Thiết kế mạch điện điều khiển hai luồng giao thông tại một ngã tư

thiet ke dieu khien 2 luong giao thong tai 1 nga tu

- -

- -Mục lục

Lời nói đầu 3

Chơng 1: cơ sở lý thuyết mạch 5

1.1 Sơ lợc về một số linh kiện trong mạch 5

1.1.1.Diode 5

1.1.2 Transistor lỡng cực 6

1.1.3 Thyristor(SCR) 7

1.1.4 IC đếm 11

1.1.5 IC giải mã 74LS47 15

1.1.6 IC tạo xung vuông 18

1.1.7 IC ổn áp 20

1.1.8 Điện trở 21

1.1.9 Led 7 thanh 21

1.2 IC chứa các cổng logic 23

1.2.1 Cổng đảo (Inverter gate) 23

1.2.2 Cổng và (AND gate) 24

1.2.3 Cổng hoặc (OR gate) 24

Chơng II Thiết kế mạch điện 26

2.1 Xây dựng sơ đồ khối 26

2.1.1 Sơ đồ khối: .26

2.1.2 Nhiệm vụ của từng khối: 26

2.2 Tính toán và chọn linh kiện cho từng khối 27

2.2.1 Khối nguồn 27

2.2.1.1 Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động 27

2.2.1.2 Tính toán: 29

2.2.2 Khối bộ đếm 38

2.2.3 Khối giải mã:< dùng IC 74LS47>: 44

2.2.4 Khối hiển thị 46

2.2.5 Tính toán và chọn linh kiện cho phần giao tiếp với bóng đèn dùng 47

2.2.5.1 Phần giao tiếp với bóng đèn dùng SCR 47

2.2.5.2 Phần giao tiếp với bóng đèn dùng Relay 48

2.2.6 Tính toán phần giao tiếp với SCR bằng TZT lỡng cực 49

2.2.7 Tính toán và chọn linh kiện cho phần tạo xung 54

2.2.7.1 Phần tạo xung dùng IC số 555 54

2.2.7.2 Phần tạo xung dùng IC OPAM 57

Chơng III: mạch điện chi tiết và nguyên lý hoạt động 60

3.1 Mạch điện chi tiết: 60

3.2 Nguyên lý hoạt động của mạch: 63

Chơng IV Kết luận 65

4.1 Ưu điểm 65

4.2 Nhợc điểm 65

4.3 Hớng phát triển 65

TàI LIệU THAM Khảo 66

Lời nói đầu

Trong thập kỷ qua, sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật, công nghệ điện tử,

đặc biệt là sự ra đời ngày càng nhiều các đơn vị điện tử với quy mô lớn và cực lớn, với các chỉ tiêu vật liệu và giá thành rất hạ đã làm cho các hệ thống điện tử và máy tính có mặt ngày càng nhiều trong các lĩnh vực của công nghiệp, đời sống xã hội

Trong công nghiệp các hệ thống điện tử số và máy tính cho phép các nhà sản xuất thực hiện các công nghệ phức tạp và hiện đại nhất để tạo ra các sản phẩm hoàn hảo

Trong đời sống xã hội các hệ thống điện tử số và máy tính cho phép con ngời quản lý điều hành các hoạt động xã hội trên quy mô lớn và tốc độ nhanh , độ chính xác cao và độ nhạy tuyệt vời

Ngày nay nói đến điên tử có nghĩa là nói đến điện tử số và máy tính Vì vậy việc nắm vững và tiếp cận điện tử số và máy tính là một yêu cầu cơ bản với tất cả các kỹ thuật viên, kỹ s làm việc trong lĩnh việc điện-điện tử , điều khiển tự động và thông tin liên lạc Nó coi nh một yêu cầu bắt buộc

Là sinh viên theo ngành điện - điện tử với những kiến thức đã học đợc

chúng em đã chọn và thiết kế đề tài : “Thiết kế mạch điện điều khiển hai luồng

• Giao tiếp với SCR bằng transistor lỡng cực.

