KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP - ĐỒ ÁN CÁ NHÂN - BÁO CÁO - ĐỒ ÁN NHÓM V.V

TRƯỜNG CAO ĐẲNG FPT POLYTECHNIC

Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển & Tự Động Hóa

ASSIGNMENT
Mơn Học: Điện tử an toàn
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Đăng Nhật Minh
Lớp : AE19301
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Hữu Thiện
Nguyễn Văn Hùng
Ngô Minh Mẫn


Đà Nẵng, ngày 04 tháng 12 năm 2023

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................

.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
LỜI MỞ ĐẦU
Trong thực tế cuộc sống, trong kỹ thuật cơng nghệ… nguồn điện có vai trị rất quan
trọng. Và đặc biệt để nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị thì nguồn điện phải có tính ổn
định cao. Trước tầm quan trọng như vật, Assignment yêu cầ sinh viên tiến hành tìm hiểu,


thiết kế bộ nguồn cung cấp cho các mạch dùng vi xử lý, các IC họ TTL từ lưới điện
220VAC/50Hz.
Qua thời gian học tập và nghiên cứu cùng sự hỗ trợ của thầy Nguyễn Đăng Nhật Minh,
nhóm em đã hiểu rõ về chức năng và cách sử dụng các linh kiện điện tử. Qua đó đã thiết
kế được mạch biến đổi điện áp 220VAC thành 12VDC/5VDC. Dù còn nhiều sai sót trong
q trình thực hiện, qua đó nhóm em đã rút ra kinh nghiệm và sẽ cố gắng hoàn thiện hơn
trong tương lai. Em cảm ơn thầy đã hỗ trợ nhiệt tình trong thời gian học tập mơn điện tử
an toàn.

MỤC LỤC


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI NGUỒN.................................................1
1.1. ACCU...................................................................................................................... 1
1.1.1. Đặc điểm của Accu............................................................................................1
1.2. BỘ NGUỒN TỔ ONG...........................................................................................2

1.3. PIN..........................................................................................................................2
1.4. NGUỒN CẤP CHO MẠCH NGUỒN VI XỬ LÝ, CÁC HỌ IC HỌ TTL.......3
1.4.1. Họ IC.................................................................................................................3
1.4.2. Họ TTL..............................................................................................................3
1.4.3. Nguồn cấp cho mạch dùng vi xử lý, các họ IC họ TTL.....................................3
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ........................................................................4
2.1. SƠ ĐỒ KHỐI.........................................................................................................4
2.1.1. Khối biến áp......................................................................................................4
2.1.2. Mạch chỉnh lưu..................................................................................................4
2.1.3. Tụ lọc.................................................................................................................5
2.1.4. Mạch ổn áp........................................................................................................5
2.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ............................................................................................6
2.3. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.....................................................................................6
2.3.1. Chọn linh kiện...................................................................................................6
2.3.2. Nguyên lý hoạt động của sơ đồ nguyên lý.........................................................6
CHƯƠNG 3: THI CƠNG SẢN PHẨM..........................................................................7
3.1. TÍNH CHỌN..........................................................................................................7
3.1.1. Tụ 10F 50V.....................................................................................................7
3.1.2. Tụ 1000F 35V.................................................................................................8
3.1.3. Diode Cầu..........................................................................................................9
3.1.4. Đèn LED.......................................................................................................... 10
3.2. THI CÔNG SẢN PHẨM.....................................................................................11
3.2.1. In mạch PCB lên board đồng...........................................................................11
3.2.2. Hàn các linh kiện vào mạch.............................................................................11
3.2.3. Mạch hoàn chỉnh.............................................................................................12
3.3. VẬN HÀNH TEST MẠCH.................................................................................12


3.4. NHẬN XÉT..........................................................................................................13
3.4.1. Ưu điểm...........................................................................................................13

3.4.2. Nhược điểm và cải tiến....................................................................................13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI NGUỒN
1.1. ACCU


1.1.1. Đặc điểm của Accu
Accu (Ắc quy)....
Các thông số kỹ thuật cơ bản trong bình accu gồm:
-

-

Điện áp accu (đo bằng đơn vị V): Là hiệu điện thế chênh lệch giữa 2 đầu cực
dương và cực âm của bình accu.
Dung lượng accu (do bằng đơn vị Ah): Là tích giữa dịng điện phóng và thời gian
phóng điện của accu.
Ngồi ra, tuỳ vào mục đích sử dụng mà người dùng có thể quan tâm thêm tới các
thơng số khác như dịng khởi động nguội CCA, dịng khởi động nóng HCA, dung
lượng RC,….
Nhờ đặc tính có thể xạc lại để tái sử dụng nhiều lần trước khi thay thế nên so với
pin (khơng thể xạc lại) thì accu được đánh giá cao về khả năng tiết kiệm chi phí và
giảm thiểu tác động tới môi trường. Theo thời gian, accu ngày càng được cải tiến
về chất lượng, công nghệ, được đa dạng hố về thơng số kỹ thuật để đáng ứng các
u cầu sử dụng ngày càng phong phú của người dùng.

Hình 1.1. Hình ảnh Accu

1.2. BỘ NGUỒN TỔ ONG

-

-

Nguồn tổ ong là cách gọi khác của nguồn xung. Cái tên nguồn tổ ong bắt nguồn từ
hình dạng cái lỗ thơng hơi thốt nhiệt của bộ nguồn xung được đục lỗ lục giác
giống với cấu tạo tổ ong nên được gọi vậy cho thân thuộc dễ nhớ.
Trên thực tế nguồn tổ ong được hiểu đơn giản là bộ nguồn dùng để biến đổi dòng
điện xoay chiều (220V) sang dòng điện một chiều.

Hình 1.2. Nguồn tổ ong

1.3. PIN
-

-

Pin 9V là một trong các kích thước pin thơng dụng nhất. Chúng dự trữ nhiều loại
hydride niken-kim loại có thể sạc lại (NiMH) và pin 9V kiềm lithium sử dụng một
lần.
Pin 9V thường được tìm thấy trong báo động khói và báo động carbon monoxide,
micro, bộ đàm và radio…
Các sản phẩm chất lượng cao và các loại pin 9v bao gồm các pin được sản xuất
bởi các thương hiệu cao cấp Energizer, Duracell, Panasonic, Ansmann, GP,
Uitralife và Varta. Với nhiều lực chọn pin 9v, từ pin sạc 150mAh GP đến sử dụng
một lần GP 1200mAh có tuổi thọ cao.

Hình 1.3. Pin 9V

1.4. NGUỒN CẤP CHO MẠCH NGUỒN VI XỬ LÝ, CÁC HỌ IC HỌ TTL
1.4.1. Họ IC
-

IC nguồn là một IC quản lý điều khiển phân phối và cung cấp điện áp nguồn đến
các mạch và các IC khác.
IC nguồn dùng để chuyển đổi, điều chỉnh, ổn định dòng điện và điện áp đi qua nó.
IC nguồn có thể phân chia và nhân bản nhiều điện áp từ một nguồn điện có để tạo
ra bất kì điện áp đầu ra mình mong muốn.

1.4.2. Họ TTL
-

TTL là viết tắt của Transistor-Logic, là một tính hiệu nhị phân được tạo ra dưới sự
hỗ trợ của viết bật và tắt điện trở (Transistor).

1.4.3. Nguồn cấp cho mạch dùng vi xử lý, các họ IC họ TTL
-

Đối với các mạch dung vi xử lý, các IC TTL Ics địi hỏi phải có nguồn cung cấp
ổn định 5v (dao động từ 4.75V đến 5.25V) nếu điện áp khơng nằm trong dải đó mà
nằm xuống mức giới hạn thì Ics khơng hoạt động (Reset) cịn trên mức giới hạn thì
hỏng Ics.


CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. SƠ ĐỒ KHỐI

Hình 2.1 Sơ đồ khối bộ nguồn một chiều

2.1.1. Khối biến áp

Hình 2.1.1. biến áp 220V-15V



Cấp nguồn 220V xoay chiều vào, dòng điện được hạ áp xuống 15V xoay chiều.

2.1.2. Mạch chỉnh lưu

Hình 2.1.2. Diode cầu chỉnh lưu




Chuyển dòng điện xoay chiều 15V sang dòng điện một chiều 15V.

2.1.3. Tụ lọc

Hình 2.1.3. Tụ lọc



Điều chỉnh điện áp bên trong mạch được ổn định. Vì khi đi qua mỗi linh kiện
điện tử dịng điện sẽ bị nhiều khơng được ổn định.

2.1.4. Mạch ổn áp

Hình 2.1.4. IC ổn áp



ổn định điện áp, tức là dù cho đầu vào có thay đổi điện áp nhưng đầu ra vẫn giữ
được mức điện áp ổn định cung cấp cho tải.


2.2. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý bộ nguồn một chiều 12v

2.3. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.3.1. Chọn linh kiện








Bộ nguồn 220VAC
Máy biến áp
Diode chỉnh lưu
Tụ hóa 1000F
Tụ hóa 10F
IC ổn áp 7812
IC ổn áp 7805

2.3.2. Nguyên lý hoạt động của sơ đồ nguyên lý







Khi cấp nguồn điện xoay chiều 220V vào, nguồn điện 220v sẽ được hạ thế
chuyển xuống 5V, 12V.
Sau đó dịng điện AC đi qua diode chỉnh lưu thành DC.
Sau khi qua mạch chỉnh lưu ta thu được dịng điện một chiều, nhưng có điện áp
nhấp nhô, không ổn định nên không dùng được cho các mạch điện tử. Chúng ta
cần dùng các tụ lọc có trị số từ vài trăm F đến vài ngàn F vào sau diode
chỉnh lưu. Chúng ta sẽ nhận được điện áp đầu ra đã lọc tương đối phẳng. Nếu tụ
có điện dung càng lớn thì hồn tồn có thể điện áp ở đầu ra sẽ càng phẳng và ổn
định.
Sau đó chúng ta sẽ dùng một IC ổn áp họ LA78, vd: 7805, 7812,…Linh kiện
này có tác dụng ổn định điện áp, dù có thay đổi điện áp nhưng đầu ra vẫn giữ
được mức điện áp ổn định 5V hoặc 12V cung cấp cho tải.


CHƯƠNG 3: THI CƠNG SẢN PHẨM
3.1. TÍNH CHỌN
3.1.1. Tụ 10F 50V




Tụ hóa 10F 50V là tụ phân cực, có dung mơi là một lớp hóa chất. Tụ
hóa 10F 50V là tụ có hình trụ, trị số được ghi trực tiếp trên thân tụ.
Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, điện áp ghi trên tụ

chính là điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt qua giá trị này
thì lớp cách điện sẽ bị đánh thủng , trong thực tế ta phải lắp tụ có trị số
điện áp cao gấp khoảng 1,5 lần điện áp của mạch điện.
Thông số kỹ thuật:





Điện dung: 10F
Điện áp: 50V
Nhiệt độ hoạt động: - 55°C -- 125°C
Loại: Tụ phân cực

Hình 3.1.1 Tụ 10F 50V


3.1.2. Tụ 1000F 35V




Tụ hoá 1000F 35V là tụ phân cực, có dung mơi là một lớp hố chất. Tụ
hố 1000F 35V là tụ có hình trụ,trị số được ghi trực tiếp trên thân tụ.
Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp. Điện áp ghi trên tụ
chính là điện áp cực đại. Mà tụ có thể chịu được ,vượt qua giá trị này thì
lớp cách điện sẽ bị đánh thủng, trong thực tế ta phải lắp tụ có trị số điện
áp cao gấp khoảng 1,5 lần điện áp của mạch điện.
Thông số kỹ thuật :
 Điện dung : 1000F

 Điện áp: 35V
 Nhiệt độ hoạt động: -55°C -- 125°C
 Loại: Tụ phân cực

Hình 3.1.2 Tụ 1000F 35V


3.1.3. Diode Cầu






Diode cầu 2A 1000v 2w10 tròn là linh kiện quan trọng trong mạch điện,
nó có vai trị chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
Diode cầu tròn thường được sử dụng trong rất nhiều các loại mạch điện
tử: mạch nguồn, mạch tạo dao động, mạch công suất…phù hợp với rất
nhiều nhu cầu trong học tập, nghiên cứu, sữa chữa điện tử…
Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng mà chúng ta sẽ chọn cho mình một sản
phẩm sao cho phù hợp
Thông số kỹ thuật:
 Số lượng chân: 4 chân
 Loại chân: DIP
 Dòng điện tối đa: 2A
 Điện áp tối đa: 1000V

Hình ảnh 3.1.3 Diode Cầu

3.1.4. Đèn LED


Thông số kỹ thuật
 Điện áp hoạt động ở mức: 1.8V - 3V
 Dòng điện: 10mA – 20mA
 Loại Led LED đục, LED siêu sáng
 Màu LED: xanh lá, xanh lam, đỏ, vàng, trắng đục, trắng siêu sáng

Hình 3.1.4 Đèn LED


3.2. THI CÔNG SẢN PHẨM
3.2.1. In mạch PCB lên board đồng

Hình 3.2.1
3.2.2. Hàn các linh kiện vào mạch

Hình 3.2.2


3.2.3. Mạch hồn chỉnh

Hình 3.2.3

3.3. VẬN HÀNH TEST MẠCH

Hình 3.3.1

Hình 3.3.2

Hình 3.3.3

3.4. NHẬN XÉT
3.4.1. Ưu điểm



Nhóm em đã vận dụng tốt kiến thức để hoàn thành được mạch chỉnh lưu.
Mạch sử dụng tốt, cho dòng điện ra ổn định.

3.4.2. Nhược điểm và cải tiến




Dòng điện ra chỉ dùng được với đèn led. Trong tương lai sẽ cải tiến hơn.