MẠCH THAY ĐỔI TỐC ĐỘ VÀ ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ 12V DC

1

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KĨ THUẬT CAO THẮNG
*******************


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT



ĐỀ TÀI :
MẠCH THAY ĐỔI TỐC ĐỘ VÀ
ĐẢO CHIỀU QUAY ĐỘNG CƠ 12V
DC






GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :
TỐNG THANH NHÂN





SINH VIÊN THỰC HIỆN:
ĐẶNG MINH TÂM

LƯU KIM PHÁT
NGUYỄN HOÀNG VŨ
MAI THÁI DUY
2



NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:



…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
3


LỜI NÓI ĐẦU
Với xu hướng giáo dục hiện nay, học thì phải đi đôi với hành. Do đó ,bên
cạnh việc học những lý thuyết cơ bản trong trường lớp thì đòi hỏi học sinh ,phải
biết ứng dụng những gì đã học vào thực tiễn ,có vậy mới giúp chúng ta nắm bắt
những kiến thức đã học
Đồng thời cũng giúp phát huy khả năng năng động sáng tạo .Nhất là đối với
những sinh viên ,học sinh ngành kỹ thuật , trong đó có điện tử- tin học.
Trong môn điện tử công suất nhóm chúng em có làm một đề tài nhỏ là:
”MẠCH THAY ĐỐI TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 12V DC BẰNG PHƯƠNG PHÁP
THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP” dùng Ic 556 .
Tuy nhiên , do kiến thức của chúng em còn hạn chế không thể đề cập hết các
vấn đề trong đề tài này ,do đó không thể tránh khỏi những thiếu sót . Rất mong
được nhận sự đóng góp ý kiến của thầy và các bạn .
Xin cám ơn
Nhóm: _ ĐẶNG MINH TÂM
_LƯU KIM PHÁT
_NGUYỄN HOÀNG VŨ

_MAI THÁI DUY







4





Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể giáo viên khoa
ĐIỆN TỬ -TIN HỌC TRƯỜNG CAO ĐẲNG KĨ THUẬT CAO THẮNG ,đặc
biệt là sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên TỐNG THANH
NHÂN đã hết lòng giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài .
chúng em cũng chân thành cảm ơn quý thầy cô trong trường Cao Đẳng
Kỹ Thuật Cao Thắng đã tạo nền móng kiến thức cho chúng em.
Xin gửi lời chúc sức khỏe và lòng tri ân chân thành đến
quí thầy cô

MỤC LỤC
5

CHƯƠNG DẪN NHẬP
I.ĐẶT VẤN ĐỀ…………………………………………………
II.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI…………………………………………
III.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU………………………………
IV.MỤC ĐÍCH –YÊU CẦU…………………………
V.THỜI GIAN THỰC HIỆN………………………
CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT MẠCH CHỈNH LƯU
CHƯƠNG III:VI MẠCH ĐỊNH THÌ 556
I.GIỚI THIỆU ic 556…………………………………………….
II.MẠCH ĐA HÌA PHI ỔN DÙNG IC 555…………………….
III.MẠCH ĐA HÀI ĐƠN ỔN DÙNG IC 555…………………..
IV.IC 555 GIAO TIẾP VỚI CÁC LOẠI TẢI ………………….
CHƯƠNG IV:PHÂN TÍCH- THIẾT KẾ
I.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ………………………………………..
II.PHÂN TÍCH – THIẾT KẾ…………………………………..
1.MẠCH CHỈNH LƯU ………………………………..
2.MẠCH ĐA HÀI PHI ỔN SỬ DỤNG IC556………
3.MẠCH ĐƠN ỔN SỬ DỤNG IC556………………
4.CÁC THÔNG SỐ CỦA MẠCH……………………

