HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT NHÓM 5 Giảng viên Nguyễn Thị Thanh Thành viên nhóm 1 Nguyễn Thành Nam (B19DCDT152) 2 Phùng Trung Hiếu (B19DCDT080) 3 Hoàng Minh Quang (B19DCDT175) 4 Nguyễn Thành Liêm (B19DCDT128) 5 Phạm Doãn Khải (B19DCDT117) 6 Phạm Vũ Hoàng (B19DCDT096) HÀ NỘI, THÁNG 42022 Mục Lục Phần I Lý thuyết 3 Câu 5 Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V A của tiristo 3 Câu 15 Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu khi tải là R+E Viết biể.
Trang 1HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Trang 2Mục Lục
Phần I: Lý thuyết 3
Câu 5: Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của tiristo 3
Câu 15: Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu khi tải là R+E Viết biểu thức giải tích 4
Câu 25: Trình bày phương pháp bảo vệ quá áp cho các bộ biến đổi 5 Câu 35: Trình bày về sự phối hợp công tác giữa các tiristo khi chúng mắc nối tiếp 6
Phần II: Bài tập 7
Phần III Tổng hợp công thức áp dụng vào bài tập 24
1 Chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 24
2 Chỉnh lưu điốt 3 pha tia 24
3 Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu 25
4 Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha không đối xứng 25
5 Chỉnh lưu tia 3 pha có điều khiển khi có hiện tượng trùng dẫn 26 Phần IV Thiết kế mạch 26
• Sơ đồ nguyên lý của mạch (protues) 26
• Nguyên lý hoạt động của mạch 27
• Đo điện áp đầu vào, ra bằng osilo 28
Trang 3Phần I: Lý thuyết
Câu 5: Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của tiristo
• Cấu tạo và kí hiệu:
Thyristor gồm 3 lớp PN và mắc vào mạch ngoài gồm 3 cổng: điện cực anode A, cathode C và cổng điều khiển G Về mặt lý thuyết tồn tại cấu trúc thyristor: PNPN và NPNP, trong thực tế người ta chỉ phát triển và sử dụng loại PNPN Sơ
đồ thay thế thyristor bằng mạch transistor (hình dưới)
• Đặc tuyến VA(ngõ ra): quan hệ giữa điện áp và dòng điện đi qua hai cực anode, cathode Đặc tính ngõ vào quan hệ giữa điện áp và dòng cổng G (cổng điều khiển) gồm 3 nhánh:
- Nhánh thuận (1): thyristor ở trạng thái dẫn điện Độ sụt áp giữa anode –cathode nhỏ không đáng kể
- Nhánh nghịch (3): ứng với trạng thái nghịch tương tự như diode
- Nhánh khóa (2): ứng với trạng thái khóa Nếu dòng iG = 0 thì dạng nhánh khóa tương tự như nhánh nghịch Thay vì điện trở rR thì ở đây là điện trở rD (differential block resistance) Tương tự ta có điện áp đóng uBO thay vì uBR
- Khi điện áp đạt đến giá trị uBO, thyristor không bị phá hỏng mà sẽ bị đóng (chuyển từ trạng thái khóa sang trạng thái dẫn điện) Khi iG thay đổi, tùy thuộc vào độ lớn của iG mà giá trị của điện thế khóa thay đổi theo (điện thế khóa giảm khi iG tăng) Hiện tượng thyristor dẫn điện do tác dụng điện áp vượt quá uBO (iG=0) là sự cố gây ra do quá điện áp xuất hiện trên lưới
