Thiết kế và chế tạo mạch xung áp một chiều

Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Đồ án môn học
Sinh viên thực hiện :

Lớp
Khoá học
Ngành đào tạo
Tên đề tài:

1. Trần Trờng Xuân
2. Trần Thị Yến

: ĐK6- TĐH ( 112081 )
: 2008-1012
: Tự động hóa

Thiết kế chế tạo mạch xung áp một chiều

Số liệu cho trớc:
- Các trang thiết bị đo, kiểm tra tại xởng thực tập, thí nghiệm điện
- Các tài liệu, giáo trình chuyên môn.
Nội dung cần hoàn thành:
1.
2.
3.

4.

Lập kế hoạch thực hiện
Phân tích một số sơ đồ mạch xung áp và các nguyên tắc điều khiển
Thiết kế, chế tạo mạch xung áp một chiều đảm bảo yêu cầu:
Cấp điện cho Động cơ DC có các thông số Uđm = 220VDC, I = 2,65A
Có đảo chiều quay động cơ.
Bảo vệ quá dòng điện, quá nhiệt độ cho phần tử công suất
Kiểm tra chạy thử sản phẩm.
Sản phẩm của đề tài đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật. Quyển thuyết minh và các
bản vẽ A0, Folie mô tả đầy đủ nội dung của đề tài.
5. Trình bày quyển thuyết minh theo yêu cầu: font times new roman; lề phải
2.5cm; lề trái 3cm; cách trên 2cm, cách dới 2cm; đề mục các chơng (phần) chữ viết
hoa cỡ 13, các đề mục chính chữ thờng in đậm, nội dung chính chữ 14. Cấu trúc
thuyết minh theo yêu cầu hiện hành của bộ môn.

Giáo viên hớng dẫn:
1. Nguyễn Đình Hùng

Ngày giao đề tài: 05-04-2010
Ngày hoàn thành:

NHN xét CA GIO VIÊN HNG DN

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:

Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt




.



.



.
.
.
Hng Yên, Ngy.tháng..nm 2010
Giáo Viên Hng Dn
Nguyn ình Hùng

Mục lục
Nội dung

Trang

A. cơ sở lý thuyết
Chng I : Giới thiệu chung về động cơ điện 1 chiều
Chng II: Vài nét tổng quan về máy điện 1 chiều
2. 1. Cấu tạo của máy điện một chiều.
2.2. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều.
2. 3. Phân loại các động cơ điện 1 chiều.
2. 4. Các đại lợng định mức.
2. 5. Đặc tính làm việc của động cơ điện kích từ độc lập
2.5.1. Đờng đặc tính cơ
Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

2.5.2. Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ kích từ độc lập
2.5.3.Các chế độ làm việc của động cơ
Chng III: Gii thiu v b bm xung ỏp 1 chiu
3.1 B bm xung ỏp mt chiu
3.2. Gii thiu chung
3.3. Nguyờn tc hot ng ca b bm xung ỏp mt chiu lm
vic ch gim ỏp
Chng IV: Gii thiu v cỏc linh kin c s dng trong mch

4.1. Gii thiu chung v cỏc linh kin
4.2. Chớp vi x lý 89C51
4.3. Mt s linh kin khác c s dng trong mch
4.4. Gii thiu v IGBT
Chng V: S nguyên lý v hot ng các khi trong mch
5.1. Khi ngun
5.2.

Khi to tin hiu iu khin(mch vi x lý)

5.3. Khi cách li, khuych i in áp
5.4. Khi công sut
B-TNH TON THIT K
C-M CODE CHNG tRình
D-KT LUN
TI LIU THAM KHO.

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Lời nói đầu

N

gày nay, Khoa học _ Kĩ thuật đóng một vai trò quan trọng và không thể
thiếu trong quá trình phát triển kinh tế quc dõn. Trong những thành tựu
khoa học kỹ thuật phục vụ công cuộc phát triển đất nớc thành công, phải
kể đến cả những đóng góp của ngành tự động hoá trong cả đời sống, cũng nh trong
sản xuất công nghiệp mà Điện tử công suất góp phần giải quyết những bài toán kĩ
thuật phức tạp trong lĩnh vực tự động hóa. Việc ứng dụng điện tử công suất vào
truyền động điện điều khiển tốc độ động cơ trong các xí nghiệp công nghiệp hiện
đại ngày càng nhiều và không thể thiếu. Một trong những ứng dụng của TCS
trong sản xuất công nghiệp là điều khiển tốc độ động cơ một chiều bằng bộ băm
xung một chiều có đảo chiều theo nguyên tắc đối xứng.
Trong quỏ trỡnh hc tp ti trng i hc s phm k thut Hng Yờn
nhng kin thc c bn v chuyờn ngnh ó c cỏc Thy,cụ trong khoa in t
nhit tỡnh ging dy. ng thi c s hng dn ca thy: Nguyn ình
Hùng chỳng em ó thit k xây dng lờn "mch xung áp một chiều iu
khin ng c,cú o chiu quay . Sau mt thi gian tp trung nghiờn cu, tỡm
tũi, hc hi, c bit di s ch bo, hng dn nhit tỡnh ca thy: Nguyn
ỡnh Hựng cựng cỏc thy cụ trong khoa ó giúp , to iu kin cho chúng
em hon thnh ỏn môn hc ny.
Chỳng em xin chân thnh cm n thy giáo: Nguyn ình Hùng, cùng các
thy, cô giáo đã giúp chúng em hon thnh án môn hc ny!
Nhóm sinh viên thc hin

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:

Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

A C SL THUYT
Chng I:GII THIU CHUNG VMY IN 1 CHIU
Trong nền sản xuất hiện đại, máy điện 1 chiều vẫn đợc coi là một loại máy
quan trọng, không thể thiếu. Nó có thể dùng làm động cơ điện, máy phát điện hay
dùng trong những điều kiện làm việc khác. Động cơ điện một chiều giữ một vị trí
nhất định nh trong công nghiệp giao thông vận tải, và ở các thiết bị cần điều khiển
tốc độ quay liên tục trong phạm vi rộng (nh trong máy cán thép, máy công cụ lớn,
đầu máy điện...). Một động cơ điện một chiều có giá thành đắt hơn các động cơ
không đồng bộ hay các động cơ xoay chiều khác do sử dụng nhiều kim loại màu
hơn, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp hơn ... nhng do những u điểm của nó mà
máy điện một chiều vẫn đóng vai trò không thể thiếu trong nền sản xuất hiện đại.
Ưu điểm của động cơ điện một chiều là có thể dùng làm động cơ điện hay
máy phát điện tuỳ theo những điều kiện làm việc khác nhau. Song u điểm lớn nhất
của động cơ điện một chiều là điều chỉnh tốc độ và khả năng quá tải. Nếu nh bản
thân động cơ không đồng bộ không thể đáp ứng đợc hoặc nếu đáp ứng đợc thì phải
chi phí các thiết bị biến đổi đi kèm (nh bộ biến tần....) rất đắt tiền thì động cơ điện
một chiều không những có thể điều chỉnh rộng và chính xác mà cấu trúc mạch lực,
mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lợng cao.
Động cơ điện một chiều có công suất nhỏ khoảng 75% ữ 85%, động cơ điện
có công suất trung bình và lớn khoảng 85% ữ 94%. Công suất lớn nhất của động cơ
điện một chiều vào khoảng 10000kw, điện áp vào khoảng vài trăm cho đến 1000V.

Hiện nay, hớng phát triển là cải tiến tính năng của vật liệu, nâng cao chỉ tiêu kinh tế
của động cơ và chế tạo những máy có công suất lớn hơn. Với trình độ hiểu biết còn
hạn chế, quyển đồ án môn học này chỉ đề cập tới vấn đề thiết kế bộ băm xung một
chiều để điều chỉnh tốc độ ( có đảo chiều quay ) .

CHNG II: VI NẫT TNG QUAN VMY IN MT CHIU
2.1.

Cấu tạo của máy điện một chiều.

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Kết cấu của máy điện một chiều có thể phân tích thành 2 phần chính là phần
tĩnh và phần quay.
a. Phần tĩnh (stato): Là bộ phận đứng yên của máy gồm các bộ phận chính
sau:
- Cực từ chính: là bộ phận sinh ra từ trờng 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 kỹ thuật điện hay thép cacbon ghép lại. Trong máy điện nhỏ, có thể

dùng thép khối. Dây quấn kích từ đợc quấn bằng dây đồng có bọc cách
điện.
- Cực từ phụ: đợc đặt giữa cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều. Lõi
thép của cực từ phụ thờng đợc làm bằng thép khối. Dây quấn của cực từ
phụ giống nh dây quấn của cực từ chính.
- Gông từ: dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy.
- Các bộ phận khác: nắp máy, cơ cấu chổi than
b. Phần động (roto): gồm có những bộ phận sau:
- Lõi sắt phần ứng: dùng để dẫn từ. Thờng dùng bằng những lá thép kỹ
thuật điện có phủ cách điện mỏng 2 mặt ghép lại để giảm tổn hao do dòng
điện xoáy gây nên.
- Dây quấn phần ứng: là phần sinh ra sc in ng và có dòng điện chạy
qua. Dây quấn phần ứng thờng làm bằng dây đồng có bọc cách điện.
Trong máy điện nhỏ, dây quấn phần ứng có tiết diện tròn còn trong máy
điện cỡ trung bình và lớn, dây quấn phần ứng có tiết diện hình chữ nhật.
- Cổ góp: còn đợc gọi là vành góp hay vành đổi chiều dùng để đổi chiều
dòng điện xoay chiều thành một chiều.
- Các bộ phận khác gồm có: cánh quạt, trục máy

2.2. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều.
Động cơ điện một chiều hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng điện từ: Khi đặt
vào trong từ trờng một dây dẫn và cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì từ trờng
sẽ tác dụng một từ lực vào dòng điện (vào dây dẫn) và làm cho dây dẫn chuyển
động. Chiều của từ lực đợc xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Khi cho dòng điện kích thích vào cuộn dây kích thích ở Stato, trong khe hở
không khí sẽ sinh ra từ thông. Còn khi cho dòng điện phần ứng đi vào cuộn dây
phần ứng đặt trong roto, thì dới tác dụng của từ trờng này trong dây quấn sẽ
sinh ra momen điện từ trên trục máy kéo roto quay. Vì vậy, chiều quay của máy
trùng với chiều quay của momen điện từ. Theo quy tắc bàn tay trái, momen
Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng

Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

điện từ do lực điện từ tác dụng lên các thanh dẫn có chiều từ phải sang trái và
lực điện từ có giá trị f = B.l.i
2.3. Phân loại các động cơ điện 1 chiều.
Tuỳ theo cách kích thích từ của động cơ, mà ngời ta phân các loại động cơ điện
một chiều theo các loại sau:
- Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: là loại động cơ 1 chiều có cuộn
kích từ đợc cấp điện từ một nguồn điện ngoài độc lập với nguồn điện cấp
cho roto. Thờng là các động cơ có công suất lớn để điều chỉnh dòng điện
kích từ đợc thuận lợi và kinh tế hơn. I = I
- Động cơ một chiều kích từ song song: cuộn kích từ và cuộn dây phần ứng
đợc cấp điện bởi cùng một nguồn điện. I = I + It .
- Động cơ một chiều kích từ nối tiếp: cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn
dây phần ứng. Cuộn kích từ có tiết diện lớn, điện trở nhỏ, số vòng ít, chế
tạo dễ dàng nên ta có I = I =It. Động cơ loại này đợc sử dụng rất nhiều
chủ yếu trong nghành kéo tải bằng điện.
- Động cơ một chiều kích từ hỗn hợp: từ thông đợc tạo ra do tác dụng đồng
thời của 2 cuộn kích từ: một cuộn song song và một cuộn nối tiếp. I = Iu
+It.

