45
Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌC Khoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN ĐỀ TÀI : ĐIỀU KHIỂN THỜI GIAN ĐÓNG NGẮT MẠCH ĐIỆN DÙNG MẠCH RƠLE Nhóm sinh viên thực hiện: 1.Phạm Minh Tuân 2.Lê Thanh Tuấn 3.Nguyễn Tất Việt Khóa : 2008- 2012 Nghành đào tạo : Điện-Điện tử Số đơn vị học trình: 2 tín chỉ Thời gian thưc hiện: 8 tuần Nội dung cần hoàn thành: 1. Lập kế hoạch thực hiện và báo cáo theo đúng tiến độ. Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn Nguyễn Tất Việt 1

Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

ĐỀ TÀI : ĐIỀU KHIỂN THỜI GIAN ĐÓNG NGẮT MẠCH ĐIỆN DÙNG MẠCH RƠLE

Nhóm sinh viên thực hiện: 1.Phạm Minh Tuân

2.Lê Thanh Tuấn

3.Nguyễn Tất Việt

Khóa : 2008-2012

Nghành đào tạo : Điện-Điện tử

Số đơn vị học trình: 2 tín chỉ

Thời gian thưc hiện: 8 tuần

Nội dung cần hoàn thành:

1. Lập kế hoạch thực hiện và báo cáo theo đúng tiến độ.

2. Nghiên cứu ứng dụng thực tế của thiết bị, đề ra phương án thiết kế, chế tạo.

3. Giới thiệu thông số, ứng dụng của các phần tử trong mạch.

4. Tính toán, lựa chọn các linh kiện.

5. Quy trình thưc hiện chế tạo hoàn thiện.

6. Quyển thuyết minh và các bản vẽ

Giáo viên hướng dẫn:

Nguyễn Tuấn Anh

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

1

Page 2: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

GiáoViên Hướng Dẫn

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

2

Hưng Yên, Ngày….Tháng…..Năm 2010

Page 3: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………… 4

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỘT SỐ LOẠI LINH KIỆN

ĐIỆN TỬ DÙNG TRONG MẠCH.

1. Điện trở.......................................................................................................5

2. Tụ điện........................................................................................................7

3. Diode............................................................................................................9

4. Transistor lưỡng cực BJT....................................................................... 12

5. Biến trở .................................................................................................... 15

6.IC14541B.................................................................................................... 16

7.Rơ le .......................................................................................................... 17

8. Mạch khuếch đại ……………………………………………………… 17

PHẦN 2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA

MẠCH.

1. Sơ đồ nguyên lý ……………………………………………………… 21

2. Nguyên lý hoạt động ………………………………………………… 21

KẾT LUẬN…………………………………………..………….................... 24

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

3

Page 4: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Lời mở đầuNgày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống của

con người đã có những thay đổi ngày càng tốt hơn, mang lại sự tiện lợi tối ưu

với những trang thiết bị hiện đại phục vụ công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại

hoá đất nước. Đặc biệt góp phần vào sự phát triển đó thì ngành kĩ thuật điện tử

đã góp phần không nhỏ trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước. Trong

đó sự tích hợp các mạch điện – điện tử ngày càng trở nên thiết yếu khi mà công

nghệ ngày càng phát triển hơn tiến tới thời đại của vi xứ lý vi mạch những mạch

cồng kềnh chiếm nhiều diện tích đã bị loại bỏ dần thay vào dó là các mạc siêu

nhỏ gọn gàng hơn đang đươc ưa chuộng. Bên cạnh đó là những mạch tiện ích

mạch điều khiển thông minh dễ sử dụng đối với con nguời cũng đang được phát

triển rộng Những thành tựu của nó đã có thể biến được những cái tưởng chừng

như không thể thành những cái có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất và

tinh thần cho con người.