Trang 4Câu 15: Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu khi tải là R+E Viết biểu thức giải tích
• Sơ đồ chỉnh lưu điốt cầu ba pha
Để có dòng tải id là dòng liên tục, phải thỏa mãn điều kiện ud >E
• Hoạt động của sơ đồ:
- Xét tại thời điểm ứng với θ1, điện thế tại các điểm A,B,C như sau uA>uB>uC
- Dòng điện tải đi từ điểm A đến điểm C Điốt D1 mở cho dòng chảy qua các điốt D3,D5 bị khóa vì điện thế catốt của chúng lớn hơn điện thế anốt của chúng
• Tóm tắt hoạt động theo bảng sau:
Trang 5Câu 25: Trình bày phương pháp bảo vệ quá áp cho các bộ biến đổi
Nguyên nhân gây ra quá điện áp được chia làm 2 loại:
a Nguyên nhân nội tại :
Trang 6b Nguyên nhân bên ngoài:
Câu 35: Trình bày về sự phối hợp công tác giữa các tiristo khi chúng mắc nối tiếp
• Khi điện áp có giá trị 1000V hoặc lớn hơn thường phải mắc nối tiếp các tiristo Khi các tiristo làm việc nối tiếp do nhiều nguyên nhân mà sự phân bố điện áp trên các tiristo thường không đều, vì vậy cần dùng các thiết bị phân đều điện áp giữa các tiristo
Sự phân bố không đều điện áp giữa các tiristo có thể xuất hiện ở chế độ tĩnh hayđộng Những nguyên nhân sau đây sẽ gây nên sự phân bố điện áp không đều giữa các tiristo:
Trang 7 Do sự khác nhau về cấu tạo làm cho đặc tính V-A của tiristo khác nhau
Có thời gian mở khác nhau
Có thời gian ngắt khác nhau
Sự phân bố điện áp không đều ở trạng thái tĩnh xuất hiện do có sự khác nhau c
ủa đặc tính V-A Ta nhận thấy do đặc tính V-A khác nhau khi mắc nối tiếp dòng điện giống nhau nhưng điện áp đặt lên tiristo khác nhau
Sự phân bố điện áp ở chế độ động khác nhau là do thời gian mở và ngắt của cáctiristo khác nhau Vì thời gian mở các tiristo khác nhau nên khi mở tiristo nào
có thời gian mở ngắn hơn sẽ mở trước, điện áp nguồn đặt cả lên tiristo chưa mở
Để khử hoàn toàn hiện tượng này ta có thể dùng biện pháp tăng biên độ và tốc
độ xung điều khiển
Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ
Trị trung bình của điện áp tải 𝑈𝑑 =2√2 𝑈2
𝜋 =2√2 71
𝜋 = 63,92 (𝑉) Trị trung binh của dòng tải 𝐼𝑑 =𝑈𝑑 −𝐸
𝑖𝑎 = ∫𝐴𝐶1
𝐿 𝑐𝑜𝑠2𝜔𝑡𝑑𝑡 =
𝐴𝐶12𝜔𝐿sin 2𝜔𝑡
42,624√2 𝜋 250.0,1.20 = 4,8(𝑚𝐻)
Trang 8Câu 2: Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số:
; U2 = 220V; f = 250Hz; E= 120V
a Tính thời gian mở cho dòng chảy qua mỗi điốt trong một chu kỳ
b Xác định R sao cho dòng tải có trị trung bình Id = 40A
Giải:
a Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm 1, 2 nên
1, 2 sẽ là nghiệm của phương trình:
Câu 3: Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ với tải là thuần trở, các
thông số: U2 = 100V; f = 250Hz; R = 0,5 Tính trị trung bình của điện áp chỉnh lưu, trị trung bình của dòng điện tải và dòng chảy qua điốt
Giải:
Sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ:
Trị trung bình điện áp chỉnh lưu 𝑈𝑑 =2√2 𝑈2
𝜋 =2√2 100
𝜋 = 90(𝑉) Trị trung bình của dòng điện tải 𝐼𝑑 = 𝑈𝑑
𝑅 = 90
0,5= 180(𝐴) Dòng chảy qua điốt 𝐼𝐷 =𝐼𝑑
2 = 90(𝐴)
Câu 4: Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia với các thông số: U2 = 100V; E= 50V;
t U
u2 2 2sin
Trang 9R = 0,8; f = 250Hz; Biểu thức giải tích:
Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,5Id
Giải:
Chỉnh lưu điốt 3 pha tia
Trị trung bình điện áp tải 𝑈𝑑 =3√6 𝑈2
2𝜋 =3√6 100
2𝜋 = 116,95(𝑉) Trị trung bình của dòng điện tải 𝐼𝑑 = 𝑈𝑑 −𝐸
𝑅 =116,95−50
0,8 = 83,69(𝐴) Dòng chảy qua điốt 𝐼𝐷 = 𝐼𝑑
𝑖𝑎 = ∫𝐴𝑡3
𝐿 𝑐𝑜𝑠3𝜔𝑡 𝑑𝑡 =
𝐴𝑡13𝜔𝐿sin 3𝜔𝑡
29,236√2 𝜋 250.0,5.83,69 = 0,105(𝑚𝐻)
Câu 5: Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 220V; E= 220V;
R=6; f = 250Hz Biểu thức giải tích:
Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,3Id
Giải:
Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu
Trị trung bình điện áp tải 𝑈𝑑 =3√6 𝑈2
𝜋 =3√6 220
𝜋 = 514,6(𝑉) Trị trung bình của dòng tải 𝐼𝑑 =𝑈𝑑 −𝐸
𝑅 =514,6−220
6 = 49(𝐴) Dòng chảy qua điốt 𝐼𝐷 =𝐼𝑑
Trang 10𝑖𝑎 = ∫𝐴𝐶3
𝐿 𝑐𝑜𝑠6𝜔𝑡 𝑑𝑡 =
𝐴𝐶36𝜔𝐿sin 6𝜔𝑡
29,412√2 𝜋 250.0,3.49= 0,15(𝑚𝐻)
Câu 11: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha không đối xứng với các thông số
- Trị trung bình của dòng tải:
- Trị trung bình chảy qua điốt và tiristo
5,128cos
12850
285,1
cos15,128cos
12
P R R I
U
U U
I U
)(100285,1
5,128
A R
U
)(3,333
100
I I
d
Trang 11Câu 13: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số:
Ud = 217V; U2 = 190V; f= 250Hz; Id = 866A; = 0 Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn
Giải:
Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, tải là R+L
Do có hiện tượng trùng dẫn (LC0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=217(V)
) ( 95 , 486 39 , 97 5
) ( 39 , 97 286 , 5
86 , 514 3
) ( 86 , 514 14
, 3
220 6 3 cos 6 3
2 3
.
'
2 '
V I
R
U
A X
R
U I
V
U U
I X U
I R U U
U
d d
C
d d
d
d C
d d
4,97.3,0.216
21cos
0
6
2cos
U
I X
d C
d C
Trang 12Câu 14: Một bộ chỉnh lưu điốt cầu 3 pha được nuôi từ nguồn điện xoay chiều có
điện áp dây là 380V, thông qua máy biến áp 3 pha nối tam giác - sao Giả thiết điện
áp rơi trên mỗi điốt là 0,7V và dòng điện tải coi như được nắn thẳng Id = 60A Điện
áp trên tải là 300V Tính trị trung bình của dòng điện chảy qua điốt và điện áp ngược cực đại mà mỗi điốt phải chịu
952 , 0 190
6
866 10 41 314 2 ( 1 cos
6
2 cos
1
0
6
2 cos
cos
0
6 2
U
I X
d C
d C
3
4,1300
)(300)7,0(263
2
2 '
V U
Trang 13Câu 15: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo một pha hai nửa chu kỳ với các thông số:
Phương trình có 2 nghiệm: = (loại); =2-;
Câu 21: Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số: U2 = 80V; E = 50V;
U A
t td L
U i
dt
di L dt
di L t U
d
d d
2
sin
2
2 2
Trang 14𝐴𝐶1 =4√2 𝑈2
4√2 803𝜋 = 48 𝑉
𝑖𝑎 = ∫𝐴𝐶1
𝐿 𝑐𝑜𝑠2𝜔𝑡𝑑𝑡 =
𝐴𝐶12𝜔𝐿sin 2𝜔𝑡
484√2 𝜋 250.0,2.27,53 = 1,96(𝑚𝐻)
Câu 22: Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số
; U2 = 240V; f = 300Hz; E= 120V
a Tính thời gian mở cho dòng chảy qua mỗi điốt trong một chu kỳ
b.Xác định R sao cho dòng tải có trị trung bình Id = 30A
Giải:
a Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm 1, 2 nên
1, 2 sẽ là nghiệm của phương trình:
√2𝑈2sin 𝜃1 = 𝐸
sin 𝜃1 = 𝐸
𝑈2√2 =
120240√2 = 0,353
2,422𝜋 300= 1,28( 𝑚𝑠)
6
Trang 15Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,5Id
Giải:
Chỉnh lưu điốt 3 pha tia
Trị trung bình điện áp tải 𝑈𝑑 =3√6 𝑈2
2𝜋 =3√6 120
2𝜋 = 140,3(𝑉) Trị trung bình của dòng điện tải 𝐼𝑑 =𝑈𝑑 −𝐸
𝑅 =140,3−60
0,5 = 160,69(𝐴) Dòng chảy qua điốt 𝐼𝐷 =𝐼𝑑
𝑖𝑎 = ∫𝐴𝑡3
𝐿 𝑐𝑜𝑠3𝜔𝑡 𝑑𝑡 =
𝐴𝑡33𝜔𝐿sin 3𝜔𝑡
356√2 𝜋 250.0,5.160,69= 0,065(𝑚𝐻)
Câu 24: Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 110V; E= 110V;
R = 9; f = 250Hz Biểu thức giải tích:
Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,2Id
Giải:
Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu
Trị trung bình điện áp tải 𝑈𝑑 =3√6 𝑈2
𝜋 =3√6 110
𝜋 = 257,3(𝑉) Trị trung bình của dòng điện tải 𝐼𝑑 =𝑈𝑑 −𝐸
𝑅 =257,3−110
9 = 16,36(𝐴) Dòng chảy qua điốt 𝐼𝐷 =𝐼𝑑
Trang 16𝑖𝑎 = ∫𝐴𝐶3
𝐿 𝑐𝑜𝑠6𝜔𝑡 𝑑𝑡 =
𝐴𝐶36𝜔𝐿sin 6𝜔𝑡
14,712√2 𝜋 250.0,2.16,36= 0,337(𝑚𝐻)
Câu 25: Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ với: kc = U/Um = 0,03;
Giải phương trình bậc hai có 2 nghiệm: C1=4.38.10-6 (F); C2 = 6,77.10-8(F)
Câu 31: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số: U2 = 110V;
1
m
f R C m f R C
m
) ( 5 , 230 1 , 46 5
) ( 1 , 46 47 , 5
2 , 252 3
) ( 2 , 252 14
, 3
110 6 3 cos 6
V I
R
U
A X
U
I R U U
d
d C
d d
Trang 17Câu 32: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số:
Ud = 240V; U2 = 220V; f= 250Hz; Id = 866A; = 0 Tính R, điện cảm chuyển mạch
LC và góc trùng dẫn
Giải:
Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, tải là R+L
Do có hiện tượng trùng dẫn (LC0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=240(V)
1,46.5,0.216
21cos
0
6
2cos
U
I X
d C
d C
Trang 18Câu 33: Một bộ chỉnh lưu điốt cầu 3 pha được nuôi từ nguồn điện xoay chiều có
điện áp dây là 380V, thông qua máy biến áp 3 pha nối tam giác- sao Giả thiết điện
áp rơi trên mỗi điốt là 0,5V và dòng điện tải coi như được nắn thẳng Id= 40A Điện
áp trên tải là 280V Tính trị trung bình của dòng điện chảy qua điốt và điện áp ngược cực đại mà mỗi điốt phải chịu
