1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. ĐỀ TÀI Tìm hiểu và thực hiện mạch kích điện áp từ nguồn ắc qui 12V lên 220V- 500W

ĐỀ TÀI Tìm hiểu và thực hiện mạch kích điện áp từ nguồn ắc qui 12V lên 220V- 500W

Trong thời đại ngày nay điện tử công suất đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống.Việc biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác nhờ các mạch công suất được ứng dụng rộng rãi.Đặc biệt nhờ có sự phát triển của van bán dẫn công suất mà lĩnh vực này ngày càng phát triển mạnh mẽ.Ta có thể phân loại thành một số dạng biến đổi sau: AC→DC (Chỉnh lưu) ; DC→AC (Nghịch lưu) ; AC→AC(Điều chỉnh điện áp xoay chiều);DC→DC(Điều chỉnh điện áp một chiều).Mỗi nhóm trên đều có những ứng dụng riêng.

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 33

Ngày tạo 8/30/2018 1:08:02 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.17 M

Tên tệp

Tải ĐỀ TÀI Tìm hiểu và thực hiện mạch kích điện áp từ ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Báo cáo thực tập tốt nghiệp BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Tìm hiểu và thực hiện mạch kích điện áp từ nguồn ắc qui 12V lên 220V-500W Giáo viên hướng dẫn :Vũ Quang Hưng Sinh viên thực hiện : Lê Trung Hiếu Đoàn Trung Kiên Phạm Quang Sáng Lê Cảnh Toàn Lớp :CĐ Tự động hoá 4 – K54 Nhóm 1 1 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  2. Báo cáo thực tập tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP..................................... CHƯƠNG II : SỬ DỤNG IC CD4047 và TRANSISTOR 2N3055.................... 1. Sơ đồ nguyên lý................................................................................. a. Mạch điều khiển........................................................................... b. Mạch lực....................................................................................... c. Linh kiện sử dụng....................................................... ................... 2. Giới thiệu chi tiết các linh kiện.......................................................... a. Mạch điều khiển...........................................................................  IC CD4047.................................................................................  IC LM324.................................................................................. b. Mạch lực.......................................................................................  Transistor H1061......................................................................  Transistor 2N3055.................................................................... 3. Nguyên lý làm việc........................................................................... 4. Mạch in............................................................................................. a. Mạch điều khiển..................................................... ...................... b. Mạch lực....................................................................................... CHƯƠNG III : SỬ DỤNG IC SG3525 và MOSFET IRF3205.......................... 1. Sơ đồ nguyên lý................................................................................. a. Sơ đồ............................................................................................. b. Linh kiện sử dụng.......................................................... ................ Nhóm 1 2 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  3. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 2. Giới thiệu chi tiết các linh kiện.......................................................... a. IC SG3525.................................................................. .................... b. MOSFET IRF3205.................................................... ....................... 3. Nguyên lý làm việc............................................................................ 4. Mạch in.............................................................................................. CHƯƠNG IV : BIẾN ÁP............................................................................... CHƯƠNG V : KẾT LUẬN...................................................................... ....... KẾT LUẬN................................................................................................ ... TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................ ........ PHỤ LỤC..................................................................................... ................ Nhóm 1 3 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  4. Báo cáo thực tập tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại ngày nay điện tử công suất đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống.Việc biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác nhờ các mạch công suất được ứng dụng rộng rãi.