giáo trình làm led quảng cáo

KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN

Khái niệm Một chiều trong kỹ thuật điện là để nói đến dòng chuyển dời đồng hướng của các hạt
mang điện trong môi trường dẫn điện, như dây dẫn.
Một chiều thường được viết tắt là 1C (một chiều) hay DC (theo viết tắt tiếng Anh: "Direct Current")
Dòng điện một chiều
Dòng điện một chiều là dòng chuyển động đơn hướng của các điện tích. Dòng điện một chiều được
tạo ra từ các nguồn như pin, tế bào năng lượng mặt trời. Dòng điện một chiều có thể di chuyển trong
vật dẫn như dây điện hoặc trong các vật liệu bán dẫn, vật liệu cách điện hoặc trong chân không ví
như trong các chùm ion hoặc chùm electron. Trong dòng một chiều, các điện tích chuyển động theo
cùng một hướng, khác với dòng điện xoay chiều.
Nguồn điện một chiều
Nguồn điện một chiều là nguồn điện phát ra dòng điện một chiều, dòng điện này có chiều xác định,
độ lớn có thể vẫn biến thiên nhưng trị số của nó luôn nằm giới hạn trong 1 phía của trục thời gian
Ox, nghĩa là hoặc luôn dương (+), hoặc luôn âm (-) và không đi qua giá trị "0". Các nguồn cấp một
chiều có thể là:
các loại Pin, Ắc Quy
Đầu ra các bộ chỉnh lưu từ dòng xoay chiều sang dòng một chiều sử dụng điốt, cầu
điốt hoặc thyristor. Với yêu cầu dòng điện lớn cần dùng các thyristor.
Dòng điện xoay chiều AC
Định nghĩa về Dòng điện Xoay chiều
Dòng điện Xoay chiều là dòng điện thay đổi Chiều Dòng điện liên tục theo một Tần suất xác định
hoặc không xác định... Tuy nhiên, trong thực tế chúng ta hay gặp đó là Dòng xoay chiều 50 Hz (1
Phase hoặc 3 Phase) tức là Dòng điện thay đổi chiều 50 lần trong 1 giây đồng hồ...
Dòng điện Xoay chiều cũng có thể là có dạng Xung vuông, Xung răng cưa hoặc là dạng hình Sine.
Thực tế mà ta hay gặp là Dòng điện Xoay chiều hình Sine... các kiểu dòng điện khác thường không
được gọi là Dòng điện Xoay chiều thuần túy mà thường được gọi là dòng điện Xung.
1 – Khái niệm về dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và giá trị biến đổi theo thời gian, những thay đổi này
thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định.

Ở trên là các dòng điện xoay chiều hình sin, xung vuông và xung nhọn.
Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều.
Chu kỳ của dòng điện xoay chiều ký hiệu là T là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ ,
chu kỳ được tính bằng giây (s)
Tần số điện xoay chiều : là số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một giây ký hiệu
là F đơn vị là Hz
F=1/T
Pha của dòng điện xoay chiều :
Nói đến pha của dòng xoay chiều ta thường nói tới sự so sánh giữa 2 dòng điện xoay chiều có cùng
tần số .
* Hai dòng điện xoay chiều cùng pha là hai dòng điện có các thời điểm điện áp cùng tăng và cùng
giảm như nhau:

Hai dòng điện xoay chiều cùng pha
* Hai dòng điện xoay chiều lệch pha : là hai dòng điện có các thời điểm điện áp tăng giảm lệch nhau .

Hai dòng điện xoay chiều lệch pha


* Hai dòng điện xoay chiều ngược pha : là hai dòng điện lệch pha 180 độ, khi dòng điện này tăng thì
dòng điện kia giảm và ngược lại.

