Xem mẫu
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
Tr−êng hîp T2(-), G(-), c¸c ®iÖn tö tõ N3 phãng vµo P2. PhÇn lín bÞ ®iÖn
tr−êng tiÕp xóc Ej1 hót vµo khiÕn cho barier nµy gi¶m thÊp, gÇn nh− toµn bé
®iÖn ¸p ngoµi ®−îc ®Æt lªn J2 lµm cho barier nµy cao lªn. NÕu ®iÖn ¸p ngoµi ®ñ
lín lµm cho barier nµy cao ®Õn møc hót vµo nh÷ng ®iÖn tÝch thiÓu sè (c¸c ®iÖn
tö cña P1) vµ lµm ®éng n¨ng cña chóng ®ñ lín ®Ó bÎ gÉy c¸c liªn kÕt cña c¸c
nguyªn tö Si trong vïng. KÕt qu¶ lµ x¶y ra ph¶n øng d©y chuyÒn vµ T b¾t ®Çu
më cho dßng ch¶y qua.
§Æc tÝnh Volt-Ampe (V-A)
§ Æc tÝnh V-A cña Triac lµ mèi quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p
I = f(U) nh − h ×nh 2.28 d − íi ®©y:
H×nh 2.28. §Æc tÝnh V-A cña Triac
§Æc tÝnh V-A cña Triac gåm cã hai phÇn ®èi xøng nhau qua ®iÓm 0 hai
phÇn nµy gièng nhau nh− ®Æc tÝnh V-A cña hai SCR m¾c ng−îc chiÒu. Khi
dßng ®iÖn cæng thay ®æi, ®iÖn ¸p thuËn khãa dßng còng thay ®æi. Dßng ®iÖn
cùc cæng t¨ng lªn, ®iÖn ¸p thuËn khëi ®éng cµng gi¶m.
Triac cã thÓ më theo 4 kiÓu
+ Më b»ng xung ®iÒu khiÓn uG > 0 khi uT T > 0
12
+ Më b»ng xung ®iÒu khiÓn uG < 0 khi uT T > 0
12
+ Më b»ng xung ®iÒu khiÓn uG < 0 khi uT T < 0
12
+ Më b»ng xung ®iÒu khiÓn uG > 0 khi uT T < 0
12
Nh− vËy, cã hai c¸ch ®iÒu khiÓn Triac cã hiÖu suÊt cao lµ:
Khoa C¬ ®iÖn - 51 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
- UG > 0 víi uT T > 0 dßng tõ T2 ®Õn T1.
21
- UG < 0 víi uT T < 0 dßng tõ T1 ®Õn T2.
21
C¸c th«ng sè cña Triac
+ §iÖn ¸p ®Þnh møc (Udm): lµ ®iÖn ¸p cùc ®¹i cho phÐp ®Æt vµo Triac
theo chiÒu thuËn hoÆc chiÒu ng−îc trong mét thêi gian dµi.
+ Dßng ®iÖn hiÖu dông ®Þnh møc (Idm): lµ dßng ®iÖn lín nhÊt cã thÓ ®i
qua Triac trong mét thêi gian dµi.
+ Dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn Triac (IG): lµ dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn IG ®¶m b¶o
më Triac.
+ §iÖn ¸p ®iÒu khiÓn Triac (UG): lµ ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn ®¶m b¶o më
Triac.
+ Dßng ®iÖn duy tr× (Ih): lµ trÞ sè tèi thiÓu cña dßng ®iÖn anot ®i qua
Triac ®Ó duy tr× Triac ë tr¹ng th¸i më.
+ §iÖn ¸p r¬i ®Þnh møc trªn Triac ( Δu ): lµ ®iÖn ¸p r¬i trªn Triac khi
Triac dÉn vµ dßng ®iÖn qua Triac b»ng dßng ®iÖn ®Þnh møc.
