Mạch nguồn 5V&12v

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (642.76 KB, 20 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊNKHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ</small></b>

<b>ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1</b>

<i><b>TÊN ĐỀ TÀI</b></i>

<i><b>THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH NGUỒN 5V&12V</b></i>

<b> Người hướng dẫn: TS. Đoàn Văn Điện</b>

<b> Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Huy & Đặng Văn Hùng Lớp: 112216.1</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, Ngày...Tháng....Năm 2022

Giảng viên hướng dẫn

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>Qua một thời gian thực hiện, đến nay đề tài: “Thiết kế và chế tạo mạchnguồn 5V&12V ” đã được hoàn thành. Trong thời gian thực hiện, em đã nhận</b>

được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu của các cá nhân, tập thể.

Em xin chân thành cảm ơn tới thầy TS. Đoàn Văn Điện đã hướng dẫn, giúp đỡ em tận tình trong quá trình thực hiện đồ án. Em xin cảm ơn các thầy, cô giáo, lãnh đạo Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đồ án.

Cuối cùng em xin được bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, đã động viên và giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành nội dung đồ án.

<i>Hưng Yên, ngày ... tháng ... năm 2022</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>KẾ HOẠCH THỰC HIỆN</b>

Sau khi nhận đề tài chúng em đã bắt tay ngay vào việc: Thời gian và công việc cụ thể như sau:

Tuần 1: Gặp thầy giáo hướng dẫn nhận đề tài.

Tuần 2: Tìm hiểu về đề tài, lĩnh vực ứng dụng, tìm các tài liệu liên quan đến đề tài. Tuần 3: Tìm và thiết kế sơ đồ ngun lý, tính tốn mạch và chọn linh kiện.

Tuần 4: Test thử trên bo mạch và hiệu chỉnh, xử lý sự cố.

Tuần 5: Thiết kế mạch in, lắp ráp sản phẩm, kiểm tra chạy thử sản phẩm. Tuần 6: Hoàn thành lý thuyết.

Thời gian đầu nhóm chúng em đã cố gắng gặp thầy liên tục 1 lần trên 1 tuần, qua những lần gặp như vậy chúng em đã được thầy “ Đồn Văn Điện ” hướng dẫn nhiệt tình, cụ thể phương hướng thực hiện tiếp theo và thầy chỉ rõ những chỗ cịn thiếu sót để chúng em khắc phục.

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>LỜI CẢM ƠN ...3KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ...4TÀI LIỆU THAM KHẢO</b>

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường cơng nghiệp hố và hiện đại hố đất nước. Ngành điện tử nói chung đã có những bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể. Để thúc đẩy nền kinh tế của đất nước ngày càng phát triển, giàu mạnh thì phải đào tạo cho thế hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo thì phải đưa ra các phương tiện dạy học hiện đại vào trong giảng đường, trường học có như vậy thì trình độ của con người ngày càng cao mới đáp ứng được nhu cầu của xã hội. Trường ĐHSPKT Hưng Yên là một trong số những trường đã rất trú trọng đến việc hiện đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạy cũng như giúp sinh viên có khả năng thực tế cao.

Để các sinh viên có tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế,

<b>chế tạo chúng em đã được giao cho thực hiện đồ án: “Thiết kế chế tạo mạchnguồn 5V&12V ” nhằm củng cố về mặt kiên thức trong quá trình thực tế. </b>

Sau khi nhận đề tài, nhờ sự giúp đỡ tận tình của giảng viên hướng dẫn cùng với sự lỗ lực cố gắng của cả nhóm, sự tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến nay đồ án của

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

chúng em về mặt cơ bản đã hồn thành. Trong q trình thực hiện dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ cịn hạn chế kinh nghiệm cịn ít nên khơng thể tránh khỏi sai sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các cơ giáo trong khoa để đồ án của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Đoàn Văn Điện đã giúp chúng em hoàn

Điện trở được cấu tạo từ những vật liệu có điển trở suất cao như làm bằng than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Điện trở sứ, điện trở nhiệt: Là cách gọi khác của các điện trở công suất, điện trở này có vỏ bọc sứ, khi hoạt động chúng tỏa nhiệt.

Điện trở dây cuốn: Loại điện trở này dùng dây điện trở quấn trên lõi than và có 1 lớp cách điện thường bằng sứ hoặc nhựa tổng hợp để tạo ra điện trở có giá trị nhỏ và chịu được công suất tiêu tán lớn. Thường được sử dụng trong các mạch cung cấp điện của các thiết bị điện.

Điện trở điều chỉnh: Hay còn gọi là biến trở, giá trị điện trở có thể thay đổi được tùy ý.

<b>1.2. Tụ điệna) Khái niệm</b>

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động có khả năng tích và giải phóng năng lượng dưới dạng điện trường.

Khái niệm và hình dạng:

Ký hiệu

Hình dạng

Hình 1.2: Ký hiệu và hình dạng của tụ điện

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.

Người ta thường dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hố chất làm chất điện mơi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như tụ giấy, tụ gốm, tụ hố.

Với những mạch điện khơng địi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sử dụng IC ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản.Các loại ổn áp thường được sử dụng là IC 78xx,79xx, với xx là điện áp cần ổn áp.

Việc dùng các loại IC ổn áp họ 78xx tương tự nhau.

Hình 1.3: Sơ đồ chân IC 78XX Sơ đồ chân của IC 78XX

 Chân số 1 là chân IN (hình vẽ trên)  Chân số 2 là chân GND (hình vẽ trên)  Chân số 3 là chân OUT (hình vẽ trên)

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Công suất tiêu tán nếu dùng tản nhiệt đủ lớn: 15W. Nếu vượt quá ngưỡng 4 ý trên 7805 sẽ bị cháy.

Thực tế ta nên chỉ dùng công suất tiêu tán =1/2 giá trị trên. Các giá trị cũng không nên dùng gần giá trị max của các thông số trên. Tốt nhất nên dùng ≤ 2/3 max. Hơn nữa các thống số trên áp dụng cho điều kiện chuẩn nhiệt độ 25 độ C.

Cấu tạo và hình dạng của họ IC 79XX

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

* Chức năng họ IC 79XX nói chung

Cấu tạo:

Bộ phận chính của máy biến áp là một khung sắt non (có pha silic) gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện lại với nhau để hạn chế dịng điện Fu-cơ (Foucalt). Hai đầu có hai cuộn dây. Cuộn thứ nhất có N1 vịng dây nối với nguồn phát điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn thứ 2 có N2 vịng dây nối với các thiết bị tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ cấp.

cuộn thứ cấp

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Nguyên lý của biến áp:

Một điện áp hàm sin sẽ tạo ra dòng điện hàm sin trong cuộn dây sơ cấp, dòng điện này sẽ tạo ra một từ trường biến đổi luân phiên theo quy luật hàm sin. Trong biến áp, từ trường biến thiên này được cảm ứng tới một cuộn dây thứ hai qua một lõi sắt từ. Điện áp hàm sin được tạo ra trong cuộn dây thứ hai bởi sự thay đổi của từ thông ΔΦ.

Tùy theo số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp mà quyết định biến áp là tăng áp hay hạ áp.

<b>1.6. Diode</b>

Diode là một loại linh kiện bán dẫn chỉ cho phép dịng điện đi qua nó theo một chiều mà khơng theo chiều ngược lại.

Cấu tạo:

Hình 1.6: Cấu tạo của diode

Diode được cấu tạo từ là một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N. Diode có hai cực là Anot (A) và Katot (K), nó chỉ cho dịng một chiều từ A sang K và nó được coi như van một chiều trong mạch điện và được ứng dụng rộng rãi trong các máy thu thanh thu hình, các mạch chỉnh lưu, ổn định điện áp.

Phân loại:

Có nhiều loại Diode, như Diode chỉnh lưu thông thường, Diode Zener, Diode phát quang (LED)…

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Khối nguồn <sup>Khối tụ lọc</sup> <sup>Khối ổn áp</sup> <small> CHƯƠNG II : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO</small>

Hình 2.1: Sơ đồ khối tồn mạch

<b>2.2. Khối nguồn</b>

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn

Điện áp đầu vào sau khi đi qua biến áp hạ áp xuống từ 220V AC-50Hz xuống còn 12V AC. Tiếp theo được đi qua cầu Diode để chuyển từ điện áp xoay chiều thành một chiều.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Hình 2.3: Dạng sóng điện áp trước và sau chỉnh lưu

Điện áp hiện tại là 12V DC Sau chỉnh lưu và ổn áp điện áp cịn nhấp nhơ ta cho qua tụ để san phẳng điện áp.

