đồ án kĩ thuật điện tử cảm biến rò rỉ khí ga

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

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

..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
Hưng Yên , ngày tháng năm 2019
Giáo viên hướng dẫn

1


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến
của thế giới, chúng ta đã và đang ngày ngày thay đổi, văn minh và hiện đại
hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với
các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ. Đó là
những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động hàng ngày, sinh hoạt của
con người trở nên an toàn hơn . Điện tử đang trở thành một ngành khoa học
đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các
ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến nhu cầu thiết yếu của con người trong
cuộc sống hàng ngày.
Ngày này với sự xuất hiện của rất nhiều loại cảm biến, tùy vào cách dùng và
mục đích sử dụng mà các loại cảm biến này có thể thực hiện các ứng dụng
trong cuộc sống với độ chính xác cao, nhỏ gọn ví dụ như việc cảnh báo sự cố
rò rỉ khí gas.
Xuất phát từ nhu cầu ứng dụng chúng em đã thiết kế một module đó là :
“Nghiên cứu và chế tạo thiết bị cảnh báo rò rỉ khí gas ”.

2


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................2
Chương I: Tổng quan........................................................................................4
1.1 lý do chọn đề tài..........................................................................................4
1.3 đối tượng nghiên cứu..................................................................................4
1.4 Phạm vi nghiên cứu....................................................................................4
1.5 Nội dung nghiên cứu...................................................................................4
1.6 Phương pháp nghiên cứu...5Chương II: Sơ đồ khối, nguyên lý hoạt động,
tổng quan sơ đồ.................................................................................................5
2.1 Sơ đồ khối chung.........................................................................................5
* Sơ đồ..............................................................................................................5
*Khối hạ áp.......................................................................................................6
*Máy biến áp.....................................................................................................6
*Khối chỉnh lưu.................................................................................................6
2.2 Khối xử lý...................................................................................................7
*Nguyên tắc hoạt động......................................................................................8
*Thiết lập mức cảnh báo...................................................................................8
* Xử lý bằng chip LM358................................................................................9
2.3 Cảm biến..................................................................................................10
*Giới thiệu:.....................................................................................................10
*Thông số kỹ thuật..........................................................................................12
2.4 Khối báo động...........................................................................................13

*Ne555............................................................................................................14
* Còi hú và led................................................................................................15
* Sơ đồ mạch boar...........................................................................................15
* Mạch thực tế.................................................................................................15
Chương III: Lý thuyết tổng quan, giới thiệu linh kiện....................................16
3


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

3.1 Điện trở và biến trở...................................................................................16
3.1.1 Điện trở..................................................................................................16
3.1.2 Biến trở...................................................................................................17
3.2 Tụ điện.......................................................................................................18
3.3. Diode........................................................................................................21
3.3.4 Ứng dụng của Diode bán dẫn.................................................................24
3.3.5 Buzz........................................................................................................24
3.4 : IC 7805....................................................................................................25
- Với mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao,người thiết kế
thường sử dụng IC ổn áp vì mạch điện khá đơn giản.Các loại ổn áp thường
được sử dụng là IC 78xx ,79xx với xx là điện áp cần ổn áp...........................25
3.5: IC NE555.................................................................................................26
-Các chức năng của 555:.................................................................................26
-Các dạng hình dáng chân của 555 trong thực tế:...........................................27
Cấu tạo bên trong của IC555...........................................................................27
Nguyên lý hoạt động của IC 555.....................................................................28
CHƯƠNG IV: Kết luận..................................................................................28

4.1 Kết luận.....................................................................................................28
4.2. Những kết quả đạt được...........................................................................29
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................29

4


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

Chương I: Tổng quan
1.1 Lý do chọn đề tài
Hằng năm đất nước ta gánh chịu rất nhiều hậu quả thương tâm từ các vụ nổ
bình gas, đã có biết bao nhiêu nạn nhân xấu số đã phải ra đi, hậu quả còn để
lại dai dẳng bám lấy những con người may mắn còn sống sót với những
thương tật, nỗi đau về thể xác. Những cty từ những tập đoàn danh tiếng đến
những khu trung cư bỗng trở thành đống tro tàn, công sức, tài sản, con người
tất cả đều bị vùi dập trong khói lửa. Chứng kiến những nỗi đau đó là một sinh
viên của chuyên ngành cơ điện tử sẽ trở thành những kỹ sư trong tương lai,
càng thôi thúc chúng em phải có trách nhiệm hạn chế tối đa những rủi ro gây
cháy nổ do khí gas đến mức thấp nhất có thể. Được sự thống nhất của cả
nhóm và sự thông qua của giáo viên hướng dẫn chúng em đã cho ra đời mạch
cảm biến rò rỉ khí gas.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Đưa ra các giải pháp an toàn khi sử dụng khí gas trong các tòa nhà, khách sạn,
hộ gia đình khi bị rò rỉ trong đó sử dung thiết bị cảnh báo khí gas đơn giản, dễ
ùng, hợp lý tạo ra không gian an toàn cho người sử dụng và phân tích hệ
thống, nguyên lý hoạt động của hệ thống cảnh báo khí gas.

1.3 đối tượng nghiên cứu
Hệ thống cảnh báo khí gas trong các tòa nhà, chung cư, hộ gia đình
1.4 Phạm vi nghiên cứu
Được dùng để phục vụ an toàn cho các tòa nhà, chung cư, hộ gia đình khi có
sự cố rò rỉ gây nguy hiểm đến tính mạng cho người sử dụng.
1.5 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu nguyên lý, cách hoạt động, cách lắ đặt của hệ thống cảnh báo khi
khí gas bị rò rỉ và làm mô hình hoặc tạo ra sản phẩm đơn giản về thiết bị báo
khí gas bằng phương pháp sử dụng mạch tương tự và số.
1.6 Phương pháp nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu bằng phương pháp lý thuyết với thực nghiệm nhằm
mục đích tạo ra một sản phẩm ứng dụng vào đời sống thực tế giúp phát hiện
5


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

sự cố do rò rỉ khí gas một cách nhanh chóng, thuận tiện giúp người sử dụng
an toàn.

6


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

Chương II: Sơ đồ khối, nguyên lý hoạt động, tổng quan sơ đồ
2.1 Sơ đồ khối chung
Khối nguồn

Khối cảm biến

Khối xử lý

Khối cảnh báo

2.2 Khối nguồn:
* Sơ đồ

Hình 2.2. sơ đồ nguyên lý của khối nguồn

*Khối hạ áp
Ở đây chúng ta biến đổi điện áp lưới 220VAC-50Hz xuống còn 9VAC 2A. Mục đích là cấp đầy vào cho bộ biến đổi và bộ lọc để có điện áp một
chiều mong muốn.
Mạch yêu cầu dùng dòng 1 chiều, điện áp 5V nên khối nguồn này ta dùng
máy biến áp, cầu chỉnh lưu, và IC7805 có tác dụng ổn định điện áp ra 5V.

*Máy biến áp
Yêu cầu đề bài điện áp ra ổn định tối đa là 5V DC, mà điện áp đầu vào
220VAC nên ta có thể sử dụng máy biến áp: 220V AC - 12V AC - 2A hoặc
220V AC-9V AC-2A....Trong đề tài này chúng em chọn 220VAC-9VAC-2A.

7

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

*Khối chỉnh lưu
Thành phần chỉnh lưu là biến đổi tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu 1 chiều
thông qua 4 con diode chỉnh lưu. Đây là sơ đồ chỉnh lưu cả chu kì với dạng
sóng đầu vào và đầu ra sau chỉnh lưu như sau:

Điện áp trước chỉnh lưu

Điện áp sau chỉnh lưu
Hình 3.3Điện áp trước và sau chỉnh lưu.
Dạng điện áp sau chỉnh lưu nó vẫn còn các sóng nhấp nhô và dạng điện
áp này vẫn được coi là điện áp 1 chiều nhưng chưa ổn định
 Khối lọc
Có nhiệm vụ san bằng điện áp một chiều đập mạch U3 thành điện áp một
chiều U4 ít nhấp nhô hơn.
Tụ có điện dung càng lớn thì điện áp ở đầu ra càng bằng phẳng.

Hình 3.4. Điện áp sau khi được lọc bằng tụ điện.

Tụ gốm có tác dụng lọc xung đột biến .
Tụ có điện dung lớn để san phẳng điện áp để làm giảm độ gợn sóng.
Trong đồ án này chúng em chọn tụ 1000 µF để san phẳng điện áp.
Tụ lọc cao tần là tụ gốm 104 vì tụ này có tần số lọc lớn.
Công thức: f= 1/ (2π .Xc .C)
8

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

 Khối ổn áp (IC ổn áp)
Có hai loại linh kiện ổn áp họ 78XX và 79XX:
Họ 78xx là họ cho ổn định điện áp đầu ra là dương. Còn xx là giá trị điện
áp đầu ra như 5V, 8V…
Họ 79xx là họ ổn định điện áp đầu ra là âm. Còn xx là giá trị điện áp đầu ra
như: -5V, -8V…
Đồ án này cần điện áp 5V nên ta sử dụng IC7805.
Chọn trở cho led:
ILed =10mA, R=( UN-UL)/IL = [180-220] Ω
Chọn R=220 Ω
2.2 Khối xử lý

Hình 2.3: sơ đồ modun cảm biến MQ2
Có nhiệm vụ chính là nhận biết tín hiệu và kèm theo đó là mã hóa tín hiệu
*Nguyên tắc hoạt động

- Trong mach có hai chân đầu ra là Auot và Duot, trong đó:
- Auot : điện áp ra tượng tự. Nó chạy từ 0.3 đến 4.5v, phụ thuộc vào nồng độ
khí mà MQ2 đo được.
-Dout: điện áp ra số, giá trị 0 hoặc 1 phụ thuộc vào điện áp tham chiếu và
nồng độ khí mà MQ đo được
- Việc có chân ra số Duot rất tiện cho ta mắc các ứng dụng đơn giản, không
cần đến vi điều khiển. Khi đó ta chỉ cần chỉnh giá trị biến trở tinh chỉnh tới
giá trị nồng độ ta muốn cảnh báo. Khi nồng độ MQ2 đo được thấp hơn mức

9


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

cho phép thì Duot=1, đèn LED tắt. Khi nồng độ khí đo được lớn hơn nồng độ
khí cho phép. Dout=0, đèn LED sáng.

- Ta có thể ghép nối mạch vào relay để điều khiển tắt bật đèn, còi, hoặc thiết
bị cảnh báo khác.
*Thiết lập mức cảnh báo

Dựa trên biểu đồ Rs vào nồng độ khí gas và nhiệt độ môi trường

- R0: Điện trở của cảm biến ở nhiệt độ tiêu chuẩn, 1000ppm, 65% Rh
- Tầm đo nồng độ gas: 300ppm – 10000ppm
- Rh= 33 Ω ± 5% giá trị đo được là Rh = 30 Ω
- Ph ≤ 900mW
- Rs = RAB = 10k Ω – 60k Ω (1000ppm LPG)
- Rs(in air)/ Rs (1000ppm C3H8 ) ≥5
- Theo mạch , đo được R=15k Ω
- Theo đồ thị ta thấy: điện trở của cảm biến trong không khí ở điều kiện bình
thường gấp 10 lần ở 10 lần ở 1000ppm uy ra điện trở Rs ở 1000ppm khoảng
1,5k Ω ở 2000ppm
Rs=0,7 X 1,5= 1,05 K Ω

10

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

* Xử lý bằng chip LM358

- Tương đương với 2 op amp điện áp vào theo Analog điện áp ra theo digital

- Điều chỉnh biến trở ở chân IC lm358 để xác định ngưỡng
- Trong mạch xử lý này, tín hiệu đi ra từ cảm biến khí gas có dạng analog
nhưng chưa thực sự ổn định và chưa thực sự chống được nhiễu, vì thế chúng
ta sử dụng với mục địch hứ nhất để khắc phục tình trạng nhiễu và làm tăng
tính ổn định của ngõ ra cảm biến, mục đích thứ 2 à chuyển điện áp từ analog
sang digital và so sánh điện áp ừ cảm biến khí gas với mức báo động, mỗi khi
có sự thay đổi điện áp ại chân 3 tín hiệu đầu vào của LM358 thì nó thực hiên
so sách với điện áp chuẩn chân 8 để tạo ra sự biến đổi tín hiệu đầu ra tại chân
1:
- Khi điện áp dưới ngưỡng báo động, điện á ra sẽ ở mức 1
- Khi điện áp vượt ngưỡng báo độn điện áp mức ra ở mức 0

11


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

2.3 Cảm biến

Hình 2.3: sơ đồ chân cảm biến MQ2
*Giới thiệu:

- MQ2 là cảm biến khí, dùng để phát hiện các khí có thể gây cháy.. ví dụ như:
 LPG( khí hỏa lỏng)
 I- butane
 Propane
 Methane
 Alcohol
 Hydrogren
Nó được cấu tạo từ chất bán dẫn SnO2. Chất này có độ nhạy cảm thấp với
không khí sạch. Nhưng trong môi trường có chất gây cháy, độ dẫn của nó thay
đổi ngay. Chính nhờ đặc điểm này người ta thêm vào mạch đơn giản để biến
đổi từ độ nhạy này sang điện áp.
- Khi môi trường sạch điện áp đầu ra của cảm biến thấp, giá trị điện á đầu ra
càng tăng khi nồng độ khí gây cháy xung quanh MQ2 càng cao.
12


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

-MQ2 hoạt động rất tốt trong môi trường khí hóa ỏng LPG,H2, và các chất
khí gây cháy khác. Nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng
do mạch đơn giản và chi phí thấp.

-Việc có chân ra số Dout rất tiện cho ta mắc các ứng dụng đơn giản, không
cần đến vi điều khiển. Khi đó ta chỉ cần chỉnh giá trị biến trở tới giá trị nồng
độ ta muốn cảnh báo.
- khó khăn đo trạng thái khí sạch, giá trị thu được Vuot1
- Chọn giá trị ngưỡng cảnh báo Vuot2.

*Thông số kỹ thuật

13


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

2.4 Khối báo động

Hình 2.4 : Sơ đồ nguyên lý khối báo động
*A1015

Hình 2.4: Transistor a1015 PNP
-Được lắp đặt như một khóa đóng ngắt, làm việc ở mức “0”, khóa khi Dout=1
14


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

- khi ở trạng thái khóa chân 4 của ne555 sẽ được nối mát do đó k có tín hiệu
xung, ngược lại ở trạng thái dẫn khi Duot=1 cấp nguồn VCC cho chân số 4
của ne555

*Ne555
- Hoạt động như một bộ dao động, Tín hiệu này sẽ đến IC 555, đây coi như
một mát phát âm tần ( nó tạo ra xung) và chân uotput của ic được nối với loa
đưa ra tín hiệu cảnh báo

* Còi hú và led
- Còi hú 5v báo động và LED phát sáng khi có tín hiệu từ chân uotput tức có
sự cố rò rỉ khí gas

* Sơ đồ mạch boar
- Ta có sơ đồ mạch in của mạch đếm sản phẩm như sau:
- Cách lắp ráp: lắp các dây trùng nhau trước,sau đó lắp tiếp tới các điện trở
rồilắp tới các linh kiện còn lại,IC ta sẽ lắp cuối cùng.
- Cách kiểm tra mạch: trước tiên ta dùng đồng hồ vạn năng đo xem các dây
gần nhau có bị ngắn mạch hay không.nếu không bị ngắn mạch thì ta sẽ đo các
dây nối với nhau có thông mạch không.sau đó ta bắt đầu quá trình lắp ráp và
tiến hành hàn mạch.

* Mạch thực tế

15


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

Chương III: Lý thuyết tổng quan, giới thiệu linh kiện
3.1 Điện trở và biến trở
3.1.1 Điện trở
a)Khái niệm:
Điện trở hay Resistor là một linh kiện điện tử thụ động trong mạch điện,
hiệu điện thế giữa hai đầu của nó tỉ lệ với cường độ dòng điện qua nó theo
định luật ohm: V=IR.
b) Ký hiệu: theo hai tiêu chuẩn US và EU.

c) Hình dạng thực tế.

3.1.2 Biến trở
a) Khái niệm và phân loại.
Biến trở là loại điện trở có thể thay đổi trị số theo yêu cầu ,thường gọi là
chiết áp. Có 2 loại đó là biến trở dây quấn và biến trở than.
b) Ký hiệu và hình ảnh trong thực tế.
16


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

Ký hiệu:

Hình ảnh trong thực tế:

3.2 Tụ điện
3.2.1 Cấu tạo
Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách
điện gọi là điện môi.
Hình ảnh cấu tạo:

17


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử
Hình ảnh cấu tạo

3.2.2 Phân loại
Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện
môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này
như: Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.
3.2.3 Ký hiệu và hình dạng thực tế
a) Ký hiệu :
Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor).

b) Hình dạng thực tế:

Hình dạng của tụ gốm.

18

Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

Hình dạng của tụ hoá
3.2.4 Điện dung và đơn vị
a)Khái niệm về điện dung.
Điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ
điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất
điện môi và khoảng cách giữ hai bản cực theo công thức.
C=ξ.S/d
Trong đó C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F)
 ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện.
 d : là chiều dày của lớp cách điện.
 S : là diện tích bản cực của tụ điện.
b) Đơn vị.
Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong
thực tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF), NanoFara (nF),
PicoFara (pF).
 1 Fara = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p
F
 1 µ Fara = 1.000 n Fara
 1 n Fara = 1.000 p Fara
19


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

3.2.5 Sự phóng, nạp của tụ điện
Một tính chất quan trọng của tụ điện là tính chất phóng nạp của tụ , nhờ
tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều.

Sự nạp và phóng điện của tụ.

a)Tụ nạp điện.
Như hình ảnh trên ta thấy rằng , khi công tắc K1 đóng, dòng điện từ nguồn
U đi qua bóng đèn để nạp vào tụ, dòng nạp này làm bóng đèn loé sáng, khi tụ
nạp đầy thì dòng nạp giảm bằng 0 vì vậy bóng đèn tắt.
b) Tụ phóng điện.
Khi tụ đã nạp đầy, nếu công tắc K1 mở, công tắc K2 đóng thì dòng điện từ
cực dương (+) của tụ phóng qua bóng đền về cực âm (-) làm bóng đèn loé
sáng, khi tụ phóng hết điện thì bóng đèn tắt.
=> Nếu điện dung tụ càng lớn thì bóng đèn loé sáng càng lâu hay thời gian
phóng nạp càng lâu.
3.3. Diode
3.3.1 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
20


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

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 tánsang vùng bán dẫn
P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Iontrung hoà về điện => lớp
Ion này tạo thành miền cách điện giữahai chất bán dẫn.

Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo của Diode .
Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn.

Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn.
3.3.2 Phân cực thuận cho Diode
Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt (vùng bán dẫn P) và điện áp âm (-)
vào Katôt (vùng bán dẫn N) , khi đó dưới tác dụng tương tác của điện áp,
miền cách điện thu hẹp lại, khi điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V (với
Diode loại Si) hoặc 0,2V (với Diode loại Ge) thì diện tích miền cách điện
giảm bằng không => Diode bắt đầu dẫn điện. Nếu tiếp tục tăng điện áp
nguồn thì dòng qua Diode tăng nhanh nhưng chênh lệch điện áp giữa hai cực
của Diode không tăng (vẫn giữ ở mức 0,6V).
21


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

Diode (Si) phân cực thuận - Khi Dode dẫn
điện áp thuận đựơc gim ở mức 0,6V

Đường đặc tuyến của điện áp thuận qua Diode
Kết luận : Khi Diode (loại Si) được phân cực thuận, nếu điện áp phân cực

thuận < 0,6V thì chưa có dòng đi qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt =
0,6V thì có dòng đi qua Diode sau đó dòng điện qua Diode tăng nhanh nhưng
sụt áp thuận vẫn giữ ở giá trị 0,6V.
3.3.3 Phân cực ngược cho Diode
Khi phân cực ngược cho Diode tức là cấp nguồn (+) vào Katôt (bándẫn N),
nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), dưới sự tương tác của điện áp ngược,
miềncách điện càng rộng ra và ngăn cản dòng điện đi qua mối tiếp giáp,

22


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

Diode có thể chịu được điện áp ngược rất lớnkhoảng 1000V thì diode mới bị
đánh thủng.

Diode chỉ bị cháy khi áp phân cực ngựơc tăng ≥ 1000V.

3.3.4 Ứng dụng của Diode bán dẫn
Do tính chất dẫn điện một chiều nên Diode thường được sử dụng trong
các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng,
mạch gim áp phân cực cho transistor hoạt động .trong mạch chỉnh lưu Diode
có thể được tích hợp thành Diode cầu có dạng.

3.3.5 Buzz
Buzz hay còn gọi là còi
Có mức điện áp hoạt động từ 3,3V đến 5V

Được sử dụng nhiều trong các mạch báo tín hiệu

23


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

3.4 : IC 7805
- Với mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao,người thiết kế
thường sử dụng IC ổn áp vì mạch điện khá đơn giản.Các loại ổn áp thường
được sử dụng là IC 78xx ,79xx với xx là điện áp cần ổn áp.
Ví dụ: 7805 ổn áp 5V,7812 ổn áp 12V.
- Dòng cực đại của IC 7805 có thể duy trì là 1A.
- Dòng đỉnh là 2.2A
- Công suất tiêu tán cực đại nếu không dùng tản nhiệt là: 2W.
- Công suất tiêu tán cực đại nếu dùng tản nhiệt đủ lớn là: 15W.
- Chênh lệch điện áp vào và ra tối thiểu là 2V.

24


Trường ĐHSPKT Hưng Yên
Khoa: Cơ Khí

Đồ án kỹ thuật điện tử

Hình 3.4.1: sơ đồ chân IC 7806

+ Chân 1 : là chân Input.
+ Chân 2 : là chân nối GND.
+ Chân 3 : là chân Output.
- Ngõ ra luôn Output luôn ổn định điện áp trong khoảng 4.8V 5.2V. IC 7805
dùng để bảo vệ những mạch chỉ hoạt động ở điện áp khoảng 5V, nếu nguồn
điện có sự cố đột ngột : điện áp tăng cao thì mạch vẫn hoạt động ổn định nhờ
có IC 7805 vẫn giữ được điện áp ra khoảng 5V.
- Chân IN của 7805 sẽ được cấp điện áp 7V 12V từ đầu ra của máy biến
áp.và điện áp này sẽ qua tụ điện để giúp cho nguồn ổn định hơn.
3.3: IC NE555

- Là một loại linh kiện khá phổ biến bây giờ với việc dễ dàng tạo được xung
vuông và có thể thay đổi tần số tùy thích, với sơ đồ mạch đơn giản, điều chế
được độ rộng của xung. Nó gồm op-amp so sánh điện áp, mạch lất và
transistor để xả điện. Cấu tạo rất đơn giản nhưng hoạt động tốt, bên trong
gồm 3 điện trở mắc nối tiếp chia điện á vcc thành 3 phần, tạo nên điện áp
chuẩn.
 điện áp đầu vào : 2-18v ( tùy từng loại của 555 : Lm55,Ne55….)
25