Đề tài Thiết kế bộ nguồn đa năng

:ấ ấ ạ ứ ấ P2= U2.I2.cos α2 N u b qua s tiêu hao trên cu n dây và lõi t , công su t cung c pế ỏ ự ộ ừ ấ ấ cho cu n s c p s nh n đ c 100% cu n th c p:ộ ơ ấ ẽ ậ ượ ở ộ ứ ấ P1=P2  U1.I1.cos α1=U2.I2.cos α2 Do biên th có α1=α2 nên: cos α1=cos α2.ế U1I1=U2I2 Hay 1 2 2 1 I I U U = • H th c tr kháng(t ng tr )ệ ứ ở ổ ở G i Z1 và Z2 là t ng tr ngõ vào và ngõ ra c a bi n áp:ọ ổ ở ủ ế 1 11 I UZ =  == 2 2. 1 1 2 1 U I I U Z Z ( 2 1 n n )2 2 22 I UZ = = 2 1 Z Z ( 2 1 n n )2 1. Nguyên t c ho t đ ng ắ ạ ộ máy bi n thế ế Ho t đ ng c a ạ ộ ủ máy bi n thế ế d a trên ự hi n t ng c m ng đi n tệ ượ ả ứ ệ ừ. M tộ trong hai cu n dây c a ộ ủ máy bi n thế ế đ c n i v i m ch đi n xoay chi u,ượ ố ớ ạ ệ ề và g i là ọ cu n s c pộ ơ ấ . Cu n th hai đ c n i v i t i tiêu th và g i làộ ứ ượ ố ớ ả ụ ọ cu n th c pộ ứ ấ . Dòng đi nệ trong cu n s c pộ ơ ấ làm phát sinh m t ộ t tr ngừ ườ 10 } Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử bi n thiênế trong lõi thép. T thôngừ bi n thiên c a ế ủ t tr ngừ ườ đó qua cu nộ th c u (cũng qu n trên lõi thép) gây ra m t ứ ấ ấ ộ dòng đi n c m ngệ ả ứ ch y trongạ cu n th c pộ ứ ấ và trong t i tiêu th .ả ụ 2. Nguyên lí : Khi cho dòng đi n xoay chi u đi n áp Uệ ề ệ 1 vào cu n dây s c p , dòng đi nộ ơ ấ ệ I1 s t o ra t tr ng bi n thiên ch y trong m ch t và c m ng sang cu nẽ ạ ừ ườ ế ạ ạ ừ ả ứ ộ dây th c p. cu n dây th c p nh n đ c t tr ng bi n thiên s làm tứ ấ ộ ứ ấ ậ ượ ừ ườ ế ẽ ừ thông qua cu n dây bi n đ i ,cu n th c p c m ng cho ra dòng đi n xoayộ ế ổ ộ ứ ấ ả ứ ệ chi u có đi n áp là Uề ệ 2. 3. Các t l c a bi n áp:ỉ ệ ủ ế a)T l v đi n áp:ỉ ệ ề ệ do t thông cu n s c p và th c p b ng nhau nên t bi u th c tính Uừ ở ộ ơ ấ ứ ấ ằ ừ ể ứ 1 và U 2 ta có t l :ỉ ệ b)T l v dòng đi n:ỉ ệ ề ệ khi cu n th c p có đi n tr t i Rộ ứ ấ ệ ở ả 2 s có dòng đi n Iẽ ệ 2 t cu n th c p ch yừ ộ ứ ấ ạ qua t i.ả t áp trong m ch t đ c tính theo công th c:ừ ạ ừ ượ ứ do t áp b ng nhau nên:ừ ằ c)T l v công su t:ỉ ệ ề ấ công su t tiêu th cu n th c p:ấ ụ ở ộ ứ ấ P2 =U2.I Công su t c a ngu n cung c p vào s c p:ấ ủ ồ ấ ơ ấ P1=U1.I M t bi n áp lí t ng đ c coi nh không tiêu hao trên hai cu n dây sộ ế ưở ượ ư ộ ơ c p,th c p và m ch t nên công su t s c p và th c p b ng nhau.ấ ứ ấ ạ ừ ấ ở ơ ấ ứ ấ ằ P1=P2 U1I1=U2I2 11 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử Th c t công su t tiêu th cu n th c p luôn nh h n công su t tiêu thự ế ấ ụ ở ộ ứ ấ ỏ ơ ấ ụ cu n s c p.do các cu n dây s c p và th c p có đi n tr c a dây d nở ộ ơ ấ ộ ơ ấ ứ ấ ệ ở ủ ẫ nên tiêu hao năng l ng d i d ng nhi t, lõi t có dòng đi n c m ng doượ ướ ạ ệ ừ ệ ả ứ t thông thay đ i s t kín m ch trong lõi (g i là dòng đi n Foucault)cũngừ ổ ẽ ự ạ ọ ệ tiêu hao m t ph n năng l ng d i d ng nhi t.ộ ầ ượ ướ ạ ệ Khi bi n áp có t i l n nh t theo công su t danh đ nh (g i là đ y t i) thìế ả ớ ấ ấ ị ọ ầ ả hi u su t cao nh t kho ng 80-90%.ệ ấ ấ ả 4.Phân lo i:ạ Máy bi n th có th phân làm nhi u lo i khác nhau d a vào:ế ế ể ề ạ ự • c u t o ấ ạ • ch c năng ứ • cách th c cách đi n ứ ệ • công su t hay hi u đi n th ấ ệ ệ ế II-ĐI N TRỆ Ở 1. Khái ni m, ký hi u bi u t ng và phân lo i đi n tr .