Đồ án Cảm biến sóng Rada

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Nguyễn Khắc Sơn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTHƯNGYÊN
Trang 1


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
MỤC LỤ

BẢNG TỰ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN...................................................................................................... 3
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................................................................. 5
CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TỰ ĐỘNG SÁNG TẮT BẰNG SĨNG RADAR.................6
1.1. TÌM HIỂU VỀ SĨNG RADAR.............................................................................................................................................6
1.2. ỨNG DỤNG CỦA SÓNG RADAR....................................................................................................................................... 6
1.3. ỨNG DỤNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TỰ ĐỘNG SÁNG TẮT BẰNG SÓNG RADAR TRONG CUỘC SỐNG..........................................8
1.4. TÌM HIỂU MỘT SỐ LINH KIỆN TRONG MODUN MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG BẰNG SÓNG RADA.....................................................8
1.4.1. Diode chỉnh lưu...................................................................................................................................................8
1.4.2. Giới thiệu về Triac.............................................................................................................................................13
1.4.3. Điện trở.............................................................................................................................................................15
1.4.4. Tụ điện..............................................................................................................................................................16
1.4.5. IC 78L05............................................................................................................................................................16
1.4.6. IC EG0001.........................................................................................................................................................17
1.4.7. Modun D-65262...............................................................................................................................................20
CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MODUN MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TỰ ĐỘNG SÁNG TẮT BẰNG SÓNG RADA.
............................................................................................................................................................................... 21
2.1. SƠ ĐỒ KHỐI..............................................................................................................................................................21
2.2. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC KHỐI........................................................................................................................21
Diode chỉnh lưu...........................................................................................................................................................21
Tụ lọc..........................................................................................................................................................................22

Sụt áp..........................................................................................................................................................................22
IC ổn áp 78L05............................................................................................................................................................22
IC EG0001...................................................................................................................................................................22
D-65262......................................................................................................................................................................23
Triac BT136.................................................................................................................................................................23
2.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TOÀN MẠCH.......................................................................................................................23
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC, KẾT LUẬN SAU KHI HOÀN THIỆN ĐỀ TÀI, TÀI LIỆU THAM KHẢO............................24
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................................................. 24

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 2


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
BẢNG TỰ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN
I. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ
SV tự đánh giá
TT

Nội dung đánh giá

Đạt

1

Lập kế hoạch đúng yêu cầu

2

Thực hiện tiến độ theo kế hoạch

3

Thực hiện nhiệm vụ được giao

4

Thu thập tài liệu phục vụ nghiên cứu

5

Phân tích tổng hợp dữ liệu

6

Phối hợp làm việc nhóm

7

Khả năng làm việc độc lập

8

Năng lực phân tích

9

Năng lực chuyển giao

10

Năng lực thiết kế mạch cơ bản

11

Năng lực vận hành khai thác các thiết bị
đo cơ bản.

12

Năng lực thực hiện (Lắp ráp, chế tạo
mạch, sản phẩm… )

13

Năng lực kiểm tra, khảo sát mạch và linh
kiện cơ bản.

14

Năng lực bảo trì các thiết bị và mạch cơ
bản

15

Năng lực trình bày (Viết báo cáo, thuyết
trình... )

Khơng

đạt

GV Kiểm tra
Đúng

Sai

Kết luận: ....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 3


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
Hưng Yên, ngày .... tháng .... năm 20...
Người tự đánh giá