Đặc biệt nhờ có sự phát triển của van bán dẫn công suất mà lĩnh vực này ngày càng phát triển mạnh mẽ.Ta có thể phân loại thành một số dạng biến đổi sau: AC→DC (Chỉnh lưu) ; DC→AC (Nghịch lưu) ; AC→AC(Điều chỉnh điện áp xoay chiều);DC→DC(Điều chỉnh điện áp một chiều).Mỗi nhóm trên đều có những ứng dụng riêng của nó trong từng lĩnh vực cụ thể. Quá trình thực tập này dưới sự hướng dẫn của thầy Vũ Quang Hưng chúng em đi sâu tìm hiểu mảng biến đổi năng lượng một chiều ra năng lượng xoay chiều mà cụ thể là mạch kích điện áp 12V một chiều lên điện áp 220V xoay chiều công suất 500W.Mạch này được ứng dụng nhiều trong đời sống sinh hoạt.Mạch có nhiêm vụ cung cấp nguồn năng lượng cho tải khi xảy ra sự cố mất điện.Do thời gian thực tập không nhiều nên công dụng của mạch vẫn còn nhiều hạn chế.Chúng em sẽ tiếp tục tìm hiểu và phát triển mở rộng hơn nữa các ứng dụng của mạch sau này. Trong thời gian thực tập vừa qua nhóm em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy Vũ Quang Hưng.Thầy đã giúp chúng em có được thêm nhiều những kiến thức và kinh nghiệm quí báu để phục vụ cho việc học tập cũng như cho công việc trong tương lai.Sau đây chúng em xin trình bày về mạch và những kiến thức chúng em đã tìm hiểu được trong thời gian thực tập vừa qua. Nhóm 1 4 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  5. Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP Có 2 phương pháp để biến đổi điện áp 1 chiều 12V lên điện áp xoay chiều 220V Phương pháp thứ nhất: Điện áp 1 chiều 12V được nghịch lưu thành điện áp 12V xoay chiều sau đó điện áp 12V xoay chiều này được đưa qua máy biến áp để đưa lên điện áp 220V-500W.Đây là phương pháp biến đổi gián tiếp.Nhược điểm của phương pháp này là có sự hao tổn công suất trong quá trình nghịch lưu.Tuy nhiên với phương pháp này thì điện áp qua 1 s ố khâu nữa có thể cho dạng sin hơn ở đầu ra. Phương pháp thứ hai: Điện áp 1 chiều 12V được đưa thẳng vào biến áp để đưa lên điện áp 220V xoay chiều.Điện áp 1 chiều này cho qua máy biến áp bằng cách đóng mở liên tục nhờ các van công suất với tần số của lưới điện 50Hz.Ưu điểm của phương pháp này là không có s ự tổn hao công suất nhiều do có sự biến đổi trực tiếp và cấu tạo mạch khá đơn giản.Tuy nhiên phương pháp này cũng có những nhược điểm của nó.Điện áp đầu ra có dạng xung không sin ảnh hưởng lớn đến tải cảm.Ở đây do thời gian tìm hiểu còn hạn chế nên chúng em thực hiện quá trình này bằng phương pháp hai tức là biến đổi trực tiếp. Nhóm 1 5 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  6. Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG II :BIẾN ĐỔI 12V DC SANG 220V AC DÙNG IC CD4047 và TRANSISTOR 2N3055 1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ a. Mạch điều khiển Nhiệm vụ của mạch này là tạo ra xung để điều khiển sự đóng mở của transistor ở mạch lực Hình 1 : Mạch điều khiển sử dụng CD4047 và LM324 b. Mạch lực Nhóm 1 6 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  7. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Mạch này thực hiện nhiệm vụ đóng mở cho dòng điện qua máy biến áp tạo dòng xoay chiều. Hình 2 : Mạch lực sử dụng BJT 2N3055 c. Linh kiện sử dụng  Mạch điều khiển 1 biến trở 1k ôm 1 tụ điện hóa 4.7µF 1 IC 4047 1 IC LM324 2 điện trở 4.7k ôm Nhóm 1 7 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  8. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Các Connector đầu vào và đầu ra của mạch  Mạch lực 2 transistor công suất tầm trung H1061 6 transistor công suất 2N3055 Các Connector đầu vào và đầu ra của mạch 2. GIỚI THIỆU CHI TIẾT CÁC LINH KIỆN a. Mạch điều khiển  IC 4047 Hình 3 : Sơ đồ chân CD4047. Chân 1 : C-Timing được nối với đầu dương của tụ Chân 2 : R-Timing được nối với 1 đầu của trở 1k Chân 3 : Đầu chung của RC Chân 4 : Trạng thái bền Chân 5 : Trạng thái không bền Chân 6 : Chân kích khởi âm Chân 7 : GND Nhóm 1 8 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  9. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chân 8 : Chân kích khởi dương Chân 9 : Thiết lập lại trạng thái ban đầu Chân 10 : Đầu ra Q không đảo Chân 11 : Đầu ra Q đảo Chân 12 : Kích khởi lại Chân 13 : Đầu ra OSC Chân 14 : VCC(từ 3V đến 15V)  Độ rộng của xung vuông đầu ra IC 4047 được tính theo công thức: TOSC = 2.48 ×R ×C fOSC = Hình 4 : Sơ đồ khối. Nhóm 1 9 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  10. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Hình 5 : Sơ đồ logic Nhóm 1 10 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  11. Báo cáo thực tập tốt nghiệp  IC LM324 Hình 6 : Sơ đồ chân Chân 1: Đầu ra Chân 2: Đầu vào đảo Chân 3: Đầu vào không đảo Chân 4: VCC Chân 5: Đầu vào không đảo Chân 6: Đầu vào đảo Chân 7: Đầu ra Chân 8: Đầu ra Chân 9: Đầu vào đảo Chân 10: Đầu vào không đảo Nhóm 1 11 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  12. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Chân 11: GND Chân 12: Đầu vào không đảo Chân 13: Đầu vào đảo Chân 14: Đầu ra Hình 7 : Sơ đồ mạch 1/4 b. Mạch lực  Transistor H1061(NPN) Nhóm 1 12 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  13. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Hình 8 :Hình dạng thực – kiểu đóng gói TO -220AB Hình 9 :Thứ tự chân Nhóm 1 13 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  14. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Hình 10 : Bảng giá trị lớn nhất của điện áp giữa các cực và dòng qua nó Đây là transistor công suất tầm trung khá phổ biến có thể dễ dàng tìm mua ngoài thị trường  Transistor 2N3055(NPN) Hình 11 : Hình dạng thật kiểu đóng gói TO-204AA (TO -3) Nhóm 1 14 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  15. Báo cáo thực tập tốt nghiệp Hình 12 : Thứ tự chân Hình 13 : Bảng giá trị lớn nhất của điện áp giữa các cực và dòng qua nó Nhóm 1 15 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  16. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG. Khối điều khiển: Như đã giới thiệu ở trên mạch điều khiển gồm các linh kiện chính là IC 4047 và LM324. IC 4047 đóng vai trò chính trong mạch này.IC này được nuôi bằng nguồn 12V cung cấp vào chân 14.Qua IC này tạo ra được 2 xung dương có giá trị ngược nhau tại 2 chân đầu ra Q và Q đảo.Cặp RC có tác dụng tạo dao động, ta có thể thay đổi tần số đầu ra của xung điều khiển bằng cách điều chỉnh giá trị của biến trở. Sau đó xung này được đưa qua 2 bộ khuếch đại thuật toán của LM324.Để tránh dòng vào quá lớn từ xung đầu ra của IC 4047 có thể gây hỏng LM324 ta cho dòng ra này qua 1 điện trở 4.7k ôm ở mỗi cổng ra Q và Q đảo.Sau khi xung vào LM 324 sẽ được khuếch đại lên để có thể mở được transistor H1061 ở mạch lực.Xung đầu ra 4047 được cấp vào chân không đảo của của bộ khuếch đại thuật toán còn chân đảo lấy điện áp phản hồi đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán.Điện áp bão hòa lấy là 12V.Xung đầu ra của LM 324 có nhiệm vụ đóng mở các transistor ở mạch lực với tần số 50Hz. Khối mạch lực: Khi có xung dương đầu ra Q đầu ra Q đảo sẽ bằng 0, đến H1061 transitor này sẽ được thông cực B, điều này làm cho có dòng chủ đạo chảy qua cực C về cực E của transistor này.Khiến có dòng chủ đạo qua cực B của transistor 2N3055 thứ nhất.Transistor này mở làm mở cặp 2 transistor 2N3055 mắc song song ở sau.Cặp transistor này mở làm dòng chính từ ắc qui chảy qua cuộn sơ cấp, qua cặp transistor rồi về đất.Do có dòng qua cuộn sơ cấp nên bên cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện 1 sức điện động sinh ra dòng chảy theo 1 chiều nào đó mà ta tạm gọi là nửa chu kì dương của cuộn thứ cấp.Tiếp đó khi có xung dương Q đảo đầu ra Q sẽ bằng 0 cặp transitor dưới sẽ mở sinh ra nửa chu kì âm bên cuộn thứ cấp.Cứ như thế việc đóng mở transistor với tần số 50Hz nhờ 4047 sẽ sinh ra điện áp biến thiên với tần số 50Hz ở cuộn sơ cấp.Tuy nhiên điện áp này sẽ có dạng xung vuông không sin vì việc đóng mở nguồn 1 chiều 12V chỉ tạo ra được các xung vuông. Nhóm 1 16 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  17. Báo cáo thực tập tốt nghiệp 4. MẠCH IN a. Mạch điều khiển Hình 14 : Mạch in mạch điều khiển Nhóm 1 17 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  18. Báo cáo thực tập tốt nghiệp b. Mạch lực Hình 15 : Mạch lực Nhóm 1 18 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  19. Báo cáo thực tập tốt nghiệp CHƯƠNG III : BIẾN ĐỔI 12V DC SANG 220V AC DÙNG SG3525 và MOSFET IRF3205 1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ a. Sơ đồ nguyên lý Hình 16 : Sơ đồ nguyên lý Nhóm 1 19 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
  20. Báo cáo thực tập tốt nghiệp b. LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH . STT Loại Kí hiệu Giá trị Miêu tả cách đóng gói 1 Điện trở R1 470 Ω RES 40 2 R2 100 kΩ RES40 3 R3,R5,R7,R8 10 kΩ RES 40 4 R4,R6 100 Ω - 1W RES 40 5 R9 100 Ω RES 40 6 R10 4.7 kΩ RES 40 7 Tụ điện C1 104 ( 1 uF) Tụ gốm 8 C2 10 uF ELEC-RAD30 9 C3 10uF Tụ hoá lọc 10 C4,C5 103 ( 0.1 uF) Tụ gốm 11 Biến trở RV1,RV2 50KΩ Biến trở chỉnh tinh 12 Diode D1 4007 DO-41 13 IC PWM U1 SG3525 TO-220AB 14 MOSFET Q1,Q2 IRF 3205 TO-220 15 Đầu nối J1,2,3,4 2. GIỚI THIỆU CHI TIẾT CÁC LINH KIỆN a. IC điều chế PWM Motorola SG3525  Giới thiệu sơ lược về IC SG3525 IC này là IC dùng để tạo xung vuông dương,ưu điểm của IC này so với IC tương tự như TIMER 555,556 hay CD4047 là IC này có khả năng chuyển sang chế độ Soft- Start khi điện áp vào không đạt yêu cầu hay shutdown để bảo vệ IC.Ngoài ra IC này có hồi tiếp phản hồi và bù sai lệch về đầu vào để điều chỉnh sao cho đầu ra chính xác hơn so với các họ IC khác. IC cho ra 2 xung vuông ở đầu ra A và B lệch nhau. Nhóm 1 20 CĐ TỰ ĐỘNG HOÁ 4 – K54
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược