Thiết kế mạch điều khiển tốc độ động cơ một chiều sử dụng IC L298

LỜI NÓI ĐẦU

Trong

những năm gần đây, nền kinh tế của nước ta phát triển rất mạnh mẽ
và nhanh chóng, để đạt được kết quả này thì có sự đóng góp rất lớn của
ngành kĩ thuật điện tử.
Với sự phát triển như vũ bão như hiện nay thì kỹ thuật điện tử , đang xâm
nhập vào tất cả các ngành khoa học – kỹ thuật khác và đã đáp ứng được mọi
nhu cầu của người dân.
Và việc ứng dụng các kỹ thuật này vào thực tế sẽ giúp ích rất nhiều cho mọi
người. Để góp một phần nhỏ vào việc này chúng em đã thực hiện đề tài “ Thiết
kế mạch điều khiển tốc độ động cơ một chiều sử dụng IC L298” thông qua đề
tài này chúng em sẽ có những điều kiện tốt nhất để học hỏi, tích lũy kinh
nghiệm quý báu, bổ xung thêm vào hành trang của mình trên con đường
đã chọn.
Trong thời gian nghiên cứu và làm đồ án dựa vào kiến thức đã được học ở
trường, qua một số sách, tài liệu có liên quan cùng với sự giúp đỡ tận tình của
các thầy cô giáo và các bạn đồ án môn học của chúng em đã hoàn thành.
Mặc dù đã cố gắng nghiên cứu và trình bày nhưng không thể tránh khỏi những
sai sót và nhầm lẫn, vì vậy chúng em rất mong các thầy, cô giáo cùng các bạn
đóng góp những ý kiến quý báu để đồ án môn học này hoàn thiện hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Nhóm sinh viên thực hiện :

1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN :
................................................................................................................................

................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
..........................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
........
Hưng Yên , ngày.…..tháng 02 năm 2014
Giáo viên hướng dẫn
2


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN : 2

.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
........................................................... 2
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
2

3


Phần 1. Mở đầu 4

1.1.Lí do chọn đề tài 4
1.2 Tính cấp thiết của đề tài 5
1.3.Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5

1.3.1.Mục đích 5

PHẦN 2:NỘI DUNG 6
2.1 Động cơ điện một chiều 6

2.1.1 Khái niệm chung: 6
2.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều 12

2.2.1 Khái niệm chung: 12
2.2.2 Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng: 13
2.2.3 Nguyên lý điều chỉnh từ thông động cơ: 15
2.3 SƠ ĐỒ KHỐI 16
2.4Các linh kiện sử dụng trong mạch 17

2.4.1ĐIỆN TRỞ 17
2.4.2 TỤ ĐIỆN 19
2.4.3 IC NE555 21
2.4.4 IC L298 26
2.5Sơ đồ nguyên lý 28