Đề tài hệ thống đèn giao thông gồm các phần sau:

I : Cở sở lý thuyết mạch

II: Tính toán và chọn linh kiện cho từng khối

III: Mạch điện chi tiết và nguyên lý hoạt động của mạch

IV: Kết luận

Trong quá trình thực hiện đồ án của mình chúng em còn gặp nhiều khó khăn, do thời gian không nhiều, kiến thức có hạn và thời gian đi tìm hiểu thực tế còn hạn chế nhng nhờ có sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.s trần thanh sơn và sự cố gắng rất nhiều từ bản thân đã giúp chúng em đã hoàn thành đồ án này Trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những thiếu xót rất mong sự góp

ý của các thầy cô cùng toàn thể các bạn!

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Nam Định, ngày tháng 05 năm 2009.

Sinh viên :Trần Văn duy Trần xuân bính

Chơng 1: cơ sở lý thuyết mạch

1.1 Sơ lợc về một số linh kiện trong mạch

Trong quá trình thiết kế việc tìm hiểu về một số linh kiện cần dùng trong mạch là hết sức cần thiết Khi đẫ hiểu rõ linh kiện mà mình cần dùng có cấu tạo, sơ đồ chân, nguyên lí hoạt động và các trạng thái đầu ra của nó nh thế nào thì việc thiết kế trở lên dễ dàng hơn

Với mạch mà em đã chọn thì em sẽ đi sâu vào tìm hiểu một số IC giải mã,

IC đếm, IC 555, IC chứa các cổng logic, IC ổn áp, transistor, diode, …

1.1.1.Diode

- Cấu tạo : Diode bán dẫn đợc chế tạo từ một chuyển tiếp P- N, trong đó

điện cực nối với chất bán dẫn P đợc gọi là Anôt (A) và điện cực nối với chất bán dẫn N đợc gọi là Katôt (K)

+ Tần số giới hạn của điện áp : Là giới hạn mà diode còn tính chất van.

+ Dòng điện giới hạn : ICmax là dòng điện tối đa ở cực C

IBmax là dòng điện tối đa ở cực B

+ Điện áp giới hạn lớn nhất đặt vào giữa các cặp cực :

UCE0 là điện áp chịu đựng lớn nhất giữa E và C khi cực B hở

UEB0 là điện áp chịu đựng lớn nhất giữa E và B khi cực C hở

1.1.3 Thyristor(SCR)

a Cấu tạo của SCR

SCR (Silicon Controlled Rectifier ) hay còn gọi là Thyrisor là bộ nắn điện

đợc điều khiển làm bằng chất Silicon

SCR gồm có 4 lớp bán dẫn khác loại P – N ghép nối tiếp với nhau và đợc

Cấu tạo của SCR

b Nguyên lý làm việc của SCR

Để phân tích nguyên lý làm việc của SCR ta có thể xem SCR giống nh hai Tranzitor gồm một tranzitor loại PNP và một Tranzitor loại NPN ghép lại với nhau theo kiểu cực C của loại NPN hgép với cực B của loại PNP và ngợc lại cực C của loại PNP ghép với cực B của loại NPN

P N P

P

N N

P P N

Xét mạch điện sau:

A

K G

R1 Q2

và VAK = Vcc

Nếu tăng Vcc lên đủ lớn làm điện thế VAK tăng theo đến điện thế ngập VBO

(Breakover) thì điện áp VAK giảm xuống giống nh diode và dòng điện IA tăng nhanh Lúc này SCR chuyển sang trạng thái dẫn điện Dòng điện ứng với lúc điện thế VAK bị giảm nhanh gọi là dòng điện duy trì IH ( holding )

Sau đó đặc tính của SCR giống nh đặc tính của doide nắn điện

*Trờng hợp Vg > 0v

Khi đóng SW để cấp nguồn cho cực G của SCR Nguồn này đợc giảm thế qua điên trở Rg thì SCR chuyển sang trạng thái dẫn điện Lúc này TZT Q1 đợc phân cực ở cực B nên dòng điện Ig vào cực G cũng chính là dòng Ib1 do đó Q1 dẫn

Ic2 cung cấp ngợc lại cho Q1 và Ic2 = Ib1 Nhờ đó mà SCR sẽ tự duy trì trạng thái dẫn điện mà không cần có dòng Ig liên tục.