Mỗi loại động cơ trên sẽ tơng ứng với các đặc tính, đặc điểm kỹ thuật điều khiển
và ứng dụng tơng đối khác nhau phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
2.4. Các đại lợng định mức
- Chế độ làm việc định mức đợc đặc trng bằng những đại lợng ghi trên nhãn
máy và gọi là những lợng định mức. Trên nhãn máy thờng ghi những đại lợng sau:
o Công suất định mức Pđm (kW hay W): là công suất cơ đa ra ở đầu trục
máy.
o Điện áp định mức Uđm (V).
o Dòng điện định mức Iđm (A).
o Tốc độ.
o định mức nđm (vg/phút).
- Ngoài ra còn ghi kiểu máy, phơng pháp kích từ, dòng điện kích từ và các số
liệu về điều kiện sử dụng
2. 5.Đặc tính làm việc của động cơ điện kích từ độc lập.
Khi động cơ làm việc, roto mang cuộn ứng quay trong từ trờng của cuộn cảm
nên trong cuộn ứng lại xuất hiện một sức điện động cảm ứng (hay còn gọi là sức
phản điện động) có chiều ngợc với chiều của điện áp đặt vào phần ứng động cơ.
Phơng trình điện áp ở mạch rôto sẽ là:
Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

U = E + I .R

Trong đó:



U điện áp lới, V.
E sức điện động của động cơ, V.
I dòng điện phần ứng của động cơ, A.
R

điện trở toàn bộ mạch phần ứng, .
R =R+R

E

p

RP điện trở phụ trong mạch phần ứng,

R điện trở mạch phần ứng, .
R = r + rct + r cb + rcp
r - điện trở cuộn dây phần ứng,





.

.

rct - điện trở tiếp xúc giữa chổi than và phiến góp,

rcb - điện trở cuộn bù,

rcP - điện trở cuộn phụ,
E = k
Sức điện động phần ứng là tỉ lệ với tốc độ quay của roto:
Trong đó:

- từ thông qua một cực từ, Wb.

- tốc độ góc của roto, rad/s.
p.N
k=
2 a
k hệ số phụ thuộc vào kết cấu của động cơ:
với:
p số đôi cực từ chính.
N số thanh dẫn tác dụng của cuộn ứng.
a số mạch nhánh song song của cuộn ứng.
Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn



Page:

Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Nhờ lực từ trờng tác dụng vào dây quấn phần ứng khi có dòng điện, roto quay
dới tác dụng của momen quay.
M = kI
Phơng trình đặc tính cơ của động cơ một chiều kích từ độc lập.
R
U
=

M
k ( k) 2
2.5.1.Đờng đặc tính cơ.
R
U

M
2
k

(
k

)

Phơng trình đờng đặc tính cơ
có dạng một hàm bậc nhất
y=B + Ax, nên đờng biểu diễn trên hình vẽ H.2 là một đờng thẳng với độ dốc
=

o =

U
k



âm. Đờng đặc tính cắt trục hoành 0 tại điểm có tung độ
. Tốc độ o
là tốc độ ứng với MC = 0, nghĩa là khi không có lực cản nào cả. Đó là tốc độ lớn
nhất của động cơ mà không thể đạt ở chế độ động cơ vì không bao giờ xảy ra

MC = 0 (do lực ma sỏt luôn tồn tại khi động cơ quay). Tốc độ o đợc gọi là tốc
độ không tải lý tởng.



Khi toàn bộ các thông số điện của
động cơ là định mức nh thiết kế và không
mắc thêm điện trở phụ vào mạch động cơ
R

thì
sẽ là:

=R

=

o

và phơng trình đặc tính cơ
U dm
R

M
k dm ( k dm ) 2

Tạo UĐK
sánhtừ độc lập.
Đặc tính cơ của động cơ điện một chiềuSokích
Tạo xung răng ca
Tạo dao động
Cách ly quang

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T

chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

đờng đặc tính cơ lúc này gọi là đờng đặc tính cơ tự nhiên biểu diễn trên hình vẽ.
Điểm A trên hình vẽ gọi là
điểm làm việc định mức. Ngời ta
U dm
M
A o =
=
k dm
để đánh
đa thêm đại lợng
giá độ cứng. Đặc tính càng dốc






M



Mnm
Mđm
càng cứng ( càng lớn) tức là
mômen biến đổi nhiều nhng tốc

độ biến đổi ít và ngợc lại. Đặc tínhĐặc tính cơ tự nhiên của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
càng ít dốc càng mềm tức là
mômen biến đổi ít nhng tốc độ biến đổi nhiều thay đổi.
Phơng trình đặc tính cơ còn đợc viết dới dạng:
= o

Với độ sụt dốc tỷ lệ với mô men tải:
M =

R
M
( k dm ) 2

Mm.n và In.m gọi là mômen ngắn mạch và dòng điện ngắn mạch. Đó là giá trị
mômen lớn nhất và dòng điện ngắn nhất của động cơ khi đợc cấp điện đầy đủ
mà tốc độ bằng 0.
Ta có:
U
U
M nm = k dm dm = k dm I nm
I nm = dm
R
R
và

ữ
Dòng điện Inmthờng = (10 20)Iđm. Nó có thể gây cháy hỏng động cơ nếu hiện
tợng tồn tại kéo dài. Do đó, khi mở máy phải thêm điện trở phụ R p vào mạch
rôto để hạn chế dòng điện mở máy và khi động cơ đang chạy bị dừng lại, cần
phải nhanh chóng cắt điện.