Để góp phần làm sáng tỏ hiệu quả của những ứng dụng trong thực tế của

các mạch điều khiển chúng em đang tiến hành nghiên cứu và thiết kế mạch rơ le

thời gian . chúng em sau một thời gian học tập được các thầy cô giáo trong khoa

giảng dạy về các kiến thức chuyên nghành, đồng thời được sự giúp đỡ nhiệt tình

của thầy Nguyễn Tuấn Anh chúng em đã thiết kế và xây dựng mô hình “điều

khiển đóng ngắt thời gian hoạt động của mạch điện bằng rơle thời gian”

Cùng với sự lỗ lực của bản thân nhưng do thời gian, kiến thức chưa nhiều

và kinh nghiệm của chúng em còn có hạn nên sẽ không thể tránh khỏi những sai

sót . Chúng em rất mong được sự giúp đỡ & tham khảo ý kiến của thầy cô và

các bạn nhằm đóng góp phát triển thêm đề tài.

Hưng yên, ngày … tháng … năm …

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

4

Page 5: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỘT SỐ LOẠI LINH KIỆN

ĐIỆN TỬ

1. ĐIỆN TRỞ

1.1. Khái niệm

Điện trở là linh kiện tụ động không thể thiếu trong các mạch điện và điện

tử, chúng có tác dụng cản trở dòng điện, tạo sự sụt áp để thực hiện chức năng

tuỳ theo vị trí của điện trở trong mạch.

Ký hiệu: R

Biểu thức xác định:

Đơn vị tính: (Ohm)

1.2. Phân loại:

Có 5 loại điện trở chính:

- Điện trở than ép.

- Điện trở than.

- Điện trở màng kim koại.

- Điện trở oxit kim loại.

- Điện trở dây quấn.

1.3. Đặc điểm của điện trở:

- Điện trở làm việc phụ thuộc vào nhiệt độ của nó, do đó trị số thay đổi

khi có dòng chảy qua do có hiện tượng biến đổi năng lượng điện thành năng

lượng nhiệt trên thân điện trở.

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

5

Page 6: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

- Giá trị điện trở còn thay đổi theo thời gian hay trong những điều kiện

đặc biệt theo tần số tín hiệu xoay chiều tác động lên nó.

- Khi có hai hay nhiều điện trở R1, R2,...., Rn mắc nối tiếp nhau thì giá trị

điện trở tổng cộng bằng tổng các điện trở riêng rẽ:

Khi đó: I=I1=I2=...=In

U=U1+U2+...+Un

- Khi mắc hai hay nhiều điện trở R1,R2,...., Rn song song thì điện trở

tương đương của chúng được tính bởi:

Khi đó: U=U1=U2=...=Un

I=I1+I2+...+In

1.4. Hình dạng thực tế một số loại điện trở

Điện Trở

Thường

Điện Trở

Công Suất

Điện Trở

Công SuấtBiến Trở

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

6

Page 7: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

2. TỤ ĐIỆN

2.1. Khái niệm

Tụ điện là một loại linh kiện thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các

mạch điện tử, có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng từ trường.

Kí hiệu là C

Biểu thức xác định: Zc = =

Đơn vị tính: Fara (F).

2.2. Hình dạng và trị số của tụ điện

2.3. Phân loại tụ điện

Có rất nhiều phương pháp phân loại, ở đây ta phân loại dựa trên cơ sở

chất chế tạo bên trong tụ diện thì có các loại sau :

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

7

H.1 H.2 H.3 H.4

C = 10.104 pF =

0,1 F

C = 20.103 pF =

20 nF

U = 25V

C = 0,01

F

U = 50V

C = 1500

pF

U = 1,5KV

H.5 H.6H.7

C = 100 F

U = 50V

C = 10 F

U = 16V

C = 1000 F

U = 25V

Page 8: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

- Nhóm tụ mica, tụ selen, tụ cemamic nhóm này làm việc ở khu vực tần số

cao tần.

- Nhóm tụ sứ, sành.giấy dầu: nhóm này hoạt động ở khu vực tần số trung

bình.

- Tụ hóa làm việc ở khu vực tần số thấp.

2.4. Đặc điểm của tụ điện

- Dùng để tích điện, và xả điện, chỉ cho tín hiệu xoay chiều đi qua, ngăn

dòng một chiều.

- Khả năng nạp, xả điện nhiều hay ít phụ thuộc vào điện dung C của tụ.

- Đơn vị đo điện dung của tụ ở mạch: pF(picro Fara),nF(nano Fara),

(micro Fara). điện tử gồm

- Khi sử dụng tụ phải quan tâm đến hai thông số :

Điện dung: Cho biết khả năng chứa điên của tụ.