Hai dòng điện xoay chiều ngược pha
Biên độ của dòng điện xoay chiều
Biên độ của dòng xoay chiều là giá trị điện áp đỉnh của dòng điện.xoay chiều, biên độ này thường cao
hơn điện áp mà ta đo được từ các đồng hồ
Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều
Thường là giá trị đo được từ các đồng hồ và cũng là giá trị điện áp được ghi trên zắc cắm nguồn của
các thiết bị điện tử., Ví dụ nguồn 220V AC mà ta đang sử dụng chính là chỉ giá trị hiệu dụng, thực tế

biên độ đỉnh của điện áp 220V AC khoảng 220V x 1,4 lần = khoảng 300V
Công xuất của dòng điện xoay chiều .
Công xuất dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ, điện áp và độ lệch pha giữa hai đại lượng
trên , công xuất được tính bởi công thức :
P = U.I.cosα
Trong đó U : là điện áp
I là dòng điện
α là góc lệch pha giữa U và I
=> Nếu dòng xoay chiều đi qua điện trở thì độ lệch pha gữa U và I là
U.I

α = 0 khi đó cosα = 1 và P =

=> Nếu dòng xoay chiều đi qua cuộn dây hoặc tụ điện thì độ lệch pha giữa U và I là +90 độ hoặc
-90độ, khi đó cosα = 0 và P = 0 ( công xuất của dòng điện xoay chiều khi đi qua tụ điện hoặc cuộn
dây là = 0 )
2 – Dòng điện xoay chiều đi qua R, C, L
1. Dòng điện xoay chiều đi qua điện trở
Dòng điện xoay chiều đi qua điện trở thì dòng điện và điện áp cùng pha với nhau , nghĩa là khi điện
áp tăng cực đại thì dòng điện qua trở cũng tăng cực đại. như vậy dòng xoay chiều có tính chất như
dòng một chiều khi đi qua trở thuần.do đó có thể áp dụng các công thức của dòng một chiều cho
dòng xoay chiều đi qua điện trở
I = U / R hay R = U/I Công thức định luật ohm
P = U.I Công thức tính công xuất


2 . Dòng điện xoay chiều đi qua tụ điện .
Dòng điện xoay chiều đi qua tụ điện thì dòng điện sẽ sớm pha hơn điện áp 90độ

Dòng xoay chiều có dòng điện sớm

pha hơn điện áp 90 độ khi đi qua tụ
* Dòng xoay chiều đi qua tụ sẽ bị tụ cản lại với một trở kháng gọi là Zc, và Zc được tính bởi công thức
Zc = 1/ ( 2 x 3,14 x F x C )
Trong đó Zc là dung kháng ( đơn vị là Ohm )
F là tần số dòng điện xoay chiều ( đơn vị là Hz)
C là điện dung của tụ điện ( đơn vị là µ Fara)
Công thức trên cho thấy dung kháng của tụ điện tỷ lệ nghịch với tần số dòng xoay chiều (nghĩa là tần
số càng cao càng đi qua tụ dễ dàng) và tỷ lệ nghịc với điện dung của tụ ( nghĩa là tụ có điện dung càng
lớn thì dòng xoay chiều đi qua càng dễ dàng)
=> Dòng một chiều là dòng có tần số F = 0 do đó Zc = ∞ vì vậy dòng một chiều không đi qua được tụ.
3. Dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dây.
Khi dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dây sẽ tạo ra từ trường biến thiên và từ trường biến thiên này
lại cảm ứng lên chính cuộn dây đó một điện áp cảm ứng có chiều ngược lại , do đó cuộn dây có xu
hướng chống lại dòng điện xoay chiều khi đi qua nó, sự chống lại này chính là cảm kháng của cuộn
dây ký hiệu là ZL
ZL = 2 x 3,14 x F x L
Trong đó ZL là cảm kháng ( đơn vị là Ohm)
L là hệ số tự cảm của cuộn dây ( đơn vị là Henry) L phụ thuộc vào số vòng dây quấn và chất liệu lõi .
F là tần số dòng điện xoay chiều ( đơn vị là Hz)
Từ công thức trên ta thấy, cảm kháng của cuộn dây tỷ lệ thuận với tần số và hệ số tự cảm của cuộn
dây, tần số càng cao thì đi qua cuộn dây càng khó khăn => tính chất này của cuộn dây ngược với tụ
điện.
=> Với dòng một chiều thì ZL của cuộn dây = 0 ohm, dó đó dòng một chiều đi qua cuộn dây chỉ chịu
tác dụng của điện trở thuần R mà thôi ( trở thuần của cuộn dây là điện trở đo được bằng đồng hồ
vạn năng ), nếu trở thuần của cuộn dây khá nhỏ thì dòng một chiều qua cuộn dây sẽ bị đoản mạch.
* Dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dây thì dòng điện bị chậm pha so với điện áp 90 độ nghĩa là điện
áp tăng nhanh hơn dòng điện khi qua cuộn dây .