2.5.1 Khối nguồn 28
2.5.2 Khối tạo xung 28
2.5.3 Khối điều khiển tốc độ 29
2.4Sơ đồ board 29

KẾT LUẬN 30

3.1

KẾT LUẬN. 30
4


3.2 HẠN CHẾ. 30

3.3

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI. 31

Phần 1. Mở đầu
1.1.Lí do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, trang thiết bị điện tử đang ngày càng
được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống và đã mang lại hiệu quả kinh tế
cao. Đặc biệt từ khi ra đời linh kiện bán dẫn với độ tích hợp cao thì điện tử lại càng
khẳng định vị thế của mình trong đời sống.
Trong những năm gần đây công nghệ vi điện tử phát triển mạnh mẽ, với những vi
mạch có ưu điểm nhỏ gọn, dung lượng lớn … đã mang lại những thay đổi sâu sắc
cho ngành kĩ thuật điện tử. Từ những linh kiện nhỏ chế tạo ra các máy móc hiện đại.
Chính vì vậy, ngày nay, với ngành khoa học ngày càng phát triển này đã có nhiều
mạch ổn áp cung cấp cho các đầu ra ổn định và ngày càng thu gọn về kich cỡ cũng
như chất lượng và giá thành sản phẩm. trên thực tế, hiện nay nguồn một chiều được
ứng dụng rất phổ biến và rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống.
Từ tầm quan trọng trong ứng dụng thực tế của động cơ điện một chiều và dựa
vào những kiến thức được học cũng như tự tìm hiểu, em đã chọn đề tài:” Điều khiển
tốc độ động cơ điện một chiều” để qua đó tìm hiểu kĩ hơn về nguyên lí hoạt động của
các mạch điện đồng thời củng cố thêm kĩ năng trong thiết kế các mạch điện tương tự.
1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay chúng ta đang sống trong thời đại công nghiệp hóa và hiện đại
hóa.Đất nước ta ngày càng phát triển vì vậy nhu cầu điều khiển và sử dụng động cơ
điện một chiều rất cao.
Trong sinh hoạt cũng như trong sản xuất nhu cầu điều khiển tốc độ động cơ là
cần thiết và cấp bách hiện nay.

5


1.3.Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.3.1.Mục đích
Nâng cao khả năng nhận thức của sinh viên về tầm quan trọng của động cơ điện một
chiều trong công cuộc phát triển đất nước hiện nay.
Giúp sinh viên nắm được kiến thức tổng quan về các linh kiện điện- điện tử.Từ đó
có thể vận dụng những kiến thức này vào việc thiết kế chế tạo ra những sản phẩm đáp
ứng nhu cầu đề ra.
PHẦN 2:NỘI DUNG
2.1 Động cơ điện một chiều
2.1.1 Khái niệm chung:
Động cơ một chiều đựơc sử dụng với một số lượng lớn trong kĩ thuật thiết kế
bởi vì những đặc trưng tốc độ quay (tốc độ xoắn) khả thi với những cấu hình điện khác
nhau. Tốc độ động cơ một chiều có thể kiểm soát một cách êm ái và trong đa số các
trờng hợp (thì) có thể đảo ngược chiều quay. Từ khi động cơ một chiều có một hiệu
suất cao của quán tính từ lực xoắn tới rô to, chúng có thể trả lời (đáp ứng) nhanh
chóng. Đồng thời, phanh động lực ở nơi môtơ phát sinh năng lượng nó được cấp tới
một điện trở cảm biến, hoặc phanh phục hồi (phản hồi), nơi mô tơ phát sinh năng lượng
được cấp (nuôi) trở lại nguồn cung cấp điện một chiều, có thể thực hiện trong các ứng
dụng nơi mong muốn dừng nhanh và hiệu quả cao.

6

Dựa vào cách các từ trường phần tĩnh ( stator) được tạo ra, bên trong động cơ
một chiều được chia làm 4 loại khác nhau: nam châm vĩnh cửu, vết khía mạch rẽ nhánh
(mạch song song), vết khía mạch nối tiếp, vết khía mạch hỗn hợp. Sơ đồ điện, đường
cong mô men xoắn- tốc độ, và đường cong dòng điện- mô men xoắn cho mỗi cấu hình
được minh hoạ trong các hình từ I-2 đến I-5. Hình I-1 minh họa một đồ thị mômen
xoắn-tốc độ của động cơ mà nó cho thấy các mômen xoắn mà động cơ có thể cung cấp
ở các tốc độ khác nhau ở điện áp đã định. Với một mô men xoắn đã cho được cung cấp
bởi động cơ , đồ thị dòng điện-mô men xắn có thể được sử dụng để đạo hàm định
lượng dòng điện đã định khi điện áp quy định đã được sử dụng. Như một kinh nghiệm
(quy luật) chung, những động cơ chuyển giao (truyền) những mô men xoắn lớn ở (tại)
những tốc độ thấp, và những mô men xoắn cũng có nghĩa là những dòng điện động cơ
lớn. Mô men khởi động hặc mô men cản T s là mô men lớn nhất mà động cơ sản ra ở
tốc độ bằng không tương ứng với sự khởi động hoặc quá tải động cơ. tốc độ không tải
ωmax là tốc độ duy trì lớn nhất mà động cơ có thể đạt được; tốc độ này chỉ có thể được
thực hiện khi không có tải trọng hoặc mô men xoắn đã được ứng dụng tới động cơ ( chỉ
khi nó chạy không).
Trong hình từ I-2 đến I-5, V là điện áp một chiều nguồn cung cấp, I A là dòng
điện các cuộn rô to, IF là dòng điện trong các cuộn stato, và I L là toàn bộ dòng tải đã
phát ra bởi nguồn cung cấp điện một chiều.
Sự điều khiển điện áp ứng dụng từ dòng điện và sự thay đổi chiều từ trường chỉ
ở trong rotor. Động cơ PM là lý tưởng trong các ứng dụng điều khiển máy tính bởi mối
quan hệ tuyến tính của đặc trưng mômen xoắn-tốc độ của nó. Thiết kế của một bộ điều
khiển luôn luôn đơn giản khi động cơ là tuyến tính từ các phân tích hệ thống được đơn
giản hoá đi rất nhiều.Khi một động cơ được sử dụng trong một vị trí hoặc trình ứng
dụng điều khiển với cảm biến phản hồi tới một bộ điều khiển, nó được xem (quy vào)
như một động cơ servo. Các động cơ PM chỉ được sử dụng trong các ứng dụng công
suất thấp mà định lượng công suất thường được giới hạn đến 5 mã lực (3728 W) hoặc
nhỏ hơn, với những sự phân loại theo sức ngựa nhỏ là phổ biến hơn. Động cơ một