ệ ệ ể ượ ạ ệ ở a) Khái ni m.ệ Đi n tr là s c n tr dòng đi n ch y trong v t d n đi n. ệ ở ự ả ở ệ ả ậ ẫ ệ Ký hi u là: ệ R Đ c xác đ nh b ng bi u th c:ượ ị ằ ể ứ I U R = Đ n v tính: Ohmơ ị (Ω) b) Ký hi u c a đi n tr trong m ch đi n.ệ ủ ệ ở ạ ệ R R V R t oR Chu n EUẩ Chu n USẩ Bi n trế ở Đi n trệ ở nhi tệ Quang trở c) Phân lo i đi n tr .ạ ệ ở 12 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử * Phân lo i theo c u t o có 3 lo i c b n: ạ ấ ạ ạ ơ ả - Than ép: Lo i này có công su t < 3W và ho t đ ng t n s th p.ạ ấ ạ ộ ở ầ ố ấ - Màng than: Lo i này có công su t > 3W và ho t đ ng t n s cao.ạ ấ ạ ộ ở ầ ố - Dây qu n: Lo i này có công su t > 5W và ho t đ ng t n s th p.ấ ạ ấ ạ ộ ở ầ ố ấ * Phân lo i theo công su t: ạ ấ - Công su t nh : Kích th c nh .ấ ỏ ướ ỏ - Công su t trung bình: Kích th c l n h n.ấ ướ ớ ơ - Công su t l n: Kích th c l n nh t.ấ ớ ướ ớ ấ * L u ý: ư - Kích th c càng l n kh năng tàn nhi t càng nhi u.ướ ớ ả ệ ề - Kích th c càng nh kh năng t n nhi t càng ít.ướ ỏ ả ả ệ - Khi ghép n i các đi n tr nên ch n có ố ệ ở ọ cùng công su t.ấ - Khi thay th đi n tr cũng ph i ch n lo i ế ệ ở ả ọ ạ cùng công su t.ấ d) Hình d ng th c t m t s lo i đi n tr .ạ ự ế ộ ố ạ ệ ở 1 0 5 W 6 , 8 1 0 W Đi n tr th ngệ ở ườ Đi n tr côngệ ở su tấ Đi n tr côngệ ở su tấ Bi n trế ở 2. Mã màu c a đi n tr .ủ ệ ở a) B ng mã màu. (Đi n tr 4 v ch m u)ả ệ ở ạ ầ Màu Tên màu (ký hi u)ệ S th 1ố ứ S th 2ố ứ H s nhânệ ố Sai số %Giá tr c a đi n tr tính b ng Ωị ủ ệ ở ằ 13 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử - - - - ±20 Ngân nhũ (SR) - - 10-2 ±10 Kim nhũ (GD) - - 10-1 ±5 Đen (BK) - 0 1 - Nâu (BN) 1 1 101 ±1 Đ (RD)ỏ 2 2 102 ±2 Cam (OG) 3 3 103 - Vàng (YE) 4 4 104 - Xanh lá (GN) 5 5 105 ±0,5 Xanh lơ (BL) 6 6 106 ±0,25 Tím (VT 7 7 107 ±0,1 Xám (GY) 8 8 108 - Tr ngắ (WH) 9 9 109 - c) B ng mã màu. (Đi n tr 5 v ch m u)ả ệ ở ạ ầ Màu Tên màu (ký hi u)ệ Số thứ 1 Số thứ 2 Số thứ 3 H s nhânệ ố Sai số % Giá tr c a đi n tr tính b ng Ωị ủ ệ ở ằ - - - - - ±20 Ngân nhũ - - - 10-2 ±10 14 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử (SR) Kim nhũ (GD) - - - 10-1 ±5 Đen (BK) - 0 0 1 - Nâu (BN) 1 1 1 101 ±1 Đ (RD)ỏ 2 2 2 102 ±2 Cam (OG) 3 3 3 103 - Vàng (YE) 4 4 4 104 - Xanh lá (GN) 5 5 5 105 ±0,5 Xanh lơ (BL) 6 6 6 106 ±0,25 Tím (VT 7 7 7 107 ±0,1 Xám (GY) 8 8 8 108 - Tr ngắ (WH) 9 9 9 109 - Ký hi u giá tr đi n tr .ệ ị ệ ở Giá trị đi nệ trở R33 3R3 33R K33 3K3 33K M33 3M3 33M 0,33Ω 3,3 Ω 33Ω 0.33 kΩ 3,3 kΩ 33kΩ 0,33 MΩ 3,3 MΩ 33 MΩ 3. Xác đ nh ch t l ng c a đi n tr .ị ấ ượ ủ ệ ở * Đ xác đ nh ch t l ng c a đi n tr chúng ta có nh ng ph ng phápể ị ấ ượ ủ ệ ở ữ ươ sau: - Quan sát b ng m t: Ki m tra xem màu s c thân đi n tr có chằ ắ ể ắ ệ ở ỗ nào b đ i màu hay không. N u có thì giá tr c a đi n có th bị ổ ế ị ủ ệ ể ị thay đ i khi làm vi c.ổ ệ 15 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử - Dùng đ ng h v n năng và k t h p v i ch s ghi trên thân c aồ ồ ạ ế ợ ớ ỉ ố ủ đi n tr đ xác đ nh ch t l ng c a đi n tr .