Câu 34: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ làm việc ở chế độ nghịch
lưu phụ thuộc với các thông số: U2 = 220V; E= 200V; f = 250Hz; LC = 2mH;
6
866 09 , 0 314 2 1
cos
6
2 cos
1
0
6
2 cos
U
I X
d C
d C
3
1280
)(280)5,0(263
2
2 '
V U
Trang 19Chỉnh lưu tiristo 1 pha 2 nửa chu kỳ, làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc
Do LC0 nên trị trung bình của điện áp tải:
Do tần số f= 250(Hz) quá lớn nên không thể tinh được góc trùng dẫn
Câu 35: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ
thuộc với các thông số: U2= 240V; f = 250Hz; = 1450; XC =0,5; RC=0,05; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A Tính E và góc trùng dẫn
I X U
U U
U ' 2 2 2cos
982
220.22
20022010.2.3146
,02
2
.314cos
cos22
0
3
2 2
R
I X U
E
I
d c
d c
d
0 0
0
2 2
27
955
56,0220.2
220.628,0982cos2
coscos
2cos
I X
d C
d C
; 0
;
) ( 468 5
, 1 2 60 05 , 0 2 40 5 , 0 3 145 cos 240 6 3
2 2
' '
0 '
'
V U
E R R
U E I
V U
U I
R U U
U
d
d d
d
T d
c d
Trang 20𝑖𝑎 = ∫𝐴𝐶1
𝐿 𝑐𝑜𝑠2𝜔𝑡𝑑𝑡 =
𝐴𝐶12𝜔𝐿sin 2𝜔𝑡
544√2 𝜋 250.0,1.38,8 = 3,13(𝑚𝐻)
Câu 41: Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 120V; E= 120V;
87,0240.6
40.5,0.2145coscos
6
2cos
cos
0
0
0 2
Trang 21Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,1Id
Giải:
Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu
Trị trung bình của điện áp tải: 𝑈𝑑 =3√6.𝑈2
𝜋 = 280(𝑉) Trị trung bình của dòng tải: 𝐼𝑑 =𝑈𝑑 −𝐸
𝑅 = 53,33(𝐴) Dòng chảy qua điốt: 𝐼𝐷 =𝐼𝑑
𝑖𝑎 = ∫𝐴𝐶3
𝐿 𝑐𝑜𝑠6𝜔𝑡 𝑑𝑡 =
𝐴𝐶36𝜔𝐿sin 6𝜔𝑡
1612√2 𝜋 250.0,1.53,3 = 0,23(𝑚𝐻)
Câu 42: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số:
Trang 22Câu 43: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số:
Ud = 200V; U2 = 180V; f= 250Hz; Id = 800A; = 0 Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn
Giải:
Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, tải là R+L
Do có hiện tượng trùng dẫn (LC0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=200(V)
13,132.5,0.216
21cos
0
6
2cos
U
I X
d C
d C
)(053,0800.314
3
36,6.2
)(36,620014
,3.2
180.632002
632
3
)(25,0800200
2 '
'
mH L
V
U U
U I X U
073,0220
.6
866.09,0.314.21cos
6
2cos
1
0
6
2cos
U
I X
d C
d C
Trang 23Phương trình có 2 nghiệm: = (loại); =2-;
Câu 45: Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ
thuộc, với các thông số: U2= 240V; f = 250Hz; E = 350V; R = 1; L=∞; = 1200 Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp:
a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0)
b.Khi LC = 1mH
Giải:
a, LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn)
Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id
𝑈𝑑 =3√6𝑈2
𝜋 cos 𝛼 = 3√6 240
𝜋 cos 120° = −280,7(𝑉)
A t L
U A
t td L
U i
dt
di L dt
di L t U
d
d d
2
sin
2
2 2
2
Trang 24Phần III Tổng hợp công thức áp dụng vào bài tập
