Đồ án 1 Học viện Hàng không Việt Nam Quạt tản nhiệt Ứng dụng mạch cảm biến nhiệt độ Nguyễn Kỳ Anh

Đồ án 1 khoa Điện tử và truyền thông Học viện Hàng Không Việt NamĐề tài: Quạt tản nhiệt Ứng dụng mạch cảm biến nhiệt độ.Sinh viên thực hiện: Nguyễn Kỳ AnhGiáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Dũng

MỤC LỤC

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN 2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 2

1.1 Ly ́ do cho ̣n đề tài: 2

1.2 Mu ̣c tiêu nghiên cứu: 2

1.3 Đối tươ ̣ng và pha ̣m vi nghiên cứu: 2

1.3.1 Đô ́i tượng nghiên cứu: 2

1.3.2 Pha ̣m vi nghiên cứu: 3

1.4 Phương pha ́p nghiên cứu 3

1.5 Kết cấu cu ̉ a đề tài 3

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1 Mô ̣t số nghiên cứu liên quan đến đề tài 4

2.2 Ca ́c khái niê ̣m lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu: 4

2.1.1 Laptop sư ̉ dụng bộ xử lý AMD: 4

2.1.2 Notebooks với bộ xử lý Intel: 4

2.1.3 Máy để bàn với bộ xử lý AMD: 4

2.1.4 Máy để bàn với bộ xử lý Intel: 5

2.3 Ca ́c linh kiê ̣n sử du ̣ng trong đề tài 5

2.3.1 Điê ̣n trơ ̉, biến trở 5

2.3.2 Diode Zener 7

2.3.3 Diode 4148 8

2.3.4 IC LM 358 8

2.3.5 Transitor 10

2.3.6 Relay 11

PHẦN II NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ 13

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG 13

3.1 Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của mạch: 13

3.1.1 Sơ đồ khối toàn mạch: 13

3.1.2 Nguyên lý hoạt động của mạch 13

3.2 Sơ đồ nguyên lý 17

3.3 Lư ̣a cho ̣n linh kiê ̣n và thực hiê ̣n ma ̣ch trên project board 18

3.3.1 Lựa chọn linh kiê ̣n: 18

3.3.2 Mua linh kiê ̣n và thực hiê ̣n mạch trên project board 19

CHƯƠNG 4: THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ 20

4.1 Thực hiê ̣n ma ̣ch trên project board: 20

4.2 Ma ̣ch chức năng tương tự 23

4.3 Thi công ma ̣ch 24

4.3.1 Vẽ layout, in layout: 24

4.3.2 Ủi mạch lên mặt đồng 25

4.3.3 Khoan mạch và hàn linh kiê ̣n 25

4.4 Ma ̣ch hoàn thiê ̣n thực tế 26

4.5 Kiểm tra va ̀ nhâ ̣n xét 27

1.Ưu điểm 29

2.Nhược điểm 29

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣ 30

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 30

5.1 Kết luâ ̣n 30

5.2 Kiến nghi ̣ 30

TÀI LIÊ ̣U THAM KHẢO 31

LỜI CẢM ƠN 32

LỜI NÓI ĐẦU

Từ xa xưa, con người đã trở thành loài vâ ̣t tồn ta ̣i đứng đầu của Trái Đất bởi sự vâ ̣n du ̣ng tự nhiên vào đời sống hàng ngày, mô ̣t trong số đó chính

là sử du ̣ng ngo ̣n lửa Lửa nói riêng hay nhiê ̣t đô ̣ nói chung đã góp phần không thể thiếu trong sự phát triển các nền văn hóa cả xưa và nay Ngay từ khi những nền văn minh mới phát triển con người đã có thể vâ ̣n du ̣ng những du ̣ng

cụ thô sơ hoă ̣c những vâ ̣t có trong tự nhiên để điều khiển nhiê ̣t đô ̣ phù hợp với cuộc sống của bản thân Sau này dưới sự phát triển của khoa ho ̣c, công nghê ̣ con người điều khiển nhiê ̣t đô ̣ với những thiết bi ̣ tinh vi và mang la ̣i hiê ̣u quả cao hơn rất nhiều Con người, đô ̣ng vâ ̣t, thực vâ ̣t luôn cần nhiê ̣t đô ̣ thích hợp cho sự phát triển của bản thân vd: Trứng cần nhiê ̣t đô ̣ để nở, cây cối cần nhiê ̣t