Triac lµm viÖc ë chÕ ®é th«ng-kho¸
Trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc chuÈn th× viÖc khãa mét Triac gièng nh− viÖc
khãa mét Thyrixtor khi gi¸ trÞ dßng gi¶m d−íi gi¸ trÞ dßng ®iÖn duy tr×.
Víi mét phô t¶i ®−îc cÊp tõ mét nguån xoay chiÒu h×nh sin qua bé biÕn
®æi dßng ®iÖn dïng Triac hoÆc dïng hai Thyrixtor m¾c song song ng−îc chiÒu
th× cã thÓ cã hai chÕ ®é lµm viÖc:
+ ChÕ ®é th«ng-khãa nh− mét bé ®ãng-c¾t kh«ng tiÕp ®iÓm. Khi ®ãng,
phô t¶i ®−îc nèi víi nguån vµ tiªu thô ®ñ c«ng suÊt. Khi c¾t, phô t¶i bÞ c¾t khái
nguån, c«ng suÊt tiªu thô b»ng kh«ng.
+ ChÕ ®é th«ng víi viÖc ®iÒu chØnh dßng ®iÖn xoay chiÒu qua viÖc ®iÒu
khiÓn gãc më α .
øng dông cña Triac
Dïng ®Ó ®iÒu chØnh ¸nh s¸ng ®iÖn, nhiÖt ®é trong lß, ®iÒu chØnh chiÒu
quay vµ tèc ®é ®éng c¬ mét chiÒu…
Khoa C¬ ®iÖn - 52 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
2.5. Giíi thiÖu s¬ ®å nguyªn lý cña mét sè tñ nu«i cÊy vi khuÈn ®ang ®−îc
sö dông
2.5.1. Tñ Galenkamp (Anh)
* S¬ ®å nguyªn lý: nh− h×nh 2.29
Trong ®ã:
- TH: lµ c¶m biÕn nhiÖt ®iÖn trë.
- Q2 lµ Transistor mét mÆt ghÐp (hay UJT).
- LP: lµ ®Ìn b¸o.
-VR1,VR2 lµ c¸c biÕn trë tinh chØnh nhiÖt ®é ®Æt, T1 lµ biÕn ¸p xung.
* Nguyªn lý ho¹t ®éng cña tñ nh− sau: tñ sö dông bé c¶m biÕn ®iÖn trë
nhiÖt (TH) ®−îc l¾p n»m trong m¹ch cÇu ®o l−êng ABCD.
Ban ®Çu tñ ch−a ho¹t ®éng, ®Æt nhiÖt ®é cho tñ b»ng ®iÒu chØnh
biÕn trë VR3.
Sau ®ã cÊp nguån ®iÖn xoay chiÒu cho tñ, cÇu D1 cã ®iÖn mét chiÒu vµ
®−îc æn ¸p b»ng diode zener D2. Khi ®iÖn trë cña TH cßn lín mµ trÞ sè
R9+VR1>R5 vµ thÕ ë A d−¬ng h¬n B, do thÕ ë A d−¬ng h¬n cùc ph¸t cña Q3
lµm cho Q3 kho¸, cùc ph¸t cña Q4 d−¬ng h¬n cùc gèc cña Q4 lµm cho Q4 më,
n¹p ®iÖn cho C2 ®Ó t¹o s−ên tr−íc cña dao ®éng, ®Õn khi C2 n¹p ®Çy th× Q2 b¾t
®Çu th«ng. KÕt qu¶ lµ trªn cuén s¬ cÊp cña biÕn ¸p xung cã xung vµ c¶m øng
sang thø cÊp cho ra xung ®Ó më Triac, lóc nµy gãc kÝch α nhá Triac më cÊp
dßng ®iÖn cho d©y ®èt vµ tñ b¾t ®Çu nãng dÇn lªn, tñ nãng ®Õn trÞ sè ®Æt th×
c¶m biÕn TH gi¶m dÇn trÞ sè lµm cho thÕ ë B d−¬ng lªn vµ thÕ ë A gi¶m
xuèng ®Õn khi lµm cho Q3 th«ng cßn Q4 kho¸, tô C2 kh«ng ®−îc n¹p.
Transistor 1 tiÕp gi¸p (hay UJT) kho¸, biÕn ¸p xung kh«ng cã xung t¸c ®éng.
Triac kho¸ do kh«ng cã xung kÝch, ng¾t dßng cÊp cho d©y ®èt. sau kho¶ng
thêi gian nµo ®ã tñ nguéi dÇn lµm cho c¶m biÕn TH l¹i t¨ng trÞ sè, t¨ng tíi
møc cÇu l¹i chuyÓn tr¹ng th¸i, vµ qu¸ tr×nh nµy cø lÆp ®i l¹i quanh gi¸ trÞ
nhiÖt ®é mµ ta cÇn khèng chÕ.
Khoa C¬ ®iÖn - 53 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
H×nh 2.29. S¬ ®å nguyªn lý tñ Galenkamp
Khoa C¬ ®iÖn - 54 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
2.5.2. Tñ Model 101-A1 (Trung Quèc)
* S ¬ ®å nguyªn lý: n h − h ×nh 2.30:
Trong ®ã: TH lµ c¶m biÕn ®iÖn trë nhiÖt lµm b»ng Platin khi nhiÖt
®é t¨ng th× ®iÖn trë còng t¨ng tuyÕn tÝnh; P lµ cuén d©y r¬le; VR1,VR2
lµ c¸c biÕn trë ®iÒu chØnh ®Ó t¹o tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ®Æt (hay nhiÖt ®é ®Æt).
* N guyªn lý ho¹t ®éng cña tñ nh − s au: k hi cÊp nguån ®iÖn xoay
chiÒu 220V, tñ lµm viÖc ngay vµ lóc nµy do nhiÖt ®é trong tñ thÊp trÞ sè
cña c¶m biÕn nhiÖt ®iÖn trë TH nhá nªn ®Çu ra 1 cña U1A(LMA324)
nhá, U1B(LMA324) l¾p theo kiÓu khuÕch ®¹i c©n b»ng vi sai, tÝn hiÖu ra
ch©n 7 phô thuéc vµo tÝn hiÖu vµo ë ch©n 5, 6, U1C(LMA324) m¾c theo
kiÓu khuÕch ®¹i ph¶n håi ©m cã ®¶o dÊu nªn tÝn hiÖu ra ë ch©n 8 cã gi¸
trÞ d − ¬ng, U1D(LMA324) m¾c theo kiÓu khuÕch ®¹i ph¶n håi ©m kh«ng
®¶o nªn ë ch©n 14 cã gi¸ trÞ ®iÖn ¸p d − ¬ng so víi m¸t, ®iÖn ¸p nµy qua
R14 vµo cùc baz¬ cña Q1, lµm cho Q1 th«ng.
Khi ®ã cuén d©y r¬le P cã dßng ®i qua, hót tiÕp ®iÓm cÊp ®iÖn cho
d©y ®èt vµ LED xanh s¸ng b¸o hiÖu tñ ®ang lµm viÖc. Sau kho¶ng thêi
gian nhÊt ®Þnh nµo ®ã th× tñ nãng lªn lín h¬n gi¸ trÞ nhiÖt ®é ®Æt ë
VR1,VR2, gi¸ trÞ ®iÖn trë cña c¶m biÕn nhiÖt TH t¨ng lªn lµm cho tÝn
hiÖu vµo ch©n 2 t¨ng lªn, lµm cho tÝn hiÖu vµo ch©n 5 còng t¨ng lªn
b»ng tÝn hiÖu vµo ch©n 6. Khi ®ã tÝn hiÖu ra ë ch©n 7 cã gi¸ trÞ lµ 0V,
® − a vµo ch©n 9 kÕt qu¶ lµ tÝn hiÖu ra ë ch©n 8 cã gi¸ trÞ ©m ® − îc khuÕch
®¹i tiÕp qua U1D(LMA324) lµm cho ch©n 14 cã ®iÖn ¸p ©m ® − a vµo cùc
baz¬ cña Q1 lµm cho Q1 bÞ kho¸, kh«ng cho dßng qua r¬le P, kh«ng cho
dßng qua d©y ®èt, LED ®á s¸ng, LED xanh t¾t vµ qu¸ tr×nh trªn cø lÆp ®i
lÆp l¹i theo yªu cÇu cña ng − êi sö dông.
Khoa C¬ ®iÖn - 55 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
H×nh 2.30. S¬ ®å nguyªn lý m¹ch ®iÒu khiÓn tñ Model 101-A1
Khoa C¬ ®iÖn - 56 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
2.5.3. Tñ TC200M (Liªn X«)
* S¬ ®å nguyªn lý: nh− h×nh 2.31.
Trong ®ã: MBA lµ m¸y biÕn ¸p h¹ ¸p; CC1, CC2 lµ cÇu ch× 1A; HE1,
HE2 lµ d©y ®èt; KA lµ nót Ên; P1 lµ r¬le mét chiÒu 24V; P2 lµ r¬le mét
chiÒu 110V; TK lµ nhiÖt kÕ c«ng t¾c; L1, L2 lµ c¸c ®Ìn b¸o.
* Nguyªn lý ho¹t ®éng cña tñ: tñ nµy sö dông nhiÖt kÕ c«ng t¾c ®Ó
®iÒu khiÓn, tñ cã thÓ lµm viÖc ë hai møc c«ng suÊt:
+ Tñ lµm viÖc ë m¾c c«ng suÊt nhá (hai d©y ®èt ®−îc m¾c nèi tiÕp
víi nhau): ban ®Çu ta ®Æt nhiÖt kÕ c«ng t¾c ë møc nhiÖt ®é yªu cÇu, cÊp
nguån xoay chiÒu 220V b»ng c¸ch bËt c«ng t¾c nguån CT, r¬le P1 cã ®iÖn
hót ngay tiÕp ®iÓm P1(5-6) cÊp dßng cho d©y ®èt theo chiÒu tõ CC1-P1(5-
6)-P2(13-14)-HE2-P2(3-4)-HE1-CC2, tñ nãng dÇn, ®Ìn b¸o L2 s¸ng, L1
t¾t.
+ Tñ lµm viÖc víi chÕ ®é c«ng suÊt lín (hai d©y ®èt lµm viÖc song
song): ®Æt nhiÖt ®é b»ng nhiÖt kÕ c«ng t¾c, ®ãng nguån xoay chiÒu, Ên nót
KA, KA1 t¹m thêi nh¶ ra, KA2 ®ãng, khi ®ã cuén d©y r¬le P2 cã ®iÖn hót
tiÕp ®iÓm P2(9-10) tù duy tr× vµ KA2 nh¶ ra, KA1 ®ãng l¹i, cßn P2(13-14),
P2(3-4) nh¶ ra; P2(7-8), P2(1-2), P2(5-6), P2(11-12) ®ãng l¹i. Khi ®ã HE1,
HE2 lµm viÖc song song víi nhau, HE1 ®−îc cÊp dßng theo chiÒu tõ CC2-
P2(7-8)-HE1-P2(5-6)-CC1, cßn HE2 ®−îc cÊp dßng theo chiÒu tõ CC2-
KA1-P2(11-12)-P2(1-2)-CC1 ®ång thêi c¶ hai ®Ìn b¸o L1, L2 cïng s¸ng.
Trong c¶ hai tr−êng hîp trªn khi nhiÖt ®é trong tñ ®¹t ®Õn nhiÖt ®é
®Æt th× thuû ng©n trong nhiÖt kÕ c«ng t¾c nèi tiÕp ®iÓm TK l¹i, khi ®ã cùc
gèc cña transistor (Q1) d−¬ng lªn ®ét ngét vµ d−¬ng h¬n cùc ph¸t lµm cho
Q1 kho¸ l¹i, cuén d©y r¬le P1 mÊt ®iÖn c¾t tiÕp ®iÓm P1(5-6), khi ®ã cuén
d©y r¬le P2 còng mÊt ®iÖn, sau kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh tiÕp ®iÓm TK
l¹i më ra d©y ®èt l¹i ®−îc cÊp dßng, qu¸ tr×nh trªn cø lÆp ®i lÆp l¹i theo
yªu cÇu cña ng−êi sö dông.