Ta có Ic1 = Ib2 và Ic2 = Ib1

Lúc này dòng điện qua 2 TZT Q1và Q2 sẽ đợc khuếch đại lớn dần và hai TZT sẽ dẫn ở trạng thái bão hoà Khi đó điện thế Vak sẽ giảm xuóng rất nhỏ (khoảng 0,7v ) và dòng điện qua SCR là:

Ta có đặc tính của SCR ứng với ba trờng hợp Ig = 0, Ig2 > Ig1 và Ig1 > 0

Điện thế để đánh thủng SCR là Vnguoc thông thờng trị số này bằng với trị số của Vbo và ngợc dấu

♣.Dòng điện cực đại IAmax hay IFmax

Đây là trị số lớn nhất của dòng điện qua SCR mà SCR vẫn có thể chịu đựng

đợc một cách liên tục, nếu vợt quá trị số này SCR sẽ bị hỏng Khi SCR đã dẫn

điện thì VAK = 0,7V nên dòng điện thuận cực đại qua SCR có thể đợc tính theo công thức:

IA = Vcc R−10,7

♣ Điện thế ngợc cực đại : Vn hay VBR

Đây là điện thế ngợc lớn nhất đặt vào A và K mà SCR vẫn cha bị đánh thủng Nếu vợt quá trị số này SCR sẽ bị phá huỷ và điện thế ngợc cực đại của SCR thờng từ 100 đến 1000v

♣ Dòng điện kích cực G cực tiểu

Để SCR có thể dẫn điện trong trờng hợp điện thế Vak thấp thì phải có dòng

điện kích cho cực G của SCR Dòng IGMin là trị số dòng kích nhỏ nhất đủ để điều khiển SCR dẫn điện và dòng IGmin có trị số lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào công suất của SCR Nếu SCR có công suất càng lớn thì dòng Igmin phải càng lớn Thông th-ờng dòng IGmin có trị số từ 1đến vài chục mA

♣ Thời gian mở của SCR

Là thời gian cần thiét hay là độ rộng xung kích cực G của SCR để SCR có thể chuyển từ trạng thái ngng dẫn sang trạng thái dẫn Thời gian mở khoảng vài s ♣ Thời gian tắt

Theo nguyên lý SCR sẽ tự duy trì trạng thái dẫn điện sau khi đợc kích mở Muốn SCR đang ở trạng thái dẫn điện chuyển sang trạng thái ngng dẫn thì cần phải cho IG = 0 và cho điện thế VAK = 0v Để cho SCR có thể tắt đợc thì thời gian cho VAK = 0v phải đủ dài nếu không khi VAK tăng lên cao lại ngay thì SCR sẽ dẫn

điện trở lại Thời gian tắt của SCR khoảng vài chục s

d ứng dụng của SCR

SCR đợc ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực điện tử đặc biệt là điện tử công nghiệp

1.1.4 IC đếm

Để thực hiện các chu trình của mạch tự động báo giờ thì ta phải sử dụng các

IC đếm để thực hiện chia xung, đếm chu trình, điều khiển chu trình

Bộ đếm là mạch logic gồm một dãy các Flip – Flop ghép nối thích hợp để

có khả năng đếm các xung đa tới Kết quả đếm đợc chỉ thị và lu giữ ở đầu ra của các Flip – Flop dới dạng một mã nhị phân nào đó