đô ̣ thích hợp để sống… Vì có thể điều chỉnh nhiê ̣t đô ̣ đến mô ̣t mức thích hợp, con người luôn giữ được vi ̣ trí trên đỉnh của hê ̣ sinh thái Trái Đất cũng như tồ n tại ở nhiều nơi trên Trái Đất

Con người và sinh vâ ̣t sống cần nhiê ̣t đô ̣ phù hợp để tồn ta ̣i và phát triển, vậy có phải ngay cả các vâ ̣t “chết” cũng cần có nhiê ̣t đô ̣ để tồn ta ̣i? Mô ̣t

ví du ̣ điển hình đó là sắt thép, nếu nhiê ̣t đô ̣ quá cao chúng sẽ bi ̣ nung chảy…

Máy móc thiết bi ̣ đươ ̣c ta ̣o bởi nhũng vâ ̣t liê ̣u ấy cũng chi ̣u ảnh hưởng từ nhiê ̣t

đô ̣ Vì vâ ̣y phải chăng cần thiết có mô ̣t vâ ̣t có thể giữ cho các thiết bi ̣ hoa ̣t

đô ̣ng dưới mô ̣t nhiê ̣t đo ̣ hoàn hảo cho chúng hoa ̣t đô ̣ng?

Trong đề tài này, vấn đề giảm nhiê ̣t đô ̣ của các thiết bi ̣ điê ̣n tử sẽ được giải quyết Các thiết bi ̣ khi hoa ̣t đô ̣ng trong mô ̣t thời gian nhất đi ̣nh sẽ bi ̣ nóng lên do quá trình biến đổi điê ̣n năng thành nhiê ̣t năng của điê ̣n trở trong ma ̣ch Nhiều linh kiện bi ̣ ảnh hưởng bởi nhiê ̣t đô ̣ dẫn tới mức hoa ̣t đô ̣ng của chúng không thể đạt tố i đa, ảnh hưởng tới năng suất hoa ̣t đô ̣ng của thiết bi ̣ Trong đề

tài này, chúng ta sẽ ứng du ̣ng ma ̣ch điều khiển nhiê ̣t đô ̣ để giải quyế vấn đề

này Ma ̣ch điều khiển nhiê ̣t đô ̣ đươ ̣c sử du ̣ng mô ̣t cách rông rãi trong cuô ̣c số ng hàng ngày của con người như: điều hòa nhiê ̣t đô ̣, ma ̣ch báo cháy … Ta ̣i đây chúng ta sẽ nghiên cứu về mô ̣t ứng du ̣ng khá phổ biến của ma ̣ch điều khiển nhiệt đô ̣ đó là qua ̣t tản nhiê ̣t đô ̣ng cơ

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN

Chương 1: Giới thiê ̣u 1.1 Lý do cho ̣n đề tài:

Trong cuộc số ng hiê ̣n ta ̣i với sự phát triển của công nghiê ̣p 4.0, máy

mó c đươ ̣c ứng du ̣ng trong sinh hoa ̣t hàng ngày mô ̣t cách rô ̣ng rãi vì vâ ̣y các thiết bị bổ trơ ̣ tính năng hoă ̣c hỗ trợ chúng trong quá trình hoa ̣t đô ̣ng cũng phát triển Các thiết bi ̣ tản nhiê ̣t hay điển hình là qua ̣t tản nhiê ̣t là mô ̣t thiết bi ̣ cần thiết trong nhiều máy móc hiê ̣n ta ̣i Quá trình hoa ̣t đô ̣ng của các thiết bi ̣ điê ̣n sẽ sinh ra nhiê ̣t năng nếu thời gian hoa ̣t đô ̣ng dài lượng thiết bi ̣ sẽ càng trở nên nóng hơn đến mô ̣t mức đô ̣ giới ha ̣n nhiê ̣t đô ̣ này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất củ a thiết bi ̣ vì vâ ̣y chúng ta cần có bô ̣ phân giảm nhiê ̣t đô ̣ cho các thiết bi ̣ này Ngày nay có nhiều bô ̣ phâ ̣n tản nhiê ̣t với năng suất cao tuy nhiên thiết bị đơn giản nhất và tốn ít chi phí nhất luôn là qua ̣t tản nhiê ̣t