III.THI CÔNG MẠCH
CHƯƠNG IV:KẾT LUẬN


CHƯƠNG DẪN NHẬP
6

I. Đặt vấn đề:
Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều.
Động cơ điện một chiều ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng dân dụng cũng như
công nghiệp. Thông thường động cơ điện một chiều chỉ chạy ở một tốc độ duy nhất
khi nối với nguồn điện, tuy nhiên vẫn có thể điều khiển tốc độ và chiều quay của
động cơ với sự hỗ trợ của các mạch điện tử
Nhưng mạch điện tử được thiết kế như thế nào để diều chỉnh tốc độ của động
cơ ? Để trả lời câu hỏi trên thì nhóm xin giòi thiệu một mạch diều chỉnh tốc độ
động cơ khá hiệu quả sử dụng IC556
II. Giới hạn đề tài:
Do thời gian nghiên cứu và trình độ còn hạn chế nên nội dung trình bày
trong phần đồ án điện tử công suất chỉ trình bày nội dung điều chỉnh tốc độ động
cơ
Có 2 phương pháp thay đổi tốc độ của động cơ là :
-Thay đổi tốc độ động cơ bằng phương pháp thay đổi dòng điện
- Thay đổi tốc độ động cơ bằng phương pháp thay đổi điện áp
Trong phần này tập trung nghiên cứu phương pháp thay đổi tốc độ động cơ
bằng phương pháp thay đổi điện áp đặt lên động cơ
Có rất nhiều mạch thay đổi tốc độ động cơ , trong phần này xin giới thiệu
mạch thay đổi tốc độ động cơ dùng IC556
III. Mục đích nghiên cứu:
Mục đích hàng đầu của mạch thay đổi tốc độ động cơ dùng ic 556 là nghiên
cứu mạch ứng dụng IC556 để thay đổi điện áp ngõ ra từ đó thay đổi tốc độ quay

của động cơ
Qua quá trình nghiên cứu mạch cũng tạo điều kiện cho sinh viên hệ thống lại
những kiến thức đã học trong bộ môn điện tử công suất qua đó thấy được tầm quan
7

trọng của môn học này , đồng thời góp phần nâng cao khả năng ứng dụng những gì
đã học của sinh viên vào thực tiễn
IV. Mục đích –yêu cầu :
Thiết kế mạch điện dùng để thay đổi tốc độ động cơ và đảo chiều quay


CHƯƠNG I I: LÝ THUYẾT MẠCH CHỈNH LƯU
I. .Khái niệm về chỉnh lưu:
Một mạch chỉnh lưu là một mạch điện bao gồm các linh kiện điện - điện tử,
dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.Mạch chỉnh lưu
có thể được sử dụng trong các bộ nguồn cung cấp dòng điện một chiều, hoặc trong
các mạch tách sóng tín hiệu vô tuyến điện trong các thiết bị vô tuyến. Phần tử tích
cực trong mạch chỉnh lưu có thể là các điốt bán dẫn, các đèn chỉnh lưu thủy ngân
hoặc các linh kiện khác.
Khi chỉ dùng một điốt đơn lẻ để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, bằng cách
khóa không cho phần dương hoặc phần âm của dạng sóng đi qua mạch điện, thì
mạch chỉnh lưu được gọi là chỉnh lưu nửa chu kỳ hay chỉnh lưu nửa sóng. Trong
các bộ nguồn một chiều người ta hay sử dụng các mạch chỉnh lưu nhiều điốt (2
hoặc 4 điốt) với các cách sắp xếp khác nhau để có thể biến đổi từ xoay chiều thành
một chiều bằng phẳng hơn trường hợp sử dụng một điốt riêng lẻ. Trước khi các
điốt bán dẫn phát triển, người ta còn dùng các mạch chỉnh lưu sử dụng đèn điện từ
chân không, đèn chỉnh lưu thủy ngân, các dãy bán dẫn đa tinh thể seleni
Các máy thu thanh vô tuyến đầu tiên, người ta gọi là các máy tinh thể, dùng
một sợi “râu mèo” hoặc một kim nhọn tiếp xúc nhẹ vào một điểm trên một khối
tinh thể galena (sunphát chì) để tạo ra một điốt tiếp điểm, hoặc một bộ tách sóng

tinh thể. Trong hệ thống sấy đốt khí, các bộ phát hiện lửa có thể dùng. Hai điện cực
trong một vỏ bọc kín có thể sản sinh ra dòng điện và có thể chỉnh lưu được một
dòng điện xoay chiều, nhưng chỉ khi chúng nhìn thấy ngọn lửa
II. Mạch chỉnh lưu nửa sóng
Một mạch chỉnh lưu nửa sóng chỉ một trong nửa chu kỳ dương hoặc âm có
thể dễ dàng đi ngang qua điốt, trong khi nửa kia sẽ bị khóa, tùy thuộc vào chiều lắp
8