II. Ý KIẾN NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
Hưng Yên, ngày .... tháng .... năm 20...

Cán bộ hướng dẫn

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 4


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1
LỜI NĨI ĐẦU
Xã hội Việt Nam ngày càng đổi mới, hướng tới cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất
nước, kết hợp với sự phát triển của công nghệ kĩ thuật. Các thiệt bị điều khiển tự động
khơng cịn là cái gì q xa lạ với mọi người như: máy bơm nước tự động, van xả nước
tự động, cửa tự động,… Được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày, trong
các ngành công nghiệp ,y tế, nghiên cứu, giải trí để đáp ứng nhu cầu cần thiết của con
người. Trong đó, khơng thể khơng nhắc đến đèn tự động sáng tắt được nhiều người
lựa chọn và sử dụng phục vụ cho nhu cầu cuộc sống.
Ngày nay, có rất nhiều loại đèn tự động sáng tắt bằng cảm biến ánh sáng, cảm biến
hồng ngoại, cảm biến nhiệt, cảm biến chuyển động bằng sóng radar,…được áp dụng
trong đời sống. Đèn tự động sáng tắt dùng cảm biến sóng Rada được sử dụng khá phổ
biến. Nó sử dụng sóng Radar phát hiện chuyển động của vật để điều khiển đèn sáng
tắt theo yêu cầu sử dụng của người dùng .
Đề tài: TÌM HIỂU VÀ NGHIÊN CỨU MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN TỰ ĐỘNG
SÁNG TẮT BẰNG SÓNG RADAR là một ứng dụng nhỏ trong điều khiển tự động,
trong công cuộc phát triển hiện đại hóa đất nước.
Nội dung đề tài gồm 3 chương:
- Chương I: Lý thuyết tổng quan về mạch điều khiển đèn tự động sáng tắt bằng
sóng Radar.
- Chương II: Nguyên lý hoạt động của modun mạch điều khiển đèn tự động sáng
tắt bằng sóng Radar.
- Chương III: Kết quả đạt được, kết luận sau khi hoàn thiện đề tài, tài liệu tham

khảo.
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy
cô trong khoa Kĩ thuật Điện-Điện tử, và đặc biệt là thầy Đỗ Tuấn Anh. Trong quá
trình thực hiện khơng tránh khỏi những sai sót, mọi lời nhận xét, đánh giá, góp ý hoặc
bổ sung của thầy cơ nhằm giúp em hồn thiện đề tài là điều vơ cùng quý giá với em.
Em xin chân thành cảm ơn !

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 5


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Chương I: Lý thuyết tổng quan về mạch điều khiển đèn tự động sáng tắt bằng
sóng Radar.
1.1. Tìm hiểu về sóng Radar
- Sóng Radar (sóng vơ tuyến) là một bức xạ điện từ với bước sóng trong phổ điện
dài hơn ánh sáng hồng ngoại. Sóng vơ tuyến có tần số từ 3KHz tới 300GHz,
tương ứng với bước sóng từ 100km tới 1mm.
- Các tần số khác nhau của sóng Radar có đặc tính lan truyền khác nhau trong
khí quyển trái đất. Sóng dài truyền theo đường cong của trái đất, sóng ngắn nhờ
phản xạ từ tầng điện ly nên có thế truyền rất xa, các bước sóng ngắn hơn bị
phản xạ yếu hơn và truyền trên đường nhìn thẳng.
- Radar là phương tiện vơ tuyến dùng để phát hiện và xác định vị trí của mục tiêu
so với trạm Radar. Vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực quân sự,
giao thông (đặc biệt là đường biển và đường không) và cả trong cuộc sống hàng
ngày của con người.
- Thuật ngữ Radar được viết tắt của Radio Delection And Ranging, tức là dùng
sóng vơ tuyến để xác định phương hướng và khoảng cách tới mục tiêu.
- Để đo khoảng cách, Radar xung sử dụng ngun lí như sau: dùng sóng điện từ

siêu cao tần (sóng radio) phát vào khơng gian dưới dạng xung radio và thu lại
sóng phản xạ từ mục tiêu trở về.
- Cơng thức tính: D=C.t /2
- Trong đó: D: khoảng cách từ Radar đến mực tiêu.
C: tốc độ truyền sóng (3.10^8 m/s).
t: thời gian truyền sóng đi và phản xạ về.
Tính chất của sóng Radar:
- Lan truyền trong khơng gian theo đường thẳng.
- Tốc độ lan truyền không đổi: C=3*10^8 m/s.
- Mang năng lượng lớn, gặp mục tiêu sẽ phản xạ trở về.
1.2. Ứng dụng của sóng Radar

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 6


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1
Ngày nay, sóng Radar khơng cịn là cái gì quá xa lạ với con người chúng ta. Nó được
nói đến hằng ngày, hàng giờ và được áp dụng phổ biến trong cuộc sống chúng ta, để
đáp ứng như cầu cần thiết cho cuộc sống cũng như bảo vệ đất nước.
Trong cuộc sống, con người sử dụng sóng Radar vào:
- Hoạt động Quân sự: Radar được thiết kế, triển khai cho hệ thống rà soát và khai
hỏa đặt trên các vũ khí tên lửa hiện đại mặt đất, cho công tác nghiệp vụ quân
sự, hệ thống chuy tìm mục tiêu trên khơng và trên biển của các chiến hạm, tàu
chiến, hệ thống tâm điểm phát tin hiệu truyền tin trên mặt đất hay mặt biển.
Giúp quân đội ta tìm mục tiêu nhanh nhất, ngăn chặn những âm mưu xâm lược
nước ta, bảo vệ toàn vẹn chủ quyền lãnh thổ của tổ quốc.
- Giao thông hàng hải, hàng khơng thậm trí cả đường bộ: giúp cho chúng ta xác
định chính xác vị trí của mình quan sát, thăm rị địa hình xung quanh một cách

