Đồ án Thiết kế mạch tạo xung PWM để điều khiển động cơ

Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp đất nước đặc biệt là sự phát
triển của Công nghệ điện tử - tin học. Có thể coi là một cuộc cách mạng công

nghệ trên toàn thế giới. Ở nước ta, ngành kĩ thuật điện tử tuy còn rất non trẻ
nhưng cũng đã góp phần tích cực vào sản xuất và đời sống.
Trong các ngành công nghiêp, công tác điều khiển vận hành các thiết bị
theo một quy trình nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, nâng cao chất lượng sản
phẩm đồng thời tiết kiệm chi phí sản xuất giữ một vị trí quan trọng.
Với ưu điểm là điều khiển tốc độ động cơ dễ dàng, độ ổn định tốc độ cao
nên động cơ một chiều đã được sử dụng khá phổ biến như: truyền động cho một
số máy như máy nghiền, máy nâng, vận chuyển, điều khiển băng tải, điều khiển
các robot…
Để điều khiển tốc độ của động cơ một chiều thì có rất nhiều phương pháp,
trong đồ án của mình chúng em xin trình bày điều khiển động cơ bằng phương
pháp điều chỉnh độ rộng xung PWM. Trong đồ án của mình chúng em sử dụng
NE555 để tạo xung điều khiển động cơ một chiều DC dùng rơle đảo chiều động
cơ.
Sau thời gian tìm hiểu và nghiên cứu nhóm sinh viên chúng em đã hoàn thành
tốt và đầy đủ các yêu cầu của đồ án môn học TĐĐ và ĐTCS. Chúng em chân
thành cảm ơn sự đóng góp chỉ bảo tận tình của thầy Ths. Bùi Văn Dân là thầy
trực tiếp hướng dẫn chúng em trong quà trình thực hiện đề tài, xin cảm ơn các
thầy cô giáo và các bạn bè đồng nghiệp trong khoa Điện-Điện Tử.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hưng Yên, ngày Tháng 6 năm 2012
2
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Nhóm sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Hòa
Nguyễn Thị Thanh Huyền

3
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
4
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình vẽ Tên hình vẽ Trang
2.1.1.1 Sơ đồ máy điện 11
2.1.1.2 Mạch từ máy điện 11
2.1.1.3 Cuộc dây kích từ 12
2.1.1.4 Cấu tạo cổ góp 12
2.1.1.5 Cấu tạo chổi than 12
2.1.2.1 Nguyên lý làm việc của động cơ điện 15
2.1.3.1 Quạt tản nhiệt 16
2.1.3.2 Rô bốt công nghiệp 16
2.1.3.3 Mô hình máy nghiền đá 17
2.1.3.4 Máy xúc 17
2.1.3.5 Ô tô điện 18
2.1.3.6 Xe đạp điện 18
2.1.3.7 Động cơ máy bay 19
2.1.3.8 Máy phát điện 19
2.2.1.1 Ký hiệu điện trở 20
2.2.1.2 Hình dạng điện trở thực tế 20
2.2.2.1 Ký hiệu tụ điện 21
2.2.2.2 Cấu tạo tụ điện 22

2.2.2.3 Hình dạng thực tế của tụ điện 22
2.2.3.1 Ký hiệu đi ốt 23
2.2.3.2 Hình dạng đi ốt thực tế 24
2.2.4.1 Ký hiệu transistor 25
2.2.4.2 Hình dạng thực tế của Transistor 26
2.2.5.1 Ký hiệu MOSFET 27
2.2.5.2 Cấu tạo MOSFET 28
2.2.5.3 Hình dạng thực tế của MOSFET 30
2.2.6.1 Ký hiệu Rơ le 31
2.2.6.2 Hình dạng rơ le thực tế 32
2.2.7.1 Sơ đồ cấu tạo NE555 34
2.2.7.2 Hình dạng thực tế 35
2.2.8.1 Sơ đồ IC 74LS02 35
2.2.8.2 Bảng trạng thái logic IC 74LS02 36
2.2.9.1 Sơ đồ IC 74LS04 36
2.2.9.2 Bảng trạng thái logic IC 74LS04 37
2.2.10.1 Ký hiệu OPTO 37
5
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
2.2.10.2 Hình dạng thực tế OPTO 38
3.1.1 Mô hình 39
3.1.2 Mặt trên của mô hình 40
3.2.1 Sơ đồ khối 42
3.2.3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch I 44
3.2.3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch II 45
3.2.3.3 Sơ đồ khối mạch I 46
3.2.3.4 Sơ đồ khối mạch II 46
3.2.4.1 Sơ đồ mạch chỉnh lưu 47

