Quấn biến áp xung

c. Thi công mạch công suất.

Mạch cơng suất chỉ có vài linh kiện nên khơng cần phải vẽ mạch in. Ta dùng test board hàn trực tiếp. chú ý các chân của opto vì dễ nhầm lẫn.

Hình 4.5: Mặt trước mạch cơng suất sau khi thi công

d. Thi công mạch nguồn.

Mạch nguồn chú ý khi thi công nhớ gắn vào cầu chì để bảo vệ mạch điện và các thiêt bị trong nhà. Kiểm tra điện áp ngõ ra của các board nguồn sau khi thi cơng xong.

Hình 4.6: Mạch nguồn

e. Thi công lắp ráp biến tử vào bể rửa.

Lắp ráp biến tử vào bồn rửa bằng keo A-B: trộn keo A-B lại với nhau đổ lên đáy bồn rửa sau đó để biến tử lên. Chờ khoảng vài tiếng là keo sẽ cứng.

4.1.2. Lắp ráp và kiểm tra.

Mạch nguồn chắc chắn là đã được kiểm tra đúng với các thông số trước khi gắn vào hệ thống. Gắn chân kích của pic16F877 tới opto của mạch cơng suất. gắn nguồn điện vào hệ thống.

Trước khi gắn bật nguồn 110v ta phải kiểm tra điện áp các chân kích có ổn định hay không. Nếu kim không nhảy lung tung là được. bật khởi động hệ thống, lấy đồng hồ VOM đo vào ngõ ra của biến áp, sau đó nhấn tắt. nếu đồng hồ VOM giảm dần điện áp từ từ là mạch chạy đúng còn nếu điện áp giảm đột ngột là do trùng dẫn cần thay đổi thời gian dead time giữa các chân hoặc xem lại mạch cơng suất xem có sai xót gì khơng.

Biến tử siêu âm phải được gắn chắc chắn với bể rửa. Bề mặt biến tử siêu âm và bề mặt đáy bể rửa phải song song với nhau. Như thế lực truyền sẽ đạt hiệu quả cao nhất.

Hình 4.8: Mạch cơng suất và mạch nguồn sau khi đã lắp ráp xong

4.2. Thi cơng mơ hình.

Đặt các mạch lên tấm mica, sắp xếp các linh kiện một cách hợp lý. Tránh để vỏ của tản nhiệt chạm vào bể rửa, vì như thế sẽ gây ra giật điện. khoan các lỗ để bắt ốc, cố định mạch công suât trên tấm mica.

Sử dụng dây điện ngắn để nối giữa các mạch điện. Tránh để rối dây. Sử dụng keo nhựa để cố định bảng mạch nếu cần thiết.

Hình 4.9: Mơ hình máy rửa sau khi thi cơng

4.3. Lập trình hệ thống.

Lưu đồ giải thuật:

4.4. Hướng dẫn sử dụng.

Bước 1: Cấp nguồn cho hệ thống, lúc này đèn xanh sáng báo hiệu hệ thống đang ở trạng thái chờ bấm khởi động.

Bước 2: Đổ nước vào bể rửa, tiếp theo cho hóa chất vào bể rửa (dựa vào đối tượng cần thẩy rửa).

Bước 3: Bỏ đối tượng cần tẩy rừa vào bể.

Bước 4: Nhấn nút bật trên PIC16F887 đèn led xanh sẽ tắt đèn led vàng sẽ sáng. Lúc này biến tử siêu âm sẽ thực hiện chức năng tẩy rửa và có âm thanh phát ra từ biến tử.

Bước 5: Chờ cho vật cần tẩy rửa sạch, nhấn nút tắt, đèn led vàng sẽ tắt, đèn led xanh sẽ sáng. Biến tử ngừng hoạt động.

Bước 6: Bỏ đối tượng cần tẩy rửa ra ngồi, đổ nước và hóa chất tẩy rửa ra ngoài, chú ý đem bao tay nếu là hóa chất độc hại.

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 5.1. Mạch điều khiển.

Không đáp ứng nhu cầu đặt ra từ trước khi làm đồ án như có thể hiển thị LED7 đoạn cài đặt thời gian chạy, có cảm biến nhiệt độ để điều khiển thiết bị gia nhiệt. chỉ thực hiện được chức năng cơ bản là tạo xung kích cho mạch cơng suất.

Mạch điều khiển tạo xung ổn định cho biến tử siêu âm.

5.2. Mạch công suất.

 Mạch công suất đã tạo ra được điện áp đo trên đồng hồ VOM số là 230VAC gần đạt tới điện áp tính tốn.

 Mạch công suất cấp tần số và điện áp cho biến tử siêu âm hoạt động. Bể rửa tạo ra bọt nhỏ, to xung quanh đáy của bể rửa.

 Xuất hiện các bọt di chuyển hỗn loạn trong bể va chạm với thiết bị cần rửa.

 Đưa tay vào bể rửa có hiện tương như bị giật điện. (hiện tượng bình thường khi cho tay vào bể rửa siêu âm).

 Biến tử siêu âm kêu to và có thể tẩy rửa được một số thiết bị, vật bẩn.

 Bỏ vật cần tẩy rửa vào có hiện tượng khuếch tán các bụi bẩn ra xung quanh.  Mạch công suất tuy chưa đạt đủ cơng suất nhưng hoạt động ổn định và có thể

CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.1. Kết luận.

Trong q trình thực hiện mạch tuy gặp nhiều khó khắn do thiếu kiến thức và nhân lực. Nhưng em đã rất cố gắng, nỗ lực để hoàn thành yêu cầu cơ bản nhất của máy rửa siêu âm.

Kết quả:

 Thiết kế thi cơng lập trình được mạch điều khiển tạo ra xung điều khiển kích cho mosfet hoạt động ổn định.

 Thiết kế và thi công được mạch công suất từ lý thuyết cơ bản.

 Thiết kế tính tốn được bộ nguồn phù hợp với mạch công suất.

 Thiết kế và thi công biến áp xung.

 Lập trình phần mềm dead time cơ bản nhất có thể.

 Cơng suất tẩy rửa tổng của hệ thống đo được là 35 -40W.

Hệ thống có cơng suất chưa đúng với tính tốn thiết kế ban đầu do thời gian và khả năng hạn chế. Chưa có cơng cụ hỗ trợ tốt trong suốt quá trình làm đồ án.

Mơ hình theo em thấy là đạt được kết quả tương đối khả quan. Áp dụng được những kiến thức cơ bản nhất vào thực tế.

6.2. Hướng phát triển đề tài.

Sau khi làm xong đồ án về máy rửa siêu âm em thấy cần cải tiến rất nhiều thì mới có thể trở thành sản phẩm có tính kinh tế cao được. Hướng cải tiến và phát triển như sau.

 Cải tiến cách quấn biến áp để cho điện áp tốt hơn.

 Cải tiến mạch điều khiển có thể lập trình PWM với Dead- time

 Khơng cần cách ly mạch điều khiển và mạch cơng suất, cần tính tốn ảnh hưởng của điện áp cao đến PIC.

 Thiết kế tính tốn chính xác bể rửa, bề dày bể rửa, phương pháp tối ưu gắn biến tử vào bể rửa.

 Thử nghiệm, đánh giá các ảnh hưởng cửa nhiệt độ và hóa chất đến khả năng tẩy rửa.

 Lựa chọn các linh kiện và thành phần cấu thành bể rửa rẻ nhất để có thể đưa vào sản xuất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Hà A Thồi, Bài giảng Kỹ thuật siêu âm. Tài liệu lưu hành nội bộ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

[2] Mai Xuân Sỹ, Thiết kế chế tạo máy rửa siêu âm tại Việt Nam. 28/09/2009.

[3] Nguyễn Vũ Trường, Ứng dụng chất hoạt động bề mặt trong các sản phẩm tẩy rửa. Đại học Cần Thơ.

[4] datasheet PIC16F887.

[5] Bilal Malik, Ferrite transformer turns calculation with example. http://microcontrollerslab.com/.

[6] PGS.TS. Hồng Ngọc Văn. Giáo trình điện tử cơng suất. Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

[7] Nguyễn Phú Quý, Huỳnh Nguyên Trà, đồ án tốt nghiệp, “thiết kế và thi công máy

rửa thực phẩm dùng sóng siêu âm cho hộ gia đình” .Trường Đại học Sư phạm Kỹ

thuật TP.HCM, 7/2016.

[8] Chankit Buasri and Anuwat Jangwanitlert, Comparison of Switching Strategies for

an Ultrasonic Cleaner, Department of Electrical Engineering, King Mongkut’s

Institute of Technology Ladkrabang.

[9]L. Svilainis, G. Motiejßnas, “Power amplifier for ultrasonic transducer excitation Signal processing department”, Kaunas University of Technology.

[10] F. John Fuchs and William L. Puskas, Application of Multiple Frequency

Ultrasonics. 9 North Main St., Jamestown, NY 14701. 6/2005

[11] Carl Blake and Chris Bull, IGBT or MOSFET: Choose Wisely, International Rectifier

PHỤ LỤC

Chương trình:

#include <16F887.h>

#fuses NOWDT, NOPROTECT, BROWNOUT, PUT, NOLVP ,INTRC_IO #use delay(clock = 4M)

#define on PIN_A0 #define off PIN_A2

#define LEDSETUP PIN_E1 #define LEDRUN PIN_E0 #define GF1 PIN_B0 #define GF2 PIN_B1 unsigned int8 k,i,j,tt_on; VOID phim_on() { IF(!INPUT(on)) { DELAY_MS(20); { IF(!INPUT(on)) { tt_on=1; output_high(ledrun); output_low(ledsetup); DO{} WHILE(!INPUT(on)); } }

} VOID phim_off() { IF(!INPUT(off)) { DELAY_MS(20); { IF(!INPUT(off)) { tt_on=0; output_low(ledrun); output_high(ledsetup); DO{} WHILE(!INPUT(off)); } } } } void pwm_dead_time40khz() { output_high(gf1); delay_us(6); output_low(gf1); delay_us(5); output_high(gf2); delay_us(6); output_low(gf2); delay_us(5);

} void main() { tt_on=0; set_tris_d(0x00); set_tris_b(0x00); set_tris_a(0xff); OUTPUT_D(0x00); OUTPUT_b(0x00); output_low(ledrun); output_high(ledsetup); while(true) { phim_on(); while(tt_on) { pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz();

pwm_dead_time40khz(); pwm_dead_time40khz(); delay_us(25); phim_off(); } } }