đặt của điốt. Vì chỉ có một nửa chu kỳ được chỉnh lưu, nên mạch chỉnh lưu nửa
sóng có hiệu suất truyền công suất rất thấp. Mạch hỉnh lưu nửa sóng có thể lắp
bằng chỉ một đi ốt bán dẫn trong các mạch nguồn một pha.


III. Mạch chỉnh lưu toàn sóng:
Mạch chỉnh lưu toàn sóng biến đổi cả hai thành phần cực tính của dạng sóng
đầu vào thành một chiều. Do đó nó có hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên trong mạch
điện không có điểm giữa của biến áp người ta sẽ cần đến 4 điốt thay vì một như
trong mạch chỉnh lưu nửa sóng. Điều này có nghĩa là đầu cực của điện áp ra sẽ cần
đến 2 điốt để chỉnh lưu, thí dụ như 1 cho trường hợp điểm X dương, và 1 cho
trường hợp điểm X âm. Đầu ra còn lại cũng cần chính xác như thế, kết quả là phải
cần đến 4 điốt. Các điốt dùng cho kiểu nối này gọi là cầu chỉnh lưu.

Bộ chỉnh lưu toàn sóng biến đổi cả 2 nửa chu kỳ thành một điện áp đầu ra
có một chiều duy nhất: dương (hoặc âm) vì nó chuyển hướng đi của dòng điện của
nửa chu kỳ âm (hoặc dương)của dạng sóng xoay chiều. Nửa còn lại sẽ kết hợp với
nửa kia thành một điện áp chỉnh lưu hoàn chỉnh.
Đối với nguồn xoay chiều một pha, nếu dùng biến áp có điểm giữa, chỉ cần 2
điốt nối đâu lưng với nhau (nghĩa là anode-với-anode hoặc cathode-với-cathode)có
thể thành một mạch chỉnh lưu toàn sóng.
9

IV. Chỉnh lưu cầu 1 pha có tụ lọc
Các đi ốt trong mạch chỉnh lưu cầu tự nhiên ít khi chúng bị hỏng, chúng chỉ
hỏng khi điện áp 300V DC bị chập, khi đó dòng qua đi ốt tăng cao làm cho đi ốt bị
chập hoặc đứt.


- Điện áp AC 220V đầu vào có hai cực, một cực tiếp đất có giá trị 0V, cực kia
có hai pha âm và dương đảo chiều liên tục.
- Khi cực trên có pha dương, dòng điện sẽ đi từ +220V qua đi ốt D2 => qua
R tải => qua D4 rồi trở về 0V
- Khi cực trên có pha âm, dòng điện đi từ 0V đi qua đi ốt D3 => qua R tải =>
qua D1 rồi trở về điện áp -220V
=> Trong mỗi pha điện chỉ có hai đi ốt mắc đối xứng hoạt động, hai đi ốt kia
tạm thời tắt.
- Nếu một đi ốt bất kỳ bị đứt hoặc có hai đi ốt đối diện bị đứt thì điện áp đầu
ra có dạng nhấp nhô thưa cách quãng
10


V. Datasheet của diode

11



12

VI. Datasheet của ic ổn áp

13


14


15


16


17









18

CHƯƠNG III. VI MẠCH ĐỊNH THÌ 556

I. Giới thiệu IC 556:
Ic 556 là một loại phiên bản kép của ic 555 , vì vậy để giải thích nguyên lí hoạt
động của ic 556 thì ta thông qua việc giải thích hoạt động của ic 555.