13P2 12P1 4P0 1PL 15CP

5 CE 9B/D 10U/D

7 TC

6 Q0

11 Q1

14 Q2

2 Q3

10 CP1B15MRB

6Q3A 5Q2A 4Q1A 3Q0A14Q3B 13Q2B 12Q1B 11Q0BGồm hai bộ đếm nhị phân riêng biệt

Chân MR: mắc dây preset của đếm L đến đếm H đến xoá về 0

Chân CP0: Xung vào tác động sờn lên (LữH)

Chân CP1: Xung vào tác động sờn xuống (HữL)

Q0ữQ3: Đầu ra các đầu đếm

* Khảo sát IC đếm 74ls192

IC 74192 là bộ đếm BCD một decad (modul 10)

 sơ đồ cấu trúc:

IC gồm 16 chân,tác dụng của các chân là:

- Chân số 16 nối với nguồn cung cấp +5v

- Chân số 8 nối với mass

- Chân 5(cpu_count up clock pulse input): xung đa vào chân này thì ic sẽ thực hiện việc đếm lên

- Chân 4(cpd_count down clock pulse input):xung đa vào chân này thì ic

sẽ thực hiện việc đếm xuống

- Chân 11(PL_arynchronous parallel load (active low) input):tích cực mức thấp để điều khiển nạp số liệu đặt trớc vào IC.khi cho mức logic đặt tại chân là mức thấp(=0) thì các giá trị đặt trớc ở các chân P0,P1,P2,P3 tơng ứng sẽ truyền tới các đầu ra Q0,Q1,Q2,Q3.sau khi nạp phải chuyển mức logic tại chân lên mức cao(=1) thì mạch mới hoạt động đợc

- Chân 14(MR_asynchronous master reset input):chân này để xoá nội dung

đếm.khi mức lôgic tại chân=1logic(mức cao) thì bộ đếm bị xoá,để mạch để mạch

đếm đợc thì MR= 0 logic(mức thấp) và mức logic đặt tại chân 11 phải

Các đầu ra TCu,TCd có quan hệ logic với đầu vào / ra khác nhau nh sau:

74

Khi đếm ngợc thì chân 12 (TCu) luôn luôn =1 logic (vì up=1logic),còn đầu

ra chân 13 (TCd) chỉ nhảy từ giá trị 1 logic xuống 0 logic khi nội dung bộ đếm giảm suống số 0 và không có xung đếm ở đầu vào DOWN

Khi đếm thuận thì ngợc lại thì mức logic tại chân 13 = 1 logic,đầu ra chân

12 chỉ nhảy từ giá trị 1 logic xuống 0 logic khi nội dung bộ đếm đã đạt tới giá trị của nó Nmax và không có xung ở đầu vào UP

+Cấu tạo bên trong của IC 74192:

Các tín hiệu đầu ra a,b,c,d,e,f,g đem đi kích thích led 7 đoạn ngoài ic giải mã74LS47 ra còn có ic 74ls247, 54ls47 với nguyên lý hoạt động nh 74LS47Bảng trạngthái của IC 74LS47

Sơ đồ cấu trúc bên trong của IC 74ls47

- Tác dụng các chân

• Ch©n 3 LT_L ( Lamp Test input): Kiểm tra Led

• Ch©n 4 BI/RBO_L (Blanking Input or Ripple-Blanking Output): xo¸ ngâ vµo

• Ch©n 5 RBI_L (Ripple-Blanking Input): Xãa gän sãng ngâ v oà

74LS47 A3 A2 A1 A0

test RBI

g f e d c b a RBO U8

1.1.6 IC tạo xung vuông.

Để các IC số hoạt động đợc thì việc cấp xung Clock ở đầu vào cũng là một yếu tố không thể thiếu Trong thực tế ngời ta đã sử dụng rất nhiều mạch tạo xung vuông với nhiều linh kiện khác nhau nh mạch tạo xung vuông dùng Transistor, dùng các cổng logic cơ bản, dùng IC555 , nh… ng mạch tạo xung vuông dùng IC