1 Chỉnh lưu cầu điốt 1 pha
2 Chỉnh lưu điốt 3 pha tia
) ( 24 , 339 )
04 , 68 314 001 , 0 3 ( 15 , 275
) ( 04 , 68 314 , 0 3 1
85 , 74 3
) ( 85 , 74 15 , 275 350
3
3 cos 6
3
'
'
2 '
V U
A X
R
U E
I
V U
E
X R
I
I X U
U U
U
d
c
d d
d
c d
d c d
Trang 253 Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu
4 Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha không đối xứng
Trang 265 Chỉnh lưu tia 3 pha có điều khiển khi có hiện tượng trùng dẫn
𝑈𝑑′ = 𝑈𝑑− ∆𝑈𝑑
∆𝑈𝑑 =3𝐼𝑑
′ 𝑋𝑛𝑔2𝜋
𝑋𝑛𝑔 = 𝐿𝑛𝑔 𝜔
→ 𝐼𝑑′ = 𝑈𝑑
𝑅 +3𝑋2𝜋𝑛𝑔Với 𝑈𝑑′ : trị trung bình điện áp thực tế
𝑈𝑑 : trị trung binh điện áp lý tưởng
∆𝑈𝑑 : sụt áp khi có hiện tượng trùng dẫn
𝐼𝑑′ : trị trung bình dòng thực tế
Góc trùng dẫn: cos 𝛼 − cos(𝛼 + 𝜇) =2 𝑋𝑛𝑔𝐼𝑑′
√6 𝑈 2
Phần IV Thiết kế mạch
Thiết kế mạch phân áp có chứa sensor (Mạch cảm biến báo cháy báo khói)
- Mạch chia áp (hay còn gọi là mạch phân áp) là mạch điện giúp chúng ta lấy ra được 1 điện áp bất kì nhỏ hơn nguồn điện hoặc tín hiệu điện mà ta đang có Mạch phân áp chỉ sử dụng đơn thuần những con điện trở hoặc biến trở
- Mạch phân áp sử dụng rất nhiều trong các mạch điện tử
- Ứng dụng mạch phân áp để thiết kế mạch cảm biến báo cháy báo khói
• Sơ đồ nguyên lý của mạch (protues)
Trang 27
- Linh kiên chinh trong mạch gồm: IC KĐTT LM358, LED, transitor thuận, nghịch, điện trở nhiệt, cầu phân áp
• Nguyên lý hoạt động của mạch:
- Phần báo khói : Khi có khói -> qua cảm biến nhận biết được có khói -> còi kêu -> đèn sáng
- Phần báo cháy: khi nhiệt độ tăng cao thông qua cảm biến là điện trở nhiệt báo cho còi kêu -> đèn sáng
- Nguồn : cấp nguồn, chân dương qua điốt D1 có chức năng tránh cắm nhầm cực
Tụ C1, C2 làm ổn định tín hiệu tín hiệu qua ic 7805 -> lọc tiếp qua tụ C3 R1, D2 để báo nguồn ,R1 để hạ dòng để ko bị cháy
- Phần trên: báo khói: sử dụng ic khuếch đại thuật toán LM358 có chức năng so sánh điện áp để xuất ra tín hiệu mức cao hơn Khi có cháy xảy ra , UD3 tăng -> UR3 giảm vì là cầu phân áp , tín hiệu đưa vào chân 2(-) Chân 3 (+) lấy tín hiệu
từ cầu phân áp ( biến trở RV2) Do đó tín hiệu xuất ra LM358 là tín hiệu mức cao, qua R8 hạ dòng -> đưa vào chân B transitor để khuếch đại tín hiệu, transitor nghịch thông từ đất lên trên Tại chân catot của D7 là tín hiệu mức thấp -> D7 sáng Tín hiệu qua D9 qua R15 hạ dòng -> transitor thuận -> khuếch đại tín hiệu -> còi kêu -> đèn sáng
- Phần dưới: Báo cháy: điện trở nhiệt RT1 khi nhiệt độ tăng thì RT1 giảm -> URT1 giảm -> UR2 tăng Tín hiệu đưa vào chân 5(+) > tín hiệu ở chân 6(-) lấy từ cầu phân áp RV1 -> tín hiệu xuất ra LM358 là mức cao qua R9 hạ dòng , đưa vào transitor nghịch Tín hiệu thông từ dưới đất lên tín hiệu tại chân catot là mức