Ic 555 và họ của nó được ứng dụng rất rộng rãi trong thực tế đặc biệt trong lĩnh
vực điều khiển ,vì nếu kết hợp với các linh kiện RC thì nó có thể thực hiện nhiều
chức năng như định thì , tạo xung chuẩn , tạo tín hiệu kích , hay điều khiển các linh
kiện bán dẫn công suất như transistor ,SCR ,triac,…

Các chân của ic 556 bao gồm các chận sau:
Chân 1 : discharge 1
Chân 2 : threshold 1
Chân 3 : control 1
Chân 4 : reset 1
Chân 5 : output 1
Chân 6 : trigger 1
Chân 7: gound
Chân 8: trigger 2
19

Chân 9 : output 2
Chân 10: reset 2
Chân 11 : control 2
Chân 12 :threshold 2
Chân 13 : discharge 2
Chân 14 : +vcc
Cấu trúc bên trong của ic 556:




Cấu trúc bên trong ic 555:
20

Hình .a


21

1) Cầu phân áp gồm 3 điện trở 5k nối từ nguồn vcc xuống mass
cho ra hai điện áp chuẩn là 1/3 vcc và 2/3 vcc
2) Opamp (1) là mạch khuyếch đại so sánh có ngõ In nhận điện áp
chuẩn 2/3 vcc, còn ngỏ In thì nối ra ngoài chân 6. Tùy thuộc
điện áp của chân 6 so với điện áp chuẩn 2/3 vcc mà opamp(1)
có điện áp ra mức cao hay mức thấp để làm tín hiệu R(Reset),
điều khiến flip-flop
3) Opamp(2) là mạch khuyếch đại so sánh có ngõ In nhận điện áp
chuẩn 1/3 vcc , còn ngõ In thì nối ra ngoài chân 2. Tùy thuộc
điện áp của chân 2 so với điện áp chuẩn 1/3 vcc mà opamp (2)
có ngõ ra mức thấp hay mức cao để điều khiển tín hiệu S (Set)
,điều khiển flip-flop
4) Mạch flip-flop là mạch lưỡng ổn kích một bên .khi chân set có
mức điện áp cao thí điện áp này kích đổi trạng thái của flip-flop
ở ngõ Q lên mức cao và ngõ ra Q có mức thấp .khi ngõ Set
đang ở mức cao xuống mức thấp thì mạch flip-flop không đổi
trạng thái khi chân R có điện áp cao thì diện áp nầy kích đổi
trạng thái của flip-flop làm ngõ Q lên mức cao và ngõ ra Q
xuống mức thấp. khi ngõ Reset đang ở mức cao xuống thấp thì
mạch flip-flop không đổi trạng thái
5) Mạch output là mạch khuyếch đại ngõ ra để tăng độ khuyếch
đại dòng cấp cho tải . đây là mạch khuyếch đại đảo có ngõ vào
là chân Q của flip-flop nên khi ngõ vào Q ở mức cao thì ngõ ra
ở chân 3 sẽ có mức thấp và ngược lại

6) Transistor T1 có chân E nối với điện áp chuẩn 1,4 v ,là loại
transistor PNP, cực B nối ra ngoài bởi chân 4 có điện áp cao
hơn 1,4 v thì T1 ngưng dẫn , nên T1 không ảnh hưởng gì dến
mạch . khi chân 4 có điện trở nhỏ thích hợp nối mass thì T1 dẫn
bảo hòa đồng thời làm mạch output dẫn bảo hòa và ngõ ra
xuống thấp. chân 4 còn gọi là chân reset có nghĩa là nó reset ic
555 bất chấp tình trạng ở ngõ vào khác . Do đó chân 4 dùng để
kết thúc xung ra sớm khi cần. nếu không dung chức năng reset
thì nối chân 4 với vcc dể tránh mạch bị reset do nhiễu
7) Transistor T2 có cực C dể hở nối ra chân 7. Do cực B được
phân cực bởi mức điện áp Q nên khi Q ở mức cao thì T2 bảo
hòa và cực C coi như nối mass . Lúc đó ngõ ra chân 3 cũng ở
mức thấp. khi Q ở mức thấp thì T2 ngưng dẫn cực C của T2
xem như bị hở.lúc đó ngõ ra chân 3 ở mức cao.

22


 Datasheet của ic 556 :

23


24


25