555 có nhiều u điểm hơn nên nó đợc dùng rất nhiều trong các mạch điện

*Khảo sát IC 555 :

- Sơ đồ chân của IC 555 :

1Gnd 2Trg 3Out 4Rst CtlThr56

7 Dis

8 Vcc

U5 555

Chân 4 : Chân đặt lại hay chân xoá (Reset) Nó có thể điều khiển xoá điện

áp đầu ra khi điện áp đặt vào chân này từ 0,7 V trở xuống.Vì vậy để có thể phát ra xung ở đầu ra chân 4 phải đặt ở mức cao

Chân 5 : Chân điện áp điều khiển (Control Voltage) Ta có thể đa một điện

áp ngoài vào chân này để làm thay đổi việc định thời của mạch, nghĩa là làm thay

đổi tần số dãy xung phát ra Khi không đợc sử dụng thì chân 5 nối xuống mass thông qua một tụ khoảng 0,01àF

O1, O2 : Là 2 IC OPAM khuếch đại

FF : Là Flip – Flop loại RS

Các điện trở R tạo thành một mạng phân áp sao cho : VI = 2B+/3 , VJ = B+/3

- Sơ đồ cấu trúc IC 555 :

O

1 2 T

1

2 R

+

S

R Q_Q

Nh vậy cấu trúc của IC 555 bao gồm FF RS và 2 IC OPAM, 1TZT, 1 cổng

đảo, 3 điện trở có trị số bằng nhau tích hợp lại

1.1.7 IC ổn áp

Để thu nhỏ kích thớc cũng nh chuẩn hoá các tham sốcủa các bộ ổn áp 1 chiềukiểu bù tuyến tính, ngời ta chế tạo chúng dới dạng vi mạch Do vậy rất thuận tiện cho việc sử dụng

Có rất nhiều IC ổn áp thông dụng nh : 78xx, 79xx, LM105,LM317, LM309,.Do trong mạch điện cần nguồn +5V nên ta sẽ dùng IC 7805

…

* Sơ đồ chân IC 7805 :

Chân 1 : Nguồn vào

Chân 3 : Nguồn ra

Chân 2 : Nối mass

IC ổn áp 7805 có dòng ra khoảng 100mA đến vài chục A, điện áp ra cố

định là +5V Công suất tiêu tán vài W đến vài chục W

* Sơ đồ cấu trúc IC7805 :

Q 1

2

3

4

5 0

Dz

Vr

Q Dz

R

R R

Q4

Q5 1

2

3

4 Uv

Ur

1.1.8 Điện trở

a) Điện trở của dây dẫn :

Điện trở của dây dẫn phụ thộc vào chất liệu, độ dài và tiết diện của dây được tính theo công thức sau:

R = ρ.L / STrong đú ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu

L là chiều dài dây dẫn

S là tiết diện dây dẫn

R là điện trở đơn vị là Ohm

b) Điện trở trong thiết bị điện tử

Hình dạng và ký hiệu : Trong thiết bị điện tử điện trở là một linh kiện quan trọng, chúng được làm từ hợp chất cacbon và kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn

mà người ta tạo ra được các loại điện trở có trị số khác nhau

1.1.9 Led 7 thanh

LED 7 thanh là một loại đèn hiển thị Trong thực tế, LED 7 thanh dùng làm cơ cấu quan sát hiển thị các con số trong hệ thập phân.Trong một số trờng hợp đặc biệt có thể dùng để hiển thị các hệ HEX và các kí tự Cấu tạo của LED 7 thanh bao gồm 8 LED phát quang đợc gọi là các thanh, lần lợt là a, b, c, d, e, f, g, dp ( dấu chấm) LED 7 thanh có 2 loai là Anodechung và Cathode chung LED 7 thanh còn

đợc phân biệt bởi mằu sắc và kích cỡ của các đoạn hiển thị

d dp

*Các dạng các LED 7 thanh

+ Dạng anode chung

(đầu vào tác động mức thấp)

+ Dạng cathode chung

(đầu vào tác động mức cao)