7


chiều PM có thể được quét bằng chổi than, không chổi than, hoặc các động cơ bước.
Các động cơ mạch nhánh (mạch rẽ, hay mạch song song ) ( hình I-3 ) có lõi và
các cuộn kích từ kết nối song song, chúng được khởi động bởi cùng nguồn cung cấp.
Toàn bộ dòng điện tải là tổng của các dòng trong lõi (cốt) và các dòng kích từ. Các
động cơ mạch rẽ ( các động cơ kích từ song song ) cho thấy tốc độ gần như là hằng số
trên một dải lớn tải trọng, và có các mô men xoắn khởi động

Các động cơ kích từ nối tiếp (Hình I-4) có lõi và các cuộn kích từ mắc nối tiếp đồng
thời các dòng kích từ và dòng trong lõi là bằng nhau. Các động cơ kích từ nối tiếp cho
những mô men xoắn khởi động rất lớn, tốc độ quay biến đổi rất cao và phụ thuộc tải
trọng, và tốc độ rất cao khi tải trọng nhỏ. Trong thực tế các động cơ kích từ nối tiếp
loại lớn có thể gây trượt khốc liệt khi chúng đột nhiên mất tải trọng (ví dụ như trong
việc sử dụng một dây đai, khi đai trượt) do các lực động lực ở các tốc độ cao. Điều này
gọi là chạy phá hỏng . Tuy nhiên khi động cơ nạp lại tải, điều này không không còn đặt
ra một vấn đề gì nữa. Đường đồ thị mô men xoắn-tốc độ cho một động cơ kích từ nối
tiếp là đường có dạng hyperbolic, cho thấy một mối liên hệ ngược giữa mô men xoắn
và tốc độ và công suất gần như là hằng số trên một dải rộng.
Các động cơ hỗn hợp (hình I-5) bao gồm cả các cuộn kích từ nối tiếp và song
song, kết quả của tổ hợp các đặc trưng của cả các động cơ kích từ nối tiếp và các động
cơ kích từ song song. Một phần của toàn bộ dòng tải truyền qua cả lõi và các cuộn nối
tiếp, và sự giữ nguyên dòng tải chỉ truyền qua các cuộn mạch rẽ. Tốc độ lớn nhất của
một động cơ hỗn hợp bị giới hạn, không giống như một động cơ kích từ nối tiếp, sự
điều khiển tốc độ của nó không tốt bằng so với một động cơ mạch rẽ ( động cơ kích từ
song song ). Mô men xoắn sinh ra bởi các động cơ hỗn hợp có phần nhỏ hơn các động
cơ kích từ nối tiếp có cùng kích thước.