Nghiên cứ u về mức nhiê ̣t đô ̣ phù hơ ̣p cho từng bô ̣ phâ ̣n của máy móc (máy tính) để tìm ra nhiê ̣t đô ̣ thích hợp cho đô ̣ng cơ, từ đó tìm ra mức nhiê ̣t đô ̣ thích hơ ̣p cho qua ̣t tản nhiê ̣t

Nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của ma ̣ch cảm biến nhiê ̣t đô ̣ Khi nhiê ̣t đô ̣ đa ̣t đến

mứ c đô ̣ yêu cầu sẽ bâ ̣t relay cho phép qua ̣t tản nhiê ̣t hoa ̣t đô ̣ng, khi nhiê ̣t đô ̣ giảm xuống dưới mức này sẽ tự ngắt relay làm qua ̣t đóng tiết kiê ̣m điê ̣n năng tiêu hao

Mục tiêu của thiết bi ̣: giảm nhiê ̣t đô ̣ của đô ̣ng cơ tránh viê ̣c quá tải nhiệt đô ̣ ảnh hưởng đến quá trình làm viê ̣c hoă ̣c tuổi tho ̣ của đô ̣ng cơ, tuy nhiên không để cho thiết bi ̣ luôn luôn hoa ̣t đô ̣ng tránh tiêu hao năng lượng

một cách không cần thiết

Nhiệt đô ̣ ảnh hưởng đến diode và ứng du ̣ng của hiê ̣n tượng này

1.3 Đối tươ ̣ng và pha ̣m vi nghiên cứu:

1.3.1 Đối tươ ̣ng nghiên cứu:

• Nhiê ̣t đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng thích hợp cho các thiết bi ̣ (máy tính)

• Phương pháp điều khiển nhiê ̣t đô ̣ cho các thiết bi ̣

• Nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của ma ̣ch cảm biến nhiê ̣t đô ̣

1.3.2 Phạm vi nghiên cư ́ u:

• Mức đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng của mô ̣t số loa ̣i máy tính phổ biến trên thi ̣ trường

• Nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng và cách thức vâ ̣n du ̣ng ma ̣ch cảm biến nhiê ̣t đô ̣

vào qua ̣t tản nhiê ̣t

- Nghiên cứ u qua các môn ho ̣c đa ̣i ho ̣c như Linh kiê ̣n điê ̣n tử, ma ̣ch điê ̣n

tử …

- Tìm hiểu về kiến thức thực tế thông qua ma ̣ng Internet

- Tự tìm hiểu trong quá trình ho ̣c tâ ̣p thí nghiê ̣m và sử du ̣ng các thiết bi ̣

điê ̣n tử

1.5 Kết cấu cu ̉ a đề tài

Vớ i qua ̣t tản nhiê ̣t (ứng du ̣ng ma ̣ch cảm biến nhiê ̣t đô ̣) báo cáo đươ ̣c thực hiê ̣n qua các chương sau:

Sơ lươ ̣c về đề tài, đưa ra mu ̣c tiêu, đối tượng

và phương pháp nghiên cứu liên quan đến đề

tài

thuyết

Tìm hiểu mô ̣t số nghiên cứu liên quan đến đề

tài Đưa ra các khái niệm lý thuyết và các linh kiện chính được sử dụngtrong mạch

Chương 2: Cơ sở lý thuyết 2.1 Một số nghiên cư ́ u liên quan đến đề tài

Trong cuộc sống hiê ̣n ta ̣i rất nhiều ứng du ̣ng của ma ̣ch cảm biến nhiê ̣t

đô ̣ trong cuô ̣c sống sinh hoa ̣t cũng như trong sản xuất ví du ̣ như máy ấp trứng,

mạch cảnh báo cháy, hay mô ̣t số thiết bi ̣ tự đô ̣ng tắt khi đủ nhiê ̣t đô ̣…vì ứng

dụng rô ̣ng rãi như vâ ̣y nên cũng có nhiều cách để thực hiê ̣n mô ̣t ma ̣ch cảm biến nhiệt đô ̣ Với đề tài qua ̣t tản nhiê ̣t này, chúng ta sẽ nghiên cứu về ma ̣ch

cảm biến nhiê ̣t đô ̣ đơn giản với hướng xây dựng LM358 thường mở

2.2 Các kha ́ i niê ̣m lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu:

Vớ i đề tài qua ̣t tản nhiê ̣t (ứng du ̣ng ma ̣ch cảm biến nhiê ̣t đô ̣), trong đó hướng đến viê ̣c ta ̣o ra qua ̣t tản nhiê ̣t cho máy tính, cần phải tìm hiểu về nhiê ̣t

đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng ổn đi ̣nh của máy tính từ đó đưa ra khoảng hoa ̣t đô ̣ng của ma ̣ch

2.1.1 Laptop sư ̉ dụng bộ xử lý AMD:

Nhiệt độ tối đa của bộ xử lý AMD được quy định bởi các phần tử số có

thứ tự (Ordering Part Number – OPN) OPN là số thứ 3 tính từ bên phải qua

trong dãy số đươ ̣c in trên nhãn bô ̣ vi xử lý Nếu như đó là ký tự V thì nhiệt độ tối đa là 85 đô ̣ C, còn nếu là T thì giới ha ̣n nhiê ̣t đô ̣ là 90 đô ̣ C, còn nếu là S thì giớ i ha ̣n nhiê ̣t đô ̣ ở mức 95 đô ̣ C. Để cho máy tính hoạt động tốt thì bạn nên sử dụng dưới mức nhiệt độ tối đa kể trên Lời khuyên của các chuyên gia

là ở mức nhiê ̣t đô ̣ 60-70 đô ̣ C

2.1.2 Notebooks với bộ xử lý Intel:

CPU của Intel thì có mức giới ha ̣n nhiệt độ thấp hơn chút đỉnh so với AMD Mứ c giới ha ̣n nhiệt độ tối đa thường ở mức 75-85 đô ̣ C Tuy nhiên, để hoạt động tốt nhất thì nên chỉ ở mức nhiệt độ 50-60 đô ̣ C

Lưu ý: với laptop, nếu nhiê ̣t độ của máy quá cao có thể làm ảnh hưởng đến tuổi thọ pin của máy

2.1.3 Máy để bàn với bộ xử lý AMD:

Máy để bàn thì có thuận lợi nhiều hơn so với notebooks cũng như laptop vì có thể tản nhiệt tốt hơn cũng như có nhiều cách tản nhiệt hơn Nhiệt

độ tối đa của CPU AMD cũng được chỉ định bởi các phần tử số có thứ tự

(OPN) Nếu như chữ đó là V thì nhiệt độ tối đa là 85 đô ̣ C, nếu là T thì là 90

đô ̣ C, còn nếu là S thì ở mức 95 đô ̣ C Lời khuyên của các chuyên gia là

50-65 đô ̣ C

2.1.4 Máy để bàn với bộ xử lý Intel:

Cũng như vói laptop, máy để bàn sử du ̣ng cpu của Intel nhiệt độ vẫn thấp hơn AMD Nhiệt độ tối đa thường là 75-85 đô ̣ C Tuy nhiên, để hoạt động tốt nhất thì nên ở nhiệt độ 45-55 đô ̣ C

Qua quá trình nghiên cứu tôi nhâ ̣n thấy viê ̣c sử du ̣ng qua ̣t tản nhiê ̣t để giữ nhiê ̣t đô ̣ phù hơ ̣p cho máy tính là điều cần thiết để cho máy có thể hoa ̣t

đô ̣ng tốt và đô ̣ bền cao Từ những thông tin trên có thể nhâ ̣n thấy nên giữ nhiện đô ̣ trong CPU máy tính dưới 80°C để đa ̣t đc hiê ̣u quả tốt nhất

2.3 Các linh kiê ̣n sử du ̣ng trong đề tài

2.3.1 Điện trở, biến trở

Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động gồm 2 tiếp điểm kết nối, thường được dùng để hạn chế cường độ dòng điện chạy trong mạch, điều chỉnh mức độ tín hiệu, dùng để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động như transistor, tiếp điểm cuối trong đường truyền điện và có trong rất nhiều ứng dụng khác Ngoài điê ̣n trở thông thường còn có điê ̣n trở công suất, tuy nhiên trong đề tài này chúng ta không sử du ̣ng nên tôi không đề câ ̣p trong mảng này

Hình 2.2: Ki ́ hiê ̣u điê ̣n trở trong mạch Hình 2.1: Điê ̣n trở trong thực tế

Điện trở là loại linh kiện phổ biến trong mạng lưới điện, các mạch điện

tử, Điện trở thực tế có thể được cấu tạo từ nhiều thành phần riêng rẽ và có nhiều hình dạng khác nhau, ngoài ra điện trở còn có thể tích hợp trong các vi mạch IC