Hình 2.5: Sơ đồ khối tụ lọc

Sau chỉnh lưu và ổn áp điện áp còn nhấp nhô ta cho qua tụ để san phẳng điện áp. Tụ điện có điện dung càng lớn thì điện áp đầu ra càng phẳng. cùng với tụ phân cực ta dùng thêm tụ gốm để lọc nhiễu cao tần.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Hình 2.6: Sau khi có tụ lọc

Hình 2.7: IC ổn áp

Mạch ổn áp là mạch có chức năng tạo ra hay duy trì một điện áp ổn định dù cho đầu vào thay đổi ở một khoảng dài rộng nào đó.

Điện áp thu được ở chu kỳ +12V sẽ được đi qua IC 7805, 7812 để ổn định ra mức cố địện áp 5V, 12V.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Hình 2.7: Sơ đồ ngun lý tồn mạch

Ngun lý làm việc :

Điện áp đầu vào sau khi đi qua biến áp hạ áp xuống từ 220V AC-50Hz xuống còn 12V AC. Tiếp theo được đi qua cầu Diode để chuyển từ điện áp xoay chiều thành một chiều, sau chỉnh lưu và ổn áp điện áp cịn nhấp nhơ ta cho qua tụ để san phẳng điện áp. Tụ điện có điện dung càng lớn thì điện áp đầu ra càng phẳng. Cùng với tụ phân cực ta dùng thêm tụ gốm để lọc nhiễu cao tần. Điện áp thu được ở chu kỳ +12V sẽ được đi qua 2 IC là 7805 và 7812 để ổn định mức điện áp đầu ra luôn ở trong khoảng cố định, đèn led D1 và D2 dùng để báo hiệu đã có nguồn ra.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Hình 2.8: Sơ đồ boar mạch

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Hình 2.8: Sơ đồ bố trí linh kiện

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>CHƯƠNG III: KẾT LUẬN3.1. Kết quả</b>

Sau thời gian thực hiện đồ án môn học, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy

<b>TS. Đoàn Văn Điện chúng em đã hoàn thành đồ án theo quy định. Để thực hiện</b>

được yêu cầu của đề tài, chúng em đã không ngừng học hỏi, những vấn đề về các linh kiện điện tử và các vấn đề khác liên quan. Vì thế kiến thức về điện tử, kinh nghiệm thực tế về làm mạch đã có sự tiến bộ. Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn thầy!

- Vì sản phẩm làm ra chỉ mang tính nghiên cứu nên cịn mang tính cơ bản và chưa được sử dụng rộng rãi ngoài thực tế.

- Do thời gian và điều kiện của sinh viên nên sản phẩm chưa được hoàn hảo.

<b>3.3. Hướng phát triển đề tài</b>

Mạch hoạt động tốt nhưng cơng suất cịn nhỏ, chúng ta có thể tăng cơng suất của mạch lên cao hơn.

Trên đây là đồ án môn học của em sau một thời gian nguyên cứu tìm hiểu đã hồn thành. Vì kiến thức cịn hạn chế cùng với thời gian có hạn đồ án cịn nhiều thiếu sót và bất cập rất mong mọi ý kiến đóng góp để em có thể sửa đổi và được hồn thiện hơn.

<b>Em xin chân thành cảm ơn !</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i>[1]. Nguyễn Văn Đạm. Thiết kế các mạng và hệ thống điện. Nhà xuất bản khoa học</i>

kỹ thuật, 2004.

<i>[2]. Trần Bách. Lưới điện và hệ thống điện tập 1, 2, 3. Nhà xuất bản khoa học kỹ </i>

thuật, 2004

<i>[3]. Trần Bách. Ổn định trong hệ thống điện. Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2001[4]. Trần Bách. Tối ưu hóa các chế độ của hệ thống điện. Trường Đại học Bách </i>

Khoa Hà Nội, 1999

<i>[5]. Đào Quang Thạch, Phạm Văn Hòa. Phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2005</i>

<i>[6]. Nguyễn Lân Tráng. Quy hoạch và phát triển hệ thống điện. Nhà xuất bản khoa</i>

</div>