8

Lưu ý rằng không giống như động cơ nam châm vĩnh cửu, khi cực tính điện áp cho
động cơ mạch rẽ nhánh (động cơ kích từ song song ), động cơ kích từ nối tiếp, hoặc
động cơ một chiều hỗn hợp bị thay đổi, chiều quay sẽ không đổi. Lý do cho điều này là
cực tính của cả stator và rotor thay đổi theo từ trường và các cuộn lõi đã bị kích hoạt
bởi cùng một nguồn.
2.1.2 Phương trình động lực học của động cơ điện một chiều PM.
Khi lõi của một động cơ được kiểm tra với một đồng hồ đo trở kháng với lõi
được định vị vào một vị trí, Trở kháng động cơ xuất hiện tương đương với một điện trở
R trong mạch nối tiếp với sự tổ hợp song song của một cảm kháng L và một điện trở
thứ hai RL.

RL, tổn thất điện trở trong mạch từ, nó gần như cùng một loại với điện trở có độ
lớn lớn hơn R, điện trở của các cuộn, và thường đơn giản. Nếu chúng ta cho rằng điện
áp đã sử dụng cho lõi là Vin và dòng điện chạy qua lõi là Iin, phương trình điện cho
động cơ là:
RL
Iin

Vin

R

L

Vemf

Hình I-6 Mạch tương đương cho lõi động cơ
Vin = L d.Iin + RIin + ke .w (I-2-1) dt

9


T=kt.Iin

(I-3-1)

kt được định nghĩa như hằng số momen xoắn của động cơ. Hằng số điện k e và
hằng số momen xoắn kt của động cơ điện PM là những tham số rất quan trọng, chúng
thường được thông báo trong các đặc điểm kỹ thuật của nhà sản xuất.
Khi động lực học của hệ thống được xem xét, momen xoắn T của động cơ được
cho bởi
T
(J

d
w

= +
J ) +T +T
a L dt
in L

(I-3-2)

Ja và JL là những momen độc cực quán tính của phần ứng và gắn liền tải trọng, T in
là momen cản chống lại sự quay của phần ứng, và TL chống lại momen xoắn của tải.
Khi động cơ được nối với nguồn điện, phần ứmg sẽ tăng tốc cho đến khi đạt tới
một trạng thái ổn định. Tại trạng thái ổn định, phương trình I-2-1 trở thành
(I-3-3)

Tìm Iin trong phương trình I-3-1 và thay vào trong phương trình I-3-3 ta có
Vin = R.Iin + ke.w

Phương trình trên nói lên mối liên hệ tuyến tính giữa momen xoắn vận tốc của động cơ một chiều PM với điện áp không đổi.
Giải vận tốc cho
w * = 1 / 2. wmax

(I-3-9)

Vì vậy vận tốc tốt nhất khi chạy một động cơ nam châm vĩnh cửu để đạt được
công suất đầu ra cực đại là bằng một nửa vận tốc không tải.
Ngoài những hằng số momen và hằng số điện, nhà sản xuất thờng cũng chỉ rõ điện
10


trở R. Giá trị này hữu ích trong việc xác định dòng điện trở I S của động cơ
2.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều
2.2.1 Khái niệm chung:
Về phương diện điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt hơn so
với loại động cơ khác, không những nó có khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu
trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh
cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng.
Thực tế có hai phương pháp cơ bản để điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều:
Điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng động cơ.
Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động cơ.
Cấu trúc phần lực của hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều
bao giờ cũng cần có bộ biến đổi. Các bộ biến đổi này cấp cho mạch phần ứng động cơ
hoặc mạch kích từ động cơ. Trong công nghiệp thường sử dụng bốn loại bộ biến đổi
chính:
• Bộ biến đổi máy điện gồm: động cơ sơ cấp kéo máy phát một chiều hoặc máy