Điện áp: cho biết khả năng chịu đựng của tụ.

- Ghép nối tiếp: Các tụ C1, C2,..., Cn ghép nối tiếp thì điện dung tương

đương C của bộ tụ có giá trị xác định bởi :

- Ghép tụ song song: Các tụ C1, C2, ..., Cn ghép song song thì điện dung

tương đương C của bộ tụ được xác định bởi:

- Ghép tụ hóa nối tiếp thì dương tụ này vào âm tụ kia, song song thì nối

cùng cực.

3. DIODE

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

8

Page 9: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

3.1. Khái niệm

Diode bán dẫn có cấu tạo là một chuyển tiếp p-n với hai điện cực nối ra,

cực nối ra từ miền p gọi là Anôt (A), cực nối ra từ miền n gọi là katôt (K).

Kí hiệu:

Hình dạng thật của diode

Cấu tạo bên trong

Khi diode có điện thế Anôt dương hơn so với Katôt, ta nói diode được

phân cực thuận, diode dẫn điện.

Ngược lại, khi diode có điện thế Anôt âm hơn so Katôt thì diode bị phân

cực ngược, diode không có dòng điện đi qua.

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

9

Page 10: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

3.2. Đặc tuyến Von – Ampe của diode bán dẫn.

Nối tiếp diode bán dẫn với một nguồn điện áp ngoài qua một điện trở hạn

dòng theo sơ đồ sau: (diode được phân cực thuận)

Thay đổi điện áp ngoài và đo dòng điện qua diode ta thu được đặc tuyến Von-

Ampe của diode bán dẫn như sau:

Đặc tuyến Von-Ampe của diode được chia làm 3 vùng:

- Vùng 1: Ứng với trường hợp phân cực thuận, điện áp nhỏ, dòng điện lớn,

điện trở nhỏ ( ).

- Vùng 2: Diode phân cực ngược ( khoá), điện áp vài chục đến vài trăm vol,

dòng điện nhỏ và điện trở lớn (K ).

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

10

Page 11: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

- Vùng 3: Vùng đánh thủng, dòng điện tăng đột ngột, điện áp hầu như

không tăng. Nguyên nhân do nhiệt độ quá cao hoặc điện áp ngược quá lớn

dẫn đến diode mất tính chất van dẫn điện theo hai chiều.

Các tham số giới hạn của diode :

- Điện áp ngược cực đại để diode còn thể hiện tính chất van (chưa bị đánh

thủng): U ( thường giá trị U chọn khoảng 80% giá trị điện áp

đánh thủng U .

- Dòng điện cho phép cực đại qua van lúc mở: I

- Công suất tiêu hao cực đại cho phép trên van để chưa bị hỏng vì nhiệt: P

- Tần số giới hạn của điện áp (dòng điện) đặt lên van để nó còn có tính chất

van: f .

-

3.3. Ứng dụng của diode

Diode được ứng dụng nhiều trong các mạch điện tử :

- Dùng để chỉnh lưu, ổn định điện áp.

- Dùng hạn biến tín hiệu tránh được nhiễu.

- Dùng để tách sóng tín hiệu ra khỏi sóng mang cao tần.

- Dùng để chọn cộng hưởng đài.

3.4. Diode phát quang

Khi một diode được phân cực thuận, các điện tử từ bán dẫn loại n sang

lấp đầy lỗ trống trong bán dẫn loại p tạo ra dòng điện thuận. Đối với diode bình

thường chế tạo từ Ge và Si thì sự tái hợp giữa điện tử và lỗ trống tạo ra năng

lượng dưới dạng nhiệt.

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

11

Page 12: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Diode phát quang (LED) là loại diode dùng các chất bán dẫn đặc biệt như

Ga,As. Với các chất này sự tái hộ điện tử và lỗ trống sẽ tạo ra ánh sáng.

Tuỳ theo chất bán dẫn mà LED phát ra ánh sáng có màu khác nhau như

vàng, xanh lá, đỏ,.... Điện áp ngưỡng của LED: Vz=1,7 2,2V. Dòng điện: ID =

5mA 20mA.

LED dùng trong các mạch chỉ thị, cho biết trạng thái của mạch như báo

nguồn, báo mức logic, báo âm lượng,...

