Mạch điều áp xoay chiều 1 pha có điều khiển

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

Trang 1

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng

MỤC LỤC

Trang 2

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường
công nghiệp hóa và hiện đại đất nước,ngành điện tử nói chung đã có những bước
tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể.Để thúc đẩy nền kinh tế của đất
nước ngày càng phát triển đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo trong giáo
dục.Trường ĐHSPKT Hưng Yên là một trong số những trường đã rất trú trọng đến
việc hiện đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạy cũng như
giúp sinh viên có khả năng thực tế cao.
Để các sinh viên tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết
kế,chế tạo chúng em đã được giao cho thực hiện đồ án: “Thiết kế chế tạo mạch
điều áp xoay chiều 1 pha điều khiển động cơ một pha” nhằm củng cố về mặt
kiến thức thực tế, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành.
Sau khi nhận đề tài, nhờ sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy giáo,giảng
viên: Đỗ Công Thắng cùng với sự nỗ lực cố gắng của cả nhóm, sự tìm tòi, nghiên
cứu tài liệu, đến nay đồ án của chúng em về mặt cơ bản đã hoàn thành. Trong quá
trình thực hiện dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chế,kinh nghiệm còn ít
nên không thể tránh khỏi sai sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ và
đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong khoa để đồ án của chúng em ngày càng
hoàn thiện hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

Nhóm sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng
Trang 3

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Trang 4

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY
CHIỀU

1.1. Giới thiệu về động cơ điện xoay chiều một pha
1.1.1. Khái niệm
Động cơ điện xoay chiều một pha (gọi tắt là động cơ một pha) là động cơ
điện xoay chiều không cổ góp được chạy bằng điện một pha. Loại động cơ điện này
được sử dụng khá rộng rãi trong công nghiệp và trong đời sống như động cơ bơm
nước động cơ quạt động cơ trong các hệ thống tự động...Khi sử dụng loại động cơ
này người ta thường cần điều chỉnh tốc độ ví dụ như quạt bàn,quạt trần.
Để điều khiển tốc độ động cơ một pha người ta có thể sử dụng các phương

pháp sau:
- Thay đổi số vòng dây của Stator.
- Mắc nối tiếp với động cơ một điện trở hay cuộn dây điện cảm.
- Điều khiển điện áp đưa vào động cơ.

Hình 1.1: Động cơ điện xoay chiều một pha

1.1.2. Cấu tạo động cơ
Động cơ điện KĐB 1 pha gồm 2 phần:
- Phần cố định gồm có: vỏ máy, lõi sắt, nắp máy, cuộn dây stato và chụp che quạt…
Trang 5

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Hình 1.2: Cấu tạo stato
- Phần quay gồm có: lõi thép quay, cuộn dây rôto (thông thường có dạng
lồng sóc), trục quay, ổ trục, cánh quạt và công tắc ly tâm hoặc rơle. Ngoài ra, còn
có tụ điện (tụ điện khởi động hoặc tụ điện quay và động cơ điện hai trị số điện
dung), biển nhãn hiệu và tổ hợp nối dây của động cơ,

Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo rôto.

+ Vỏ máy
Vật liệu vỏ máy của phần cố định thường chế tạo bởi tấm thép, nhôm đúc
hoặc gang. Tác dụng của vỏ máy dùng để giữ lõi sắt của stato, chụp đầu và mômen
ngược chịu phụ tải, vỏ máy làm thành dạng có hình đậy kín, mở ra và phòng hộ.
Vật liệu chế tạo vỏ máy thường dùng tấm thép dày 1,2÷2mm cuốn thành, mục đích