chính xác nhanh chóng trong khoảng thời gian rất ngắn kể cả trong điều kiện
đêm tối, sương mù, băng tuyết,…Để tránh khỏi nhưng va chạm rủi do có thể
sảy ra bất cứ lúc nào.
- Khí tượng thủy văn: được lắp đặt trên các vệ tinh chạm khí tượng nhằm có
thơng tin sớm nhất về các hiện tượng khí hậu cực đoan báo cho chúng ta biết
cách phòng chánh, giảm bớt hậu quả do thiên tai gây ra đặc biệt đối với việt
Nam.
- Đài phát thanh và truyền hình đáp ứng nhu cầu cần thiết hàng ngày của con
người.
- Đời sống con người: Radar được sử dụng để thiết kế các modun cảm biến điều
khiển tự động, thiết bị bảo vệ,…
Bên cạnh những ưu điểm vượt trội thì Radar cũng có một số nhược điểm làm ảnh
hưởng tới con người: chúng ta lên hạn chế tiếp xúc với sóng vơ tuyến, nó làm ảnh
hưởng tới sức khỏe, phá vỡ cấu chúc tế bào,hệ thần kinh,tim mạch, rối loạn sức khỏe ,
bệnh ngồi ra, trí nhớ giảm. Hơn cả nó làm cho nam giới bị hiếm muộn hoặc vô sinh
nếu tiếp xúc thường xuyên với chúng. Sóng vơ tuyến hay cịn gọi là sóng Radar, nó
bao vây xung quanh chúng ta. Chúng phát ra ở các thiết bị cũ, rị rỉ sóng: TV, máy
tính, điện thoại, lị vi sóng, wifi,… Đặc biệt ở các trạm Radar, trạm phát sóng. Vì vậy
lên hạn chế tiếp xúc với sóng Radar.

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 7


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
1.3. Ứng dụng của mạch điều khiển đèn tự động sáng tắt bằng sóng Radar trong
cuộc sống
Mạch điều khiển tự động dùng sóng Radar (cảm biến sóng Radar) được áp dụng khá
phổ biến trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Nó tự động phát hiện chuyển động của

người hay vật, sau đó điều khiển cho thiết bị hoạt động và tự động ngắt sau một
khoảng thời gian nhất định khi hết chuyển động (điều chỉnh độ trễ 10-70s). Khoảng
cách phát hiện chuyển động và thời gian hoạt động đóng ngắt thiết bị do người cài đặt
theo nhu cầu sử dụng của mình (khoảng cách phát hiện 4-8m). Cảm biến sóng Radar
khắc phục mọi nhược điểm của cảm biến hồng ngoại, không phụ thuộc vào môi
trường, không có điểm mù, vùng phủ sóng rộng, cảm biến chuyển động ngay cả khi
có vật cản,…Vì vậy có thể lắp kín bên trong thiết bị, hộp kĩ thuật và có cơng dụng
dùng để:
- Tự động đóng ngắt thiệt bị điện để tiết kiệm điện năng, tài nguyên như: bóng
đèn, quạt thơng gió, van xả nước tự động,…Ứng dụng trong hành lang, cầu
thang, tầng hầm, nhà để xe, nhà kho,…
- Giám sát, bảo vệ theo nhu cầu của người sử dụng: trong phịng có người già ốm
yếu để cung cấp ánh sáng cho hoạt động cá nhân, trong các kho hàng tránh mất
mát, chộm cắp, rủi ro khơng mong muốn.
1.4. Tìm hiểu một số linh kiện trong modun mạch điều khiển tự động bằng sóng
Rada
1.4.1. Diode chỉnh lưu
Khái niệm
Diode bán dẫn hay Diode là một loại linh kiện bán dẫn chỉ cho phép dịng điện đi qua
nó theo một chiều mà khơng theo chiều ngược lại.
Có nhiều loại Diode bán dẫn, như Diode chỉnh lưu thông thường, Diode Zener, LED.
Chúng đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại P ghép với một
khối bán dẫn loại N và được nối với 2 chân ra là anode và cathode.
Diode là linh kiện bán dẫn đầu tiên. Ngày nay hầu hết các Diode được làm từ silic,
nhưng các chất bán dẫn khác như selen hoặc germani thỉnh thoảng cũng được sử
dụng.

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 8

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Hoạt động
Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với
khối bán dẫn N (chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động
khuếch tán sang khối N. Cùng lúc khối P lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ
khối N chuyển sang. Kết quả là khối P tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện
tử) trong khi khối N tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống).
Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến
lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hịa.
Q trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện
từ có bước sóng gần đó).
Sự tích điện âm bên khối P và dương bên khối N hình thành một điện áp gọi là điện
áp tiếp xúc (UTX). Điện trường sinh ra bởi điện áp có hướng từ khối n đến khối p nên
cản trở chuyển động khuếch tán và như vậy sau một thời gian kể từ lúc ghép 2 khối
bán dẫn với nhau thì quá trình chuyển động khuếch tán chấm dứt và tồn tại điện áp
tiếp xúc. Lúc này ta nói tiếp xúc P-N ở trạng thái cân bằng. Điện áp tiếp xúc ở trạng
thái cân bằng khoảng 0.7V đối với điốt làm bằng bán dẫn Si và khoảng 0.3V đối với
điốt làm bằng bán dẫn Ge.
Hai bên mặt tiếp giáp là vùng các điện tử và lỗ trống dễ gặp nhau nhất nên quá trình
tái hợp thường xảy ra ở vùng này hình thành các nguyên tử trung hịa. Vì vậy vùng
biên giới ở hai bên mặt tiếp giáp rất hiếm các hạt dẫn điện tự do nên được gọi là vùng
nghèo. Vùng này không dẫn điện tốt, trừ phi điện áp tiếp xúc được cân bằng bởi điện
áp bên ngoài. Đây là cốt lõi hoạt động của điốt.
Nếu đặt điện áp bên ngoài ngược với điện áp tiếp xúc, sự khuếch tán của các điện tử
và lỗ trống không bị ngăn trở bởi điện áp tiếp xúc nữa và vùng tiếp giáp dẫn điện tốt.
Nếu đặt điện áp bên ngoài cùng chiều với điện áp tiếp xúc, sự khuếch tán của các điện
tử và lỗ trống càng bị ngăn lại và vùng nghèo càng trở nên nghèo hạt điện tự do. Nói
cách khác điốt chỉ cho phép dịng điện qua nó khi đặt điện áp theo một hướng nhất

định.
Điốt chỉ dẫn điện theo một chiều từ anode sang cathode. Theo nguyên lý dòng điện
chảy từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, muốn có dịng điện qua điốt theo
chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, cần phải đặt ở anode một điện
thế cao hơn ở cathode. Khi đó ta có UAK > 0 và ngược chiều với điện áp tiếp xúc (Utiếp
xúc). Như vậy muốn có dịng điện qua điốt thì điện trường do UAK sinh ra phải mạnh
hơn điện trường tiếp xúc, tức là: UAK >UTX. Khi đó một phần của điện áp UAK
Nguyễn Khắc Sơn

Trang 9


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
dùng để cân bằng với điện áp tiếp xúc (khoảng 0.6V), phần còn lại dùng để tạo dịng
điện thuận qua điốt.
Khi UAK > 0, ta nói điốt phân cực thuận và dòng điện qua điốt lúc đó gọi là dịng điện
thuận (thường được ký hiệu là IF tức I-FORWARD hoặc ID tức I-DIODE). Dịng điện
thuận có chiều từ anode sang cathode.
Khi UAK đã đủ cân bằng với điện áp tiếp xúc thì điốt trở nên dẫn điện rất tốt, tức là
điện trở của điốt lúc đó rất thấp (tầm khoảng vài chục Ohm). Do vậy phần điện áp để
tạo ra dòng điện thuận thường nhỏ hơn nhiều so với phần điện áp dùng để cân bằng
với Utiếp xúc. Thông thường phần điện áp dùng để cân bằng với Utiếp xúc cần khoảng 0.6V
và phần điện áp tạo dòng thuận khoảng 0.1V đến 0.5V tùy theo dòng thuận vài chục
mA hay lớn đến vài Ampere. Như vậy giá trị của UAK đủ để có dịng qua điốt khoảng
0.6V đến 1.1V. Ngưỡng 0.6V là ngưỡng điốt bắt đầu dẫn và khi UAK = 0.7V thì dịng
qua Diode khoảng vài chục mA.
Nếu Diode cịn tốt thì nó khơng dẫn điện theo chiều ngược cathode sang anode. Thực
tế là vẫn tồn tại dòng ngược nếu điốt bị phân cực ngược với hiệu điện thế lớn. Tuy
nhiên dòng điện ngược rất nhỏ (cỡ μA) và thường không cần quan tâm trong các ứng
dụng công nghiệp. Mọi điốt chỉnh lưu đều không dẫn điện theo chiều ngược nhưng

nếu điện áp ngược quá lớn (VBR là ngưỡng chịu đựng của Diode) thì điốt bị đánh
thủng, dòng điện qua điốt tăng nhanh và đốt cháy điốt. Vì vậy khi sử dụng cần tuân
thủ hai điều kiện sau đây:


Dịng điện thuận qua điốt khơng được lớn hơn giá trị tối đa cho phép (do nhà
sản xuất cung cấp, có thể tra cứu trong các tài liệu của hãng sản xuất để xác định).



Điện áp phân cực ngược (tức UKA) không được lớn hơn VBR (ngưỡng đánh
thủng của điốt, cũng do nhà sản xuất cung cấp).

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 10


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1
Đặc tuyến

Hình 1. Đặc tuyến của Diode
Đặc tuyến Volt-Ampere của Diode là đồ thị mô tả quan hệ giữa dòng điện qua điốt
theo điện áp UAK đặt vào nó. Có thể chia đặc tuyến này thành hai giai đoạn:


Giai đoạn ứng với UAK = 0.7V > 0 mơ tả quan hệ dịng áp khi điốt phân cực
thuận.



Giai đoạn ứng với UAK = 0.7V< 0 mô tả quan hệ dòng áp khi điốt phân cực
nghịch.

(UAK lấy giá trị 0,7V chỉ đúng với các điốt Si, với điốt Ge thông số này khác)
Khi điốt được phân cực thuận và dẫn điện thì dịng điện chủ yếu phụ thuộc vào điện
trở của mạch ngoài (được mắc nối tiếp với điốt). Dịng điện phụ thuộc rất ít vào điện
trở thuận của điốt vì điện trở thuận rất nhỏ, thường khơng đáng kể so với điện trở của
mạch điện.
Ứng dụng
Vì điốt 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 một
chiều.
Ngồi 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. Điốt chỉnh lưu dòng điện, giúp chuyển dòng điện xoay chiều
thành dịng 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.

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 11


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Ký hiệu điện tử
Ký hiệu điện tử dùng để chỉ các loại điốt khác nhau.

Điốt


Điốt phát quang (đèn LED)


Điốt quang (Photodiode)


Điốt Schottky (Schottky diode)



Điốt hạn xung hai chiều (TVS)

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 12


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Điốt tunnel (Tunnel diode)


Điốt biến dung (Varicap)


Điốt Zener
1.4.2. Giới thiệu về Triac
Cấu tạo của Triac
- Triac là thiết bị bán dẫn ba cực, bốn lớp có đường đặc tinh Volt- Ampe đối xứng,

nhận góc mởcho cả hai chiều.
- Triac được chế tạo để làm việc trong mạch điện xoay chiều, có tác dụng như hai
Thyristor đấu song song ngược.

T2
N
P
N
P

T2

N

N

G

T1

G

(b)

(a)