4. TRASISTOR LƯỠNG CỰC BJT

4.1. Cấu tạo

Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau, hình thành hai lớp tiếp giáp

p-n nằm ngược chiều nhau, vì thế Transistor giống như hai Diode nối ngược

chiều nhau (Diode BE và Diode BC).

Nếu 2 diode có chung nhau vùng bán dẫn loại p thì ta có Trasistor nghịch

NPN, nếu chúng có chung nhau vùng bán dẫn loại n thì ta có Trasistor thuận

PNP.

Ba vùng bán dẫn được nối ra ba chân gọi là ba cực :

- Cực nối với vùng bán dẫn chung được gọi là cực gốc (Base) viết tắt là B.

Vùng này rất mỏng (10A m) và nồng độ tạp chất rất thấp.

- Hai cực nối với hai vùng bán dẫn ở hai bìa là cực phát Emitter (E) và cực

thu (còn gọi là cực góp) Collector (C). Hai vùng này có cùng loại bán dẫn

nhưng có nồng độ tạp chất khác nhau nên không thể hoán vị cho nhau.

Vùng E có nồng độ tạp chất rất cao còn vùng C có nồng độ tạp chất lớn

hơn vùng B nhưng nhỏ hơn vùng E.

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

12

Page 13: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

4.2. Phân cực cho Transistor

Muốn BJT làm việc như một phần tử tích cực thì phải đưa tới các cực của

Transistor các mức điện áp một chiều có giá trị khác nhau gọi là phân cực. Quá

trình phân cực phải thoả mãn các điều kiện sau :

- Chuyển tiếp Emitter-Base luôn phân cực thuận.

- Chuyển tiếp Collector-Base luôn phân cực ngược.

Nếu gọi U , U , U lần lượt là điện thế của các cực Emitter, Base,

Collector, căn cứ vào điều kiện phân cực thì giữa các điện thế này phải thoả mãn

điều kiện:

UE< UB< UC

Các phương pháp phân cực cho Transistor :

- Phân cực theo kiểu định dòng

- Phân cực theo kiểu điện áp phản hồi

- Phân cực theo kiểu tự phân cực

4.3. Cách mắc và chế độ làm việc của Trasistor

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

13

Page 14: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

a) Cách mắc :

Tuỳ theo việc chọn cực nào làm điểm chung – tức là điểm có điện thế 0V

về xoay chiều cho cổng vào và cổng ra sẽ có 3 kiểu mắc Trasistor trong mạch:

- Kiểu base chung (BC): I là dòng vào, I là dòng ra, U là điện áp vào,

U là điện áp ra

- Kiểu emitter chung (EC): I là dòng điện vào, U là điện áp vào, I là

dòng điện ra, U là điện áp ra.

- Kiểu collector chung (CC): I là dòng điện vào, I là dòng điện ra, U là

điện áp vào, U là điện áp ra.

Quan hệ giữa dòng điện và điện áp lối vào và ra cho ta các đường đặc

tuyến Vol-Ampe của Transistor.

b) Chế độ làm việc.

Transistor có cấu tạo như 2 diode (D và D ) mắc ngược nhau nên

transistor có 4 chế độ làm việc khác nhau:

- Chế độ khuếch đại khi D phân cực thuận (mở), D phân cực ngược

(khoá).

- Chế độ khuếch đại đảo khi D khoá và D mở.

- Chế độ bão hoà khi cả hai diode đều mở.

- Chế độ cắt dòng khi cả hai diode đều khoá.

Chế độ khuếch đại là điển hình nhất khi sử dụng BJT như một phần tử

tuyến tính để khuếch đại tín hiệu xoay chiều trong khi chế độ bão hoà và cắt

dòng là hai trường hợp giới hạn, BJT làm việc như một khoá điện tử với hai

trạng thái phân biệt: dòng nhỏ, áp lớn thì cắt dòng còn khi dòng lón, áp nhỏ thì

bão hoà.

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

14

Page 15: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Ở chế độ khuếch đại yêu cầu cơ bản nhất là diode D phải mở với điện

áp rơi trên nó là 0,7V (Si) hay 0,3V (Ge), diode D phải khoá.

