THIẾT kế CHẾ tạo MẠCH nạp ACQUY 12v tự NGẮT

[Type the document title] [Type the document title] MỤC LỤC CHƯƠNG .2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ NẠP ẮC QUY 1.0.CÔNG DỤNG CỦA MẠCH NẠP ACQUY 1.1.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1.2 CẤU TRÚC CỦA MỘT BÌNH ẮC QUY 1.3 PHÂN LOẠI ẮC QUY 1.4 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ẮC QUY 1.4.1 Dung lượng 1.4.2 Điện áp .6 1.4.3 Điện trở CHƯƠNG .7 THIẾT KẾ BỘ NẠP ÁC QUY TỰ ĐỘNG 2.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MẠCH 2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VÀ LỰA CHỌN CÁC LOẠI LINH KIỆN 14 2.2.1 Điện trở 14 2.2.2 Biến trở 15 2.2.3 Tụ điện 17 2.2.4 Diode 18 2.2.5 LED 21 2.2.6 Transistor .22 2.2.7 IC LM 358 .24 2.2.8 Relay 12v .25 2.3 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MẠCH 27 [Type the document title] CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ NẠP ẮC QUY 1.0.CƠNG DỤNG CỦA MẠCH NẠP ACQUY Thơng thường, động làm việc, máy phát hoạt động nạp bù lại lượng điện tiêu hao cho acquy Tuy nhiên, người dùng quên tắt phụ tải điện (đèn pha,…) nhiều nguyên nhân khác mà acquy bị hết kiệt điện khởi động động Khi đó, người ta cần nạp lại acquy để máy phát tự nạp lại điện Ngoài ra, xưởng sửa chữa, cần đề nhiều lần để thử động sau sửa chữa Do vậy, cần thiết bị có khả nạp lại điện cho ắc quy bị hết điện, hỗ trợ khởi động cho acquy phải đề liên tục xưởng sửa chữa Do cần phải sử dụng mạch sạc acquy 1.1.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1.2 CẤU TRÚC CỦA MỘT BÌNH ẮC QUY Cấu trúc ắc quy đơn gồm có: phân khối cực dương, phân khối cực âm, ngăn [Type the document title] Hình 1.1 Cấu trúc bình ắc quy [Type the document title] Hình 1.2 Một số loại ắc quy 1.3 PHÂN LOẠI ẮC QUY Cho đến có nhiều loại ắc quy khác sản xuất tuỳ thuộc vào điều kiện yêu cầu cụ thể loại máy móc, dụng cụ, điều kiện làm việc.Cũng tính kinh tế,kỹ thuật acquy liệt kê số loại sau : ắc quy chì (ắc quy axit) ắc quy kiềm ắc quy không lamen ắc quy kiềm ắc quy kẽm-bạc Tuy nhiên thực tế ắc quy axít ắc quy kiềm sử dụng nhiều 1.4 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ẮC QUY 1.4.1 Dung lượng Là điện lượng ắc quy nạp đầy, đem cho phóng điện liên tục với dịng điện phóng 1A tới điện áp ắc quy giảm xuống đến trị số giới hạn quy định nhiệt độ quy định Dung lượng ắc quy tính ampe-giờ (Ah) [Type the document title] 1.4.2 Điện áp Tuỳ thuộc vào nồng độ chất điện phân nguồn nạp cho ắc quy mà điện áp ngăn ắc quy nạp đầy đạt 2,6V đến 2,7V (để hở mạch), ăc quy phóng điện hồn tồn 1,7V đến 1,8V Điện áp ắc quy không phụ thuộc vào số lượng cực ắcquy nhiều hay 1.4.3 Điện trở Là trị số điện trở bên ắc quy, bao gồm điện trở cực, điện trở dung dịch điện phân có xét đến ngăn cách ngăn cực Thường trị số điện trở acquy nạp đầy điện (0,001-0,0015)Ω ắc quy phóng điện hoàn toàn (0,02-0,025)Ω CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ BỘ NẠP ÁC QUY TỰ ĐỘNG 2.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MẠCH Máy Mạch biến chỉnh Mạch Mạch áp lưu lọc ổn áp [Type the document title] Bộ điều chỉnh tự động ngắt mạch Hình 2.1 Sơ đồ khối mạch Máy biến áp (khối 1) Máy biến áp có tác dụng thay đổi điện áp xoay chiều vào thành mức điện áp xoay chiều khác đầu biến áp (chỉ thay đổi biên độ) mà không làm thay đổi tần số pha ban đầu Phương trình điện áp vào, khỏi máy biến áp có dạng hình sin: [Type the document title] Cấu tạo máy biến áp gồm: Một cuộn dây sơ cấp (để đưa điện áp vào) cuộn dây thứ cấp gồm hay nhiều cuộn dây (để đưa điện áp ra) quấn lõi Lõi cuộn giấy (lõi khơng khí) lõi thép , sắt từ ( ferit) * Các đại lượng nguyên lý biến đổi điện áp máy biến áp Máy biến áp hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ nguyên lý * * * * tạo điện áp dựa công thức: U1/U2 = N1/N2 = I2/I1 Trong đó: U1, I1: điện áp dòng điện vào cuộn sơ cấp U2, I2: điện áp dòng điện cuộn thứ cấp N1, N2: số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp * [Type the document title] Hình 2.2 Các loại biến áp Trong mạch em sử dụng máy biến áp nguồn lõi thép có đầu vào 220V AC đầu 15V AC Mạch chỉnh lưu (khối 2) Mạch chỉnh lưu dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều tương ứng cịn mấp mơ Sau hai mạch chỉnh lưu bản: Hình 2.3 Mạch chỉnh lưu nửa chu kì Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ gồm diode mắc nối tiếp với tải tiêu thụ Ở bán kỳ dương (nửa chu kỳ đầu) diode phân cực thuận, diode [Type the document title] thơng nên có dịng chảy mạch Ở bán kỳ âm (nửa chu kỳ sau) diode phân cực ngược nên khơng có dịng chảy mạch * Ưu điểm: rẻ, dễ lắp ráp * Nhược điểm: cho dịng khơng liên tục diode phải gánh điện áp ngƣợc lớn nên tuổi thọ diode khơng cao Hình 2.4 Mạch chỉnh lưu chu kỳ - Ở nửa chu kỳ dương: D1, D4 thơng dẫn dịng qua D1 => qua tải R => D4 dẫn tiếp dòng cực âm - Ở nửa chu kỳ âm: D2, D3 thơng dẫn dịng chảy qua tải R Như mạch chỉnh lưu hình cầu đảm bảo chu kỳ mạch ln có dịng điện Và ưu điểm , chúng em sử dụng mạch chỉnh lưu hình cầu vào mạch , mạch ta sử dụng cầu chỉnh lưu trịn 1A ( Vì có kích thước nhỏ gọn dễ sử dụng ) thay cho mạch chỉnh lưu chu kỳ ( sử dụng diode) Mạch lọc (khối 3) Dựa vào đặc tính phóng nạp tụ điện nên mạch lọc (gồm tụ điện mắc song song với tải) dùng để phẳng điện áp đầu vào cịn mấp mơ [Type the document title] Hình 2.6 Mạch ổn áp dùng diode zenner - Ưu điểm: rẻ, dễ lắp ráp - Nhược điểm: Cồng kềnh tốn nhiều diện tích mạch Mạch ngắt mạch sạc pin (khối 5) Khối có chức đóng mạch acquy sạc chưa đầy ngắt mạch ắc quy sạc đầy mạch sử dụng IC LM 358 transistor BC 337 để điều chỉnh q trình đóng ngắt sạc Ngồi ta sử dụng IC so sánh khác như: LM 211 , U 741 ,… để điều khiển transitor đóng mở mạch sạc 2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VÀ LỰA CHỌN CÁC LOẠI LINH KIỆN ĐIỆN TỬ TRONG MẠCH 2.2.1 Điện trở [Type the document title] Điện trở linh kiện thụ động thiếu mạch điện điện tử, chúng có tác dụng cản trở dòng điện , tạo sụt áp để thực chức theo ý muốn Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chất liệu , tiết diện độ dài dây dẫn đƣợc tính theo cơng thức: R= Trong đó: R điện trở Đơn vị Ω π điện trở suất l chiều dài dây dẫn S tiết diện dây Điện trở thực tế mạch điện tử * Hình dáng ký hiệu: Trong thực tế điện trở loại linh kiện điện tử khơng phân cực, linh kiện quan trọng mạch điện tử, chúng làm từ hợp chất cacbon kim loại đƣợc pha theo tỷ lệ mà tạo điện trở có trị số khác Hình 2.8 Hình dạng điện trở Hình dạng điện trở sơ đồ mạch điện tử [Type the document title] Đơn vị đo Ω, KΩ, MΩ 1MΩ = 1000 KΩ = 1000000Ω 2.2.2 Biến trở Biến trở dạng đặc biệt điện trở có cơng dụng tương tự điện trở thơng thường Nhưng thay đổi gía trị điện trở, qua thay đổi điện áp dịng điện biến trở Hình 2.9 Biến trở [Type the document title] Hình 2.10 Ký hiệu biến trở Hình 2.11 Cấu tạo hình dạng biến trở Biến trở gọi triết áp cấu tạo gồm điện trở màng than hay dây quấn có dạng hình cung góc quay 270 độ Có trục xoay nối với trượt làm than cho biến trở dây quấn (hay làm kim loại cho biến trở than) Con trượt ép lên mặt điện trở để tạo kiểu nối tiếp xúc làm thay đổi trị số điện trở quay trục [Type the document title] Hình 2.12 Biến trở 2.2.3 Tụ điện Tụ điện linh kiện thụ động sử dụng rộng rãi mạch điện tử, sử dụng mạch lọc nguồn, lọc nhiễu mạch truyền phát tín hiệu, mạch dao động… Tụ điện linh kiện dùng để cản trở dịng điện xoay chiều ngăn khơng cho dòng điện chiều qua , tụ điện cịn có khả phóng nạp cần thiết * Các đại lượng đặc trưng: Điện dung đại lượng nói lên khả tích điện hai cực tụ điện ,điện dung tụ điện phụ thuộc vào diện tích cực, vật liệu làm chất điện môi khoảng cách giữ hai cực theo công thức: C=ξ.S/d Trong đó: C : điện dung tụ điện , đơn vị Fara (F) ξ : Là số điện môi lớp cách điện d : chiều dày lớp cách điện S : diện tích cực tụ điện Dung kháng đại lượng đặc trưng cho khả cản trở dòng điện xoay chiều , đơn vị Ω [Type the document title] Xc Tụ khơng phân cực tụ có hai cực giá trị thường nhỏ (pF) Tụ phân cực tụ có hai cực tính âm dương khơng thể dũng lẫn lộn Có giá trị lớn so với tụ không phân cực Cấu tạo tụ điện: gồm hai cực song song, có lớp cách điện gọi điện mơi tụ hóa, tụ gốm, tụ giấy… Tụ Tụ xoay Hình 2.13 Hình dạng tụ thực tế Để cho tụ làm việc ổn định em lựu chọn tụ có điện áp lớn điện áp điện áp đầu vào tụ 2.2.4 Diode Được cấu tạo từ hai lớp bán dẫn tiếp xúc Diode có hai cực Anot (A) Katot (K) Nó cho dịng chiều từ A sang K coi van chiều mạch điện ứng dụng rộng rãi máy thu thu hình, mạch chỉnh lưu, ổn định điện áp [Type the document title] Hình 