Khoa C¬ ®iÖn - 57 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
H×nh 2.31. S¬ ®å nguyªn lý tñ TC200M(Liªn X«)
Khoa C¬ ®iÖn - 58 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
2.6. KÕt luËn
Qua viÖc nghiªn cøu ë ch−¬ng 1 th× ë ch−¬ng nµy ®· nªu ®−îc nguyªn
t¾c cÊu t¹o, nguyªn t¾c lµm viÖc chung cña tñ nu«i cÊy vi khuÈn. §Æc biÖt lµ ®·
giíi thiÖu mét c¸ch tæng qu¸t vÒ quy tr×nh tù ®éng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é. Giíi
thiÖu mét sè s¬ ®å vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña mét sè lo¹i tñ nu«i cÊy vi
khuÈn ®ang ®−îc sö dông t¹i bÖnh viÖn B¹ch Mai Hµ Néi.
Tõ nh÷ng kÕt qu¶ ®ã t«i tiÕn hµnh thiÕt kÕ m¹ch tù ®éng ®iÒu khiÓn
nhiÖt ®é trong tñ nu«i cÊy vi khuÈn.
Ch−¬ng 3
Khoa C¬ ®iÖn - 59 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Ph¹m TuÊn Anh-T§H46
ThiÕt kÕ m¹ch tù ®éng ®iÒu khiÓn NhiÖt ®é trong tñ nu«i cÊy vi khuÈn
3.1. nhiÖm vô cña thiÕt kÕ
NhiÖm vô cÇn thùc hiÖn lµ thiÕt kÕ mét m¹ch ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é cã gi¶i
nhiÖt ®é tõ 00C ®Õn 900C. §Æc biÖt lµ trong ®Ò tµi nµy ®Ó thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu
khiÓn nhiÖt ®é tñ nu«i cÊy vi khuÈn. Th−êng ta ph¶i khèng chÕ nhiÖt ®é ë
370C. V× vËy yªu cÇu ®Æt ra ë ®©y lµ:
• ThiÕt kÕ bé ®o dïng c¶m biÕn ®o nhiÖt ®é.
• ThiÕt kÕ bé chuyÓn ®æi tÝn hiÖu t−¬ng tù sang sè vµ ®−a ra hiÓn
thÞ.
• ThiÕt kÕ m¹ch t¹o tÝn hiÖu ®iÖn ¸p chuÈn.
• ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn kh¸ng ®èt trong tñ.
3.2. S¬ ®å khèi vµ chøc n¨ng cña tõng khèi
H×nh 3.1. S¬ ®å khèi cña m¹ch ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é
Chøc n¨ng vµ nhiÖm vô cña tõng khèi:
• Khèi c¶m biÕn: cã nhiÖm vô ®o l−êng nhiÖt ®é trong tñ nu«i cÊy vi khuÈn.
• Khèi chuyÓn ®æi: cã nhiÖm vô t¹o ra tÝn hiÖu thÝch hîp.
• Khèi A/D: cã nhiÖm vô chuyÓn ®æi tÝn hiÖu t−¬ng tù sang tÝn hiÖu sè.
• Khèi gi¶i m·: cã nhiÖm vô gi¶i m· nhÞ ph©n sang m· thËp ph©n.
• Khèi hiÓn thÞ: hiÓn thÞ tÝn hiÖu ®o vµ tÝn hiÖu chuÈn.
Khoa C¬ ®iÖn - 60 - Tr−êng §HNNI-Hμ Néi
nguon tai.lieu . vn