3.2.4.2 Sơ đồ mạch họ 78xx 51
3.2.4.4 Sơ đồ nguyên lý mạch NE555 52
3.2.4.5 Mạch nguyên lý nút nhấn RS 54
3.2.4.6 Sơ đồ nguyên lý mạch cầu H 57
3.2.4.7 Mạch công suất 58
3.2.4.8 Xung ra của NE555 58
6
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề :
Hiện nay sự tiến bộ khoa học kĩ thuật trên thế giới diễn ra nhanh chóng, với
sự ra đời của hàng loạt những sản phẩm mới ứng dụng những tiến bộ ở những
nước phát triển. Đặc biệt trong những năm gần đây kĩ thuật điều khiển phát
triển mạnh mẽ, có nhiều công nghệ điều khiển mới được ra đời để thay thế cho
những công nghệ đã lỗi thời.
Để bắt kịp với tiến bộ khoa học kĩ thuật trên thế giới cũng như đáp ứng yêu
cầu Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì ngành công nghiệp Việt Nam
đã và đang thay đổi nhanh chóng, công nghệ và thiết bị hiện đại dần dần được
thay thế các công nghệ lạc hậu. Trong các xưởng, nhà máy cũng đã áp dụng
các thành tựu khoa học trong và ngoài nước để giảm sức người và tăng lợi
nhuận.
Trong khi đó những động cơ được sử dụng trong nhà máy và đời sống sinh
hoạt ngày càng rộng rãi. Nhận thấy việc điều khiển động cơ là rất cần thiết nên
nhóm em đã nhận đề tài này.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài :
Trên thực tế có nhiều phương pháp điều khiển động cơ, trong đề tài này em
xin trình bày phương pháp điều khiển tốc động cơ DC bằng xung PWM.
Mục đích: Thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển động cơ DC theo phương

pháp xung PWM, có đảo chiều quay.
Yêu cầu: Thiết kế mạch tạo xung PWM để điều khiển động cơ :
- Dễ điều khiển, làm việc tin cậy.
- Các thiết bị phải có độ bền cao và tuổi thọ vận hành lớn .
- Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị
- Động cơ chạy đúng yêu cầu.
7
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
- Vốn đầu tư phù hợp.
1.2.1 Yêu cầu công nghệ và giới hạn của đề tài :
+ Đóng mở nguồn bằng công tắc nguồn ON/OFF.
+ Ấn nút START thì khối tạo xung hoạt động, ấn nút STOP thì dừng lại, điều
khiển tốc độ bằng biến trở.
+ Ấn nút THUẬN thì đông cơ quay thuận, ấn nút NGHỊCH thì động cơ quay
nghịch, điều kiện trước khi ấn nút THUẬN – NGHỊCH là động cơ phải dừng
lại.
1.2.2 Cấu trúc tổng quan đề tài :
Sau quá trình học tập rèn luyện và nghiên cứu tại trường chúng em đã tích luỹ
được nhiều vốn kiến thức quý báu. Cùng với sụ hướng dẫn tận tình của thầy
giáo, cô giáo trong khoa và các bạn bè đồng đến nay chúng em đã hoàn thành
đề tài này với nội dung sau:
Chương 1: MỞ ĐẦU:
Trong chương này nhóm đã phân tích và nêu lên lý do lực chọn đề tài, các mục
tiêu nghiên cứu và phạm vi thực hiện đề tài
Chương 2: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN:
Trong chương này nhòm tác giả đã trình bày một cách khái quát các kiến thức
liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài, các nghiên cứu trong và ngoài
nước, kiến thức lý thuyết cơ bản về động cơ DC.

Chương 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
Chương này trình bày một các cụ thể cách thiết kế tính toán thi công mô hình
điều khiển. Tính toán thiết kế phần cơ khung mô hình, Tính toán thiết kế khối
nguồn cung cấp, Tính toán thiết kế khối tạo xung PWM, Tính toán thiết kế khối
cảm biến.
Chương 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN
Nội dung trong chương này trình bày về những gì đã đạt được.
8
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Trình bày các kết quả đạt được và những kiến nghị hướng phát triển tiếp theo
của đề tài
9
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
CHƯƠNG II : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
2.1 Động cơ một chiều :
2.1.1 Cấu tạo :
+ Động cơ điện một chiều có thể phân thành hai phần chính: phần tĩnh và phần
động[1].
+ Sau đây là một số hình ảnh về động cơ điện một chiều :
- Sơ đồ của một máy điện một chiều với bộ kích từ song song :
Hình 2.1.1.1 : Sơ đồ máy điện
- Mạch từ của một máy điện hai cực :
Hình 2.1.1.2 : Mạch từ của máy điện
- Cuộn dây kích từ trên một cuộn từ:
10

GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Hình 2.1.1.3 : Cuộn dây kích từ
- Cấu tạo cổ góp :
Hình 2.1.1.4 : Cấu tạo cổ góp
- Cấu tạo chổi than:
Hình 2.1.1.5 : Cấu tạo chổi than
a. Phần tĩnh hay stato : Đây là phần đứng yên của máy, bao gồm các bộ phận
chính sau :
11
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
+ Cực từ chính :
- Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây
quấn kích từ lồng ngoài lõi sắt cực từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những lá
thép kĩ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại và tán chặt.
Trong động cơ điện nhỏ có thể dùng thép khối . Cực từ được gắn chặt vào
vỏ máy nhờ các bu lông.
- Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗi cuộn
dây đều được bọc cách điện kĩ thành một khối tẩm sơn cách điện trước khi
đặt trên các cực từ. Các cuộn dây kích từ được đặt trên các cực từ này
được nối tiếp với nhau.[1]
+ Cực từ phụ :
- Cực từ phụ được đặt trên các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều.
Lõi thép của cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ
phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống như dây quấn cực từ chính. Cực từ
phụ được gắn với vỏ máy nhờ những bulong.[1]
+ Gông từ :

- Gông từ dùng làm mạch nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy .Trong
động cơ nhỏ và vừa thông thường dùng thép dày uốn và hàn lại. Trong
máy điện lớn thường dùng thép đúc. Có khi trong động cơ điện nhỏ dùng
gang làm vỏ máy.[1]
+ Các bộ phận khác :
- Nắp máy : để bảo vệ máy khỏi những vật ngoài rơi vào làm hỏng dây quấn
và an toàn cho người chạm vào điện. Trong máy điện nhỏ và vừa lắp máy
còn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi. Trong trường hợp này nắp máy thường
làm bằng gang.
- Cơ cấu chổi than: để đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài. Cơ cấu chổi
than bao gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than nhờ một lò xo tì chạy
lên cổ góp. Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện với
giá. Giá chổi than có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng
chỗ. Sau khi điều chỉnh xong thì dùng vít cố định lại.[1]
b. Phần quay hay roto :
+ Lõi sắt phần ứng :
- Dùng để dẫn từ. Thường dùng những tấm thép kĩ thuật điện dày 0,5mm
phủ cách điện mỏng ở hai mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn hao do dòng điện
xoáy gây nên. Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi ép lại thì đặt
dây quấn vào.[1]
- Trong những động cơ trung bình trở lên người ta còn dập những lỗ thông
gió để khi ép lại thành lõi sắt có thể tạo được những lỗ thông gió dọc trục.
[1]
12
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
- Trong những động cơ điện lớn hơn thì lõi sắt thường chia thành những
đoạn nhỏ, giữa đoạn ấy có để một khe hở gọi là khe hở thông gió. Khi
máy làm việc gió thổi qua các khe hở làm nguội dây quấn và lõi sắt.[1]

- Trong động cơ điện một chiều nhỏ, lõi sắt phần ứng được ép trực tiếp vào
trục.Trong động cơ điện lớn, giữa trục và lõi sắt có đặt giá roto. Dùng giá
roto có thể tiết kiệm thép kĩ thuật điện và giảm nhẹ trọng lượng roto.[1]
+ Dây quấn phần ứng :
- Dây quấn phần ứng là phần sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy
qua. Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện.
Trong máy điện nhỏ có công suất tới vài KW thường dùng dây có tiết diện
tròn. Trong máy điện vừa và lớn thường dùng dây tiết diện chữ nhật, dây
quấn được cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép.[1]
- Để tránh khi quay bị văng ra do lực li tâm, ở miệng rãnh có dung nêm để
đè chặt hoặt đai chặt dây quấn. Nên làm bằng tre gỗ hay bằng bakelit.[1]
+ Cổ góp :
- Dùng để chiều dòng điện xoay chiều thành một chiều . Cổ góp gồm nhiều
phiến đồng có được mạ cách điện với nhau bằng lỗ mica dài từ 0,4 đến
1,2mm và hợp thành một hình trụ tròn. Hai đầu trụ tròn dùng hai hình ốp
hình chữ V ép chặt lại. Giữa vành ốp trụ tròn cũng cách điện bằng mica.
Đuôi vành góp có cao lên một ít để hàn các đầu dây của các phần tử dây
quấn và các phiến góp được dễ dàng.[1]
+ Các bộ phận khác :
- Cánh quạt: dùng để quạt gió làm nguội máy. Máy điện một chiều thường
chế tạo theo kiểu bảo vệ, ở hai đầu nắp máy có lỗ thông gió. Cánh quạt
nắp trên trục máy khi động cơ quay cánh quạt hút gió từ ngoài vào động
cơ, gió đi qua vành góp, cực từ lõi sắt và dây quấn rồi qua quạt gió ra
ngoài làm nguội máy.[1]
- Trục máy: Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt và ổ bi. Trục
máy thường làm bằng thép cacbon tốt.[1]
2.1.2 Nguyên lý làm việc :
+ Trên hình khi cho điện áp một chiều U vào hai chổi điện A và B, trong dây
cuốn phần ứng có dòng điện. Các thanh dẫn ab và cd mang dòng điện nằm
trong từ trường sẽ chịu tác dụng tương hỗ lên nhau tạo nên mômen tác dụng

lên rôto, làm rôto quay[1].
13
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
+ Chiều lực tác dụng được xác định theo quy tác bàn tay trái (hình 2.1.2.1a):
Hình 2.1.2.1: Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều
+ Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí thanh dẫn ab, cd đổi chỗ cho nhau
(hình2.1.2.1 b) nhờ có phiến góp đổi chiều dòng điện, nên dòng điện một
chiều biến đổi thành dòng điện xoay chiều đưa vào dây cuốn phần ứng, giữ
cho chiều lực tác dụng không đổi, do đó lực tác dụng lên roto cũng theo một
chiều xác định, đảm bảo động cơ có chiều quay không đổi[1].
2.1.3 Ứng dụng :
+ Máy điện một chiều vận hành ở chế độ động cơ được dùng trong ô tô điện,
tàu thủy, máy bay, động cơ chấp hành của dây truyền sản xuất… hoặc vận
hành ở chế độ máy phát để tạo điện áp một chiều cho thiết bị điện hóa, máy
hàn điện chất lượng cao…
+ Một số động cơ cỡ nhỏ được sử dụng trong đầu từ, đài, máy khoan tay…
+ Động cơ cỡ lớn sử dụng trong dây truyền sản xuất, máy cẩu, máy xúc, xe
tăng, máy bay, xe oto điện…
+ Sử dụng trong nhà máy phát điện…
+ Một số ứng dụng thực tế của động cơ DC:
- Một số động cơ cỡ nhỏ ứng dụng làm quạt tản nhiệt trong máy tính, oto…:
14
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Hình 2.1.3.1 :Quạt tản nhiệt
- Trong các rô bốt công nghệp : các cơ cấu nâng hạ như cánh tay…
15

GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Hình 2.1.3.2 : Rô bốt công nghiệp
- Cơ cấu nâng hạ của máy cẩu, máy xúc:
Hình 2.1.3.3 : Mô hình máy nghiền đá
Hình 2.1.3.4 : Máy xúc
- Động cơ điện của xe ô tô điện, xe đạp điện:
16
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Hình 2.1.3.5 : Ô tô điện
Hình 2.1.3.6 : Xe đạp điện
- Động cơ máy bay:
17
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Hình 2.1.3.7 : Động cơ máy bay
- Máy phát điện:
Hình 2.1.3.8 : Máy phát điện
-
-
18
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
2.2 Linh kiện :
2.2.1 Điện trở :

a. Khái niệm :
+ Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu có một vật dẫn
điện tốt thì điện trở nhỏ và ngược lại vật cách điện có điện trở cực lớn.[2]
+ Điện trở của dây dẫn là sự phụ thuộc vào chất liệu và tiết diện của dây dẫn
được tính theo công thức :
+ Trong đó: R là điện trở. Đơn vị là Ω.
Ρ là điện trở suất.
L là chiều dài dây dẫn.
S là tiết diện của dây dẫn.
b. Ký hiệu :
Hình 2.2.1.1 : Ký hiệu điện trở
c. Hình dạng thực tế :
Hình 2.2.1.2 : Hình dạng thực tế điện trở
d. Thông số kỹ thuật :
+ Đơn đo bằng : Ω, KΩ, MΩ. 1 MΩ = 10
3
KΩ = 10
6
Ω.
+ Cách đọc trị số điện trở :
Màu Trị số Sai số
Bạc 10%
Vàng 5%
Đen 0
Nâu 1 1%
Đỏ 2 2%
Cam 3
Vàng 4
Xanh 5 0.5%
Lục 6 0.25%

Tím 7 0.1%
19
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Xám 8
Trắng 9
2.2.2 Tụ điện :
a. Khái niệm :
+ Tụ điện là một linh kiện thụ động và được sử dụng rộng rãi trong các mạch
điện tử, được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu mạch truyền tín
hiệu, mạch dao động…[2]
+ Tụ điện là linh kiện dung để cản trở và phóng nạp khi cần thiết và được đặc
trưng bởi dung kháng phụ thuộc vào tần số điện áp.[2]
b. Ký hiệu :
Hình 2.2.2.1 : Ký hiệu tụ điện
c. Cấu tạo :
+ Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực song song, ở giữa có một lớp cách điện
gọi là điện môi như tụ hóa, tụ gốm, tụ giấy…
2.2.2.2 Cấu tạo tụ điện.
d. Phân loại : Có theo tính chất điện thì có hai loại tụ điện.
+ Tụ không phân cực là tụ có hai cực như nhau và giá trị thường nhỏ (pF).
20
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
+ Tụ phân cực là tụ có hai cực tính âm và dương không thể dũng lẫn lộn nhau
được. Có giá trị lớn hơn so với tụ không phân cực.
e. Hình dạng thực tế :
Hình 2.2.2.2 : Hình dạng thực tế tụ điện

2.2.3 Diode :
a. Khái niệm :
+ Điốt bán dẫn là các linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến, cho phép dòng
điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng các
tính chất của các chất bán dẫn.[2]
+ Có nhiều loại điốt bán dẫn, như điốt chỉnh lưu thông thường, điốt Zener,
LED. Chúng đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại P ghép
với một khối bán dẫn loại N.[2]
b. Ký hiệu :
21
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Hình 2.2.3.1 : Ký hiệu đi ốt
c. Cấu tạo :
+ Điốt bán dẫn : Cấu tạo bởi chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani có pha thêm một
số chất để tăng thêm electron tự do. Loại này dùng chủ yếu để chỉnh lưu
dòng điện hoặc trong mạch tách sóng.[2]
+ Điốt Schottky : Ở tần số thấp, điốt thông thường có thể dễ dàng khóa lại
(ngưng dẫn) khi chiều phân cực thay đổi từ thuận sang nghịch, nhưng khi tần
số tăng đến một ngưỡng nào đó, sự ngưng dẫn không thể đủ nhanh để ngăn
chặn dòng điện suốt một phần của bán kỳ ngược. Điốt Schottky khắc phục
được hiện tượng này.[2]
+ Điốt Zener, còn gọi là "điốt đánh thủng" hay "điốt ổn áp" : là loại điốt được
chế tạo tối ưu để hoạt động tốt trong miền đánh thủng. Khi sử dụng điốt này
mắc ngược chiều lại, nếu điện áp tại mạch lớn hơn điện áp định mức của điốt
thì điốt sẽ cho dòng điện đi qua (và ngắn mạch xuống đất bảo vệ mạch điện
cần ổn áp) và đến khi điện áp mạch mắc bằng điện áp định mức của điốt -
Đây là cốt lõi của mạch ổn áp.[2]
+ Điốt phát quang hay còn gọi là LED (Light Emitting Diode), là các điốt có

khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt
bán dẫn, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán
dẫn loại n.[2]
+ Điốt quang (photodiode) :là loại nhạy với ánh sáng, có thể biến đổi ánh sáng
vào thành đại lượng điện, thường sử dụng ở các máy ảnh (đo cường độ sáng),
sử dụng trong các mạch điều khiển (kết hợp một điốt phát quang và một điốt
quang thành một cặp), các modul đầu ra của các PLC [2]
22
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
+ Điốt biến dung (varicap) :Có tính chất đặc biệt, đó là khi phận cực nghịch,
điốt giống như một tụ điện, loại này được dùng nhiều cho máy thu hình, máy
thu sóng FM và nhiều thiết bị truyền thông khác.[2]
+ Điốt ổn định dòng điện : là loại điốt hoạt động ngược với Điốt Zener. Trong
mạch điện điốt này có tác dụng duy trì dòng điện không đổi.
+ Điốt step-recovery : Ở bán kỳ dương, điốt này dẫn điện như loại điốt Silic
thông thường, nhưng sang bán kỳ âm, dòng điện ngược có thể tồn tại một lúc
do có lưu trữ điện tích, sau đó dòng điện ngược đột ngột giảm xuống còn 0.
+ Điốt ngược : Là loại điốt có khả năng dẫn điện theo hai chiều, nhưng chiều
nghịch tốt hơn chiều thuận.[2]
+ Điốt xuyên hầm :Nếu tăng nồng độ tạp chất của điốt ngược, có thể làm cho
hiện tượng đảnh thủng xảy ra ở 0V, hơn nữa, nồng độ tạp chất sẽ làm biến
dạng đường cong thuận chiều, điốt đó gọi là điốt xuyên hầm.[2]
d. Hình dạng thực tế :
Hình 2.2.3.2 : Hình dạng thực tế điot
2.2.4 Transistor :
a. Khái niệm :
+ Transistor là một linh kiện bán dẫn thường được sử dụng như một thiết bị
khuếch đại hoặc một khóa điện tử. Tranzitor là khối đơn vị cơ bản xây dựng

nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại
23
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
khác. Vì đáp ứng nhanh và chính xác nên các tranzitor được sử dụng trong
nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp,
điều khiển tín hiệu, và tạo dao động.Tranzitor cũng thường được kết hợp
thành mạch tích hợp (IC),có thể tích hợp tới một tỷ tranzitor trên một diện
tích nhỏ.[2]
b. Ký hiệu :
Hình 2.2.4.1 : Ký hiệu transistor
c. Cấu tạo :
+ Cũng giống như điốt, transistor được tạo thành từ hai chất bán dẫn điện. Khi
ghép một bán dẫn điện âm nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta được một
PNP tranzito. Khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện
âm ta được một NPN tranzito.[5]
+ Mỗi tranzito đều có ba cực: + Cực gốc (base).
+ Cực góp (collector).
+ Cực phát (emitter).
d. Hình dạng thực tế :
24
GVHD : Bùi Văn Dân
Trường đại học SPKT Hưng Yên Đồ án môn học
Khoa Điện – Điện Tử ĐTCS - TĐĐ
Hình 2.2.4.2 : Hình dạng thực Transistor
2.2.5 Mosfet :
a. Khái niệm :
+ Mosfet là Transistor hiệu ứng trường ( Metal Oxide Semiconductor Field
Effect Transistor ) là một Transistor đặc biệt có cấu tạo và hoạt động khác

với Transistor thông thường mà ta đã biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động
dựa trên hiệu ứng từ trường để tạo ra dòng điện, là linh kiện có trở kháng đầu
25
GVHD : Bùi Văn Dân