điện khuếch đại (KĐM)
• Bộ biến đổi điện từ: Khuếch đại từ (KĐT)
• Bộ biến đổi chỉnh lưu bán dẫn: Chỉnh lưu tiristo (CLT)
• Bộ biến đổi xung áp một chiều: tiristo hoặc tranzito (BBĐXA)
Tương ứng với việc sử dụng các bộ biến đổi mà ta có các hệ truyền động như:
• Hệ truyền động máy phát-động cơ (F-Đ)
• Hệ truyền động máy điện khuếch đại - động cơ (MĐKĐ-Đ)
• Hệ truyền động khuếch đại từ - động cơ (KĐT-Đ)
11
11


• Hệ truyền động chỉnh lưu tiristor-động cơ (T-Đ)
• Hệ truyền động xung áp-động cơ (XA-Đ)
Theo cấu trúc mạch điều khiển các hệ truyền động, điều chỉnh tốc độ động cơ một
chiều có loại điều khiển theo mạch kín
(ta có hệ truyền động điều chỉnh tự động) và loại điều khiển theo mạch hở
(hệ truyền động điều khiển hở). Hệ điều chỉnh tự động truyền động điện có cấu trúc
phức tạp, nhưng có chất lượng điều chỉnh cao và dải điều chỉnh rộng hơn so với hệ
truyền động hở. Ngoài ra các hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều
còn được phân loại theo truyền động có đảo chiều quay và không đảo chiều quay. Đồng
thời tuỳ thuộc vào các phương pháp hãm, đảo chiều mà ta có truyền động làm việc ở
một góc phần tư, hai góc phần tư và bốn góc phần tư.
2.2.2 Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng:
Để điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ một chiều cần có thiết bị nguồn như máy
phát điện một chiều kích từ độc lập, các bộ chỉnh lưu điều khiển vv... Các thiết bị
nguồn này có chức năng biến năng lượng điện xoay chiều thành một chiều có sức điện
động Eb điều chỉnh được nhờ tín hiệu điều khiển Uđk.
Vì là nguồn có công suất hữu hạn so với động cơ nên các bộ biến đổi này có điện
trở trong Rb và điện cảm Lb khác không.

ở chế độ xác lập có thể viết được phương trình đặc tính của hệ thống như
sau:
Eb - Eư = Iư Rb + RưđIư
Vì từ thông của động cơ được giữ không đổi nên độ cứng đặc tính cơ cũng không
đổi, còn tốc độ không tải lý tưởng thì tuỳ thuộc vào giá trị điện áp điều khiển U đk của
hệ thống, do đó có thể nói phương pháp điều chỉnh này là triệt để.

12


Vì thế với tải có đặc tính mô men không đổi thì có giá trị phạm vi diều chỉnh tốc
độ cững không vượt quá 10. Đói với các máy có yêu cầu cao về dải điều chỉnh và độ
chính xác duy trì tốc độ làm việc thì việc sử dụng các hệ thống “hở” như trên là không
thoả mãn được.
Trong phạm vi phụ tải cho phép có thể coi các đặc tính cơ tĩnh của truyền động
một chiều kích từ độc lập là tuyến tính. Khi điều chỉnh điện áp phần ứng thì độ cứng
các đặc tính cơ trong toàn dải điều chỉnh là như nhau, do đó độ sụt tốc tương đối đạt
giá trị lớn nhất tại đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh. Hay nói cách khác , nếu tại đặc
tính cơ thấp nhất của dải điều chỉnh mà sai số tốc độ không vượt quá giá trị sai số cho
phép, thì hệ truyền động sẽ làm việc với sai số luôn nhỏ hơn sai số cho phép trong toàn
bộ dải điều chỉnh
Vì các giá trị Mdm, ωomin, Scp la xác định nên có thể tính được giá trị tối thiểu của độ
cứng đặc tính cơ sao cho sai số không vượt quá giá trị cho phép. Để làm việc này, trong
đa số các trường hợp cần xây dựng các hệ thống truyền động điện kiểu vòng kín.
Trong suốt quá trình điều chỉnh điện áp phần ứng thì từ thông kích từ được giữ
nguyên, do đó mô men tải cho phép của hệ sẽ là không đổi:
Mc.cp=Kφđm.Iđm=Mđm.
Phạm vi điều chỉnh tốc độ và mô men nằm trong hình chữ nhật bao bởi các
đường thẳng ω = ωđm , M = Mđm và các trục toạ độ. Tổn hao năng lượng chính là tổn
hao trong mạch phần ứng nếu bỏ qua các tổn hao không đổi trong hệ.

E = Eư + Iư(Rb + Rưđ)
IưEb = Iư Eư + Iư2(Rb + Rưđ)

13


Hình II-3 mô tả quan hệ giữa hiệu suất và tốc độ làm việc trong các trường hợp
đặc tính tải khác nhau. Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng là rất
thích hợp trong trường hợp mô men tải là hằng số trong toàn dải điều chỉnh. Cũng thấy
rằng không nên nối thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng vì như vậy sẽ làm giảm đáng
kể hiệu suất của hệ.
2.2.3 Nguyên lý điều chỉnh từ thông động cơ:
Điều chỉnh từ thông kích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh mô men điện
từ của động cơ M = KφIư và sức điện động quay của động cơ E ư = Kφω. Mạch kích từ của
động cơ là mạch phi tuyến, vì vậy hệ điều chỉnh từ thôngcũng là hệ phi tuyến:
e

trong đó

k
dΦ
ik = r + r +ωk dt
b
k
rk - điện trở dây quấn kích thích,

(II-3-1)

rb - điện trở của nguồn điện áp kích thích,

14


2.3 SƠ ĐỒ KHỐI

KHỐI NGUỒN

KHỐI TẠO XUNG

KHỐI ĐIỀU KHIỂN TỐC
ĐỘ

KHỐI CHẤP HÀNH

15


2.4Các linh kiện sử dụng trong mạch
2.4.1ĐIỆN TRỞ
2.4.1.1Khái niệm : điện trở là linh kiện điện tử thụ động không thể thiếu trong các mạch
điện và điện tử , chúng có tác dụng cản trở dòng điện tạo sự sụt áp để thực hiện các chức
năng khác tùy theo vị trí của điện trở trong mạch :
Đơn vị : ôm (  )
Công thưc tính : R  

l
s

10

Điện trở thường

6 ,8

5W

Điện trở công suất

10W

Điện trở công suất

Biến trở

2.4.1.2 Các loại điện trở :

1.Điện trở than : Gồm có ba loại cơ bản sau.
Than ép : Loại này có công suất < 3W và hoạt động ở tần số thấp .
Màng than: Loại này có công suât >3W và hoạt động ở tần số cao.

Dây quấn : Loại này có công suất > 5W và hoạt động ở tần số cao.

16


2.Điện trở công suất :Gồm ba loại cơ bản sau .
Công suất nhỏ : Kích thước nhỏ .
Công suất trung bình : Kich thước lớn hơn.
Công suất lớn : Kich thước lớn hơn.
3.Biến trở : Là loại điện trở có khả năng thay đổi được giá trị của mình .

4.Quang trở :Có thể thay đổi được thông số nhờ vào ánh sáng .
Bên cạnh đó còn có một số loại điện trở khác như: Điện trở nhiệt , điện trở dây quấn ,
điện trở ximang, điển trở thay đổi điện áp, mạng điện trở điện trở cầu trì .
2.4.1.3 Các kiểu ghép điện trở .

Ghép nối tiếp :

Ghép song song:

2.4.1.4 Ứng dụng .

1 .Cầu phân áp
2.Phân phối dòng điện thich hợp cho tải.
2.4.1.5 Các thông số anh hưởng điện trở .

1. Nhiệt độ
2.Thời gian.
3.Cao tần
2.4.1.6 Cách kiểm tra điện trở .
17


1.Kiểm tra bằng mát thường :
2.Kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng : Xem có đúng với giá trị thực ghi trên điện trở không,
Kiểm tra để đo biến trở :
-Vặn đồng hồ về thang đo Ohm.
-Đo cặp chân 1-3 rồi đối chiếu với giá trị ghi trên điện trở .
-Đo tiếp cặp chân 1-2 rồi dùng tay chinh thử xem kim đồng hồ có thay đổi không :
+ Nếu thay đổi chậm ta xác định VR là loại A .
+ Nếu thay đổi nhanh ta xác định VR là loại B.