5. Biến Trở

Biến trở còn được gọi là triết áp được cấu tạo từ một điện trở màng than hay dây quấn có dạng hình cung góc quay 270o. Có một trục xoay ở giữa nối với một con trượt làm bằng than(cho biến trở dây quấn) hay làm băng kim loại có biến trở than , con trở sẽ ép lên mặt điện trở để tạo kiểu nối tiếp xúc làm thay đổi trị số điện trở khi xoay cực.

Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện có thể ở các dạng như sau:

Biến trở dây quấn là loại biến trở tuyến tính có tỉ số điện trở tỉ lệ với góc xoay. Biến trở than có loại biến trở tuyến tính, có loại biến trở trị số thay đổi theo hàm lôgarit.

Các trị số của biến trở than là:

100Ω-200 Ω -470 Ω -1k Ω -2.2k Ω -4.7k Ω -10k Ω -20k Ω -47k Ω -100k Ω -200k Ω -470k Ω -1m Ω -2.2MΩ

6. IC 14541BCác MC14541B hẹn giờ lập trình bao gồm một giai đoạn 16 nhị phântruy cập, một bộ dao động tích hợp để sử dụng với một tụ điện bên ngoài vàhai điện trở, một quyền lực-on tự động mạch thiết lập lại, và kiểm soát đầu ralogic.Thời gian được khởi tạo bằng cách bật điện, và rồi sức mạnh-onthiết lập lại được kích hoạt và khởi tạo các truy cập, trong phạm vi quy định vdd

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

15

Page 16: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

phạm vi. Với sức mạnh đã ở trên, một xung có thể được thiết lập lại bên ngoàiáp dụng. Sau khi phát hành lệnh thiết lập lại ban đầu, sẽ dao độngdao động với một tần số xác định bởi mạng RC bên ngoài.các truy cập 16-giai đoạn phân chia tần số dao động (fosc) với các thứ ngiai đoạn tần số được fosc/2n.• Available kết quả 28, 210, 213 hoặc 216• Tích cực chuyển tiếp gia số trên đồng hồ Edge 2% độ• Built-in Low Power RC Oscillator ( chính xác hơn nhiệt độ qua chế biến tại cung cấp 20% và 3% phạm vi và <10 kHz)Oscillator • Có thể được bỏ qua nếu ngoài đồng hồ là Tiên (Áp dụngđồng hồ bên ngoài Pin 3)• ngoài Master Reset Hoàn toàn độc lập của Thiết lập lại tự độngHoạt động• Hoạt động như Divider Tần số 2n hoặc Timer chuyển đơn• Q / Q Chọn Cung cấp linh hoạt đầu ra Cấp Logic

• Q / Q Chọn Cung Cấp linh hoạt ĐẦU ra Cấp Logic Cung cấp Không phân tán điện tích cực

• Đồng hồ Vi mạch điều Giấy phép hoạt động với rất chậm ClockThăng trầm Times• Thiết lập lại tự động khởi Mọi đếm Ngày Power Up

• Cung cấp điện áp Range = 3,0 Vdc đến 18 Vdc với Auto ResetCung cấp Điện áp = tàn tật (Pin 5 = vdd)Cung cấp Điện áp = 8,5 Vdc đến 18 Vdc với Auto ResetCung cấp Điện áp = Enabled (Pin 5 = VSS)

7.RƠ LE

Relay bao gồm cuộn hút và các tiếp điểm. Cuộn hút là một cuộn dây hoạt động

như nam châm điện. Khi relay được kích hoạt, nghĩa là có dòng điện chạy qua

cuộn hút, nó sẽ khiến các tiếp điểm đóng lại (hoặc mở ra), cho phép (hoặc không

cho phép) một dòng điện khác chạy qua. Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

16

Page 17: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

8. Mạch khuyếch đại cơ bản

1. Mạch khuyếch đại

1.1. Khái niệm về mạch khuyếh đại

Mạch khuếch đại là một thiết bị hoặc linh kiện bất kỳ nào, sử dụng một lượng công suất rất nhỏ ở đầu vào để điều khiển một luồng công suất lớn ở đầu ra.

Có ba loại mạch khuyếch đại chính là :

Khuyếch đại về điện áp : Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có biên độ nhỏ vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu có biên độ lớn hơn nhiều lần.

Mạch khuyếch đại về dòng điện : Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần.