2.14 Cấu tạo diode Hình 2.15 Hình dạng diode thực tế Hình 2.16 Kí hiệu diode mạch nguyên lý Phân cực cho diode : Phân cực thuận cho diode: Anode(A) lối vào cực dương Katot (K) đƣợc nối vào cực âm nguồn (UAK>0) diode cho dịng điện chạy qua [Type the document title] Hình 2.17 Phân cực thuận cho Diode Phân cực ngược: UAK VB>VC Trong trường hợp hai vùng bán dẫn P-N cực E B giống điode phân cực thuận nên dẫn điện,lỗ trống từ vùng bán dẫn P cực E sang vùng bán dẫn N cực B để tái hợp với eletron Khi vùng bán dẫn N cực B có thêm lỗ trống nên có điện tích dương Cực B lối vào điện áp âm nguồn nên hút số lỗ trống vùng bán dẫn N xuống tạo thành dòng điện IB Cực C nối vào điện áp âm cao nên hút hầu hết lỗ trống vùng bán dẫn N sang vùng bán dẫn P cực C tạo thành dòng điện I C [Type the document title] Cực E nối vào điện áp dương nên vùng bán dẫn P bị lỗ trống hút lỗ trống từ nguồn dương lên chỗ tạo thành dòng điện I E Số lượng lỗ trống bị hút từ cực E chạy qua cực B cực C nên dòng điện IB IC từ cực E chạy qua: Ta có: IE =IB +IC Cịn transistor NPN ngược ta làm ngược lại phải đổi cực tính Hình 2.21 Transistor 2.2.7 IC LM 358 Hình 2.22 IC LM 358 [Type the document title] Hình 2.23 Cấu tạo IC LM311 Trong : Chân 1: Output Chân 2: Inverting input Chân 3: Non-inverting input Chân 4: GND Chân 5: Non-inverting input Chân 6: Inverting input Chân 7: Output Chân 8: VCC 2.2.8 Relay 12v Hình 2.24 Relay 12v [Type the document title] Hình 2.25.Sơ đồ kích thước Relay 12V chân Chân chân nối vào cuộn hút, có điện vào cuộn hút hút tiếp điểm chuyển từ vị trí xuống tiếp điểm Chân 3: đặt điện áp(nếu loại Relay 12V đặt 12V DC vào đây) Chân 4, chân 5: tiếp điểm 2.3 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MẠCH [Type the document title] 2.3.1 Sơ đồ mạch nạp acquy tự ngắt Hình 2.26 Sơ đồ mạch 2.3.2 Nguyên lý làm việc mạch Mạch nạp tự động ngắt acquy đầy Bình thương acquy chưa đầy điện áp qua rơle đến nạp cho acquy đầy Khi acquy đầy, hiệu hiệu từ acquy qua biến trở đến làm điện áp chân lớn chân IC LM358 Chân IC có điện qua transistor đến cuộn hút rơ le làm tiếp điểm thường đóng thành mở, ngắt điện áp nạp vào acquy [Type the document title] ... mạch 2.3.2 Nguyên lý làm việc mạch Mạch nạp tự động ngắt acquy đầy Bình thương acquy chưa đầy điện áp qua rơle đến nạp cho acquy đầy Khi acquy đầy, hiệu hiệu từ acquy qua biến trở đến làm điện... diện tích mạch Mạch ngắt mạch sạc pin (khối 5) Khối có chức đóng mạch acquy sạc chưa đầy ngắt mạch ắc quy sạc đầy mạch sử dụng IC LM 358 transistor BC 337 để điều chỉnh q trình đóng ngắt sạc... trị số điện trở acquy nạp đầy điện (0,001-0,0015)Ω ắc quy phóng điện hồn tồn (0,02-0,025)Ω CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ BỘ NẠP ÁC QUY TỰ ĐỘNG 2.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MẠCH Máy Mạch biến chỉnh Mạch Mạch áp lưu lọc