ĐỒ án băm XUNG áp đảo CHIỀU điều KHIỂN RIÊNG

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ – ĐỊA CHẤT
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TƯ
…………………………………………….

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MẠCH
ĐIỆN TƯ

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ

Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS Kim Ngọc Linh
Sinh viên thực hiện
Mssv

:
:

Hoàng Ngọc Sơn
1221060389

Lớp : Điện – Điện tử K57

HÀ NỘI – 2015

NGÔ DUY HƯNG
1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
PHẦN B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
THIẾT KẾ VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH

1. Sơ đồ nguyên lý
I.

2. Đồ thị thời gian dạng sóng
3. Thuyết minh sơ đồ nguyên lý mạch

TÍNH TOÁN VÀ CHỌN LINH KIỆN (THEO TIÊU CHUẨN)
1. Khâu tạo dạo động và tạo xung răng cưa
II.

•

Chu kỳ làm việc băm xung:

•

Chọn biến áp nguồn nuôi:
Chọn

•

Điện áp ra cực đại của OA1

NGÔ DUY HƯNG
2


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
•

Biên độ điện áp ra OA2

•

Hằng số thời gian mạch tích phân:

•

Chọn C1 = 10 nF

•

Tính điện trở R1:
Chọn theo tiêu chuẩn: R1 = 11(kΩ)

•

Tỷ số:

•

Chọn R2 = 3 kΩ => R3 = 4,47 kΩ
Chọn theo tiêu chuẩn R3 = 4,3 kΩ

•

Điện trở vào OA3:
Chọn: ;

•

Chọn dòng điện qua phân áp R14 ─ CA ─ R15
Chọn Ipa = 1 mA

•

Tổng trở mạch phân áp:

•

Chọn điện áp Ucđ:

•

Ucđ.min = - Umrc = - 10 V

•

Điện trở hạn chế dưới:

•

Tổng trở (R14+ CA)

•

Chiết áp CA

NGÔ DUY HƯNG
3

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
•

Điện trở hạn chế trên:

2. Khâu so sánh

Điện áp răng cưa có giá trị max = 10V sau khi được tạo thành từ khâu tạo dao
động và răng cưa được đưa vào khâu so sánh và được so sánh với điện áp U đk để
tạo thành điện áp USS1. Điện áp điều khiển đưa vào khâu so sánh là điện áp một
chiều có thể điều chỉnh giá trị trong khoảng – 10V đến + 10V.
3. Khâu xác định chiều dòng điện

-

Các điện trở hạn chế đấu vào:
R16 = R17 = R18 = R19 = 15 (kΩ) ; R22 = R23 = 1 (kΩ)
Dòng qua phân áp: (R5 - R6 - P1 - P2)= 1 (mA)
|Up1| = |Up2| = 1 V

NGÔ DUY HƯNG
4


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
4. Khâu logic chạy thuận chạy ngược

Từ sự phân tích phần trên ta chọn IC loại CD4081 có các thông số sau:

-

Điện áp nguồn cấp: Vcc = 320 V
Điện áp đầu vào: Vin = 0Vcc + 0.5 V
Dòng điện đầu vào: Iin = 10 mA
Nhiệt độ làm việc: - 55 125
Điện áp ứng với mức logic 1: 15 V
Công suất tiêu thụ P = 500

Ta có thời gian trễ

Vì thời gian khóa của các van rất nhỏ (~200 ms) nên ở đây ta chỉ cần chọn:

Chọn C = C4 = 0,01
 R = R24 = = 1010 Ω
 Chọn chuẩn R = 1 kΩ

Toàn bộ mạch điện phải dùng 4 cổng AND nên ta chọn một IC 4081 họ CMOS.
Một IC 4081 có 4 cổng ADN, có các thông số:
+Nguồn nuôi IC: Vcc = 3÷15 (V), chọn: Vcc = 12 (V).
+Nhiệt độ làm việc: - 40o C÷ 80o C
+Điện áp ứng với mức logic “1”: 12(V).
+Dòng điện nhỏ hơn 1mA
+Công suất tiêu thụ P = 2,5 (mW/1 cổng).

THIẾT KẾ NGUỒN LẤY TỪ LƯỚI ĐIỆN 220V – 50Hz
1. Thiết kế ổn áp
III.

Mạch ổn áp dùng transistor mắc nối Dalinhton

Có U0= 12 V và I0= 1,2 A

NGÔ DUY HƯNG
5


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

1) Tính Ui min và Ui max

2) Tính Uitb

3) Chọn transistor 1 có :

 Chọn transistor 1 loại TIP31A có thông số như sau :

 Có β1 = 50
4) Tính dòng cực gốc BJT1

5) Chọn transistor 2 có :

 Chọn transistor 2 loại BD131 có thông số sau :

NGÔ DUY HƯNG
6


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

 Có β2 = 20

6) Tính dòng cực gốc BJT2

7) Chọn diode ổn áp có :

 Chọn điode ỏn áp KC216 có thông số sau :

8) Tính dòng qua điện trở hạn chế

9) Tính điện trở hạn chế

 Chọn R = 1,3 (kΩ)

2. Thiết kế biến áp
2.1.

Thiết kế lõi
1) Tính công suất biến áp :

Trong đó : – hệ số sơ đồ phụ thuộc vào sơ đồ chỉnh lưu
– công suất mạch chỉnh lưu
– tổng công suất của các cuộn thứ cấp không có chỉnh lưu
– tổn hao trong các van
Theo yêu cầu thì Ud = 21 V , và ta có Id = 1 A mạch thứ cấp tải chỉnh lưu tia
1 pha nên ta có
NGÔ DUY HƯNG
7


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ


2) Với Sba = 50 thì ta có được n0 = 7 (vòng / V)
3) Tính từ thông cực đại :
4) Tính tiết diện lõi :

5) Tính tiết diện trung bình của lõi :

6) Chọn tiết diện vuông => bề rộng của phiến trung tâm
7) Tính tiết diện cửa sổ có sẵn :

Chọn A = 25 mm loại 25x25 lá thép dày 0,35mm
Thông số của khối của lõi thép kĩ thuật:

2.2.

A = 25 mm

B = 100 mm

D = 12,5 mm

E = 12,5 mm

C = 87,5 mm

Thiết kế cuộn dây
1) Tính dòng sơ cấp :

NGÔ DUY HƯNG
8

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

2) Tính tiết diện dây sơ cấp :

3) Tính đường kính dây sơ cấp :

 Chọn


4) Tính số vòng cuộn sơ cấp :

5) Tính dòng thứ cấp :

Vì sau thứ cấp là tải chỉnh lưu tia 1 pha nên I2 được tính như sau:

6) Tính tiết diện dòng thứ cấp:

7) Tính đường kính dây thứ cấp :

 Chọn


8) Tính số vòng cuộn thứ cấp :

2.3.

Kiểm tra diện tích cửa sổ
Tính SCS yêu cầu cho cuộn sơ cấp :

Tính SCS yêu cầu cho cuộn thứ cấp :

NGÔ DUY HƯNG
9


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
Kiểm tra SCSYC (lấy dư 25% để bù vào cách điện) :

2.4.

Tính số phiến và khối lượng dây
•

Tính số phiến yêu cầu :

•

Tính bề rộng cuộn dây trên lõi :

•

Tính chiều dài trung bình của 1 vòng dây :

•

Tính khối lượng dây đồng :

NGÔ DUY HƯNG
10