2.5.2.Các phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ kích từ độc lập.
(Bằng cách điều chỉnh các thông số điện)

a. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông .
Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Muốn thay đổi từ thông động cơ, ta tiến hành thay đổi dòng kích từ của
động cơ qua một điện trở mắc nối tiếp ở mạch kích từ. Phơng pháp này cho
phép tăng điện trở vào mạch kích từ nghĩa là có thể giảm dòng điện kích từ
I kt I ktdm

(
). Do đó chỉ có thể thay đổi về phía giảm từ thông. Khi giảm từ
thông, các đặc tính dốc hơn và có tốc độ không tải lớn hơn.
Phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông có đặc điểm:
- Từ thông càng giảm thì tốc độ không tải lý tởng của đặc tính cơ càng
tăng, tốc độ động cơ càng lớn.
- Độ cứng đặc tính cơ giảm khi giảm từ thông.
D 3 :1

- Có thể điều chỉnh trơn trong dải điều chỉnh:
- Chỉ thay đổi đợc tốc độ về phía tăng theo phơng pháp này.
- Do độ dốc đặc tính cơ tăng lên khi giảm từ thông nên các đặc tính sẽ cắt
nhau và do vậy, với tải không lớn (M1) thì tốc độ tăng khi từ thông giảm.
Còn với tải lớn, tốc độ có thể tăng hoặc giảm tuỳ theo tải. Thực tế, phơng
pháp này chỉ sử dụng với tải không quá lớn so với định mức.
- Phơng pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch

(1 ữ 10) n
kích từ với dòng kích từ là
%
dòng định mức của phần ứng. Tổn hao
no
điều chỉnh thấp.
b. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện
trở phụ Rf trên mạch phần ứng.
Nếu nối thêm điện trở phụ vào mạch phần
ứng thì phơng trình đặc tính cơ trở thành:
(R + R f )
n = no
M
0
k

Rf = 0
Rf1
Rf3

Rf2
Mđm(Iđm)

M(I)

Khi tăng điện trở mạch phần ứng, đặc tính cơ
dốc hơn nhng vẫn giữ nguyên tốc độ không tải lý tởng. Trên hình vẽ bên, ta có
các đờng đặc tính cơ ứng với các trị số khác nhau của Rf, trong đó ứng với Rf =
0 là đặc tính cơ tự nhiên.
Nhận xét:
- Điện trở mạch phần ứng càng tăng, độ dốc đặc tính cơ càng lớn, đặc tính
cơ càng mềm và độ ổn định tốc độ càng kém, sai số tốc độ càng lớn.

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

- Phơng pháp này chỉ cho phép thay đổi tốc độ về phía giảm (do chỉ có thể
tăng thêm điện trở).
- Vì điều chỉnh tốc độ nhờ thêm điện trở vào mạch phần ứng nên tổn hao
công suất dới dạng nhiệt trên điện trở khi điều chỉnh khá lớn.
- Dải điều chỉnh phụ thuộc trị số mômen tải. tải càng nhỏ thì dải điều chỉnh
D=

max
min

D 5 ữ1
càng nhỏ. Phơng pháp này thờng cho
- Về nguyên tắc, phơng pháp này cho điều chỉnh trơn nhờ thay đổi đều điện
trở nhng vì dòng điện rôto lớn nên việc chuyển đổi điện trở sẽ khó khăn
và thờng sử dụng chuyển đổi theo từng cấp điện trở.
Thực tế ngày nay ngời ta không dùng phơng pháp này. Vì phơng pháp này
chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ quay trong vùng dới tốc độ định mức, và luôn
kèm theo tổn hao năng lợng trên điện trở phụ, làm giảm hiệu suất của động cơ
điện. Vì vậy phơng pháp này chỉ áp dụng ở động cơ điện có công suất nhỏ và
thực tế thờng dùng ở động cơ điện trong cần trục.

c. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp. n
Phơng pháp này chỉ áp dụng đợc đối với độngn04
cơ điện 1 chiều kích từ độc lập hoặc động cơ điệnn01
kích thích song song làm việc ở chế độ kích thích
độc lập. Khi thay đổi U ta có một họ đặc tính cơn02
n03
có cùng một độ dốc (hình vẽ ).

4
1 (Uđm)
2

3
Trên hình vẽ: đờng 1 ứng với Uđm, đờng 2,
3 ứng với Uđm > U2 > U3 và đờng 4 ứng với U4

M(I)
> Uđm.
0
Mđm(Iđm)
Vì không cho phép vợt quá điện áp định mức
nên phơng pháp này chỉ cho phép điều chỉnh
giảm tốc độ, việc điều chỉnh tốc độ trên tốc độ định mức không đợc áp dụng
hoặc đợc thực hiện trong một phạm vi rất hẹp. Đặc điểm của phơng pháp này là


lúc điều chỉnh tốc độ, momen không đổi vì và I đều không đổi. Điện áp phần
ứng càng giảm, tốc độ động cơ càng nhỏ.
Chú ý: + Phơng pháp này có từ thông không đổi nên đặc tính cơ có độ cứng
không đổi trong toàn dải điều chỉnh.

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

+ Tốc độ không tải lý tởng tuỳ thuộc vào giá trị điện áp U đk của hệ thống do đó
có thể nói phơng pháp này điều khiển là triệt để.

+ Giải điều chỉnh tốc độ của hệ tthống bị chặn bởi đặc tính cơ bản là đặc tính
ứng với điện áp định mức và từ thông định mức. Tốc độ nhỏ nhất của dải điều
khiển bị giới hạn bởi yêu cầu về sai số tốc độ và mô men khởi động.
+Với một cơ cấu máy cụ thể có 0 max , K M , M dm xác định vì vậy phạm vi điều
chỉnh D phụ thuộc tuyến tính vào giá trị độ cứng
Phơng pháp điều chỉnh điện áp phần ứng có các u điểm nh sau:
- Hiệu suất điều chỉnh cao (phơng trình điều khiển là tuyến tính, triệt để)
nên tổn hao công suất điêù khiển nhỏ.
- Việc thay đổi điện áp phần ứng cụ thể là làm giảm U dẫn đến mômen ngắn
mạch giảm, dòng ngán mạch giảm. Điều này rất có ý nghĩa trong lúc khởi động
động cơ.
- Độ sụt tốc tuyệt đối trên toàn dải điều chỉnh ứng với một mômen điều
I: Động cơ
chỉnh xác định là nh nhau nên sai số tốc độ tơng

đối (sai số tĩnh) của đặc tính cơ thấp nhất không
MC
đợc vợt quá sai số cho phép cho toàn dải điều MC
chỉnh. Phơng pháp này có thể điều chỉnh trơn
Pc = Md > 0
Pc = Md < 0
trong toàn bộ dải điều chỉnh.
Tuy vậy phơng pháp này đòi hỏi công suất điều
M
chỉnh cao và đòi hỏi phải có một bộ nguồn có thể
thay đổi trơn điện áp ra, xong nó là không đáng MC
MC
kể so với vai trò và u đIểm của nó. Vậy nên phIV: Hãm
III: Động cơ
ơng pháp này đợc sử dụng rộng rãi.