ệ ở ể ị ấ ượ ủ ệ ở * Nh ng h h ng th ng g p đi n trữ ư ỏ ườ ặ ở ệ ở: - Đ t: Đo Ω không lên.ứ - Cháy: do làm vi c quá công su t ch u đ ng.ệ ấ ị ự - Tăng tr s : Th ng x y ra các đi n tr b t than, do lâu ngàyị ố ườ ả ở ệ ở ộ ho t tính c a l p b t than b bi n ch t làm tăng tr s c a đi nạ ủ ớ ộ ị ế ấ ị ố ủ ệ tr .ở - Gi m tr s : Th ng x y ra các lo i đi n tr dây qu n là do bả ị ố ườ ả ở ạ ệ ở ấ ị ch m m t s vòng dây(s c này ít x y ra nh t).ạ ộ ố ự ố ả ấ - 4. Các lo i đi n tr đ c bi t.ạ ệ ở ặ ệ a) Đi n tr nhi t (Thermitor).ệ ở ệ Lo i này đ c ch t o t ch t bán d n, nên có kh năng nh y c m v iạ ượ ế ạ ừ ấ ẫ ả ạ ả ớ nhi t đ .ệ ộ - Nhi t đ tăng làm tăng giá tr c a đi n tr (Nhi t tr d ng).ệ ộ ị ủ ệ ở ệ ở ươ - Nhi t đ tăng làm gi m giá tr c a đi n tr (Nhi t tr âm). ệ ộ ả ị ủ ệ ở ệ ở b) Đi n tr c m nh n đ mệ ở ả ậ ộ ẩ . - Đ m tăng làm tăng giá tr c a đi n tr (d ng).ộ ẩ ị ủ ệ ở ươ - Đ m tăng làm gi m giá tr c a đi n tr (âm). ộ ẩ ả ị ủ ệ ở c) Quang tr (Light Dependent Resistor)ở : Đ c ch t o có đ c đi mượ ế ạ ặ ể là khi ánh sáng chi u vào s làm thay đ i giá tr đi n tr .ế ẽ ổ ị ệ ở d) Bi n tr (Variable Resister)ế ở . - Công d ng: Dùng đ bi n đ i(thay đ i) giá tr đi n tr , qua đó làmụ ể ế ổ ổ ị ệ ở thay đ i đi n áp ho c dòng đi n ra trên bi n tr . ổ ệ ặ ệ ế ở 16 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử Ký hi u:ệ V R T V R Lo i thông th ngạ ườ Lo i vi ch nhạ ỉ - Lo i thông th ng đòi h i s đi u ch nh v i đ chính xác khôngạ ườ ỏ ự ề ỉ ớ ộ cao. - Lo i vi ch nh đ c dùng đ hi u ch nh đ chính xác c a m chạ ỉ ượ ể ệ ỉ ộ ủ ạ đi n.ệ *L u ý:ư Đ i v i VR lo i than, th c t có 2 lo i: A và B.ố ớ ạ ự ế ạ - Lo i A: Ch nh thay đ i ch m đ u, đ c s d ng đ thay đ i âmạ ỉ ổ ậ ề ượ ử ụ ể ổ l ng l n nh trong Ampli, Cassette, Radio, TV, ho c ch nh đượ ớ ỏ ặ ỉ ộ t ng ph n (Contrass), ch nh đ sáng (Brightness) TV,... Bi nươ ả ỉ ộ ở ế tr lo i A còn có tên g i là bi n tr tuy n tính.ở ạ ọ ế ở ế - Lo i B: Ch nh thay đ i đ t bi n nhanh, s d ng ch nh âm s cạ ỉ ổ ộ ế ử ụ ỉ ắ tr m b ng Ampli. Bi n tr lo i B còn có tên g i là bi n tr phiầ ổ ở ế ở ạ ọ ế ở tuy n hay bi n tr loga.ế ế ở *H h ng th c t :ư ỏ ự ế - Đ i v i các VR lo i than th ng g p các h h ng nh : đ t, b n,ố ớ ạ ườ ặ ư ỏ ư ứ ẩ r m t than. Tr ng h p m t than b b n, r m t s x y ra hỗ ặ ườ ợ ặ ị ẩ ỗ ặ ẽ ả ư h ng th ng g p trong th c t ví d nh máy Ampli v nỏ ườ ặ ự ế ụ ư ở ặ Volume nghe s t s t... Đ kh c ph c nhanh h ng hóc trongộ ẹ ể ắ ụ ỏ tr ng h p này ta dùng x t gió th i s ch các cáu b n, r i nh m tườ ợ ị ổ ạ ẩ ồ ỏ ộ ít d u máy khâu vào bi n tr là xong.ầ ế ở *Cách đo bi n tr :ế ở - V n đ ng h v thang đo Ohm.ặ ồ ồ ề - Đo c p chân 1-3 r i đ i chi u v i giá tr ghi trên thân bi n tr .ặ ồ ố ế ớ ị ế ở 17 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử - Đo ti p c p chân 1-2 r i dùng tay ch nh th xem kim đ ng h thayế ặ ồ ỉ ử ồ ồ đ i:ổ + N u thay đ i ch m ta xác đ nh VR là lo i A .ế ổ ậ ị ạ + N u thay đ i nhanh ta xác đ nh VR là lo i B.