* Cấu tạo chung: gồm các diode phát quang đợc đấu chung các đầu anode hoặc cathode lại với nhau và đợc sắp xếp theo hình số 8 các đầu còn lại đợc đa ra ngoài làm các đầu vào

Đối với loại Cathode chung thì chân Cathode nối xuống mass (0V), còn các chân a, b, c, d, e, f, g, dp điều khiển sao cho:

+ Nếu = 0 thì các thanh tối: Nếu = 1 thì các thanh sáng

A Y

0 1

1 0Víi ®Çu vµo ta cã : Møc cao (møc H) = +B

Møc thÊp (møc L) = 0 VVíi ®Çu ra ta cã : Møc cao (H) ≈+B

Mức thấp (L) = 0V

- Một số IC chứa cổng OR : 74LS 32, 4071, 4075,

Chơng II Thiết kế mạch điện

2.1 Xây dựng sơ đồ khối

2.1.1 Sơ đồ khối:

2.1.2 Nhiệm vụ của từng khối:

- Khối nguồn: là khối đầu tiên của hệ thống có nhiệm vụ tạo điện áp cần thiết cung cấp cho các thiết bị điện tử làm việc Điện áp từ nguồn qua máy biến áp,

đi qua bộ chỉnh lu, qua bộ lọc nguồn, qua bộ ổn áp lấy ra các điện áp cần thiết

đem đi cung cấp cho các khối Đối với mạch đèn giao thông, khối nguồn làm nhiệm vụ cung cấp điện áp 5V cho các khối tạo dao động và cấp cho IC đếm 4 bit, nguồn 12V cấp điện áp cho phần đệm và khuếch đại

- Khối tạo xung chủ: cấp xung cho các IC hoạt động

- Khối đếm: là khả năng nhớ đợc các xung đầu vào mạch điện thực hiện các thao tác đếm

- Khối giải mã: là mạch logic thực hiện chuyển đổi số nhị phân N bit ở đầu vào thành M đờng ở đầu ra, mỗi đầu ra sẽ chỉ tác động đối với một tổ hợp có thể

có của đầu vào

- Khối hiển thị: là các led 7 đoạn và các bóng đèn 100W/220V

- Khối giao tiếp: là các phần tử phi tuyến để nối giữa đầu ra của IC với phần hiển thị

2.2 Tính toán và chọn linh kiện cho từng khối

2.2.1 Khối nguồn

Hiển thịGiải mã

Đếm

Bộ tạo xung CK

Giao tiếpNguồn

(AC, DC)

- Khối nguồn có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho các mạch điện và các thiết bị điện để biến đổi thành các dạng năng lợng khác Trong kỹ thuật số đa phần ngời ta sử dụng nguồn một chiều đợc lấy từ nguồn xoay chiều của lới điện thông qua một quá trình biến đổi.

- Sơ đồ khối của khối nguồn

+Máy biến áp: biến đổi

điện áp xoay chiều từ

Để điện áp ra trên tải không bị nhiễu, không bị nhấp nhô và luôn ổn định thì

ta phải mắc thêm tụ lọc nguồn (có giá trị từ vài trăm đến vài nghìn àF) và một IC

ổn áp (để ổn định điện áp ra trên tải) Ta có thể sử dụng IC ổn áp 78L05, LM 317, Trong trờng hợp này ta có thể sử dụng IC ổn áp 7805

C3 100uF

C2 2200u

TR1

TRAN-2P2S

+5v

Biến áp TR: Biến áp AC 220V đầu ra AC 9V đối xứng

CL1: là cầu chỉnh lu biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều.Kết hợp với C tụ lọc nguồn sẽ tạo ra điện áp một chiều đối xứng

Quá trình chỉnh lu diễn ra nh sau:

+ Giả sử ở nửa chu kỳ đầu thứ cấp biến áp TR có điện áp dơng trên, âm dới làm D1 và D3 dẫn, D2 và D4 khóa, khóa có dòng tải