2.5.3.Các chế độ làm việc của động cơ.
a. Các góc phần t làm việc.
Pc = Md > 0
Pc = Md < 0
Trạng thái hãm và trạng thái động cơ đợc
phân bố trên đặc tính cơ ở góc phần t tơng ứng với chiều mômen và tốc độ nh
hình vẽ.

- I; III: trạng thái động cơ ( cùng chiều với M).

- II; IV: trạng thái hãm ( ngợc chiều với M).

Công suất cơ Pcơ = Mđ.
Công suất điện của động cơ:

Pđ = Pcơ + P

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Trong đó: P là tổn hao công suất.
b. các chế độ làm việc của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
- Khởi động.
Xuất phát từ phơng trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều:
R
U
=

M
k ( k) 2

I mm = I nm =

U dm
= (10 ữ 20) I dm
R

Khi khởi động có
tơng đối lớn. Đối
với động cơ có công suất càng lớn thì R thờng có giá trị càng nhỏ và dòng Inm
càng lớn. Điều này làm xấu chế độ chuyển mạch trong động cơ, đốt nóng
mạnh động cơ và gây sụt áp lới điện. Tình trạng này càng xấu hơn nếu hệ
TĐĐ thờng phải mở máy, đảo chiều, hãm điện thờng xuyên nh máy trục,
máy cán đảo chiều, thang máy lên xuốngVậy để đảm bảo an toàn cho động
cơ và các cơ cấu truyền động cũng nh tránh ảnh hởng xấu tới lới điện, phải
ữ
hạn chế dòng điện khi mở máy, không cho vợt quá giá trị: Imm = (1,5
2,5).Iđm
Phơng pháp điều khiển giảm điện áp phần ứng không chỉ giúp khống

chế dòng ngắn mạch ở chế độ khởi động còn hạn chế đợc điện áp khởi động.
Chế độ hãm:
Hãm là trạng thái mà động cơ sinh ra mômen quay ngợc chiều tốc độ
quay. Động cơ điện 1 chiều có 3 trạng thái hãm: hãm tái sinh, hãm ngợc và
hãm động năng.
+ Hãm tái sinh:
Xảy ra khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tởng.
Khi đó U > E . Động cơ làm việc nh một máy phát điện song song với lới. So
với chế độ động cơ, dòng điện và mômen hãm đã đổi chiều xác định theo
biểu thức:
U E
ko k
Ih =
=
<0
R
R

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu
M h = K..I h

ỏn mụn hc :TCS

Thit k v ch to mch xung ỏp mt

. Trị số hãm sẽ lớn dần cho đến khi cân bằng với mômen phụ
0 d > 0

tải thì hệ thống làm việc ổn định với tốc độ
. Vì sơ đồ đấu dây của
mạch động cơ không đổi nên phơng trình đặc tính cơ tơng tự nhng mômen có
giá trị âm. Đờng đặc tính cơ nằm trong góc phần t thứ hai và thứ t ( hình vẽ
trên ).
Trong hãm tái sinh, dòng điện hãm đổi chiều và công suất đợc đa trả
về lới điện có giá trị P = (E - U).I. Đây là phơng pháp hãm kinh tế nhất vì
động cơ sinh năng lợng hữu ích.
+ Hãm ngợc.
Xảy ra khi phần ứng dới tác dụng của động năng tích luỹ trong các bộ
phận chuyển động hoặc do thế năng quay ngợc chiều với mô men điện từ của
động cơ, mômen của động cơ khi đó chống lại sự chuyển động của cơ cấu
sản xuất.
Hãm ngợc khi đa điện trở phụ vào mạch phần ứng (tăng tải): Đặc tính
hãm ngợc sđđ tác dụng cùng chiều với điện áp lới, động cơ làm việc nh một
máy phát nối tiếp với lới điện, biến điện năng nhận từ lới điện và cơ năng
thành nhiệt đốt nóng điện trở tổng mạch phần ứng, vì vậy tổn thất lớn.
Đảo chiều điện áp phần ứng: Dòng điện Ih ngợc chiều với chiều làm
việc của động cơ và có thể khá lớn
U E
Ih =
R + Rf

ữ
Nên phải hạn chế dòng trong phạm vi cho phép: Imm = (1,5 2,5).Iđm

+ Hãm động năng.
Là trạng thái động cơ làm việc nh một máy phát mà năng lợng cơ học
của động cơ đợc tích luỹ trong quá trình làm việc trớc đó biến thành điện
năng tiêu tán dới dạng nhiệt.
Hãm động năng tự kích từ độc lập: Khi ta cắt phần ứng động cơ khỏi lới điện một chiều và đóng vào một điện trở hãm:
E
khd
I ht =
=
R + Rh R + Rh
M h = kI hd < 0