ế ổ ị ạ + N u kim đ ng h thay đ i r i l i chuy n h n v ∞ là bi nế ồ ồ ổ ồ ạ ể ẳ ề ế b tr đ tị ở ứ + N u kim đ ng h thay đ i r i l i chuy n v ∞ r i l i trế ồ ồ ổ ồ ạ ể ề ồ ạ ở l i v trí g n đó là bi n tr b b n, r m t.ạ ị ầ ế ở ị ẩ ỗ ặ III –T ĐI NỤ Ệ 1. Khái ni m, ký hi u bi u t ng và phân lo i t đi n.ệ ệ ể ượ ạ ụ ệ a) Khái ni m.ệ T đi n có kh năng tích tr năng l ng d i d ng đi n tr ng.ụ ệ ả ữ ượ ướ ạ ệ ườ Ký hi u là: ệ C Đ c xác đ nh b ng bi u th c:ượ ị ằ ể ứ C.f.X2. 1 C pi = C C C I U X = Đ n v tính: Faraơ ị (F) b) Ký hi u c a t đi n trong m ch đi n.ệ ủ ụ ệ ạ ệ T không ụ phân c cự T hoá ụ có phân c cự T hoá ụ có phân c cự T hoá ụ không phân c cự T bi nụ ế dung và tụ vi ch nhỉ c) Phân lo i t đi n.ạ ụ ệ Có r t nhi u ph ng pháp phân lo i nh ng đây ta d a trên c sấ ề ươ ạ ư ở ự ơ ở ch t ch t o bên trong t đi n thì có các lo i sau:ấ ế ạ ụ ệ ạ 18 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử o Nhóm t Mica, t Sêlen, t Ceramic nhóm này làm vi c ụ ụ ụ ệ ở khu v c t n s cao t n.ự ầ ố ầ o Nhóm t s , sành, gi y, d u: Nhóm này ho t đ ng khuụ ứ ấ ầ ạ ộ ở v c t n s trung bình.ự ầ ố o T hoá h c ho t đ ng khu v c có t n s th p.ụ ọ ạ ộ ở ự ầ ố ấ d) Công d ng c a t đi n.ụ ủ ụ ệ - Dùng đ tích đi n, và x đi n, ch cho tín hi u xoay chi u đi qua,ể ệ ả ệ ỉ ệ ề ngăn dòng m t chi u. ộ ề - Kh năng n p, x đi n nhi u hay ít ph thu c vào đi n dung Cả ạ ả ệ ề ụ ộ ệ c a t .ủ ụ - Đ n v đo đi n dung m ch đi n t g m: pF (Pico Fara), nFơ ị ệ ở ạ ệ ử ồ (nano Fara), µF (Micro Fara) - Khi s d ng t ta ph i quan tâm đ n 2 thông s :ử ụ ụ ả ế ố o Đi n dung: Cho bi t kh năng ch a đi n c a t .ệ ế ả ứ ệ ủ ụ o Đi n áp: Cho bi t kh năng ch u đ ng c a t .ệ ế ả ị ự ủ ụ e) Ghép t :ụ - Ghép n i ti p làm gi m tr s c a t , Ghép song song làm tăng tr số ế ả ị ố ủ ụ ị ố c a t .ủ ụ - Ghép t hoá n i ti p thì d ng t này vào âm t kia, song song thì n iụ ố ế ươ ụ ụ ố cùng c c.ự 2. Hình d ng th c t và cách đ c tr s c a t .ạ ự ế ọ ị ố ủ ụ 1 0 4 H.1 2 0 3 2 5 H.2 . 0 1 5 0 H.3 1 5 0 0 1 , 5 K V H.4 C = 10.104 pF = 0,1 µF C = 20.103 pF = 20 nF U = 25V C = 0,01 µF U = 50V C = 1500 pF U = 1,5KV 19 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử 10 0µ F 5 0V H.5 10 µF 1 6V H.6 1 0 0 0 µ F 2 5 V H.7 C = 100µF U = 50V C = 10µF U = 16V C = 1000 µF U = 25V - Cũng t ng t nh đi n tr , tuỳ theo kích th c c a t mà ng iươ ự ư ệ ở ướ ủ ụ ườ ta có th ghi tr c ti p giá tr c a t và đi n áp ch u đ ng lên thânể ự ế ị ủ ụ ệ ị ự t . Ví d nh các hình 4, 5, 6, 7. ụ ụ ư - N u t nh ng i ta có th quy c nh hình 1, 2, 3: ế ụ ỏ ườ ể ướ ư o V i t 104 thì t ng ng là 10. 10ớ ụ ươ ứ 4 đ n v tính là pF.ơ ị o V i t ký hi u b ng 2 s thì đ c tr c ti p đ n v là nF: 68ớ ụ ệ ằ ố ọ ự ế ơ ị t ng ng 68nFươ ứ o V i t .01 thì t ng ng là 0,01 và đ n v tính là µF.ớ ụ ươ ứ ơ ị 3. Xác đ nh ch t l ng c a t đi n.ị ấ ượ ủ ụ ệ d ng thang đo Ohm c a đ ng h v n năng ch th kim.