Điện áp 9V sau chỉnh lu và lọc đợc ổn áp bởi IC 7805 để đợc nguồn +5V cho mạch phía sau.

có thể đạt đợc xấp xỉ chỉ tiêu chất lợng lý tởng

Bên vào đợc gọi là cuộn sơ cấp, bên ra gọi là cuộn thứ cấp

Điện áp vào = Np Ns x điện áp raDòng điện vào = Np Ns x Ira

Khi đó Np = số vòng cuộn sơ cấp

Ns = số vòng cuộn thứ cấp

* Nguyên lý làm việc: Điện áp xoay chiều AC đợc nối với cuộn sơ cấp,

dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp tạo nên từ trờng trong mạch từ Từ ờng này sẽ sinh ra sức điện động cảm ứng song cuộn thứ cấp hình thành nên dòng

tr-điện xoay chiều i, dòng tr-điện này có u điểm không bị giật Do đó hệ số dẫn từ của lõi thép lớn hơn nhiều lần hệ số dẫn từ của vật liệu phi từ tính nên có thể xem từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp là bằng nhau

* Cấu tạo máy biến áp:

2 , 0

Vậy tổng số vòng cho cuộn sơ cấp là: n1 = U1 x n = 220 x 6,67 = 1468 vòng

Đờng kính dây thứ cấp là: d2 = 0,8 x I2= 0,8 x 2 = 1,13 (mm)

Tổng số vòng cho cuộn thứ cấp là: n2 = U2 x n = 9 x 6,67 = 60 vòng

+ Tác dụng linh kiện

TR1: Biến áp nguồn biến đổi điện áp xoay chiều của lới điện thành điện áp xoay chiều phù hợp với tải Ngăn mạnh chỉnh lu với lới xoay chiều

Diode D: làm nhiệm vụ với chỉnh lu cầu khi chọn cần chú ý đến dòng lớn nhất qua tải và điện áp ngợc lớn nhất đặt lên D

Rt: Điện trở tải

+ Nguyên lý làm việc

Điện áp thứ cấp biến áp U2 = U2msinωt đối với tải thuần trở ở 1/2 chu kỳ

đầu U2 có chiều dơng trên, âm dới: D đợc phân cực thuận do vậy D dẫn có dòng It

21

0

0

0

- ở 1/2 chu kỳ đầu của điện áp vào ,U2 có chiều dơng trên âm dới D1và D3

dẫn D2 và D4 khoá có dòng qua tải: +U2→ D1→Rt→ D3→-U2

- ở 1/2 chu kỳ sau điện áp U2 có chiều âm trên dơng dới D1và D3 khoá D2 và

D4 dẫn có dòng qua tải :+U2→ D2→Rt→ D4 →-U2 nh vậy trong mỗi nửa chu kỳ

có 2 diode dẫn dòng qua tải xuất hiện cả trong 2 nửa chu kỳ và đi theo một chiều nhất định

Tacó U0 là điện áp trung bình trên tải đợc xác định

U0 =1 2 sin 2 2 2 2 2 0 , 9 2

0

U U

m U tdt m

điện áp ngợcđặt lên diode thấp hơn

c) Lọc thành phần xoay chiều của dòng điện ra tải

Trong các mạch điện chỉnh lu dòng điện ra tải tuy có cực tính không đổi (dòng một chiều ) nhng giá trị (độ lớn ) của chúng thay đổi theo thời gian một cách có chu kỳ đợc gọi là sự đập mạch củadòng điện hay điện áp sau chỉnh lu.Dùng chuỗi Fourier để phân tích dòng điện đập mạch ta có:

tdt T n t T

Bn

tdt T n t T

An

tdt T

I

t n B t

n A I

i

t t

t

t t

t

t t

t

n

n n

n t

2 cos sin 2

sin 1

sin cos

0

1 1

0

π ω

π ω

ω

ω ω

I0 là thành phần một chiều