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Chứng tỏ Ihdvà Mhd ngợc chiều với tốc độ ban đầu. Năng lợng chủ yếu
đợc tạo ra do động năng tiêu tốn chỉ nằm trong mạch kích từ.
Nhợc điểm là nếu mất điện thì không thực hiện hãm đợc do cuộn dây
kích từ vẫn phải nối với nguồn. Muốn khắc phục ngời ta sử dụng phơng pháp
hãm động năng tự kích từ. Nó xảy ra khi ta cắt cả phần ứng lẫn cuộn kích từ

ra khỏi lới điện khi động cơ quay để đóng vào một điện trở hãm.
Trong quá trình hãm tốc độ giảm dần, dòng kích từ giảm dần và do đó
từ thông giảm dần và là hãm tốc độ vì vậy đặc tính cơ cũng nh đặc tính
không tải của máy phát điện tự kích thích là phi tuyến so với phơng pháp
hãm ngợc. Hãm động năng có hiệu quả kém hơn khi chúng có cùng tốc độ
và mômen cản, tuy nhiên hãm động năng u việt hơn về mặt năng lợng đặc
biệt hãm động năng tự kích vì không tiêu thụ năng lợng từ lới và đặc biệt có
thể sử dụng đợc kể cả khi mất điện.
Đảo chiều quay động cơ.
Chiều từ lực tác dụng vào dòng điện đợc xác định theo quy tắc bàn tay
trái. Khi đảo chiều từ thông hay đảo chiều dòng điện thì từ lực có chiều ngợc
lại.
Vậy muốn đảo chiều quay của động cơ điện một chiều có thể thực
hiện 1 trong 2 cách sau:
+ Hoặc đảo chiều từ thông (qua việc đảo chiều dòng kích từ).
+ Hoặc đảo chiều dòng điện phần ứng.
Đờng đặc tính cơ của động cơ khi quay thuận và quay ngợc là đối
xứng nhau qua gốc tọa độ. (hình vẽ)
Phơng pháp đảo chiều từ thông thực hiện nhẹ nhàng vì mạch từ thông
có công suất nhỏ hơn mạch phần ứng. Tuy vậy, vì cuộn kích từ có số vòng
dây lớn, hệ số tự cảm lớn, do đó thời gian đảo chiều tăng lên nên phơng pháp
này ít dùng. Ngoài ra, dùng phơng pháp đảo chiều từ thông thì khi từ thông
qua trị số 0 có thể làm tốc độ tăng quá, không tốt.
c. Vấn dề phụ tải.
Đặc tính của phụ tải cũng là vấn đề cần phải quan tâm khi điều khiển
động cơ điện một chiều. ở đây ta sẽ chỉ xét trờng hợp phụ tải có mômen là
hằng số trong toàn dải điều chỉnh và đặc tính phụ tải là tuyến tính.
Qua phân tích trên đây, việc điều khiển điện áp phần ứng đợc chọn là
phù hợp. giải pháp mà ngời ta thờng dùng hiện nay là băm xung áp điều
khiển bằng bộ băm xung áp một chiều mà ta sẽ đề cập ở vấn đề tiếp theo.

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Điện - Điện Tử
chiều

Đồ án môn học :ĐTCS
Thiết kế và chế tạo mạch xung áp một

CHƯƠNG III :BỘ BĂM XUNG ÁP MỘT CHIỀU
3.1 Bộ băm xung áp một chiều
3.1.1. Giới thiệu chung:
Bộ băm xung áp một chiều dùng để biến đổi điện áp một chiều E thành xung
điện áp một chiều có trị số trung bình Utb có thể thay đổi được.
Khi bộ áp trị số trung bình Utb của các xung điện áp đặt vào phụ tải có thể
điều chỉnh từ trị số không đến trị số lớn nhất bằng điện áp một chiều E cung cấp
cho bộ băm: 0 < Utb ≤ E.
Khi bộ băm xung áp làm việc ở chế độ tăng áp có thể điều chỉnh cho điện áp
trung bình trên tải Utb đạt đến giá trị lớn hơn điện áp E đặt của nguồn điện:
E < Utb <∝.
Bộ băm xung áp một chiều được coi như là một công tắc tơ tĩnh đóng mở liên
tục một cách chu kỳ. Nó được sử dụng rộng rãi trong các máy vận chuyển, trong
truyền động máy cắt gọt, trong giao thông đường sắt, ôtô chạy điện, xe rùa bốc
dỡ hàng, trong kỹ nghệ điện hoá...
Thiết bị băm xung làm việc với hiệu suất cao tổn hao năng lượng ít hơn so với

phương pháp điều chỉnh điện áp một chiều liên tục, ít nhạy cảm với môi trường
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đình Hùng
Sinh viên thực hiện: Trần Trường Xuân - Trần Thị Yên

Page:


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Điện - Điện Tử
chiều

Đồ án môn học :ĐTCS
Thiết kế và chế tạo mạch xung áp một

vì tham số điều chỉnh là thời gian đóng mở để đặt hoặc cắt nguồn trên tải, kích
thước nhỏ. Tuy nhiên bộ băm xung áp có nhược điểm là : phải dùng cùng với bộ
lọc đầu ra do đó làm tăng quán tính của qúa trình điều khiển khi sử dụng các
mạch điều khiển kín. Nếu tần số đóng mở lớn sẽ phát sinh ra nhiễu vô tuyến.
3.1.2. Nguyên tắc hoạt động của bộ băm xung áp một chiều làm việc ở chế độ
giảm áp.
Bộ băm xung áp một chiều là một khoá điện H làm bằng tranzito hay bằng
tiristo được điều khiển đóng mở một cách chu kỳ. Khi làm việc ở chế độ giảm áp
bộ băm xung áp một chiều H được đặt nối tiếp giữa nguồn điện áp một chiều E
và phụ tải như trên hình vẽ.
a)Trị số trung bình của điện áp trên tải Utb.
Khi bộ băm H đóng điện thì điện áp đặt lên tải có trị số u = E. Còn khi H ngắt
điện thì u = 0.
Sơ đồ nguyên lý:
H
R

E

U

L

Trị số trung bình của điện áp một chiều đặt lên phụ tải là:
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đình Hùng
Sinh viên thực hiện: Trần Trường Xuân - Trần Thị Yên

Page:


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Điện - Điện Tử
chiều

Đồ án môn học :ĐTCS
Thiết kế và chế tạo mạch xung áp một

T

T

T
1
1 d
U tb = ∫ udt = ∫ Edt = d E = αE
T0

T 0
T

với Tđ là thời gian đóng của khoá H, hay độ rộng xung T là chu kì băm, hay

chu kì xung α =

Td
T

là hệ số lấp đầy xung áp còn gọi là tỉ số chu kì: ta có α ≤ 1.