ụ ủ ồ ồ ạ ỉ ị - Khi đo t >100µFụ Ch n thang đo x1ọ - Khi đo t 10àF đ n 100 µF ụ ế Ch n thang đo x10ọ - Khi đo t 104 đ n 10 µFụ ế Ch n thang đo x1Kọ - Khi đo t 102 đ n 104 ụ ế Ch n thang đo x10Kọ - Khi đo t 100pF đ n 102ụ ế Ch n thang đo x1Mọ - Khi đo t <100pFụ Ch n thang đo x10Mọ Đo 2 l n có đ o chi u que đo:ầ ả ề - N u kim v t lên r i tr v h t: Kh năng n p x c a tế ọ ồ ả ề ế ả ạ ả ủ ụ còn t t.ố - N u kim v t lên 0Ω : T b n i t t (B đánh th ng, b ch m,ế ọ ụ ị ố ắ ị ủ ị ạ ch p)ậ - N u kim v t lên tr v không h t: T b rò r .ế ọ ả ề ế ụ ị ỉ 20 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử - N u kim v t lên tr v l đ : T b khô.ế ọ ả ề ờ ờ ụ ị - N u kim không lên: T b đ t (Chú ý: Ki m tra t khôngế ụ ị ứ ể ụ đúng thang đo, không đ kích thích cho t n p x đ c)ủ ụ ạ ả ượ IV-LINH KI N BÁN D N Ệ Ẫ 1. Diode bán d n. ẫ . Ti p giáp P - N và C u t o c a Diode bán d n. ế ấ ạ ủ ẫ Khi đã có đ c hai ch t bán d n là P và N , n u ghép hai ch t bán d nượ ấ ẫ ế ấ ẫ theo m t ti p giáp P - N ta đ c m t Diode, ti p giáp P -Nộ ế ượ ộ ế có đ c đi m :ặ ể T i b m t ti p xúc, các đi n t d th a trong bán d n N khuy ch tán sangạ ề ặ ế ệ ử ư ừ ẫ ế vùng bán d n P đ l p vào các l tr ng ẫ ể ấ ỗ ố  t o thành m t l p iôn trung hoàạ ộ ớ v đi nề ệ  l p iôn này t o thành mi n cách đi n gi a hai ch t bán d n.ớ ạ ề ệ ữ ấ ẫ M i ti p xúc P - Nố ế => C u t o c a Diodeấ ạ ủ * hình trên là m i ti p xúc P - N và cũng chính là c u t o c a DiodeỞ ố ế ấ ạ ủ bán d n.ẫ 21 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử Ký hi u và hình dáng c a Diod ban dân ệ ủ ́ ̃ i,A đi n áp r iệ ơ u,V đi n áp ch c th ngệ ọ ủ Đ ng đ c tính vôn-ampe c a diodeườ ặ ủ 2. Phân c c thu n cho Diode.ự ậ Khi ta c p đi n áp d ng (+) vào Anôt ( vùng bán d n P ) và đi n ápấ ệ ươ ẫ ệ âm (-) vào Katôt ( vùng bán d n N ) , khi đó d i tác d ng t ng tác c aẫ ướ ụ ươ ủ đi n áp, mi n cách đi n thu h p l i, khi đi n áp chênh l ch gi hai c c đ tệ ề ệ ẹ ạ ệ ệ ữ ự ạ 0,6V ( v i Diode lo i Si ) ho c 0,2V ( v i Diode lo i Ge ) thì di n tíchớ ạ ặ ớ ạ ệ mi n cách đi n gi m b ng không => Diode b t đ u d n đi n. N u ti p t cề ệ ả ằ ắ ầ ẫ ệ ế ế ụ tăng đi n áp ngu n thì dòng qua Diode tăng nhanh nh ng chênh l ch đi nệ ồ ư ệ ệ áp gi a hai c c c a Diode không tăng (v n gi m c 0,6V )ữ ự ủ ẫ ữ ở ứ Diode (Si) phân c c thu n - Khi Dode d n đi n áp thu n đ c gim m cự ậ ẫ ệ ậ ựơ ở ứ 0,6V 22 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử Đ ng đ c tuy n c a đi n áp thu n qua Diodeườ ặ ế ủ ệ ậ * K t lu n ế ậ : Khi Diode (lo i Si) đ c phân c c thu n, n u đi n áp phânạ ượ ự ậ ế ệ c c thu n < 0,6V thì ch a có dòng đi qua Diode, N u áp phân c c thu nự ậ ư ế ự ậ đ t = 0,6V thì có dòng đi qua Diode sau đó dòng đi n qua Diode tăng nhanhạ ệ nh ng s t áp thu n v n gi giá tr 0,6V . ư ụ ậ ẫ ữ ở ị 3. Phân c c ng c cho Diode.ự ượ Khi phân c c ng c cho Diode t c là c p ngu n (+)ự ượ ứ ấ ồ vào Katôt (bán d nẫ N), ngu n (-) vào Anôt (bán d n P), d i s t ng tác c a đi n áp ng c,ồ ẫ ướ ự ươ ủ ệ ượ mi n cách đi n càng r ng ra và ngăn c n dòng đi n đi qua m i ti p giáp,ề ệ ộ ả ệ ố ế Diode có th chiu đ c đi n áp ng c r t l n kho ng 1000V thì diode m iể ượ ệ ượ ấ ớ ả ớ b đánh th ng.ị ủ Diode ch b cháy khi áp phân c c ng c tăng > = 1000Vỉ ị ự ựơ 4. Các lo i Diode ạ 4.1. Diode Zener * C u t o :ấ ạ Diode Zener có c u t o t ng t Diode th ng nh ng có haiấ ạ ươ ự ườ ư l p bán d n P - N ghép v i nhau, Diode Zener đ c ng d ng trong ch đớ ẫ ớ ượ ứ ụ ế ộ 23 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử phân c c ng c, khi phân c c thu n Diode zener nh diode th ng nh ngự ượ ự ậ ư ườ ư khi phân c c ng c Diode zener s gim l i m t m c đi n áp c đ nh b ngự ượ ẽ ạ ộ ứ ệ ố ị ằ giá tr ghi trên diode.ị Hình dáng Diode Zener ( Dz ) Ký hi u và ng d ng c a Diode zener trong m ch.ệ ứ ụ ủ ạ • S đ trên minh ho ng d ng c a Dz, ngu n U1 là ngu n có đi nơ ồ ạ ứ ụ ủ ồ ồ ệ áp thay đ i, Dz là diode n áp, R1 là tr h n dòng. ổ ổ ở ạ • Ta th y r ng khi ngu n U1 > Dz thì áp trên Dz luôn luôn c đ nh choấ ằ ồ ố ị dù ngu n U1 thay đ i. ồ ổ • Khi ngu n U1 thay đ i thì dòng ng c qua Dz thay đ i, dòng ng cồ ổ ượ ổ ượ qua Dz có giá tr gi i h n kho ng 30mA. ị ớ ạ ả • Thông th ng ng i ta s d ng ngu n U1 > 1,5 => 2 l n Dz và l pườ ườ ử ụ ồ ầ ắ tr h n dòng R1 sao cho dòng ng c l n nh t qua Dzở ạ ượ ớ ấ < 30mA. 24 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử N u U1 < Dz thì khi U1 thay đ i áp trên Dz cũng thay đ i ế ổ ổ N uế U1 > Dz thì khi U1 thay đ i => áp trên Dz không đ i.ổ ổ 4.2. Diode Thu quang. ( Photo Diode ) Diode thu quang ho t đ ng ch đ phân c c ngh ch, v diode có m tạ ộ ở ế ộ ự ị ỏ ộ mi ng thu tinh đ ánh sáng chi u vào m i P - N , dòng đi n ng c quaế ỷ ể ế ố ệ ượ diode t l thu n v i c ng đ ánh sáng chi u vào diode.ỷ ệ ậ ớ ườ ộ ế Ký hi u c a Photo Diodeệ ủ 4.3. Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED ) Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi đ c phân c c thu n,ượ ự ậ đi n áp làm vi c c a LED kho ng 1,7 => 2,2V dòng qua Led kho ng tệ ệ ủ ả ả ừ 5mA đ n 20mAế Led đ c s d ng đ làm đèn báo ngu n, đèn nháy trang trí, báo tr ngượ ử ụ ể ồ ạ thái có đi n . vv...ệ 25 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử Diode phát quang LED .4. Diode Varicap ( Diode bi n dung ) ế Diode bi n dung là Diode có đi n dung nh t đi n, và đi n dung bi nế ệ ư ụ ệ ệ ế đ i khi ta thay đ i đi n áp ng c đ t vào Diode.ổ ổ ệ ượ ặ ng d ng c a Diode bi n dung Varicap ( VD )Ứ ụ ủ ế trong m ch c ng h ngạ ộ ưở • hình trênỞ khi ta ch nh tri t áp VR, đi n áp ng c đ t vào Diodeỉ ế ệ ượ ặ Varicap thay đ i , đi n dung c a diode thay đ i => làm thay đ i t nổ ệ ủ ổ ổ ầ s công h ng c a m ch. ố ưở ủ ạ • Diode bi n dung đ c s d ng trong các b kênh Ti vi m u, trongế ượ ử ụ ộ ầ các m ch đi u ch nh t n s c ng h ng b ng đi n áp. ạ ề ỉ ầ ố ộ ưở ằ ệ 4.5. Diode xung 26 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử Trong các b ngu n xung thì đ u ra c a bi n áp xung , ta ph i dùngộ ồ ở ầ ủ ế ả Diode xung đ ch nh l u. diode xung là diode làm vi c t n s cao kho ngể ỉ ư ệ ở ầ ố ả vài ch c KHz , diode n n đi n thông th ng không th thay th vào v tríụ ắ ệ ườ ể ế ị diode xung đ c, nh ng ng c l i diode xung có th thay th cho v tríượ ư ựơ ạ ể ế ị diode th ng, diode xung có giá thành cao h n diode th ng nhi u l n.ườ ơ ườ ề ầ Về đ c đi m , hình dáng thì Diode xung không có gì khác bi t v i Diodeặ ể ệ ớ th ng,ườ tuy nhiên Diode xung th ng có vòng dánh d u đ t nét ho c đánhườ ấ ứ ặ d u b ng hai vòng ấ ằ Ký hi u c a Diode xungệ ủ 4.6. Diode tách sóng. Là lo i Diode nh v b ng thu tinh và còn g i là diode ti p đi m vìạ ỏ ở ằ ỷ ọ ế ể m t ti p xúc gi a hai ch t bán d n P - N t i m t đi m đ tránh đi n dungặ ế ữ ấ ẫ ạ ộ ể ể ệ ký sinh, diode tách sóng th ng dùng trong các m ch cao t n dùng đ táchườ ạ ầ ể sóng tín hi u.ệ 4.7. Diode n n đi n.ắ ệ Là Diode ti p m t dùng đ n n đi n trong các b ch nh l u ngu n ACế ặ ể ắ ệ ộ ỉ ư ồ 50Hz , Diode này th ng có 3 lo i là 1A, 2A và 5A.ườ ạ Diode n n đi n 5Aắ ệ 5. ng d ng c a Diode bán d n .Ứ ụ ủ ẫ 27 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử * Do tính ch t d n đi n m t chi u nên Diode th ng đ c s d ng trongấ ẫ ệ ộ ề ườ ượ ử ụ các m ch ch nh l u ngu n xoay chi u thành m t chi u, các m ch táchạ ỉ ư ồ ề ộ ề ạ sóng, m ch gim áp phân c c cho transistor ho t đ ng . trong m ch ch nhạ ự ạ ộ ạ ỉ l u Diode có th đ c tích h p thành Diode c u có d ng .ư ể ượ ợ ầ ạ Diode c u trong m ch ch nh l u đi n xoay chi u .ầ ạ ỉ ư ệ ề 28 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử GI I THI UỚ Ệ CHUNG V ICỀ IC(Intergated – Cirouit) là m t m ch đi n t mà các thành ph n tácộ ạ ệ ử ầ đ ng và th đ ng, đ c ch t o k t t trong ho c trên m t đ (Subtrate)ộ ụ ộ ượ ế ạ ế ụ ặ ộ ế ho c không tách r i nhau đ c. Đ này có th là m t phi n bán d n( h uặ ờ ượ ế ể ộ ế ẫ ầ h t là Si) ho c m t phi n cách đi n.ế ặ ộ ế ệ M t IC th ng có kích th c dài r ng c vài tram micrô đ c đ ng trongộ ườ ướ ộ ỡ ượ ự m t v b ng kim lo i ho c b ng plastic. Nh ng IC nh v y th ng là m tộ ỏ ằ ạ ặ ằ ữ ư ậ ườ ộ b ph n ch c năng (Function device) t c là m t b ph n có kh năng th cộ ậ ứ ứ ộ ộ ậ ả ự hi n m t ch c năng đi n t nào đó. S k t t (Integration) các thành ph nệ ộ ứ ệ ử ự ế ụ ầ c a m ch đi n t cũng nh các b ph n c u thành c a m t h th ng đi nủ ạ ệ ử ư ộ ậ ấ ủ ộ ệ ố ệ t v n là h ng tim tòi và theo đu i t lâu trong nghành đi n t . Nhu c uử ẫ ướ ổ ừ ệ ử ầ c a s k t t phát minh t s k t t t t nhiên c a các m ch và h th ngủ ự ế ụ ừ ự ế ụ ấ ủ ạ ệ ố đi n t theo chi u h ng t đ n gi n đ n ph c t p, t nh đ n l n, tệ ử ề ướ ừ ơ ả ế ứ ạ ừ ỏ ế ớ ừ t n s th p (t c đ ch m) đ n t n s cao (t c đ nhanh). s ti n tri n nàyấ ố ấ ố ộ ậ ế ầ ố ố ộ ự ế ể là h u qu t t y u c a nhu c u ngày càng tăng trong vi c x lý l ng tinậ ả ấ ế ủ ầ ệ ử ượ t c (Information) ngày càng nhi u c a xã h i phát tri n.ứ ề ủ ộ ể 1. IC 78XX Cáu t o và hình d ng c a h IC 7ạ ạ ủ ọ 8XX 29 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử * Ch c năng h IC 78XX nói chung:ứ ọ H IC 78XX có ch c năng t o đi n áp đ u ra c đ nh m c +XX ọ ứ ạ ệ ở ầ ố ị ở ứ 4. IC79XX Cáu t o và hình d ng c a h IC 79XXạ ạ ủ ọ 30 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử * Ch c năng h IC 79XX nói chung:ứ ọ H IC 79XX có ch c năng t o đi n áp đ u ra c đ nh m c -XX ọ ứ ạ ệ ở ầ ố ị ở ứ 31 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử IC LM317 LM317 là n áp d ng có đi u ch nh d i điên áp t 1,2ổ ươ ề ỉ ả ừ 5 vol đ n 30Volế t ng đ ng 78xx khi đi u ch nh đi n áp xx. ươ ươ ề ỉ ở ệ Cáu t o c khí và hình d ng c a IC LM317ạ ơ ạ ủ 32 2 3 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử Ho t đ ng và tính toán m ch đi n n đ nh dòng đi n (constant currentạ ộ ạ ệ ổ ị ệ source) 33 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử LM317 là IC n áp 3 chân : 1 chân In đ n đ u + ngu n, , Out n i t i t i ,ổ ế ấ ồ ố ớ ả Adj đ đi u ch nh đi n áp m u, đi n áp m u nh h ng tr c ti p đ nể ề ỉ ệ ẫ ệ ẫ ả ưở ự ế ế đi n áp ra, đi n áp này min = 1,2 Vol . Do đ c tính đáp ng c a LM317 nênệ ệ ặ ứ ủ n u ta cho thêm m t đi n tr t i vào đi m Adj và Out thì đi n áp này sế ộ ệ ở ả ể ệ ẽ đ c IC ph n ng tác đ ng bù b ng cách níu kéo n đ nh 1,2 Vol, k tượ ả ứ ộ ằ ổ ị ở ế qu c a ph n ng này ta thu đ c m t hi u ng g ng dòng trên t i đ uả ủ ả ứ ượ ộ ệ ứ ươ ả ầ ra. Ho t đ ng c th c a tác đ ng đó nh sau : v i U Adj-out = 1,2 vol n uạ ộ ụ ể ủ ộ ư ớ ế chúng ta đ t vào đó m t đi n tr có tr s 18 Ohm thì I qua R ref đó làặ ộ ệ ở ị ố 1,2/18= 66miliampe. * Trong tr ng h p đi n áp vào bi n thiên tăng ườ ợ ệ ế  đi n áp ra trong ch t látệ ố có chi u h ng tăng ề ướ  làm cho dòng trên t i có chi u h ng nhích lên,ả ề ướ đi n áp trên nó tăng lênệ  ngay t c thì ph n ng c a LM317 là nh n bi tứ ả ứ ủ ậ ế s bi n thiên này và “kéo đi n áp ra th p xu ng”ự ế ệ ấ ố  H qu là đi n áp trệ ả ệ ở l i tr ng thái ban đ u và dòng đi n dĩ nhiên là đu c xác l p la t i tr sạ ạ ầ ệ ợ ậ ị ạ ị ố g n nh không thay đ i v i tr n thái ban đ u.ầ ư ổ ớ ạ ầ * Trong tr ng h p đi n áp vào gi m, ph n ng cu m ch đi n x y raườ ợ ệ ả ả ứ ả ạ ệ ả theo chi u ng c l i và dòng đi n đ c gi không đ i t ng t nhề ượ ạ ệ ượ ữ ổ ươ ự ư tr ng h p trên. ườ ợ Đi u ch nh đi n áp ra t 1.25 - 30V 1A dùng LM317Tề ỉ ệ ừ 34 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử 35 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử Ph n ầ IV: TÍNH TOÁN VÀ THI T K S N PH MẾ Ế Ả Ẩ S đ nguyên lýơ ồ : PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ HO T Đ NGẠ Ộ 36 Tr ng ĐHSPKT H ng Yênườ ư Đ án mônồ h cọ Khoa: Đi n - Đi n tệ ệ ử -Bi n áp đ bi n đ i đi n áp xoay chi u Uế ể ế ổ ệ ề 1 thành đi n áp xoay chi u Uệ ề 2 có giá tr thích h p v i yêu c u, đây bi n đ i đi n áp xoay chi u 220Vị ợ ớ ầ ở ế ổ ệ ề thành đi n áp xoay chi u Uệ ề 2 có giá tr là:…ị -M ch ch nh l u chuy n ti p đi n áp xoay chi u Uạ ỉ ư ể ế ệ ề 2 thành đi n áp m tệ ộ không b ng ph ng Uằ ẳ 3(có giá tr thay đ i nh p nhô)ị ổ ấ -B l c có nhi m v san b ng đi n áp 1 chi u đ p m ch Uộ ọ ệ ụ ằ ệ ề ậ ạ 3 thành đi nệ áp 1 chi u Uề 4 ít nh p nhô h n.ấ ơ -B n áp 1 chi u( n dòng) có nhi m v n đ nh đi n áp(dòng đi n) ộ ổ ề ổ ệ ụ ổ ị ệ ệ ở đ u ra c a nó Uầ ủ ra khi U4 b thay đ i theo s m t n đ nh c a nó.ị ổ ự ấ ổ ị ủ B ngu n đa năng đi u ch nh