1- Chọn linh kiện - Các loại linh kiện, kí hiệu trị số ghi sơ đồ nguyên lý - Đối với Tranzito công suất chọn loại có điện áp công suất lớn thiết kế tối thiểu 20% Khi cần thiết kế máy đổi điện công suất lớn dùng nhiều Tranzito đấu song song ( cách đấu sơ đồ nguyên lý ) 2- Chọn tính toán biến áp * Chọn biến áp - Do công suất biến áp nhỏ nên chọn biến áp kiểu bọc * Tính toán biến áp a) Chọn công suất biến áp : P0 = 100W - Lấy hiệu suất biến áp = 0,91 P1 = P2 100 = ; 110V n 0,91 - Dòng điện sơ cấp : I1 = P1 110 = = 9,17( A) ; 9, 2( A) U1 12 - Đòng điện thứ cấp = 100 ; 0, 46( A) 220 - Chọn Tranzito công suất : Do I1 = 9, 2( A) nên chọn Tranzito công suất có dòng I C max10 = 15( A) Có thể chọn loại sau : bóng 2N3015 tám bóng 2N3033 (2N3055) bóng D718 mắc sơ đồ hình vẽ b) Tính toán mạch từ - Loại mạch từ kiểu bọc - Diện tích trục quấn dây ( Diện tích tiết diện vòng dẫn từ) Ski Đơn vị đo cm2 a/2 3c b a/2 c a c a/2 Ski S ki = a.b = 1, P1 = 1, 110 ; 12, 6cm - Diện tích thực St để tính tích kích thước khuôn quấn dây St = S hc ( ki hệ số lấp đầy – tra bảng lấy ki = 0,9) ki St = 12, = 14cm 0,9 c) Tính số vòng dây * Số vòng dây ứng với vôn (n) n= k B.St - k = 40 → 50 theo chất lượng thép – lấy k = 45 - B : Độ từ thẩm lõi thép = 0,8 -> 1,2T – Lấy =1 n= 45 = 3, vòng/vôn 1.14 * Số vòng dây cuộn sơ cấp (N1) Do biến áp đổi từ nguồn DC 12V nên biên độ xoay chiều Max 12V tương ứng điện áp hiệu dụng = 8,5 V - N1 = nU1 = 3, 2.8,5 = 27, vòng Lấy 28 vòng - Quấn cuộn cuộn 28 vòng nối tiếp có điểm chung * Số vòng dây cuộn thứ cấp (N2)  - N2 = n U +   U ÷ = 3, ( 220 + 22 ) = 774, vòng 10  - Quấn hai cuộn cuộn = 388 vòng nối tiếp có điểm chung d) Chọn tiết diện dây quấn , đường kính dây quấn * Tiết diện dây quấn sơ cấp : F1 - F1 = I1 9, = ; 3,1mm ( Do P0 = 100W ⇒ Tra bảng lây J=3) J - Đương kính dây quấn sơ cấp = Φ1 = 1,99mm Chọn đường kính dây sơ cấp = 2->5 mm2 => chọn dây 2,5mm ( 2,5 li) *Tiết diện dây quấn thứ cấp - F2 = I 0, 46 = = 0,153mm J Đường kính dây quấn thứ cấp Φ = 0, 44mm Chọn đường kính dây thứ cấp = 0,45->o,5 mm => chọn 0,5mm ( 0,5 li) Căn số liệu tính toán máy biến áp , chọn loại biến áp bọc 12A có sẵn thị trường Dựa vào kích thước a b để chọn số thép VI.KẾT QUẢ Từ trước năm học 2009-2010 thiết kế lắp nhiều mạch điện tử thông dụng mạch nắn điện loại , mạch khuếch đại , mạch dao động , mạch ổn áp , mạch điều khiển … để làm phương tiện giảng dạy tiết lý thuyết thực hành phần điện tử ,có kết tốt, tạo hứng thú cho học sinh học tập Từ năm học 2009-2010 thiết kế , lắp ráp số máy đổi điện từ nguồn chiều thành nguồn xoay chiều để phục vụ giảng dạy sử dụng điện Mạch đổi điện từ nguồn DC mạch phối hợp nhiều mạch điện tử thông dụng Tuy thiết kế lắp dựng có kồng kềnh phức tạp sử dụng cho giảng dạy mạch điện tử thông dụng , linh kiện điện tử ( có mạch điện – mạch chỉnh lưu ổn áp , mạch dao động , mạch khuếch đại , mạch điều khiển … ,các linh kiện điện tử ) tạo hứng thú cho học sinh nên chất lượng dạy , học tốt Học sinh tích cực học tập , tìm hiểu thực tế vận dụng có điều kiện C KẾT LUẬN Khi đất nước giai đoạn công nghiệp hóa , đại hóa , yêu cầu nâng cao trình độ cho học sinh phổ thông có đủ kiến thức đáp ứng với yêu cầu phát triển xã hội quan trọng cần thiết Để làm điều cần quán triệt nguyên lý giáo dục – Học đôi với hành , lý luận gắn liền thực tiễn, thường xuyên tiếp cận hiểu biết thành tựu công nghệ cao có Trong chương trình công nghệ ( Kỹ thuật công nghiệp) lớp 11 lớp 12 biên soạn theo hướng cải cách giáo dục , đạt mục tiêu nêu , tăng thời lượng thực hành , tiếp cận thực tế kiến thức mà học sinh học Với điều kiện sở vật chất, thiết bị nhà trường nhiều hạn chế , chưa đáp ứng với yêu cầu giảng dạy môn công nghệ , nghề phổ thông Do đòi hỏi giáo viên phải nỗ lực tiếp cận thực tiễn , tự nghiên cứu , tìm hiểu vận dụng để thiết kế , lắp ráp thêm thiết bị dạy học đơn giản gọn nhẹ phục vụ cho giảng dạy chương trình công nghệ ( kỹ thuật công nghiệp ) nói chung chương trình lớp 12 nói riêng phần kỹ thuật điện tử có ứng dụng nhiều đa dạng Do vật liệu , linh kiện sẵn có thị trường , với giá thành không cao hay tận dụng vật liệu , linh kiện cũ đảm bảo chất lượng để giáo viên , học sinh tự làm thiết bị điện tử phục vụ giảng dạy học tập khả thi Mạch đổi điện thiết kế lắp ráp có ứng dụng thiết thực thuận lợi , giá thành thấp , đạt kết ứng dụng tốt trình bày 10 ... học tập Từ năm học 2009-2010 thiết kế , lắp ráp số máy đổi điện từ nguồn chiều thành nguồn xoay chiều để phục vụ giảng dạy sử dụng điện Mạch đổi điện từ nguồn DC mạch phối hợp nhiều mạch điện tử... với Tranzito công suất chọn loại có điện áp công suất lớn thiết kế tối thiểu 20% Khi cần thiết kế máy đổi điện công suất lớn dùng nhiều Tranzito đấu song song ( cách đấu sơ đồ nguyên lý ) 2- Chọn... có nguồn điện xoay chiều tần số 50 50 Hz hai đầu cuộn thứ cấp biến áp - Tùy theo yêu cầu công suất đầu máy đổi điện mà chọn số Tranzito công suất kích thước lõi biến áp cho phù hợp - Để nguồn