Nguyễn Khắc Sơn

T1

Trang 13


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1

Hình 2. a- Cấu tạo của Triac

b- Ký hiệu của Triac

- Triac được chế tạo trên cùng một đơn tinh thể gồm hai cực và chỉ có một cực điều
khiển.
Nguyên lý làm việc
- T1 là cực gần với cực điều khiển G ở góc phần tư thứ nhất (I): UT2> UT1 cịn gócphần
tư thứ ba (III) thì ngược lại.
- Điện áp UBO là giá trị điện áp mở đưa Triac từ trạng thái bị khóa sang trạng thái dẫn
khi khơng có dịng điều khiển IG = 0. Khi có dịng điều khiển IG Triac sẽ mở với điện
áp đặt nhỏ hơn.
Theo nguyên lý hoạt động của triac đã nêu ở trên, triac sẽ được kích mở cho dòng điện
chạy qua khi điện áp MT2 và G đồng dấu, nghĩa là:
- MT 2 dương và G dương so với MT1.
- MT2âmvà G âm so với MT1.
- Ngoài ra MT2 và G trái dấu triac cũng có thể kích mở được:
- MT2 dương và G âm so với MT1,có dịng điện.
- MT2 âm và G dương so với MT1,khơng dịng điện.
- Loại này gọi là loại điều khiển trái dấu âm
- MT2 dương và G âm so với MT1, khơng dịng điện.
- MT2 âm và G dương so với MT1có dịng điện
- Loại này gọi là loại điều khiển trái dấu dương
Đặc tính Volt- Ampe của Triac

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 14


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1

Hình 3. Đường đặc tính Volt ampe của TRIAC
Triac chỉ bị khóa khi IG = 0 và điện áp đặt vào nhỏ hơn ngưỡng UB và mở theo chiều này
hoặc chiềukhác tùy theo cực tính của dòng điện điều khiển.
1.4.3. Điện trở
- Điện trở là linh kiện điện tử thụ động, dùng để làm vật cản trở dịng điện.

:

Hình 4. Hình dạng và ký hiệu của điện trở

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 15


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
1.4.4. Tụ điện
- Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động có khả năng tích và giải phóng năng lương
lượng dưới dạng điện trường.
- Tụ điện được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong
các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động.
- Hình dạng

a. Ký hiệu

b. Hình dạng
Hình 5. Ký hiệu và hình dạng của tụ điện
1.4.5. IC 78L05
- IC 78L05 là loại IC ổn áp, dùng để ổn định điện áp đầu ra dương 5V với điều kiện
đầu vào ln ln lớn hơn đầu ra 3V.
IC 78L05 có 3 chân:

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 16


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
1: Vin - Chân nguồn đầu vào.
2: GND - Chân nối mát.
3: Vo - chân nguồn đầu ra.

Hình 6. ảnh IC78L05

Hình 7.Sơ đồ đấu của IC78L05

1.4.6. IC EG0001
Nguyễn Khắc Sơn

Trang 17


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1

Hình 8. IC EG0001

Hình 9. Cấu tạo của IC EG001

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 18


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1

Hình 10. Sơ đồ lắp ráp IC EG0001

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 19


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
1.4.7. Modun D-65262
Modun D-65262 là modun phát và thu tín hiệu từ sóng Radar. Nó phát ra sóng Radar
trong khơng gian hình bán cầu. Modun được tích hợp quang trở để điều khiển chỉ cho
thiết bị hoạt động vào ban đêm.

Hình 11.Modun D-65262

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 20

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Chương II: Nguyên lý hoạt động của modun mạch điều khiển đèn tự động
sáng tắt bằng sóng Rada.
2.1. Sơ đồ khối
NGUỒN
220V

DIODE
CHỈNH
LƯU

TỤ LỌC

SỤT ÁP
(R)

TRIAC

THIẾT BỊ

D-65262

BT 136

(ĐÈN)

RADAR

IC ỔN
ÁP 78L05

IC
EG0001

2.2. Nguyên tắc hoạt động của các khối
Diode chỉnh lưu
Thành phần chỉnh lưu để biến đổi tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu 1 chiều thơng qua
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:

a. Điện áp trước chỉnh lưu

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 21


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1
b. Điện áp sau chỉnh lưu
Hình 12. Điện áp trước và sau chỉnh lưu
Dạng điện áp sau chỉnh lưu nó vẫn cịn các sóng nhấp nhơ như ngọn núi và dạng điện
áp này vẫn được coi là điện áp 1 chiều nhưng chưa ổn định.
Tụ lọc
Có nhiệm vụ san bằng điện áp một chiều đập mạch U3 thành điện áp một chiều U4 ít
nhấp nhơ hơn. Tụ có điện dung càng lớn thì điện áp ở đầu ra càng bằng phẳng.

