project môn học thiết kế và chế tạo mạch điều khiển 01 relay 12v không cách ly sử dụng transistor c1815

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

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA </b>

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Cán bộ hướng dẫn: TS. Lương Văn Sử Khoa Điện – Điện tử ThS. Đào Tô Hiệu Khoa Điện – Điện tử

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

<b>MỤC LỤC </b>

LỜI NÓI ĐẦU ... 6

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN ... 7

3.2. K t qu ế ả thực nghi m ệ ... 18

3.3. Các tham s chính ố ... 19

3.4. Nguyên lý điều khiển h ệ thống... 19

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRI N CỂ ỦA ĐỀ TÀI ... 20

DANH M C THAM KHỤ ẢO ... 21

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

Hình 1.6. Cấu tạo của Diode ... 9

Hình 1.7. Nguyên lý hoạt động của Diode ... 10

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

LỜI NÓI ĐẦU

Với xu hướng phát triển của các thiết bị điện – điện tử gắn liền với cuộc sống, việc khắc phục những vấn đề liên quan đến công suất và cần sự ổn định cao và đòi hỏi sự an tồn trong q trình thực hiện và relay được sinh ra để khắc phục những vấn đề đó. Tại sao nó hữu ích? Như tên cho thấy, nhiều cảm biến là những thiết bị điện tử cực kỳ nhạy cảm và chỉ tạo ra dòng điện nhỏ. Nhưng thường thì chúng ta cần chúng để điều khiển những bộ máy lớn hơn sử dụng dòng điện lớn hơn. Relay thu hẹp khoảng cách, tạo điều kiện cho dòng điện nhỏ kích hoạt dịng điện lớn hơn. Điều đó có nghĩa là relay cóthể hoạt động như công tắc (bật và tắt) hoặc là bộ khuếch đại (chuyển đổi dòng điện nhỏ thành dòng lớn hơn).

Với mục tiêu nhằm nhằm tiềm hiểu về nguyên lí hoạt động của relay cũng như bước đầu làm quen với ngành Điện tử - Viễn thông đang theo học, chúng em đã tim tịi thơng tin liên quan để từ đó, thiết kế ra một mạch điện đơn giản: mạch kích relay sử dụng transitor để điều khiển đền led sử dụng dịng điện nhỏ.

Vì kiến thức còn hạn chế và kỹ năng chưa tốt, em mong thầy có những ý kiến đánh giá, nhận xét cũng như phê bình để chúng em được trau dồi nhiều kinh nghiệm trong quá trình học tập sau này hơn.

Em xin chân thành cảm ơn! Lê Thị Hoàng Bắc Nguyễn Hữu Đại Anh

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

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN

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

<small>Hình 1.2. Nguyên lý hoạt động của Relay</small>^[2]

Nguyên lý hoạt động của relay có thể được diễn giải đơn giản như sau: Khi dịng điện có cơng suất nhỏ chạy qua mạch điện thứ nhất sẽ kích hoạt nam châm điện, tạo ra trường trường, tín hiệu. Từ trường này sẽ hút 1 tiếp điểm để kích hoạt hoạt mạch điện thứ 2, cho phép kết nối thiết bị sự dụng có cường độ lớn hơn rất nhiều.

<b>1.2.2. Transitor C1815 </b>

<small>Hình 1.3. Transitor C1815[3]</small>

Transistor C1815 là một bóng bán dẫn được sử dụng rộng rãi, nó được sử dụng trong các dự án thương mại và giáo dục.

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

<small>Hình 1.4. Chân cực của Transitor C1815[4]</small>

Transitor C1815 hoạt động và chịu sử ảnh hưởng của dòng điện vào từ chân B. Khi dịng điện vào chân B thì lớp bán dễ sẽ được mở và dòng CE sẽ chạy qua IC của led, đèn được bật sáng. Cịn nếu chân B khơng có dịng điện chạy qua thì lớp bán dẫn sẽ khơng thể mở được và dịng CE cũng khơng chạy qua, đèn sẽ không sáng.

Transitor C1815 được sử dụng trong mạch dùng để điều khiển con relay cần một dòng điện khoảng 50 đến 70mA nên vi điều khiển sẽ không thể nào điểu khiển bật tắt được con Relay (dòng của vi điều khiển khoảng 20mA). Nên con c1815 sẽ có cơng dụng là đệm dịng cho con điều khiển (có nghĩa là khếch đại vi dịng ấy từ 20mA có thể lên hàng trăm mA) lúc này có thể dễ dàng điều khiển con relay.

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

Có 2 con điện trở được sử dụng:

1 điện trở để hạn dòng cho con LED nguồn (2.2k). 1 con trở để hạn dòng để điều khiển con C1815 (1k).

<b>1.2.4. Diode</b>

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

Diode thường được chế tạo bởi hợp chất giữa Silic, Photpho và Bori. 3 nguyên tố này được pha tạp với nhau tạo ra hai lớp bán dẫn loại P và loại N được tiếp xúc với nhau. Một cực của Diode đấu với lớp P được gọi là Anot (A), cực còn lại đấu với lớp N được gọi là Katot (K). Đặc tính cơ bản nhất của một Diode đó là chỉ cho phép dòng điện đi từ A sang K.<small>[10]</small>

Tiếp giáp P – N có đặc điểm: t i b m t ti p xúcạ ề ặ ế , các điệ ử dư thừn t a trong bán d n N khu ch tán sang vùng bán dẫ ế ẫn P để ấ l p vào các lỗ trống => t o thành ạmột l p ion trung hòa vớ ề điện => l p ion này t o thành miớ ạ ền cách điện giữa hai chất bán dẫn.<small>[11]</small>

<small>Hình 1.7. Nguyên lý hoạt động của Diode[7]</small>

Ở trạng thái bình thường diode sẽ có 1 miền cách điện để ngăn cản electron di chuyển qua. Khi sử dụng diode, chúng ta sẽ có 2 kiểu phân cực cho nó, đó là phân cực thuận và phân cực ngược.

Diode đóng vai trị vai trị là để chống dịng điện ngược từ con Relay làm

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>1.</b>2.5. Ưu điểm – Nhược điểm

Ưu điểm: Mạch nhỏ gọn, dễ dàng chế tạo, chí phí thấp. Nhược điểm: Các mấu nối cịn phải kẹp mới sử dụng.

Để có thể thiết kế được project chúng em đã vẽ ra sơ đồ khối của hệ thống

<small>Hình 2.1. Sơ đồ khối hệ thống</small>

<b>2.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống </b>

Nguyên lý hoạt động của hệ thống như sau: Mạch kích Relay 12V này có thể

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

cơ cần sử dụng dòng điện lớn hơn nhiều lần. Ở đây chúng em đã cấp vào mạch một nguồn điện là 12V sau khi dòng điện đi qua mạch kích Relay thì đã khếch đại lên một dịng điện đủ để hoạt động được một động cơ máy khoan. Trong mạch kích chúng em đã sử dụng transitor C1815 và Relay 12V.

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

từ trường sẽ nhả 1 chân ra và đầu ra của Relay không có điện để hoạt động máy khoan. Diode được sử dụng để tránh dòng ngược sinh ra từ cuộn cảm của con Relay làm hỏng các linh kiện khác trong mạch.

<b>2.3. Tính tốn, lựa chọn tham số mạch và linh kiện </b>

- Nguồn điện : 12V (đề bài yêu cầu)

- Led và điện trở: Led: 3V =>Điện trở R1 = 1k - Relay 12V (đề bài yêu cầu)

R_B⁽²⁾I_B là dòng chạy qua cực B của transitor

(1)(2) → ^I^C

I_B^{< 70 ↔}40 10. <small>−3</small>

<70 → R_B<19950 Ta chọn R_B= 1k

<b>2.4 Kết luận </b>

Dưới đây là mạch cứng

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

+ Trường hợp chưa kích Relay:

Khi chưa có nguồn điện chạy qua Relay chưa hoạt động:

<small>Hình 2.4. Mạch chưa hoạt động</small>

+ Trường hợp đã kích Relay:

Khi có dịng điện đi qua đèn báo sáng đã có dịng điện đi qua và Relay hoạt động

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

<small>Hình 2.5. Mạch hoạt động</small>

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

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN

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

<small>Hình 3.4. Mạch hoạt động</small>

<b>3.3. Các tham số chính </b>

Nguồn cung cấp vào mạch: 12VDC. Nguồn cấp vào chân Relay: 5VDC.

<b>3.4. Nguyên lý điều khiển hệ thống </b>

Quy trình vận hành thiết bị: sử dụng hiệu điện thế VDC nối vào 12 chân VCC+ và chân GND. Khi có dịng điện cấp vào 2 chân sẽ kích hoạt chân hoạt động của Relay kiến Relay hoạt động và đèn sáng.

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

<b>KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI </b>

Về kiến thức:

Trong qua trình nghiện cứu chúng em đã hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của 1 số các linh kiện, biết sử dụng các phần mềm vẽ mạch và biết quy trình để tạo 1 một mạch điện.

Về thực nghiệm:

Chế tạo thành cơng thiết bị kích Relay 12V để có thể sử dụng các motor cần có dịng điện lớn sử dụng transitor C1815, ứng dụng được nhiều trong điện tử như bộ khếch đại…

Hướng phát triển:

Tự động khởi động khi nhận tín hiệu từ Input.

Ngắt khi mạch khơng cịn phát hiện tín hiệu từ đầu Output.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<b>DANH MỤC THAM KHẢO </b>

<small>[1]</small> Relay 12V10A 5 Chân SRD-12VDC-SL-C – Linh Kiện Giá Gốc (banlinhkien.shop) (Truy cập cuối ngày tháng 18 11năm 2022).

<small>[2]</small> (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>[3]</small> Transistor C1815 TO-92 50V 0.15A NPN (mualinhkien.vn) (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>[4]</small> (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>[5]</small> (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>[6]</small> -nguyen- -hoat-va lydong/#Cau_tao_cua_Diode (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>[7]</small> -nguyen- -hoat-va lydong/#Cau_tao_cua_Diode (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>[8]</small> la- -gi- -cach- -dung-va su roqua (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>-le-hieu-[9]</small> -ung-dung-cua-lydien-tro/ (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>[10]</small> -nophan-1 (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

<small>[11]</small> (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022).

</div>