+ Nếu kim đồng hồ thay đổi rồi chuyển hẳn về  là biến trở bị đứt .
+ Nếu kim đồng hồ thay đổi rồi lại chuyển về  rồi lại trở về vị trí gần đó là biế trở bị bẩn ,
rỗ mặt.
2.4.1.7 Những hư hỏng thường gặp ở điện trở

Đối với các VR loại than thường gặp các hư hỏng như :đứt , bẩn, rỗ mặt than . Trường
hợp mặt than bị bẩn , rỗ mặt sẽ gây ra những hư hỏng thường gặp trong thực tế .Để khắc
phục nhanh hỏng hóc trong trường hợp này ta
dùng xịt gió thổi sạch các cáu bẩn , rồi nhỏ một ít dầu máy khâu vào biến trở là xong.
Cháy do làm việc quá công suất
Đứt đo Ω không lên
Tăng trị số thường sảy ra với các điện trở bột than , do lâu ngày hoạt tính của bột than bị
biến chất làm tăng trị số điện trở .
Giảm trị số thường sảy ra với các điện trở giấy quấn ,do lâu ngày bị chạm một số vòng
dây.

18


2.4.2 TỤ ĐIỆN
2.4.2.1: Khái niệm :
Tụ điện gồm hai bản cực ghép song song làm bằng chất dẫn điện ,giữa hai bản cực là chất
điện môi (cách điện ), là một bình chứ điện nhỏ , nạp và phóng điện lúc cần thiết . Giá trị
dòng điện qua tụ điện tỉ lệ với tốc độ biến dổi điện áp trên nó theo thời gian:
Công thức: i=c
2.4.2.2 Chức năng :
Tụ điện ngăn không cho dòng điện một chiều đi qua , chỉ cho phép dòng xoay chiều đi qua
bằng cơ chế phóng nạp điện tích giữa hai bản tụ . Khả năng nạp , xả nhiều hay ít phụ thuộc
vào điện dung C của tụ điện . Tụ điện là linh kiện có thể lưu chú được các điện tích và tích
lũy năng nượng dưới dạng điện trường .Khi sử dụng cần quan tâm đến hai thông số :

+ Điện dung : Cho biết khả năng chứa điện của tụ điện .
+ Điện áp :Cho biết khả năng chịu đựng của tụ điện .
Đơn vị: fara (F),  F, nF.
2.4.2.3 Các loại tụ điện :

104

203
25

C = 20.103 pF = 20 nF
U = 25V

.0 1
50

C = 0,01 
F
U = 50V

1500
1 ,5 K V

C = 1500 pF
U = 1,5KV

19


10µF 16V

100µF 50V

1000µF 25V

C = 10  F

C = 1000  F

U = 16V

U = 25V

Bên cạnh các loại tụ nói trên còn có các loại tụ khác như :
Tụ giấy , tụ mica , tụ màng mỏng , tụ tantal , tụ biến đổi , tụ không phân cực , màng tụ
điện …
2.4.2.4 Các cách ghép tụ

A ghép nối tiếp

B ghép song song

2.4.2.5 Ứng dụng của tụ điện .

Tụ điện sử dụng rất nhiều trong ký thuật điện và điện tử .
-Dùng để làm lệch pha , tạo từ trường quay để làm quay moto.
-Dùng để bù pha tránh hiện tượng lệch pha trong mạch điện xoay chiều ba pha
-Để lọc điện trong các bộ nắn , làm tụ lọc tụ liên lạc , phân dòng trong các mạch khuếch đại
âm tần .
-Tụ có giá trị điện dung bé thường dùng nhiều ở khu vực mạch cao tần .

-Tụ biến đổi dùng để lắp trong mạch cộng hưởng có tần số điều chỉnh được …..
2.4.3 IC NE555
1. Thông số
+ Điện áp đầu vào : 2 - 18V ( Tùy từng loại của 555 : LM555, NE555, NE7555..)