Dòng xoay chiều có dòng điện chậm

pha hơn điện áp 90 độ khi đi qua cuộn dây
=>> Do tính chất lệch pha giữa dòng điện và điện áp khi đi qua tụ điện và cuộn dây, nên ta không áp
dụng được định luật Ohm vào mạch điện xoay chiều khi có sự tham gia của L và C được.
=>> Về công xuất thì dòng xoay chiều không sinh công khi chúng đi qua L và C mặc dù có U > 0 và I >0.
4. Tổng hợp hai dòng điện xoay chiều trên cùng một mạch điện
* Trên cùng một mạch điện , nếu xuất hiện hai dòng điện xoay chiều cùng pha thì biên độ điện áp sẽ
bằng tổng hai điện áp thành phần.

Hai dòng điện cùng pha biên độ sẽ tăng.
* Nếu trên cùng một mạch điện , nếu xuất hiện hai dòng điện xoay chiều ngược pha thì biên độ điện
áp sẽ bằng hiệu hai điện áp thành phần.

Hai dòng điện ngược pha, biên độ giảm


Kỹ thuật đấu LED cơ bản (Led Sign, Biển vẫy)

Nội dung : Để làm bảng điện tử ,quảng cáo gồm các bước sau:

Bước 1 : Thiết kế bảng chữ :
- Dùng phần mềm Corel thiết kế nội dung và tạo điểm Led.
Bước 2 : Gồm 3 phương án.
- Phương án 1 : Nếu mặt bảng làm bằng Mica thì đi cắt Laze.
- Phương án 2 : Nếu mặt bảng là Aluminium và khi thiết kế nội dung chỉ là những điểm led thi đi cắt
CNC.
- Phương án 3 : Nếu mặt bảng là Aluminium và nội dung là nền in decal đã được thiết kế điểm thì ta
tự khoan.
Bước 3 : Bạn gắn led theo chữ hay hình, gắn led theo từng đường chữ ( Tùy theo ý bạn ), số led của
một đơn vị hình gắn theo từng nhánh,( Mỗi nhánh có số lượng led tùy thuộc vào màu led và tương
ứng với điện áp danh định của led đó) và các nhánh cho mắc song song, mỗi nhánh có 1 điện trở hạn

dòng và sau cùng một con chữ hay
( Một đơn vị hình ) sẽ chỉ có 2 dây, một dây nối vào nguồn dương 12Vol và một dây còn lại Bạn nối
vào chân C của transictor thúc.( Tùy thuộc vào board xử lý của Bạn dung Transistor thuận hay
nghịch ).
Bước 4 : Tính điện trở hạn dòng cho các nhánh Led và tính dòng công suất của các transistor thúc.
Vậy dùng định luật Ohm Bạn dễ dàng tính được trị của điện trở hạn dòng R.
Bước 5 : Chọn bộ nguồn 12VDC có công suất phù hợp với bảng.



Đối với LED màu Đỏ và Vàng:
Thông số kỹ thuật: VF = 1.9 - 2.2 V, IF= 15-25mA
Nguồn điện cung cấp là Nguồn Unguồn = 12V
Chọn Hiệu điện thế trung bình của 2 loại bóng trên là: Uled = 2V
Cường độ dòng điện qua led, ví dụ chọn I = 15mA = 0.015A
Mắc nối tiếp 5 bóng với 1 con trở
Ta có công thức tính điện trở là:


Tuy nhiên Tuỳ theo Yêu cầu của khách hàng về độ sáng của Biển LED, ta có thể tăng, hoặc giảm giá
trị Điện Trở R
Để led sáng đẹp, thường chọn cường độ dòng điện qua led I = 20mA = 0.02A, ta tính được R = 100
Ohm.
* Lưu ý : Ta phải xác định được loại và chất lượng Led rồi chọn cường độ dòng điện đi qua Led cho
phù hợp để nâng cao tuổi thọ Led khi sử dụng.

Đối với LED màu TRẮNG, XANH LÁ CÂY, XANH DƯƠNG .
Thông số kỹ thuật : VF = 3.0 - 3.4 V, IF=15-25mA
Nguồn điện cung cấp là Nguồn Unguon = 12V
Chọn Hiệu điện thế trung bình của 3 loại bóng trên là: Uled = 3V

Cường độ dòng điện qua led, ví dụ chọn I = 15mA = 0.015A
Mắc nối tiếp 3 bóng với 1 con trở
Ta có công thức tính trở là:

- Để led sáng đẹp, thường chọn cường độ dòng điện qua ledI = 20mA =
0.02A, ta tính được R = 120 Ohm.
A. Cách đấu trở hạn dòng cho LED có điện áp từ 3,0 - 3,4V. (Bóng Trắng,
Xanh lá, Xanh Dương)

Trở càng lớn thì dòng qua trở lớn sẽ làm cho
LED sáng yếu không đẹp, cần tính toán vừa đủ
để LED sáng đẹp và bền:

1. Thường đấu 3 bóng nối tiếp và dùng trở hạn
dòng
Giá trị lớn R1 = 12V-(Uled*3)/I dòng của LED.
Do 3 bóng là cùng loại

nên I tổng = I1 = I2 = I3 .

Nếu mạch chỉ có thiếu

1 LED thì ta thêm 1 điện trở R2 nối tiếp với R1:

Giá trị

Uled / I led

R2 =

Uled, Iled là giá trị ghi trên LED.


Nếu thiếu 2 LED thì R2 = 2.Uled / I led

Đầu vào bảng điều khiển.

2. Đấu song song nhiều nhánh nối tiếp: ( Kết hợp song song và nối tiếp )
Cách đấu này rất tiện lợi, chúng ta chỉ cần 1 trở công suất thay vì mỗi 1 nhánh lại thêm 1 điện trở.
Ở nhánh nào thiếu LED thì ta lại thêm giá trị điện trở như đấu nối tiếp 3 LED:
Do dùng chung 1 loại LED, nên khi đấu 3 nhánh song song thì giá trị của điện trở giảm đi 1/3 (Đấu N
nhánh thì điện trở Rtổng = R1nhánh / Nnhánh).
VD đấu nhánh 3 LED nối tiếp thì cần R hạn dòng là 220Ω. Đấu N nhánh song song với nhau thì giá trị
R=220Ω/Nnhánh.
Công suất trở Nnhánh: P = Nnhánh(12V-3*U1led )*I1led .

- Nếu số nhánh nhiều quá sẽ tạo ra Công suất của trở sẽ cao (Tầm trên 10Watt thì chúng ta sẽ phải
đấu // 1 con trở giá trị công suất nữa.

- Đấu song song cùng giá trị thì:
- Rtổng =

R1/2 = R2/2 = Rn/n.
I tổng = I1 + I2 + In.