Trong thực tế, để đọc được giá trị của một điện trở thì ngoài việc nhà sản xuất in trị số của nó lên linh kiện thì người ta còn dùng một qui ước chung

để đọc trị số điện trở và các tham số cần thiết khác Giá trị được tính ra thành đơn vị Ohm (sau đó có thể viết lại thành ky lô hay mêga cho tiện)

Biến trở là 1 linh kiê ̣n tương tự điê ̣n trở nhưng giá tri ̣ có thể thay đổi

tù y ý người sử du ̣ng

Hình 2.3: Ba ̉ng màu giá tri ̣ điê ̣n trở và cách đo ̣c

Hình 2.4: Biê ́n trở trên thực tê ́

Biến trở là linh kiê ̣n được sử dung rô ̣ng rãi để điều chỉnh điê ̣n trở ta ̣i

một nhánh thường dùng để điều chỉnh cường đô ̣ tín hiê ̣u dể thấy trong các

mạch loa Trong đề tài này biến trở có tác du ̣ng điều chỉnh dòng tín hiê ̣u vào opamp qua đó điều chỉnh nhiê ̣t đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng của ma ̣ch

2.3.2 Diode Zener

Với đặc tuyến Vôn ampe như trên ta thấy rằng khi phân cực thuận thì diode zener hoạt động như một diode thông thường Khi đặt một điện áp ngược lên diode zener và nếu điện áp này lớn hơn điện áp VZ của nó thì nó cho phép dòng điện ngược đi qua, đồng thời ghim lại một hiệu điện thế ổn định bằng Vz giữa hai đầu của nó Nhờ tác du ̣ng như vâ ̣y diode Zener thường đươ ̣c sử du ̣ng để cố đi ̣nh áp ta ̣i mô ̣t đoa ̣n ma ̣ch, do đó diode Zener còn được

gọi là diode ổn áp

Hình 2.5 : Đươ ̀ ng đặc tuyến diode Zener và kí hiê ̣u trên mạch vẽ

Hình 2.6 : Hi ̀nh ảnh diode Zener thực tế

sử du ̣ng Ma ̣ch cảm biến nhiê ̣t đô ̣ có thể thay nhiê ̣t trở để làm cảm biến nhiê ̣t

Sự thay đổi về nhiê ̣t của nhiê ̣t trở là mô ̣t hàm loga nên sự điều chỉnh nhiê ̣t đô ̣ khó hơn So với diode cứ 1°C điê ̣n áp Uak giảm 2,3 mV Sự thay đổi do nhiê ̣t

đô ̣ ảnh hưởng trực tiếp đến 2 lớp bán dẫn

2.3.4 IC LM 358

IC LM358 là bộ khuếch đại thuật toán kép công suất thấp, bộ khuếch

đại này có ưu điểm hơn so với bộ khuếch đại thuật toán chuẩn trong các ứng

dụng dùng nguồn đơn IC LM358 có thể hoạt động ở nguồn điện áp thấp 3V hoặc cao lên tới 32V Có công suất cực máng thấp, tuy nhiên có độ lợi cao 100dB Cấu tạo bên trong gồm 2 bộ khuếch đại thuật toán, tương thích với nhiều loại mạch logic khác nhau.

Hình 2.7: Diode 4148

Cấu ta ̣o của IC LM 358 gồm có 8 chân tương ứng 8 cổng:

Cổng 1: đầu ra củ a opamp 1

Cổng 2: đầu vào đảo của opamp 1

Cổng 3: đầu vào không đảo của

opamp 1

Công 4: chân nố i đất

Cổng 8: chân nố i nguồ n Cổng 6: đầu vào đảo của opamp 2 Cổng 7: đầu ra củ a opamp 2 Cổng 5: đầu vào không đảo của opamp 2

Thông số ky ̃ thuâ ̣t:

Model: 8 chân

Điê ̣n áp: 3-32V với nguồn đơn,

1.5-16V vớ i nguồn đôi

Dải nhiê ̣t đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng: 0~70oC

Đô ̣ lơ ̣i khuếch đa ̣i: DC 100dB Điện áp ngõ ra: 0v-VCC(+)-1.5V

Ca ́ c tính năng của khuếch đa ̣i thuâ ̣t toán:

• Bảo vê ̣ quá áp lối ra

• Tầng khuếch đa ̣i vi sai lối

vào

• Dòng cung cấp lối vào thấp

• Dải tín hiê ̣u cùng pha mở

rộng tới nguồn âm

Hình 2.8: Hi ̀nh ảnh IC LM 358 trong thực tế

Hình 2.9: Câ ́u tạo IC LM 358

Nguyên ly ́ hoa ̣t đô ̣ng: Khi có nguồ n cấp vào Vcc Ma ̣ch sẽ thực hiê ̣n

so sánh điê ̣n áp đă ̣t vào 2 chân V+ và V- nếu điê ̣n áp V+ lớn hơn điê ̣n áp V- thì có dòng điê ̣n xuất ra ở chân 1 của LM 358 ngươ ̣c la ̣i nếu V+ < V- thì

không có dòng điê ̣n xuất ra

2.3.5 Transitor

Transistor là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được

sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử Transistor nằm trong khối đơn vị cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác Vì đáp ứng nhanh và chính xác nên các transistor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu và tạo dao động Transistor cũng được kết hợp thành mạch tích hợp (IC),có thể tích hợp tới một tỷ transistor trên một diện tích nhỏ

Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mỗi tiếp giáp P- N, nếu ghép theo thứ tự PNP ta được transistor thuận, nếu ghép theo thứ tự NPN ta được transistor ngược Về cấu tạo, transistor tương đương với hai diode đấu ngược chiều nhau

Các chế độ hoạt động:

• Saturation (Bão hòa): Các bóng bán dẫn hoạt động như là ngắn mạch

Dòng điện tự do chạy từ cực collector tới cực emitter

• Cut-off (Đóng-Ngắt): Các bóng bán dẫn hoạt động như một mạch mở

Không có dòng điện chạy từ cực thu đến cực phát

• Active (Tích cực): Dòng điện từ cực thu collector chạy đến cực phát

emitter được tỷ lệ thuận với dòng điện cấp vào chân Base

Hình 2.10: Transitor NPN

• Reverse-Active (Tích cực ngược): Giống như chế độ tích cực, dòng điện ra

tỷ lệ thuận với dòng vào chân Base, nhưng nó chạy ngược lại

Ti ̀m hiểu về Transitor C1815 (transitor đươ ̣c sử du ̣ng trong ma ̣ch) Thông số ki ̃ thuâ ̣t:

Relay ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua

relay hay không Nhiều relay sử dụng một nam châm điện để vận hành cơ khí

công tắc, nhưng nguyên lý vận hành khác cũng được sử dụng, chẳng hạn như relay trạng thái rắn

Trên relay có 3 kí hiệu là: COM, NC và NO

• COM (common): là chân chung, nó luôn được kết nối với 1 trong 2

chân còn lại Còn việc nó kết nối chung với chân nào thì phụ thuộc vào trạng thái hoạt động của relay

• NC (Normally Closed): Nghĩa là bình thường nó đóng Nghĩa là khi

relay ở trạng thái OFF, chân COM sẽ nối với chân này

• NO (Normally Open): Khi relay ở trạng thái ON (có dòng chạy qua

cuộn dây) thì chân COM sẽ được nối với chân này

Nguyên ly ́ hoa ̣t đô ̣ng:

Theo sơ đồ cấu ta ̣o trên chân 1 relay nối với nguồn chân, 2 nối mass, chân 4 nố i mass, chân 3 nố i vớ i nguồ n, chân 5 nố i với thiết bi ̣ cần điều khiển

Khi có dòng điê ̣n đi qua chân 1 và chân 2 của relay xuất hiê ̣n dòng điê ̣n

đi qua cuô ̣n dây sinh ra từ tính, kim chuyển từ nối 5-4 về nối 5-3 dẫn đến có

dòng điê ̣n cha ̣y qua thiết bi ̣ (relay mở)

Khi không có dòng điê ̣n cha ̣y qua chân 1, 2 thiết bi ̣ nối về mass không

có dòng điê ̣n đi qua thiết bi ̣ (relay đóng)

Hình 2.13: Câ ́u tạo relay 5 chân

PHẦN II NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ

Chương 3: Nội dung 3.1 Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của mạch:

