ĐỒ án băm XUNG áp đảo CHIỀU điều KHIỂN RIÊNG

đồ án môn họcthiết kế bộ băm xúc áp 1 chiều có đảo chiều nguyên lý băm xúc áp 1 chiều. điều khiển băm xung áp 1chieu bộ băm xung áp.................................................................................

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ – ĐỊA CHẤT BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TƯ

……….

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MẠCH

ĐIỆN TƯ

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ

Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Kim Ngọc Linh

Sinh viên thực hiện : Hoàng Ngọc Sơn

Mssv : 1221060389

Lớp : Điện – Điện tử K57

HÀ NỘI – 2015

PHẦN B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

I THIẾT KẾ VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH

1 Sơ đồ nguyên lý

2 Đồ thị thời gian dạng sóng

3 Thuyết minh sơ đồ nguyên lý mạch

II TÍNH TOÁN VÀ CHỌN LINH KIỆN (THEO TIÊU CHUẨN)

1 Khâu tạo dạo động và tạo xung răng cưa

• Chu kỳ làm việc băm xung:

• Chọn biến áp nguồn nuôi:

Chọn

• Điện áp ra cực đại của OA 1

• Biên độ điện áp ra OA 2

• Hằng số thời gian mạch tích phân:

• Chọn C 1 = 10 nF

• Tính điện trở R 1 : Chọn theo tiêu chuẩn: R 1 = 11(kΩ)

• Tỷ số:

• Chọn R 2 = 3 kΩ => R 3 = 4,47 kΩ Chọn theo tiêu chuẩn R 3 = 4,3 kΩ

• Điện trở vào OA 3 : Chọn: ;

• Chọn dòng điện qua phân áp R 14 ─ CA ─ R 15 Chọn I pa = 1 mA

• Tổng trở mạch phân áp:

• Chọn điện áp U cđ :

• U cđ.min = - U mrc = - 10 V

• Điện trở hạn chế dưới:

• Tổng trở (R 14+ CA)

• Chiết áp CA

• Điện trở hạn chế trên:

2 Khâu so sánh

Điện áp răng cưa có giá trị max = 10V sau khi được tạo thành từ khâu tạo dao

động và răng cưa được đưa vào khâu so sánh và được so sánh với điện áp U đk để

tạo thành điện áp U SS1 Điện áp điều khiển đưa vào khâu so sánh là điện áp một

chiều có thể điều chỉnh giá trị trong khoảng – 10V đến + 10V.

3 Khâu xác định chiều dòng điện

- Các điện trở hạn chế đấu vào:

R 16 = R 17 = R 18 = R 19 = 15 (kΩ) ; R 22 = R 23 = 1 (kΩ)

- Dòng qua phân áp: (R 5 - R 6 - P 1 - P 2 )= 1 (mA)

|U p1 | = |U p2 | = 1 V

4 Khâu logic chạy thuận chạy ngược

Từ sự phân tích phần trên ta chọn IC loại CD4081 có các thông số sau:

- Điện áp nguồn cấp: V cc = 320 V

- Điện áp đầu vào: V in = 0V cc + 0.5 V

- Dòng điện đầu vào: I in = 10 mA

- Nhiệt độ làm việc: - 55 125

- Điện áp ứng với mức logic 1: 15 V

- Công suất tiêu thụ P = 500

Ta có thời gian trễ

Vì thời gian khóa của các van rất nhỏ (~200 ms) nên ở đây ta chỉ cần chọn:

Chọn C = C 4 = 0,01

 R = R 24 = = 1010 Ω

 Chọn chuẩn R = 1 kΩ

Toàn bộ mạch điện phải dùng 4 cổng AND nên ta chọn một IC 4081 họ CMOS

Một IC 4081 có 4 cổng ADN, có các thông số:

+Nguồn nuôi IC: V cc = 3÷15 (V), chọn: V cc = 12 (V).

+Nhiệt độ làm việc: - 40 o C÷ 80 o C

+Điện áp ứng với mức logic “1”: 12(V).

+Dòng điện nhỏ hơn 1mA

+Công suất tiêu thụ P = 2,5 (mW/1 cổng).

III THIẾT KẾ NGUỒN LẤY TỪ LƯỚI ĐIỆN 220V – 50Hz

1 Thiết kế ổn áp

Mạch ổn áp dùng transistor mắc nối Dalinhton

Có U 0 = 12 V và I 0 = 1,2 A

1) Tính U i min và U i max

2) Tính U itb

3) Chọn transistor 1 có :

 Chọn transistor 1 loại TIP31A có thông số như sau :

 Có β1 = 50

4) Tính dòng cực gốc BJT1

5) Chọn transistor 2 có :

 Chọn transistor 2 loại BD131 có thông số sau :

 Có β2 = 20

6) Tính dòng cực gốc BJT2

7) Chọn diode ổn áp có :

 Chọn điode ỏn áp KC216 có thông số sau :

8) Tính dòng qua điện trở hạn chế

9) Tính điện trở hạn chế

 Chọn R = 1,3 (kΩ)

2 Thiết kế biến áp

2.1. Thiết kế lõi

1) Tính công suất biến áp :

Trong đó : – hệ số sơ đồ phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu

– công suất mạch chỉnh lưu – tổng công suất của các cuộn thứ cấp không có chỉnh lưu

– tổn hao trong các van

Theo yêu cầu thì U d = 21 V , và ta có I d = 1 A mạch thứ cấp tải chỉnh lưu tia

1 pha nên ta có

2) Với S ba = 50 thì ta có được n 0 = 7 (vòng / V)

3) Tính từ thông cực đại :

4) Tính tiết diện lõi :

5) Tính tiết diện trung bình của lõi :

6) Chọn tiết diện vuông => bề rộng của phiến trung tâm

7) Tính tiết diện cửa sổ có sẵn :

Chọn A = 25 mm loại 25x25 lá thép dày 0,35mm Thông số của khối của lõi thép kĩ thuật:

2.2. Thiết kế cuộn dây

2) Tính tiết diện dây sơ cấp :

3) Tính đường kính dây sơ cấp :

 Chọn



4) Tính số vòng cuộn sơ cấp :

5) Tính dòng thứ cấp :

Vì sau thứ cấp là tải chỉnh lưu tia 1 pha nên I 2 được tính như sau:

6) Tính tiết diện dòng thứ cấp:

7) Tính đường kính dây thứ cấp :

 Chọn



8) Tính số vòng cuộn thứ cấp :

2.3. Kiểm tra diện tích cửa sổ

Tính S CS yêu cầu cho cuộn sơ cấp :

Tính S CS yêu cầu cho cuộn thứ cấp :

Kiểm tra S CSYC (lấy dư 25% để bù vào cách điện) :

2.4. Tính số phiến và khối lượng dây

• Tính số phiến yêu cầu :

• Tính bề rộng cuộn dây trên lõi :

• Tính chiều dài trung bình của 1 vòng dây :

• Tính khối lượng dây đồng :