Mạch khuyếch đại công suất : Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có công suất yếu vào, đầu ra ta thu được tín hiệu có công suất mạnh hơn nhiều lần. Mạch khuyếch đại công suất là kết hợp của hai mạch khuyếch đại điện áp và dòng điện.

Mạch khuyếch đại có các đặc tính như độ lợi, dãi động ngỏ ra, băng thông và thời gian đáp ứng, thời gian trả về và sai số, tốc độ đáp ứng, tạp âm, hiệu suất, độ tuyến tính.

1.2. Các chế độ hoạt động của mạch khuyếch đại

Các chế độ hoạt động của mạch khuyếch đại phụ thuộc vào chế độ phân cực cho Transistor, tuỳ theo mục đích sử dụng mà mạch khuyếch đại được phân cực để KĐ ở chế độ A, chế độ B, chế độ AB hoặc chế độ C

a) Mạch khuyếch đại ở chế độ A

Các mạch khuếch đại Lớp A thường tuyến tính và ít phức tạp hơn các lớp khác, nhưng hiệu suất lại rất kém. Loại mạch khuếch đại này thường được sử dụng nhiều ở các tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ, hoặc các tầng công suất thấp như các tầng để nghe bằng tai nghe.

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

17

Page 18: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Mạch khuyếch đại chế độ A khuyếch đại cả hai bán chu kỳ tín hiệu ngõ vào

* Để Transistor hoạt động ở chế độ A, ta phải định thiên sao cho điện áp UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc.

b) Mạch khuyếch đại ở chế độ B

Trong các mạch khuếch đại Lớp B, sẽ có 2 linh kiện đầu ra (hoặc 2 bộ linh kiện), mỗi linh kiện sẽ lần lượt dẫn trong đúng 180 độ của tín hiệu vào (hay đúng nửa chu kỳ).

Mạch khuyếch đại ở chế độ B chỉ khuyếch đại một bán chu kỳ của tín hiệu ngõ vào

c) Mạch khuyếch đại kết hợp chế độ A và B

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

18

Page 19: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Lớp AB được phối hợp giữa 2 Lớp A và Lớp B, làm tăng cường độ tuyến tính của các tín hiệu nhỏ, sẽ có góc dẫn lớn hơn 180 độ tùy thuộc vào sự lưa chọn của nhà thiết kế.

Mạch khuyếch đại công suất Âmply có : Q1 khuyếch đại ở chế độ A, Q2 và Q3 khuyếch đại ở chế độ B, Q2 khuyếch đại cho bán chu kỳ dương, Q3 kuyếch đại

cho bán chu kỳ âm.

d) Mạch khuyếch đại ở chế độ C Là mạch khuyếch đại có điện áp UBE được phân cự ngược với mục đích chỉ lấy tín hiệu đầu ra là một phần đỉnh của tín hiệu đầu vào, mạch này thường sử dụng trong các mạch tách tín hiệu : Thí dụ mạch tách xung đồng bộ trong ti vi mầu.

Ứng dụng mạch khuyếch đại chế độ C trong mạch tách xung đồng bộ Ti vi mầu.

e) Mạch khuyếch đại ở chế độ D

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

19

Page 20: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Các mạch khuếch đại Lớp D, hay còn gọi là các mạch khuếch đại điều biến độ rộng xung, sử dụng kỹ thuật chuyển mạch để đạt được hiệu suất rất cao (hơn 90% ở các mạch khuếch đại hiện đại). Thường được dùng trong các mạch đóng ngắt hiện đại sử dụng kỹ thuật số, thí dụ như kỹ thuật điều biến sigma-delta, cho độ trung thực tối ưu.

PHẦN 2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

CỦA MẠCH.