3.1.1 Sơ đồ khối toa ̀n mạch:

3.1.2 Nguyên ly ́ hoạt động của mạch

Nguyên ly ́ hoa ̣t đô ̣ng của ma ̣ch: Khi có dòng điê ̣n đưa vào bô ̣ điều

kiện sẽ gửi thông tin qua bô ̣ so sánh, đồng thời ta ̣i bô ̣ cảm biến nhiê ̣t điê ̣n áp đươ ̣c đưa vào thay đổi bởi biê ̣t đô ̣ sau đó sẽ đă ̣t điê ̣n áp sau quá trình ảnh hưởng của nhiê ̣t đô ̣ vào bô ̣ so sánh Lúc này bô ̣ so sánh đưa ra kết quả nếu thỏ a mãn sẽ kích hoa ̣t bô ̣ xử lý cho phép relay hoa ̣t đô ̣ng đưa điê ̣n áp ra tải

Nguyên ly ́ hoa ̣t đô ̣ng và cấu ta ̣o từng bô ̣:

A Bô ̣ điều kiê ̣n

Hình 3.1: Bô ̣ điều kiê ̣n

Bộ điều kiê ̣n bao gồm:

• Điê ̣n trở: Có tác du ̣ng “nuôi” diode Zener (giảm dòng đi vào Zener tránh

làm hỏng linh kiê ̣n)

• Diode Zener: Ghim điê ̣n áp trên 2 đầu biến trở ta ̣i mô ̣t giá tri ̣ nhất đi ̣nh

Khi đó điều kiê ̣n có thể thay đổi ở khoanh vùng Zener hoa ̣t đô ̣ng ví du ̣: Zener 2v thì điều kiê ̣n có thể thay đổi từ 0-2v

• Biến trở: Biến trở có tác du ̣ng điều chỉnh điê ̣n áp đầu ra trong khoảng

điê ̣n áp của Zener theo công thức:

Với: V1: Điện áp ta ̣i chân 2 của biến trở

V0: Điê ̣n áp hoa ̣t đô ̣ng của Zener R1: Điê ̣n trở giữa chân 2 và chân 3 của biến trở R0: Điê ̣n trở tối đa của biến trở

B Bô ̣ cảm biến nhiê ̣t

Bộ cảm biến nhiê ̣t bao gồm:

• Điê ̣n trở: Bảo vê ̣ diode 4148 không bi ̣ hỏng

• Diode 4148: Trong bô ̣ phâ ̣n cảm biến nhiê ̣t đô ̣, diode có tác du ̣ng như mô ̣t

linh kiện cảm biến nhiê ̣t đô ̣ Ngoài tác du ̣ng chỉnh lưu của diode, diode còn

𝑽𝟏 𝑽𝟎 = 𝑹𝟏

𝑹𝟎

Hình 3.2: Bô ̣ cảm biến nhiê ̣t

có mô ̣t đă ̣c tính nữa đó là điê ̣n áp 2 đầu của diode bi ̣ ảnh hưởng bởi nhiê ̣t

đô ̣ Mức đô ̣ thay đổi của diode rơi vào khoảng 2,3mV/°C (cứ mỗi đô ̣ giảm

đi điê ̣n áp 2 đầu diode giảm 2.3mV) Từ đó ta có thể sử du ̣ng diode như

một cảm biến nhiê ̣t theo quy tắc: Điê ̣n áp đầu ra output của bô ̣ cảm biến nhiệt sẽ bằng chính điê ̣n áp 2 đầu diode Ở nhiê ̣t đô ̣ bình thường khi diode phân cực thuâ ̣n, điê ̣n áp 2 đầu diode khoảng 0,7V Khi tăng nhiêt đô ̣ điê ̣n áp giảm xuống theo quy tắc 2,3mV/°C Điê ̣n áp này sẽ được đưa qua output đến bô ̣ so sánh

Có thể thay thể bô ̣ cảm biến nhiê ̣t trên bằng mô ̣t nghịch nhiê ̣t trở, tuy nhiên đô ̣ chính xác của ma ̣ch sẽ giảm đi

C Bô ̣ so sánh

Bộ so sánh bao gồm:

• IC LM358: Có tác du ̣ng như mô ̣t opamp so sánh Khi có điê ̣n áp đă ̣t vào

chân 4 và chân 8 của LM358 IC bắt đầu thực hiê ̣n so sánh điê ̣n áp đă ̣t vào

2 chân 2 và 3 của nó Nếu điê ̣n áp đă ̣t vào chân 3 (V+) lớn hơn điê ̣n áp đă ̣t

Hình 3.3: Bô ̣ so sánh