Hình 13. Điện áp sau khi được lọc bằng tụ điện

Sụt áp
Ở đây chúng ta dùng điện trở 47 ơm biến đổi điện xuống cịn 12V. Mục đích là cấp
đầu vào cho IC ổn áp để có điện áp một chiều mong muốn.
IC ổn áp 78L05
Đoạn mạch sau cần ổn định điện áp đầu ra dương 5V, để cấp cho IC điều khiển và
khối thu phát Radar nên sử dụng IC ổn áp 78L05.
IC EG0001
IC EG0001 được sử dụng trong mạch để nhận tín hiệu từ khối phát sóng Radar và
điều khiển q trình hoạt động của thiết bị được kết nối.
Nguyễn Khắc Sơn

Trang 22


ĐỒ ÁN MƠN HỌC 1
D-65262
Modun này dùng để phát sóng Radar ra xung quanh để bắt những chuyển động trong
phạm vi phát sóng. D-65262 thu thơng tin phản hồi sau khi phát cho IC điều khiển
EG0001.
Triac BT136
Dùng để dẫn dòng điện AC cấp cho đèn khi có xung dương từ IC EG0001.
2.3. Nguyên lý hoạt động của toàn mạch
Sau khi được cấp nguồn 220VAC, Sau đó đi qua cầu chỉnh lưu. Lúc này nguồn điện
được chuyển từ tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu một chiều. Tiếp theo nguồn điện
chạy qua tụ điện để lọc phẳng tần số qua sụt áp R. Cuối cùng nguồn điện qua IC
78L05 và trở thành nguồn điện 5VDC cấp nguồn cho mạch điện.
Khi được cấp nguồn 1 chiều 5V có 2 trường hợp xảy ra là có tín hiệu chuyển động đi
qua và khơng có tín hiệu chuyển động đi qua:
- Khi có tín hiệu chuyển động
Tín hiệu chuyển động đó được Modun Radar D-65262 thu lại và truyền xuống

IC EG0001. Lúc này IC sẽ kích xung dương cho Triac BT136 dẫn để cấp nguồn
AC cho đèn hoạt động theo cài đặt.
- Khi không có tín hiệu chuyển động
Lúc này, Modun Radar khơng có tín hiệu để truyền xuống cho khối điều khiển.
Nên IC EG0001 sẽ khơng kích xung cho Triac, Triac ở chế độ khóa, khơng dẫn
nguồn cho đèn. Vì vậy đèn khơng hoạt động.

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 23


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Chương III: Kết quả đạt được, kết luận sau khi hoàn thiện đề tài, tài liệu tham
khảo.
Như vậy, sau hai tháng nhận và thực hiện đồ mơn học với đề tài: “Tìm hiểu và
nghiên cứu mạch điều khiển đèn tự động sáng tắt bằng sóng Radar” bằng nỗ lực
tìm hiểu, học hỏi cho đến nay em đã hoàn thành đề tài. Và đặc biệt với sự giúp đỡ
nhiệt tình, tận tâm của thầy giáo Đỗ Tuấn Anh em đã thực hiện được một cách tương
đối tốt những yêu cầu cơ bản mà đề tài đặt ra.
Nhưng bên cạnh đó, trong thời gian thực hiện đề tài, do trình độ kiến thức cịn
hạn hẹp nên khơng tránh khỏi những sai sót. Do đó, em rất mong sẽ nhận được những
ý kiến đóng góp của các thầy, cơ giáo và các bạn để đề tài của em ngày một được
hoàn thiện hơn.
Em cũng xin được cảm ơn tất cả các thầy, các cô của khoa ‘Điện – Điện tử’ đã
giúp đỡ em, tận tình chỉ bảo để em có thể hồn thiện được đề tài đồ án này.
Hướng phát triển của đồ án: Mạch điều khiển đèn tựu động sáng tắt bằng
sóng Radar sẽ được có mặt nhiều trong các gia đình, khu trung cư, văn phịng,...Để
bảo vệ, đáp ứng nhu cầu cần thiết cho con người cũng như góp phần tiết kiệm điện
năng cho quốc gia. Đẩy nhanh q trình phát triển cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất

nước.

Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn!

Tài liệu tham khảo
Giáo trình điện tử cơ bản Trường ĐH Sư phạm Kĩ thuật Hưng Yên.
www.datasheet.com
www.dientuvietnam.net
Nguyễn Khắc Sơn

Trang 24


ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
www.123doc.org

Nguyễn Khắc Sơn

Trang 25