1.Sơ đồ nguyên lý:

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

20

Page 21: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

2. Nguyên lý hoạt động

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

21

Page 22: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Khái niệm chung về rơle thời gian

Trong tự động điều khiển, bảo vệ thường gặp những trường hợp cần có một

khoảng thời gian giữa những thời điểm tác động của hai hay nhiều thiết bị hoặc

trong tự động hóa các quá trình sản xuất, nhiều khi phải tiến hành những thao tác

kế tiếp nhau cách nhau những khoảng thời gian xác định. Để tạo nên những

khoảng thời gian cần thiết đó người ta dùng rơle thờigian.Như vậy có thể định

nghĩa rơle thời gian là rơle có đặc tính : khi có tín hiệu vào rơle thì sau một thời

gian xác định, rơle mới phát ra tín hiệu ở đầu ra

Những yêu cầu chung đối với rơle thời gian bao gồm:

a)khả năng duy trì thời gian ổn định, chính xác tin cậy, không phụ thuộc vào dao

động của điện áp nguồn cung cấp, tần số, nhiệt độ và các điều kiện môi trường

b)công suất ngắt của hệ thống tiếp điểm đủ lớn

c)công suất tiêu thụ nhỏ

d)kết cấu , sử dụng đơn giản

Cấu trúc chung của rơle thời gian gồm các bộ phận chính sau:

-bộ phận động lực: có chức năng nhận tín hiệu vào là năng lượng điện biến đổi

thành năng lượng thích hợp cho bộ phận tạo thời gian hoạt động( bộ phận này có

thể là chỉnh lưu, biến áp…)

-bộ tạo thời gian : có chức năng kéo dài thời gian trễ của rơle. Bộ phận này làm

việc theo nhiều nguyên lý khác nhau như:điện tử,cơ khí , khí nén tthủy lực điện

từ…

-bộ phận đầu ra : rơle phát tín hiệu ra bằng sự thay đổi trạng thái đóng mở các

tiếp điểm

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

22

Page 23: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Loại rơle này có khoảng thời gian trễ dài có thể tời vài phút. Ưu điểm chính là

tuổi thọ ca, công suất điện tiêu thụ ít, nhưng đặc tính thời gian chịu ảnh hưởng

của dao động điện áp nguồn và nhiệt độ môi trường

Vì vậy để nâng cao độ chính xác của rơle , trong các rơle nên phải có thêm các

mạch phụ trợ khác như : mạch ổn định điện áp làm việc, mạch bù nhiệt ….rơle

này còn có tác dụng cách li về điện giữa mạch của rơle với mạch phía sau và

tăng dòng ra của rơle vì tiếp điểm của rơle điện từ cho phép đóng ngắt đến 5A

trong khi dòng cực phát của tran rất nhỏ cỡ vài phần trăm A

Do yêu cầu của đề tài là thiết kế mạch hoạt động thời gian hẹn giờ là

[30]giây , chúng em sử dụng IC 4541 ,transistor C945

Từ nguồn cung cấp là dòng xoay chiều khi cấp nguồn vào mạch tới bộ chỉnh lưu

thành dòng một chiều cấp nguồn sang mạch định thời gian IC 14541.

Biến trở 500k thay đổi giá trị biến thiên từ 0 tới 500k kết hợp với tụ tạo ra điện

áp định thời gian của mạch IC 4541

Với giá trị biến thiên của biến trở cấp vào IC định thời gian, làm thay đổi khoảng

thời gian định thời mà IC sẽ cung cấp cho mạch chấp hành là rơle đóng ngắt

Transistor có chức năng như một khóa điện tử chuyển mạch nhằm đóng ngắt rơle

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

23

Page 24: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

KẾT LUẬN

Trong quá trình thực hiện đồ án do cũng gặp nhiều khó khăn thực tế phát sinh

khi thiết kế chế tạo mạch nên mạch của chúng em đạt độ chính xác chưa cao

Sau một thời gian làm đồ án chúng em đã rút ra được rất nhiều kinh

nghiệm cho bản thân, đó cũng là nhờ vào sự chỉ dạy nhiệt tình của các thầy cô

và sự góp ý của các bạn.

Sau cùng một lần nữa chúng em xin chân thành bảy tỏ lòng biết ơn đối

với thầy Nguyễn Tuấn Anh và thầy cô trong khoa, các bạn đã giúp chúng em

hoàn thành đồ án này

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

24

Page 25: Do an Dieu Khien Role Thoi Gian Dong Ngat Mach Dien

Trường SPKT Hưng Yên ĐỒ ÁN MÔN HỌCKhoa:Điện-Điện Tử MẠCH VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN

Giáo Viên Hướng Đẫn Nguyễn Tuấn Anh

Nhóm Thực Hiện : Phạm Minh Tuân Lê Thanh Tuấn

Nguyễn Tất Việt

25