20


+ Dòng tiêu thụ : 6mA - 15mA
+ Điện áp logic ở mức cao : 0.5 - 15V
+ Điện áp logic ở mức thấp : 0.03 - 0.06V
+ Công suất tiêu thụ (max) 600mW
2. Chức năng của 555
+ Tạo xung
+ Điều chế được độ rộng xung (PWM)
+ Điều chế vị trí xung (PPM) (Hay dùng trong thu phát hồng ngoại)
...
3. Bố trí chân và sơ đồ nguyên lý

Hình dạng của 555 ở trong hình 1 và hình 2. Loại 8 chân hình tròn và loại 8 chân hình
vuông. Nhưng ở thị trường Việt Nam chủ yếu là loại chân vuông.

21


Nhìn trên hình 3 ta thấy cấu trức của 555 nó tương đương với hơn 20 transitor , 15 điện trở
và 2 diode và còn phụ thuộc vào nhà sản xuất. Trong mạch tương đương trên có : đầu vào
kích thích , khối so sánh, khối điều khiển chức năng hay công suất đầu ra.Một số đặc tính
nữa của 555 là : Điện áp cung cấp nằm giữa trong khoảng từ 3V đến 18V, dòng cung cấp từ
3 đến 6 mA.

Tất cả các IC thời gian đều cần 1 tụ điện ngoài để tạo ra 1 thời gian đóng cắt của xung đầu
ra. Nó là một chu kì hữu hạn để cho tụ điện (C) nạp điện hay phòng điện thông qua một
điện trở R. Thời gian này được xác định thông qua điện trở R và tụ điện C

Đường cong nạp của tụ điện

Mạch nạp RC cơ bản như trên hình 4. Giả sử tụ ban đầu phóng điện. Khi mà đóng công tắc
thì tụ điện bắt đầu nạp thông qua điện trở. Điện áp qua tụ điện từ giá trị 0 lên đến giá trị
định mức vào tụ. Đường cong nạp được thể hiện qua hình 4A.Thời gian đó nó để cho tụ
điện nạp đến 63.2% điện áp cung cấp và hiểu thời gian này là 1 hằng số. Giá trị thời gian đó
có thể tính bằng công thức đơn giản sau:
22


t = R.C

IC NE555 N gồm có 8 chân
+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối masse thì ngõ ra
ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo mức áp trên
chân 2 và 6.Nhưng mà trong mạch để tạo được dao động thường hay nối chân này lên VCC.
+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC 555 theo
các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài cho nối GND. Chân này có thể không
nối cũng được nhưng mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số 5 xuống GND
thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF các tụ này lọc nhiễu và giữ cho điện áp chuẩn được
ổn
định.

- Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện.

23

Nhìn vào sơ đồ mạch trên ta có công thức tính tần số , độ rộng xung.
+ Tần số của tín hiệu đầu ra là
f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2))
+ Chu kì của tín hiệu đầu ra : t = 1/f
+ Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì
t1 = ln2 .(R1 + R2).C
+ Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì
t2 = ln2.R2.C
Như vậy trên là công thức tổng quát của 555. Tôi lấy 1 ví dụ nhỏ là : để tạo được xung dao
động là f = 1.5Hz . Đầu tiên tôi cứ chọn hai giá trị đặc trưng là R1 và C2 sau đó ta tính được
R1. Theo cách tính toán trên thì ta chọn : C = 10nF, R1 =33k --> R2 = 33k (Tính toán theo
công thức)

24


2.4.4 IC L298
L298D là một chip toch1 hợp 2 mạch trong gói 15 chân. L298D có điện áp danh nghĩa
cao (lớn hơn 50V) và dòng điện danh nghĩa lớn hơn 2A nên rất thích hợp cho các ứng dụng
công suất nhỏ như các động cơ DC loại vừa và nhỏ.

Hình 20: Sơ đồ chân của IC L298D (phải)
IC L298D (trái)

Hình 21: Sơ đồ nguyên lí của IC L298D

25