4.3.2.1. Sơ đồ nguyên lý
Hình 4. 8. Sơ đồ nguyên lý phần điều khiển tải
4.3.2.2. Nguyên lý hoạt động
Ta nối các tải cần sử dụng tại vị trí J3. Việc đóng cắt tải đƣợc điều khiển thông qua việc đóng cắt Q3. Lúc đầu khi chƣa nhấn nút nhấn ON thì cực G của Q3 không đƣợc kích nên Q3 ngƣng dẫn làm hở mạch giữa AQ và cũng không có điện từ AQ đến các phần tử khác trong mạch. Do đo đảm bảo không hao năng lƣợng rơi trên các phần tử mạch điện khi không sử dụng tải.
Khi ta nhấn ON (cho phép tải) Q4 dẫn cấp nguồn cho IC “LM324” [6] hoạt động. Đồng thời còn cấp nguồn cho IC ổn áp U5 7L05 tạo một điện áp 5V ổn định ở đầu ra làm điện áp tham chiếu đƣa vào các chân 3, 10, 12 của LM324. Đồng thời hai bộ so sánh U4:A và U4:B tạo thành một bộ dao động sóng vuông sản xuất một
GVHD: TS. TRẦN TIẾN PHỨC SVTH: HUỲNH VĂN THỌ
tần số khoảng 350 Hz (tần số này do tụ C10 và R15 quy định) với một điện áp xoay từ 0- 12V. Đầu ra của bộ dao động đƣợc đƣa vào mạch nhân áp gồm: D13 , D12 , D11, D10, C7, C8, C9 để nâng điện áp lên khoảng 18V cấp cho cực G của Q3 làm Q3 dẫn, đóng kín mạch giữa tải và AQ cho phép tải hoạt động. Đồng thời lúc này có dòng từ Q3 sang D14 cấp nguồn cho LM324 hoạt động thay vì lấy nguồn từ Q4 và cấp nguồn cho Led trắng D1 sáng báo tải đang đƣợc cho phép hoạt động. Do đó khi ta thả nút nhấn ON ra thì tải vẫn đƣợc cấp nguồn bình thƣờng.
Điện áp từ AQ qua mạch phân áp gồm RV2, R22, R23 đƣa vào chân 9, 13 của LM324 để IC này so sánh kiểm tra việc ngắt tải khi điện áp AQ giảm xuống thấp hơn mức cho phép (ta chọn 10.5V đối với AQ axit).
Ta điều chỉnh RV2 sao cho bình thƣờng điện áp tại chân 13 LM324 lớn hơn chân 12 và điện áp tại chân 9 LM324 lớn hơn chân 10. Và sao cho khi điện áp AQ gần ngƣỡng ngắt (nhỏ hơn 10.5V) thì điện áp tại chân 13 LM324 nhỏ hơn điện áp tại chân 12. Khi ấy đầu ra chân 14 của LM324 sẽ lên mức 1. Q5 dẫn làm điện áp tại cực G của Q3 đƣợc kéo xuống 0. Q3 ngƣng dẫn ngắt tải. Đồng thời IC LM324 sẽ không đƣợc cấp nguồn để hoạt động nữa nên tải sẽ đƣợc ngắt mãi cho đến khi ta nhấn On lại và áp AQ lớn hơn 10.5V thì tải mới đƣợc cấp nguồn lại bình thƣờng.
Khi điện áp AQ gần đạt đến ngƣỡng ngắt tải (khoảng 11V) thì điện áp ở chân 9 IC LM324 nhỏ hơn điện áp tại chân 10 của nó. Do đó đầu ra tại chân số 8 lên mức 1 làm Led vàng D2 sáng báo hiệu AQ gần hết. Điều này đặc biệc quan trọng nó giúp cho ngƣời sử dụng biết đƣợc AQ gần hết để có thể cắt bớt tải không cần thiết nhằm duy trì đƣợc thời gian hoạt động của những tải quan trọng lâu hơn.
Khi tải đang hoạt động ta nhấn nút OFF thì điện áp tại cực G của Q3 đƣợc kéo xuống 0. Q3 ngƣng dẫn ngắt tải. Đồng thời IC LM324 sẽ không đƣợc cấp nguồn để hoạt động nữa nên tải sẽ đƣợc ngắt mãi cho đến khi ta nhấn On lại.
khi quá tải (dòng tải lớn hơn 10A) thì cầu chì sẽ bị đứt làm hở mạch nhằm bảo vệ AQ và các thiết bị công suất trong mạch đƣợc an toàn.
Đối với các tải có tính cảm nhƣ động cơ, quạt điện,... khi ta ngắt tải thì sẽ có dòng ngƣợc từ các thiết bị này chạy ngƣợc về mạch. Do đó diode D9 có nhiệm vụ
GVHD: TS. TRẦN TIẾN PHỨC SVTH: HUỲNH VĂN THỌ
tiêu thụ để dòng ngƣợc này không làm ảnh hƣởng đến các bộ phận khác trong mạch.