Trang 6

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


là để giảm giá thành sản phẩm, ưu điểm của vỏ máy đúc bằng nhôm là có trọng
lượng nhẹ. Đối với những vỏ máy có kích thước lớn thường dùng vỏ gang, tiện lợi
khi gia công, giảm được chấn động, tăng được tính ổn định của vỏ máy.
+ Lõi thép stato
Lõi thép stato được cấu tạo bởi những lá tôn silic dày khoảng 0,35÷0,5mm
xếp chồng lên nhau. Đầu tiên dùng cách dập nguội những lá tôn silic đó. Sau đó,
xếp các tấm đó lại với nhau rồi dùng đinh rivê tán ép chặt lại; cũng có thể dùng
biện pháp hàn hồ quang khí Ác-gông Arg để cố định các lá tôn silic vào nhau hoặc
còn có cách ép dập trực tiếp các lá tôn silic chặt trong vỏ hợp kim nhôm (Dura).
+ Cuộn dây stato
Thông thường có hai bối dây, một bối dây chính gọi là cuộn dây làm việc và
một bối dây phụ, còn gọi là cuộn dây khởi động, chúng được đặt lệch nhau trong
không gian một góc 90º. Như động cơ điện trong máy giặt quần áo, yêu cầu về
đường kính, số vòng dây và cuộn dây của hai cuộn dây chính và phụ hoàn toàn như
nhau để khi động cơ điện quay thuận và quay ngược thì hai cuộn dây này đổi cho
nhau. Khi quay thuận (theo chiều kim đồng hồ) thì cuộn dây chính làm việc, cuộn
dây phụ khởi động, khi quay ngược, cuộn dây chính biến thành cuộn dây phụ và
cuộn dây phụ biến thành cuộn dây chính.
Thông thường đối với động cơ điện một pha, số vòng của dây êmay các cuộn
dây chính và phụ không giống nhau, đường kính của cuộn dây phụ thường nhỏ hơn.
+ Nắp máy
Vật liệu dùng làm nắp máy và vỏ máy giống nhau, yêu cầu dung sai lắp ghép
của nắp máy phải chính xác, độ đồng tâm cao phải phù hợp với yêu cầu, ngoài ra,

phải cứng vững (độ chắc chắn) bảo đảm cho rôto hoạt động.

Trang 7

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Khe hở (giữa rôto và stato) của động cơ điện không đồng bộ một pha là
0,2÷0,3mm. Khi lắp ráp và sửa chữa nếu không chính xác hoặc khi tháp lắp bị va
đập vào nắp máy làm cho biến dạng đều sẽ ảnh hưởng tới mức độ của khe hở. Từ
đó, dẫn tới làm cho rôto và stato khi làm việc sẽ cọ sát vào nhau.

+ Lõi thép rôto
Lõi thép rôto cũng được chế tạo bằng cách ép chồng những lá tôn silic mà
thành, khác với lõi thép stato là ở chỗ các rãnh được dập nghiêng để giảm thiểu sự
chấn động và tiếng ồn; đối với rãnh kín yêu cầu cách điện của các lá tôn silic không
cao lắm, có thể không cần phải quét lớp sơn cách điện.
+ Trục quay
Yêu cầu kỹ thuật đối với trục quay phải đảm bảo các kích thước, hình dáng
nhất định, lại còn phải đảm bảo độ cứng bề mặt, nếu không trong khi làm việc trục
quay sinh ra độ cong quá lớn làm cho khe hở không đều, thậm chí còn sinh ra sự cố
(cọ sát). Thông thường trục quay được chế tạo bằng thép cacbon số 45, thép cacbon
số 65 hoặc các loại thép đặc biệt khác.
1.1.3. Nguyên lý hoạt động của động cơ
Phụ thuộc vào cấu tạo của mỗi loại động cơ điện mà chúng có nguyên lý hoạt
động khác nhau. Đối với động cơ điện xoay chiều cũng có cấu tạo và nguyên lý
hoạt động rõ rang. Về phần cấu tạo, động cơ điện xoay chiều gồm có hai phần
chính: stator và rotor. Stato gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõi sắt

bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay. Rôto hình trụ có tác dụng như
một cuộn dây quấn trên lõi thép. Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều, từ
trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục. Chuyển động quay của
rôto được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ
hoặc các cơ cấu chuyển động khác.
Trang 8

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


1.1.4. Thông số động cơ
•
•
•
•
•

Uđm = 220V
f=50Hz
Cos φ =0.96
Iđm = 1.6-3,1 A
Pđm =0.3 kw

1.2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ quay động cơ
1.2.1. Nguyên lý điều khiển động cơ xoay chiều một pha
Trước đây điều khiển tốc độ động cơ bằng điều khiển điện áp xoay chiều đưa
vào động cơ, người ta thường sử dụng hai cách phổ biến là mắc nối tiếp với tải một
điện trở hay một điện kháng mà ta coi là Zf hoặc là điều khiển điện áp bằng biến

áp như là survolter hay các ổn áp.Hai cách trên đây đều có nhược điểm là kích
thước lớn và khó điều khiển liên tục khi dòng điện lớn.Ngày nay với việc ứng dụng
Tiristor và Triac vào điều khiển, người ta có thể điều khiển động cơ một pha bằng
bán dẫn

Hình 1.5: Nguyên lí điều khiển động cơ

Trang 9

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


1.2.2. Một số mạch điều khiển động cơ xoay chiều một pha
- Để điều khiển tốc độ động cơ một pha người ta có thể sử dụng các phương pháp
sau:






Thay đổi số vòng dây của Stator.
Mắc nối tiếp với động cơ một điện trở hay cuộn dây điện cảm.
thay đổi số đôi cực của động cơ
thay đổi tần số nguồn điện cấp cho động cơ
Điều khiển điện áp đưa vào động cơ

Zf

U1

TBB§
U2 i

a

Z

U1

i

Z U2

U1

i

Z

U2

C

b

Hình 1.6: Các phương án điều áp một pha
Hình 1.6 giới thiệu một số mạch điều áp xoay chiều một pha. Hình 1.6a là
điều áp xoay chiều điều khiển bằng cách mắc nối tiếp với tải một điện kháng hay

điện trở phụ (tổng trở phụ) biến thiên. Sơ đồ mạch điều chỉnh này đơn giản dễ thực
hiện. Tuy nhiên, mạch điều chỉnh kinh điển này hiện nay ít được dùng, do hiệu suất
thấp (nếu Zf là điện trở) hay cos thấp (nếu Zf là điện cảm).
Người ta có thể dùng biến áp tự ngẫu để điều chỉnh điện áp xoay chiều U2
như trên hình 1.6b. Điều chỉnh bằng biến áp tự ngẫu có ưu điểm là có thể điều
chỉnh điện áp U2 từ 0 đến trị số bất kì, lớn hay nhỏ hơn điện áp vào. Nếu cần điện
áp ra có điều chỉnh, mà vùng điều chỉnh có thể lớn hơn điện áp vào, thì phương án
phải dùng biến áp là tất yếu. Tuy nhiên, khi dòng tải lớn, sử dụng biến áp tự ngẫu
để điều chỉnh, khó đạt được yêu cầu như mong muốn, đặc biệt là không điều chỉnh

Trang 10

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


liên tục được, do chổi than khó chế tạo để có thể chỉ tiếp xúc trên một vòng dây của
biến áp.
Hai giải pháp điều áp xoay chiều trên hình 1.6a,b có chung ưu điểm là điện
áp hình sin, đơn giản. Có chung nhược điểm là quán tính điều chỉnh chậm và không
điều chỉnh liên tục khi dòng tải lớn. Sử dụng sơ đồ bán dẫn để điều chỉnh xoay
chiều, có thể khắc phục được những nhược điểm vừa nêu.
Các sơ đồ điều áp xoay chiều bằng bán dẫn trên hình 1.6c được sử dụng phổ
biến. Lựa chọn sơ đồ nào trong các sơ đồ trên tuỳ thuộc dòng điện, điện áp tải và
khả năng cung cấp các linh kiện bán dẫn. Có một số gợi ý khi lựa chọn các sơ đồ
hình 1.7 như sau:

Hình 1.7: Sơ đồ điều áp xoay chiều một pha bằng bán dẫn
a)

b)
c)
d)

Bằng hai tiristor song song ngược
Bằng triac
Bằng một tiristor một diode
Bằng bốn diode một tiristor
Sơ đồ kinh điển hình 1.7.a thường được sử dụng nhiều hơn, do có thể điều

khiển được với mọi công suất tải. Hiện nay Tiristor được chế tạo có dòng điện đến
7000A, thì việc điều khiển xoay chiều đến hàng chục nghìn ampe theo sơ đồ này là
hoàn toàn đáp ứng được
Trang 11

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Tuy nhiên, việc điều khiển hai tiristor song song ngược đôi khi có chất lượng
điều khiển không tốt lắm, đặc biệt là khi cần điều khiển đối xứng điện áp, nhất là
khi cung cấp cho tải đòi hỏi thành phần điện áp đối xứng (chẳng hạn như biến áp
hay động cơ xoay chiều). Khả năng mất đối xứng điện áp tải khi điều khiển là do
linh kiện mạch điều khiển tiristor gây nên sai số. Điện áp tải thu được gây mất đối
xứng như so sánh trên hình 1.7a
Điện áp và dòng điện không đối xứng như hình 1.7a cung cấp cho tải, sẽ làm
cho tải có thành phần dòng điện một chiều, các cuộn dây bị bão hoà, phát nóng và
bị cháy. Vì vậy việc định kì kiểm tra, hiệu chỉnh lại mạch là việc nên thường xuyên
làm đối với sơ đồ mạch này. Tuy vậy, đối với dòng điện tải lớn thì đây là sơ đồ tối

ưu hơn cả cho việc lựa chọn.

Hình 1.8: Hình dạng đường cong điện áp điều khiển
a) Mong muốn
b) Không mong muốn
Để khắc phục nhược điểm vừa nêu về việc ghép hai tiristor song song ngược,
triac ra đời và có thể mắc theo sơ đồ hình 1.7b. Sơ đồ này có ưu điểm là các đường
cong điện áp ra gần như mong muốn như hình 1.6.a, nó còn có ưu điểm hơn khi lắp
ráp. Sơ đồ mạch này hiện nay được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp. Tuy
nhiên triac hiện nay được chế tạo với dòng điện không lớn (I < 400A), nên với
Trang 12

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


những dòng điện tải lớn cần phải ghép song song các triac, lúc đó sẽ phức tạp hơn
về lắp ráp và khó điều khiển song song. Những tải có dòng điện trên 400A thì sơ đồ
hình 1.7b ít dùng.
Sơ đồ hình 1.7c có hai tiristor và hai điốt có thể được dùng chỉ để nối các cực
điều khiển đơn giản, sơ đồ này có thể được dùng khi điện áp nguồn cấp lớn (cần
phân bổ điện áp trên các van, đơn thuần như việc mắc nối tiếp các van).
Sơ đồ hình 1.7d trước đây thường được dùng, khi cần điều khiển đối xứng
điện áp trên tải, vì ở đây chỉ có một tiristor một mạch điều khiển nên việc điều
khiển đối xứng điện áp dễ dàng hơn. Số lượng tiristor ít hơn, có thể sẽ có ưu điểm
hơn khi van điều khiển còn hiếm. Tuy nhiên, việc điều khiển theo sơ đồ này dẫn
đến tổn hao trên các van bán dẫn lớn, làm hiệu suất của hệ thống điều khiển thấp.
Ngoài ra, tổn hao năng lượng nhiệt lớn làm cho hệ thống làm mát khó khăn hơn.

Chương II: GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ
ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MẠCH

2.1. Điện trở
Trang 13

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


2.1.1. Khái niệm
- Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động có chức năng cản trở dòng điện . Trong
mạch điện có ký hiệu :

Hình 2.1: ký hiệu điện trở trong mạch điện

2.1.2. Phân loại.
a) Điện trở có giá trị xác định
- Điện trở than ép (cacbon film): Điện trở than ép có dải giá trị tương đối rộng
(1Ω đến 100MΩ), công suất danh định 1/8W – 2W, phần lớn có công suất là 1/4W
hoặc 1/2W. Ưu điển nổi bật của điện trở than ép đó chính là có tính thuần trở nên
được sử dụng nhiều trong phạm vi tần số thấp.
- Điện trở dây quấn : được chế tạo bằng cách quấn một đoạn dây không phải
là chất dẫn điện tốt (Nichrome) quanh một lõi hình trụ. Trở kháng phụ thuộc vào
vật liệu dây dẫn, đường kính và độ dài của dây dẫn. Điện trở dây quấn có giá trị
nhỏ, độ chính xác cao và có công suất nhiệt lớn. Tuy nhiên nhược điểm của điện trở
dây quấn là nó có tính chất điện cảm nên không được sử dụng trong các mạch cao
tần mà được ứng dụng nhiều trong các mạch âm tần.
Trang 14

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


- Điện trở màng mỏng: Được sản xuất bằng cáchlắng đọng Cacbon, kim loại
hoặc oxide kim loại dưới dạng màng mỏng trên lõi hình trụ. Điện trở màng mỏng
có giá trị từ thấp đến trung bình, và có thể thấy rõ một ưu điểm nổi bật của điện trở
màng mỏng đó là tính chất thuần trở nên được sử dụng trong phạm vi tần số cao,
tuy nhiên có công suất nhiệt thấp và giá thành cao.
b) Điện trở có giá trị thay đổi
- Biến trở(Variable Resistor) có cấu tạo gồm một điện trở màng than hoặc dây
quấn có dạng hình cung, có trục xoay ở giữa nối với con trượt. Con trượt tiếp xúc
động với với vành điện trở tạo nên cực thứ 3, nên khi con trượt dịch chuyển điện
trở giữa cực thứ 3 và 1 trong 2 cực còn lại có thể thay đổi. Biến trở được sử dụng
điều khiển điện áp (potentiometer: chiết áp) hoặc điều khiển cường độ dòng điện
(Rheostat)
- Nhiệt trở Là linh kiện có giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Có 2 loại
nhiệt trở:
Nhiệt trở có hệ số nhiệt âm: Giá trị điện trở giảm khi nhiệt độ tăng (NTC),
thông thường các chất bán dẫn có hệ số nhiệt âm do khi nhiệt độ tăng cung cấp đủ
năng lượng cho các electron nhảy từ vùng hóa trị lên vùng dẫn nên số lượng hạt
dẫn tăng đáng kể, ngoài ra tốc độ dịch chuyển của hạt dẫn cũng tăng nên giá trị
điện trở giảm
Nhiệt trở có hệ số nhiệt dương: Giá trị điện trở tăng khi nhiệt độ tăng, các
nhiệt trở được làm bằng kim loại có hệ số nhiệt dương (PTC) do khi nhiệt độ tăng,
các nguyên tử nút mạng dao động mạnh làm cản trở quá trình di chuyển của
electron nên giá trị điện trở tăng.Nhiệt trởđược sử dụng để điều khiển cường độ
dòng điện, đo hoặc điều khiển nhiệt độ: ổn định nhiệt cho các tầng khuếch đại, đặc

biệt là tầng khuếch đại công suất hoặc là linh kiện cảm biến trong các hệ thống tự
động điều khiển theo nhiệt độ.
Trang 15

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


- Điện trở quang :Quang trở là linh kiện nhạy cảm với bức xạ điện từ quanh
phổ ánh sáng nhìn thấy. Quang trở có giá trị điện trở thay đổi phụ thuộc vào cường
độ ánh sáng chiếu vào nó. Cường độ ánh sáng càng mạnh thì giá trị điện trở càng
giảm và ngược lại.
Quang trở thường được sử dụng trong các mạch tự động điều khiển bằng ánh
sáng: (Phát hiện người vào cửa tự động; Điều chỉnh độ sáng, độ nét ở Camera; Tự
động bật đèn khi trời tối; Điều chỉnh độ nét của LCD;...
2.1.3. Cách đọc giá trị các điện trở
- Thông thường cũng được phân làm 2 cách đọc, tuỳ theo các ký hiệu có trên điện
trở. Dưới đây là hình về cách đọc điện trở theo vạch màu trên điện trở.
 Đối với điện trở 4 vạch màu
- Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị
điện trở
- Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số của điện trở
 Đối với điện trở 5 vạch màu
- Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị

điện trở
- Vạch màu thứ 5: Chỉ giá trị sai số của điện trở
Trang 16

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Hình 2.2: ảnh điện trở và bảng vạch màu

2.2. Tụ điện
2.2.1. Khái niệm
- Tụ đện là một linh kiện điện tử thụ động có khả năng tích trữ và giải phóng
năng lượng dưới dạng điện trường
2.2.2. Phân loại
- Tụ điện tích hợp
Trang 17

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


- Tụ điện cố định: Tụ điện gốm (Ceramic), Tụ điện màng (film), Tụ điện mica,
Tụ hóa, Tụ hóa tantali, Tụ polyme...
- Siêu tụ điện: Siêu tụ điện Nanoionic, Siêu tụ điện Li ion.
- Tụ điện biến đổi: tụ thay đổi được điện dung..
- Varicap: Điốt bán dẫn làm việc ở chế độ biến dung
2.3. IC-TCA785

- Vi mạch TCA 785 là vi mạch phức hợp thực hiện được 4 chức năng của một mạch
điều khiển: tạo điện áp đồng bộ, tạo điện áp răng cưa đồng bộ, so sánh và tạo xung
ra.

Hình 2.1 hình ảnh của IC TCA 785

a) .Sơ đồ chân IC TCA 785

Trang 18

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


b) Bảng ký hiệu và chức năng của TCA 785.
Chân

hiệu

Chức năng

Chân

Ký
hiệu

Chức năng
Điện trở tạo mạch

1

OS

Chân nối đất

9

R9

2

Q2

**

Đầu ra 2 đảo

10

C10

3

QU

Đầu ra U

11

V11

Điện áp điều khiển

Đầu ra 1 đảo

12

C12

Tụ tạo độ rộng xung

4

5

Trang 19

Ký

Q

*
1

VSYN

Điện áp

C

đồng bộ

6

I

7

QZ

8

VREF

Tín hiệu
cấm
Đầu ra z
Điện áp
chuẩn

răng cưa
Tụ tạo mạch răng
cưa

Tín hiệuđiều khiển
13

L

xung ngắn, xung
rộng

14

Q1

Đầu ra 1

15

Q2

Đầu ra 2

16

Vs

Điện áp nguồn nuôi

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Hình 2.2: Dạng sóng và chức năng của các chân TCA785
c) Bảng các thông số của TCA 785.

Giá trị

tiêu
Giá trị
Thông số

biều

Giá trị

nhỏ

F

lớn

nhất

=50Hz

nhất

Đơn
vị

Vs =
5v
Dòng tiêu thụ
Điện áp vào
điềukhiển,chân11

I.S

4,5

6,5

Trang 20

R11

mA
V

V11
0,2

Trở kháng vào

10

V10max
15

K

Ω

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng

Mạch tạo răng cưa

µ

Dòng nạp tụ

I10

Biên độ của răng cưa

V10

10

1000

A

V

VS-2

Điện trở mạch nạp
Thời gian sườn ngắn của

R9

xung răng cưa

TP

3

80

300

K

Ω

µ

S

Tín hiệu cấm vào, chân 6
Cấm

V6I

3,3

V
2,5

Cho phép
Độ rộng xung ra, chân13
Xung hẹp

V6H

4

3,3

V

2,5

V

V13
H
3,5

Xung rộng

V13

2,5
3,5

V

L
Xung ra, chân 14, 15

V14/

V

Điện áp ra mức cao

15L

VS-3

Điện áp ra mức thấp

V14/

0,3

0,8

2

20

30

40

530

620,m

760

Độ rộng xung hẹp
Độ rộng xung rộng

15L
tp
tp

VS-2,5 VS-1,0

V
µ
µ

S/n
F

Điện áp điều khiển
Trang 21

S

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Điện áp chuẩn
Góc điều khiển ứng với
điện áp chuẩn











Vref

3,1

3,4

V

2 x10-4

5x10-4

1/K

2,8

α
ref

 Thông số chủ yếu của TCA 785:

Điện áp nuôi: US = 18V
Dòng điện tiêu thụ: IS = 10mA
Dòng điện ra: I = 250mA
Điện áp răng cưa: Ur max = (US - 2)V
Điện trở trong mạch tạo điện áp răng cưa: R9 = 20K 500K
Điện áp điều khiển: U11 = -0,5 (US-2)V
Dòng điện đồng bộ: IS = 200 A
Tụ điện: C10 = 0,5 F
Tần số xung ra: f = 10 500 Hz

d) Sơ đồ chức năng chân của vi mạch TCA785

Trang 22

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


Hình 2.3: Sơ đồ khối chức năng chân của tca785

2.5. Triac
2.5.1. Cấu tạo và ký hiệu

Hình 2.8: Cấu tạo và ký hiệu của triac.
Triac là linh kiện bán dẫn tương tự như hai Thyristor mắc song song ngược,
nhưng chỉ có một cực điều khiển. Triac là thiết bị bán dẫn ba cực, bốn lớp. Có thẻ
điều khiển cho mở dẫn dòng bằng cả xung dương (dòng đi vào cực điều khiển) lẫn
Trang 23

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng


xung dòng âm (dòng đi ra khỏi cực điều khiển). Tuy nhiên xung dòng điều khiển
âm có độ nhạy kém hơn, nghĩa là mở Triac sẽ cần một dòng điều khiển âm lớn hơn
so với dòng điểu khiển dương. Vì vậy trong thực tế để đảm bảo tính đối xứng của
dòng điện qua Triac thì sử dụng dòng điều khiển dương là tốt hơn cả.
2.5.2. Nguyên lý hoạt động.
 Việc kích mở Triac có thể chia ra làm các trường hợp:
 Mở bằng xung điều khiển UG > 0 và UB2B1 >0 khi đó dòng điện chạy từ
B2 sang B1
 Mở bằng xung điều khiển UG < 0 và UB2B1 >0 khi đó dòng điện chạy từ
B2 sang B1
 Mở bằng xung điều khiển UG > 0 và UB1B2 >0 khi đó dòng điện chạy từ
B1 sang B2
 Mở bằng xung điều khiển UG < 0 và UB1B2 >0 khi đó dòng điện chạy từ
B1 sang B2
2.5.3. Đặc tính V-A.

Hình 2.9: Đặc tuyến V-A của triac
Triac có đường đặc tính V-A đối xứng nhận góc mở trong cả hai chiều

2.6. Diode
Trang 24

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng

Diode có đặc tính chỉ dẫn điện theo một chiều từ Anode đến Cathode khi
phân cực thuận nên điốt được dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng
điện 1 chiều.
Ngoài ra điốt có nội trở thay đổi rất lớn, nếu phân cực thuận RD 0 (nối tắt),
phân cực nghịch RD (hở mạch), nên điốt được dùng làm các công tắc điện tử, đóng
ngắt bằng điều khiển mức điện áp.
Diode chỉnh lưu dòng điện, giúp chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng
điện một chiều, điều đó có ý nghĩa rất lớn trong kĩ thuật điện tử. Vì vậy điốt được
ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử.
2.6.1. Khái niệm:
Điốt bán dẫn là các linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến, cho phép dòng
điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng các tính chất
của các chất bán dẫn.
2.6.2. Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn:
Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N , nếu ghép hai chất bán dẫn theo
một tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặt tiếp
xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp
Trang 25

Gvhd:Đỗ Công Thắng
Svth: Nguyễn Văn Hiếu
Trần Văn Dũng