-Đấu nối tiếp cùng giá trị thì:
Itổng

=

R tổng =

I1/2 = I2/2 = In/n.
R1 + R2 + Rn.

Dòng của nguồn cần chọn là :
I nguồn = n.I nhánh (n: số nhánh đấu 3 hoặc 5, I của 1 LED
( vì các led giống nhau )

B. Với LED có điện áp từ 2.0 - 2,2V (Đỏ, Vàng) ta sẽ đấu 5 LED, cách đấu tương tự như cách đấu 3
LED điện áp 3,0 - 3,4V.


Mạch điều khiển có tín hiệu vào là mức âm, nên sau khi điện áp qua LED, qua trở thì đầu còn lại sẽ
vào, các chân (lỗ) trên bảng mạch, hoặc có thể xoắn dây vào tản nhiệt của con típ.
Trên đây là một số transistor thúc và IC điều khiển thường dùng cho bảng Led Sign :
BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Tên & Loại

PCM

ICM

V(BR) CBO

Tj , T stg

Ghi chú

C2383 ( NPN )

0,75W

0.5A

150V

- 550C TO + 1500C

Nghịch

D882 ( NPN )

1,25W

3A

40V

- 550C TO + 1500C

Nghịch

TIP 41 ( NPN )

65W

10A

80V

- 650C TO + 1500C

Nghịch

TIP 122 ( NPN )

65W

8A

100V

- 650C TO + 1500C

Nghịch

TIP 127 ( PNP )

65W

- 8A

-100V

- 650C TO + 1500C

Thuận

IRF 540

Ptot = 85W

ID = 22A

VDS = 100V

TJ = - 55 To 1750C

Nghịch

IRF 630

Ptot = 75W

ID = 9A

VDS = 200V

TJ = - 65 To 1500C

Nghịch

IRF 640

Ptot = 125W

ID = 18A

VDS = 200V

TJ = - 55 To 1500C

Nghịch

IC 89C52

8KBytes

256 x 8bit Ram

VCC = 4.0 To 5.5V

4 Port ( 32Prg I/O )

40PIN

IC 89S52

8KBytes

256 x 8bit Ram

VCC = 4.0 To 5.5V

4 Port ( 32Prg I/O )

40PIN

IC 89C2051

2KBytes

128 x 8bit Ram

VCC = 2.7 To 6V

4 Port ( 15Prg I/O )

20PIN

IC 89C2051

2KBytes

128 x 8bit Ram

VCC = 2.7 To 6V

4 Port ( 15Prg I/O )

20PIN

Các sự cố thường gặp với mạch điều khiển LED:
- Nếu số LED bạn cần đấu lớn hơn giới hạn của 1 Kênh( bạn phải tính theo hướng dẫn cách đấu điện
trở vào mạch), bạn có thể sử dụng 2 kênh thành 1 kênh hoặc đấu thêm 1 con TIP song song ( Trường
hợp này rất ít, vì 1 chữ rất lớn).
- Điện áp đầu vào của mạch không được vượt quá 24V cho cả xoay chiều và 1 chiều. Không thì mạch
sẽ bị cháy nổ.
- Đèn báo hiệu điện áp không vào kiểm tra xem IC ổn áp hoặc nguồn vào.

- Chíp đang chạy mà dừng, kiểm tra xem thạch anh hoặc test lại chíp.
- Những LED hiển thị số kênh ra không sáng: kiểm tra LED vẫn sáng thì chết TIP.
- Nếu đấu mạch vào biển LED thấy hiện tượng không chạy hay sụt áp thì dung đồng hồ VOM để
thang đo R x 1 kiểm tra lại biển LED xem đấu chạm ở đâu.

Khi đấu led:

Đỏ  mắc cụm 5 bóng điện trở 180 ohm
Vàng  mắc cụm 5 bóng điện trở 100 ohm
Xanh lá + xanh dương + trắng = mắc cụm 3 bóng, điện trở 330 ohm