Bằng cách biến đổi trị số của hệ số α ta nhận được các trị số khác nhau của
điện áp trung bình của điện áp trung bình Utb trên phụ tải.
Có thể cho α biến đổi bằng hai cách:
1 - Cố định chu kì băm T, thay đổi thời gian đóng điện Tđ của bộ băm, ta có bộ
băm tần số cố định.
2 - Cố định thời gian đóng điện Tđ, biến đổi chu kì băm T, ta có bộ băm tần số
biến thiên.
Nếu Tđ = 0 thì α = 0 ta có Utb = 0 lúc này bộ băm thường xuyên ngắt mạch.
Khi Tđ = T, ta có α =1 và Utb = E, bộ băm thường xuyên đóng mạch điện. Bộ băm
xung áp một chiều thường đóng điện và ngắt điện liên tục với tần số cao (200 ÷
500Hz) nên thường là một khoá bán dẫn.
b)Sơ đồ thực tế của bộ xung áp một chiều dùng transistor
Bộ băm xung áp sử dụng tranzito có tần số băm lớn khoảng vài kilohert. Các
tranzito không cần mạch để khoá lại như tiristo nên rất đơn giản và có thể làm
việc với tần số tương đối lớn. Các bộ băm dùng tranzito công suất có thể đạt tới
tần số băm từ 10 đến 100 kHz một cách dễ dàng. Khi dùng bộ băm xung áp có
thể không cần dùng cuộn cảm san bằng hoặc chỉ cần cuộn cảm có điện cảm nhỏ
nối tiếp với tải cũng đủ san bằng dòng điện trên tải thành dòng điện một chiều có

trị số không đổi.

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đình Hùng
Sinh viên thực hiện: Trần Trường Xuân - Trần Thị Yên

Page:


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Điện - Điện Tử
chiều

Đồ án môn học :ĐTCS
Thiết kế và chế tạo mạch xung áp một

Nhược điểm của bộ băm điện bằng Tranzito là có công suất nhỏ, chỉ đạt cỡ
vài kilôoát đến vài chụ kilôoát là cùng.

Sơ đồ của bộ băm xung áp một chiều dùng Tranzito.

K

Chỉnh lưu không điều khiển

L2

C1

D

Ld

Tải
Rd

Sơ đồ nguyên lý của bộ băm xung áp một chiều
Trên sơ đồ thì bộ băm xung áp làm việc như một công tác tơ tĩnh (K) đóng
mở liên tục 1 cách chu kì. Nhờ vậy mà biến đổi được điện áp một chiều không
đổi E thành các xung điện áp một chiều Utb có trị số có thể điều chỉnh được.
Điện áp Utb này đặt vào phần ứng động cơ sẽ làm thay đổi tốc độ động cơ ô tô.
Khi bộ băm xung áp làm việc ở chế độ giảm áp thì 0Khi bộ băm xung áp làm việc ở chế độ tăng áp thì ETrong sơ đồ trên L, C là bộ phận lọc để san bằng và giữ cho điện áp tải
thực tế là không đổi , mục đích là giảm hệ số đập mạch nâng cao chất lượng
điều chỉnh .
Điện áp trên tải thu được phụ thuộc vào tần số đóng cắt khoá K.

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đình Hùng
Sinh viên thực hiện: Trần Trường Xuân - Trần Thị Yên

Page:


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Điện - Điện Tử
chiều

Đồ án môn học :ĐTCS
Thiết kế và chế tạo mạch xung áp một

Trong khi đó các hạn chế về công nghệ và tổn hao của bộ biến đổi điện áp
một chiều quyết định giới hạn tần số làm việc của bộ biến đổi. Để tránh các sóng
không mong muốn và từ đấy tránh được mômen đập mạch thì tần số phải lớn
hơn một mức nào đó. Tần số đóng cắt càng nhanh thì càng giảm được kích
thước của bộ lọc, nhưng nếu quá lớn sẽ sinh ra nhiễu vô tuyến. Vì vậy phải cân
nhắc để lựa chọn được bộ biến đổi làm việc ở dải tần thích hợp( dưới 1KHz).
Thực tế thường dùng tần số băm khoảng 400Hz ÷ 600Hz.
Thực tế khoá K trên sơ đồ nguyên lý được thay bằng khoá điện tử cụ thể
là Tiristor hoặc Transistor(Công suất hoặc MOS).
Dùng Tiristor có ưu điểm là trị số giới hạn cao ,làm việc chắc chắn rẻ
tiền,tổn hao khi dẫn nhỏ nhưng có nhược điểm là mở chậm nên chỉ sử dụng rộng
rãi ở tần số đóng mở thấp (dưới 500Hz).
Transistor MOS thích hợp với dải tần số chuyển mạch cao hơn 100KHz.
Transistor công suất thích hợp với dải tần từ 10->100Khz,có giá thành rẻ
hơn,tổn hao ít hơn MOS.
Với hệ thống dùng Transistor thì yêu cầu làm mát không cao bằng Tiristor,nhưng
Tiristor lại cho phép dễ bảo vệ chống lại các sự cố hơn Transistor.

CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU VỀCÁC LINH KIỆN
SỬDỤNG TRONG MẠCH
5.1.Giới thiệu chung về các linh kiện
a.Chíp vi xử lý AT89C51.
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đình Hùng
Sinh viên thực hiện: Trần Trường Xuân - Trần Thị Yên

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T

chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

1.1 Bộ ví điều khiển 8051
Bộ vi điều khiển 8051 là thành viên đầu tiên của họ 8051. Hãng Intel ký hiệu nó
nh là MCS51.
Bảng 3.1 trình bày các đặc tính của 8051.
P0 P1 P2 P3

TXD

RXD

ADDRESS/DATA

Hình 1.2: Bố trí bên trong của sơ đồ khối 8051.
1.2.3 các thành viên khác của họ 8051
Có hai bộ vi điều khiển thành viên khác của họ 8051 là 8052 và 8031.
a- Bộ vi điều khiển 8052:
Bộ vi điều khiển 8052 là một thành viên khác của họ 8051, 8052 có tất cả các
đặc tính chuẩn của 8051 ngoài ra nó có thêm 128 byte RAM và một bộ định thời
nữa. Hay nói cách khác là 8052 có 256 byte RAM và 3 bộ định thời. Nó cũng có
8K byte ROM. Trên chíp thay vì 4K byte nh 8051. Xem bảng 1.4.
Bảng1.4: so sánh các đặc tính của các thành viên họ 8051.
Đặc tính
ROM trên chíp
RAM
Bộ định thời

Chân vào - ra
Cổng nối tiếp
Nguồn ngắt

8051
4K byte
128 byte
2
32
1
6

8052
8K byte
256 byte
3
32
1
8

8031
OK
128 byte
2
32
1
6

Nh nhìn thấy từ bảng 1.4 thì 8051 là tập con của 8052. Do vậy tất cả mọi chơng trình viết cho 8051 đều chạy trên 8052 nhng điều ngợc lại là không đúng.
1.2. Các bộ vi điều khiển 8051 từ các hãng khác nhau.

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Mặc dù 8051 là thành viên phổi biến nhất của họ 8051 nhng chúng ta sẽ
thấy nó trong kho linh kiện. Đó là do 8051 có dới nhiều dạng kiểu bộ nhớ khác
nhau nh UV - PROM, Flash và NV - RAM mà chúng đều có số đăng ký linh kiện
khác nhau. Việc bàn luận về các kiểu dạng bộ nhớ ROM khác nhau sẽ đợc trình
bày ở chơng 14. Phiên bản UV-PROM của 8051 là 8751. Phiên bản Flash ROM đợc bán bởi nhiều hãng khác nhau chẳng hạn của Atmel corp với tên gọi là AT89C51
còn phiên bản NV-RAM của 8051 do Dalas Semi Conductor cung cấp thì đợc gọi
là DS5000. Ngoài ra còn có phiên bản OTP (khả trình một lần) của 8051 đợc sản
xuất bởi rất nhiều hãng.
- Bộ vi điều khiển AT8951 từ Atmel Corporation.
Chíp 8051 phổ biến này có ROM trên chíp ở dạng bộ nhớ Flash. Điều này là
lý tởng đối với những phát triển nhanh vì bộ nhớ Flash có thể đợc xoá trong vài
giây trong tơng quan so với 20 phút hoặc hơn mà 8751 yêu cầu. Vì lý do này mà
AT89C51 để phát triển một hệ thống dựa trên bộ vi điều khiển yêu cầu một bộ đốt
ROM mà có hỗ trợ bộ nhớ Flash. Tuy nhiên lại không yêu cầu bộ xoá ROM. L u ý
rằng trong bộ nhớ Flash ta phải xoá toàn bộ nội dung của ROM nhằm để lập trình
lại cho nó. Việc xoá bộ nhớ Flash đợc thực hiện bởi chính bộ đốt PROM và đây

chính là lý do tại sao lại không cần đến bộ xoá. Để loại trừ nhu cầu đối với một bộ
đốt PROM hãng Atmel đang nghiên cứu một phiên bản của AT 89C51 có thể đợc
lập trình qua cổng truyền thông COM của máy tính IBM PC .

Bảng 1.5: Các phiên bản của 8051 từ Atmel (Flash ROM).
Số
kiện

linh ROM

AT89C51
AT89LV51
AT89C105
1
AT89C205
1
AT89C52
AT89LV52

RAM

4K
4K
1K

128
128
64

Chân

I/O
32
32
15

2K

128

8K
8K

128
128

Timer Ngắt Vcc Đóng vỏ
2
2
1

6
6
3

5V
3V
3V

40
40

20

15

2

6

3V

20

32
32

3
3

8
8

5V
3V

40
40

Chữ C trong ký hiệu AT89C51 là CMOS.
Cũng có những phiên bản đóng vỏ và tốc độ khác nhau của những sản phẩm
trên đây. Xem bảng 1.6. Ví dụ để ý rằng chữ C đứng trớc số 51 trong AT 89C51

-12PC là ký hiệu cho CMOS 12 ký hiệu cho 12 MHZ và P là kiểu đóng vỏ DIP
và chữ C cuối cùng là ký hiệu cho thơng mại (ngợc với chữ M là quân sự ).
Thông thờng AT89C51 - 12PC rát lý tởng cho các dự án của học sinh, sinh viên.
Bảng 1.6: Các phiên bản 8051 với tốc độ khác nhau của Atmel.
Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trng HSPKT Hng Yờn
Khoa in - in T
chiu

ỏn mụn hc :TCS
Thit k v ch to mch xung ỏp mt

Mã linh kiện

Tốc độ

Số chân

Đóng vỏ

Mục đích

AT89C5112PC

42MHZ

40

DTP

Thơng mại

- Họ 8051 từ Hãng Philips
Một nhà sản xuất chính của họ 8051 khác nữa là Philips Corporation. Thật
vậy, hãng này có một dải lựa chọn rộng lớn cho các bộ vi điều khiển họ 8051.
Nhiều sản phẩm của hãng đã có kèm theo các đặc tính nh các bộ chuyển đổi ADC,
DAC, cổng I/0 mở rộng và cả các phiên bản OTP và Flash.

Giỏo viờn hng dn: Nguyn ỡnh Hựng
Sinh viờn thc hin: Trn Trng Xuõn - Trn Th Yờn

Page:


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa Điện - Điện Tử
chiều

Đồ án môn học :ĐTCS
Thiết kế và chế tạo mạch xung áp một

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Đình Hùng
Sinh viên thực hiện: Trần Trường Xuân - Trần Thị Yên

Page: