Mục lục Lời nói đầu Chương I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Động điện chiều 1.1.1 Khái niệm3 2.1.2 Nguyên lý làm việc động điện chiều 1.1.3 Mở máy điều chỉnh tốc độ động 1.2 Phương pháp PWM .10 1.2.1 Giới thiệu phương pháp PWM 10 1.2.2 Nguyên lý phương pháp PWM 11 1.2.3 Các cách để tạo PWM để điều khiển 1.2.4 Một vài ứng dụng bật PWM 12 14 1.3 Bộ biến đổi xung áp chiều 16 1.3.1 Đặt vấn đề 16 1.3.2 Nguyên lí chung biến đổi xung áp chiều 1.3.3 Các dạng băm xung 16 18 CHƯƠNG II : MỘT SỐ LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 23 2.1 IC 555 23 2.1.1 Sơ lược IC 555 23 2.1.2 Cầu tạo nguyên lý hoạt động IC 555 25 2.1.3 Công thức tính tần số điều chế độ rộng xung IC 555 28 Hình 2.1.3.a – Sơ đồ mạch tạo dao động IC 555 28 2.1.4 Một số ứng dụng IC 555 29 2.2 MOSFET IRF540 30 Trang 2.2.1 Sơ lược MOSFET 30 2.2 OPTO PC817 32 Chương III – THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH 33 3.1 Sơ đồ khối .33 3.2 Khối nguồn 33 3.2.1.Khối nguồn I 33 3.2.2 Khối nguồn II 35 3.3 Khối tạo PWM 36 3.4 Khối cách ly biến đổi 37 3.5 Chế tạo mạch 40 Tài liệu tham khảo 44 Trang Lời nói đầu Điện tử cơng suất truyền động điện môn học hay lý thú, cuốn hút nhiều sinh viên theo đuổi Chúng em muốn tiếp cận hiểu sâu môn điện tử công suất truyền động điện Vì vậy, đờ án mơn học chế tạo sản phẩm điều kiện tốt giúp chúng em kiểm chứng lý thuyết học Trong đồ án điện tử công suất truyền động điện lần này, chúng em nhận đề tài “Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ động chiều biến đổi xung áp” Sau thời gian nghiên cứu, chúng em chế tạo thành công điều khiển điện áp chiều đáp ứng yêu cầu đề tài Trong suốt thời gian thực đề tài, chúng em gặp sớ vướng mắc lý thuyết khó khăn việc thi công sản phẩm Tuy nhiên, chúng em nhận giải đáp hướng dẫn kịp thời thầy “Nguyễn Viết Ngư” Được chúng em xin chân thành cảm ơn mong muốn nhận nhiều giúp đỡ, bảo thầy cô giáo đồ án sau Do kiến thức hạn chế nên trình thực đồ án chúng em tránh khỏi sai sót, mong q thầy hội đờng bảo vệ bỏ qua có đóng góp ý kiến để chúng em hồn thiện đờ án tớt Chúng em xin chân thành cảm ơn! Trang Chương I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Động điện chiều 1.1.1 Khái niệm Động điện nói chung động điện chiều nói riêng thiết bị điện từ quay, làm việc theo nguyên lý điện từ Khi đặt vào từ trường dây dẫn cho dòng điện chạy qua dây dẫn từ trường tác dụng lực từ vào dòng điện (vào dây dẫn ) làm dây dân chuyển động Động điện biến đổi điện thành 2.1.2 Nguyên lý làm việc động điện chiều Động điện chiều hoạt động dựa nguyên lý tượng cảm ứng điện từ I Hình 1.1.2.a - Cấu tạo động điện chiều Như ta biết dẫn có dòng điện đặt từ trường chịu tác dụng lực từ Vì cho dòng điện chiều vào chổi than A chổi than B dẫn chịu tác dụng lực từ Bên cạnh dòng điện vào dẫn nằm cực N dẫn nằm cực S nên tác dụng từ trường lên dẫn sinh mơ men có chiều khơng đổi làm cho roto máy quay Trang Khi nguồn điện chiều có cơng suất khơng đủ lớn mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào hai ng̀n chiều độc lập với nhau, lúc động gọi động kích từ độc lập Để tiến hành mở máy, đặt mạch kích từ vào ng̀n Ukt, dây ćn kích từ sinh từ thơng Φ Trong tất trường hợp, mở máy phải đảm bảo có Φmax tức phải giảm điện trở mạch kích từ Rkt đến nhỏ Cũng cần đảm bảo khơng xảy đứt mạch kích thích Φ = 0, M = 0, động không quay được, Eư = theo biểu thức U = Eư + RưIư dòng điện Iư lớn làm cháy động Nếu mômen động điện sinh lớn mômen cản (M > Mc) rôto bắt đầu quay suất điện động Eư tăng lên tỉ lệ với tốc độ quay n Do xuất tăng lên Eư, dòng điện Iư giảm theo, M giảm khiến n tăng chậm * Cấu tạo chung : Phần động điện chiều bao gồm hai phần là: Phần tĩnh: Stato Phần quay: Roto * Stato : Stato gọi phần cảm gồm lõi thép thép đúc, vừa mạch từ vừa vỏ máy Gắn với stato cực từ có dây quấn kích từ Phần tĩnh bao gờm phận sau: cực từ chính, cực từ phụ, gông từ phận khác Hình 1.1.2.b - Cấu tạo stato a Cực từ Là phận sinh từ trường gờm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lờng ngồi lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép KTĐ hay thép cácbon dày đến mm ép lại tán chặt Trang Dây quấn kích từ quấn dây đồng bọc cách điện cuộn dây bọc cách điện thành khối tẩm sơn cách điện trước đặt lên cực từ Các cuộn dây nối nối tiếp với b Cực từ phụ Cực từ phụ đặt cực tù dùng để cải thiện đổi chiều Lõi thép cực tù phụ thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn, mà cấu tạo giớng dây quấn cực từ Cực từ phụ gắn vào vỏ nhờ bulông c Gông từ Gông từ dùng để làm mạch từ nối liền cực từ , đồng thời làm vỏ máy d Các phận khác Ngoài ba phận có phận khác : Nắp máy, cấu chổi than -Nắp máy : Để bảo vệ máy khỏi bị vật rơi vào làm hỏng dây quấn hay an toàn cho người khỏi chạm phải điện -Cơ cấu chổi than : Để đưa dòng điện từ phần quay ngồi Cơ cấu chổi than gờm có chổi than đặt hộp chổi than nhờ lò xo tì chặt lên cổ góp Hộp chổi than cớ định lên giá chổi than cách điện với giá Giá chổi quay để đưa vị trí chổi than chỗ *Roto : Roto động điện chiều bao gồm phận sau: lõi sắt phần ứng, dây quấn phần ứng, cổ góp phận khác Hình 1.1.2.c - Cấu tạo roto Trang a Lõi sắt phần ứng Dùng để dẫn từ Thường làm thép KTĐ (thép hợp kim silix) dày mm bôi cách điện mỏng hai mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn hao dòng điện xốy gây nên b Dây quấn phần ứng Là phần sinh sức điện động có dòng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ (cơng suất vài kilowatt) thường dùng dây có tiết diện tròn Trong máy điện vừa lớn thường dùng dây tiết diện chữ nhật Dây quấn cách điện cẩn thận với rãnh lõi thép Để tránh bị văng sức li tâm, miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt phải đai chặt dây quấn Nêm làm tre, gỗ hay ba-ke-lit c Cổ góp Cổ góp (còn gọi vành góp hay vành đổi chiều) dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành chiều Cổ góp có nhiều phiến đờng có nhạn cách điện với lớp mica dày 0,4 đến 1,2 mm hợp thành trụ tròn Hai đầu trụ tròn dùng hai vành ớp hình chữ V ép chặt lại Giữa vành góp có cao để hàn đầu dây phần tử dây quấn vào phiến góp dễ dàng d Các phận khác Cánh quạt: dùng dể quạt gió làm nguội động Động điện chiều thường chế tạo theo kiểu bảo vệ Ở hai đầu nắp động có lỗ thơng gió Cánh quạt lắp trục động Khi động quay, cánh quạt hút gió từ ngồi vào động Gió qua vành góp, cực từ, lõi sắt dây quấn rời qua quạt gió làm nguội động Trục máy: đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp, cánh quạt ổ bi Trục động thường làm thép cácbon tốt 1.1.3 Mở máy điều chỉnh tốc độ động a Mở máy động điện chiều Phương trình cân điện áp : Suy : Khi mở máy, tốc độ : Suy : Suy : Vì Rư nhỏ, dòng điện phần ứng Iư lúc mở máy lớn Iư lên tới khoảng 20 đến 25 lần Iđm , làm hỏng cổ góp, chổi than ảnh hưởng đến lưới điện Trang Để giảm dòng điện mở máy, dùng biện pháp : - Dùng biến trở mở máy RMở - Giảm điện áp đặt vào phần ứng * Điều chỉnh tốc độ động chiều Theo lý thuyết máy điện ta có phương trình tính tớc độ động sau: với Hay : Từ hai phương trình ta thấy n (tớc độ động cơ) phụ thuộc vào Φ (từ thông), Rư (điện trở phần ứng), Uư (điện áp phần ứng) Vì để điều chỉnh tốc độ động điện chiều ta có ba phương án - Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi từ thông Φ - Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi cách thay đổi điện trở phụ R f mạch phần ứng - Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp phần ứng Uư Cả phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều có phương pháp điều chỉnh tớc độ động chiều cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động tốt hay sử dụng thu đặc tính có độ cứng khơng đổi với độ cứng đặc tính tự nhiên (đặc tính tự nhiên có độ cứng lớn nhất), điều chỉnh tốc độ phẳng không bị hao tổn Vì đờ án em giới thiệu phương pháp điều khiển tốc độ động điện chiều cách thay đổi điện áp phần ứng Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp phần ứng Phương pháp cho phép điều chỉnh tốc độ định mức Tuy nhiên cách điện thiết bị thường tính tốn cho điện áp định mức nên thường giảm điện áp phần ứng Uư Khi Uư giảm n0 giảm ∆n khơng đổi nên tớc độ n giảm Vì thường điều chỉnh tớc độ nhỏ tớc độ định mức Còn lớn điều chỉnh phạm vi nhỏ Trang Hình 1.1.3.a – Sơ đờ khối Đặc điểm quan trọng phương pháp điều chỉnh tớc độ mơ men khơng đổi từ thơng dòng điện phần ứng khơng thay đổi : Phương pháp cho phép điều chỉnh tốc độ giới hạn 1:10, chí cao đến 1:25 Phương pháp có từ thơng khơng đổi nên đặc tính có độ cứng khơng đổi, với độ cứng đặc tính tự nhiên Tốc độ không tải lý tưởng phụ thuộc vào giá trị điện áp U đk hệ thống, nói phương pháp điều khiển triệt để Dải điều chỉnh tốc độ hệ thớng bị chặn đặc tính bản, đặc tính ứng với điện áp định mức từ thơng định mức Tốc độ nhỏ dải điều khiển bị giới hạn yêu cầu sai số tốc độ mômen khởi động Khi mômen tải định mức giá trị lớn nhỏ tốc độ là: Để thoả mãn khả q tải đặc tính thấp dải điều chỉnh phải có mơmen ngắn mạch : Trong KM hệ sớ q tải mơmen Vì họ đặc tính đường thẳng song song nhau, nên theo định nghĩa độ cứng đặc tính ta viết : Từ suy : Với xác định máy, phạm vi điều chỉnh D phụ thuộc tuyến tính vào giá trị độ cứng β Khi điều chỉnh điện áp phần ứng động điện chiều thiết bị Trang ng̀n điều chỉnh điện trở tổng mạch phần ứng gấp khoảng lần điện trở phần ứng động Do tính sơ : Do phạm vi điều chỉnh tốc độ động không vượt 10 tải có đặc tính mơmen khơng đổi Phương pháp dùng cho động điện chiều kích từ độc lập song song làm việc chế độ kích từ độc lập Điều chỉnh động điện chiều sử dụng phương pháp Hình 1.1.3.b - Đờ thị đặc tính động điện chiều thay đổi điện áp Kết luận : Trong đồ án em sử dụng phương pháp điều chỉnh tốc độ động chiều cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động thu đặc tính có độ cứng khơng đổi (và đặc tính có độ cứng lớn nhất) Trang 10 2.2 MOSFET IRF540 2.2.1 Sơ lược MOSFET Mosfet Transistor hiệu ứng trường (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) Transistor đặc biệt có cấu tạo hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta biết Mosfet thường có cơng suất lớn nhiều so với BJT Đới với tín hiệu chiều coi khóa đóng mở Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa hiệu ứng từ trường để tạo dòng điện, linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợp cho khuyếch đại ng̀n tín hiệu yếu Mosfet chia làm loại Mosfet kênh dẫn N (NMOS) Mosfet kênh dẫn P (PMOS) Hoặc dựa theo nguyên tắc hình thành kênh dẫn mà có Mosfet kênh đặt sẵn (kênh giàu) Mosfet kênh không đặt sẵn (kênh nghèo) hay Mosfet kênh cảm ứng Mosfet kênh tăng cường Hình 2.2.1.a – Cấu tạo, hính ảnh thực tế ký hiệu sơ đồ mạch Mosfet * Nguyên lý hoạt động : Mosfet hoạt động chế độ đóng mở Do phần tử với hạt mang điện nên Mosfet đóng cắt với tần sớ cao Nhưng mà để đảm bảo thời gian đóng cắt ngắn vấn đề điều khiển lại đề quan trọng Trang 32 Mạch điện tương đương Mosfet Nhìn vào ta thấy chế đóng cắt phụ thuộc vào tụ điện ký sinh Ở em khơng trình bày chi tiết cấu trúc bán dẫn để đóng mở Có thể hiểu đơn giản sau : + Đối với kênh P : Điện áp điều khiển mở Mosfet Ugs < Dòng điện từ S đến D + Đối với kênh N : Điện áp điều khiển mở Mosfet Ugs > Điện áp điều khiển đóng Ugs Dòng điện từ D x́ng S Do đảm bảo thời gian đóng cắt ngắn người ta thường : Đối với Mosfet Kênh N điện áp khóa Ugs = V Kênh P Ugs Ưu nhược điểm Mosfet : * Ưu điểm : - Tốc độ chuyển mạch nhanh, tần số làm việc cao - Tổng trở vào lớn, tổn hao thấp - Tuổi thọ cao tính tốn tớt - Có ưu giá so với IGBT khơng yêu cầu công suất cao * Nhược điểm : - Bị hạn chế điện áp - Chịu tải kém, nhạy cảm với nhiệt độ Một số thông số quan trọng cần lưu ý sử dụng Mostfet : Drain to Source breakdown voltage : điện áp chiều lớn cho phép cực Drain Source Khi tính tốn thường lấy hệ sớ điện áp an tồn tới thiểu 1.5 Countinuous Drain current : dòng chiều liên tục lớn chảy qua Mosfet, giới hạn tổn hao, thường cho 25oC 100oC Pulsed drain current : dòng điện xung lớn chảy qua Mosfet, phụ thuộc vào độ rộng xung, giới hạn diện tích an tồn (Safe Operating Area – SOA) Gate to Source voltage : điện áp điều khiển cực Gate Source, thường lớn 20V, thực tế hay đặt khoảng 10V, Mosfet hoạt động xảy tượng điện áp điều khiển tăng cao cần mắc thêm diode zener để ghim điện áp Max Power Dissipation : công suất tiêu tán lớn điều kiện làm mát tốt nhất, thường chọn 25oC Trang 33 Linear Derating Factor : hệ số suy giảm công suất tỏa nhiệt theo nhiệt độ, thương khoảng 0.7 đến 2.5 W/oC Operating Junction and Storage Temperature Range : giới hạn nhiệt độ lớp tiếp giáp, thường từ -55oC đến 175oC Peak dioderecovery dv/dt : giới hạn tốc độ tăng điện áp diode mắc cực Drain Source, thường nhơ V/ns Static Drain to Source on Resistance : điện trở biểu kiến trạng thái dẫn Rise time and Fall time : thời gian chuyển mạch van từ trạng thái khóa sang trạng thái dẫn ngược lại Total Gate Charge : Điện tích tổng cộng tự điện ký sinh cực Gate tại giá trị Uđk định, thường cho 10V 2.2 OPTO PC817 Opto loại linh kiện tích hợp có cấu tạo gờm led photo diode hay photo transitor Được sử dụng để cách ly khối chênh lệch điện hay công suất khối công suất nhỏ (dòng nhỏ, điện áp 5V) với khới điện áp lớn dòng lớn áp lớn Hình 2.2.a - Hình ảnh opto vẽ hình ảnh thực tế Nguyên lý hoạt động opto là: Khi đặt điện áp 5v vào chân 1,2 opto làm cho led sáng xảy hiệu ứng quang điện làm cho chân thơng Dòng điện chân qua chân opto.Nhờ tín hiệu mạch mạch lực mạch điều khiển liên lạc với mà đảm bảo cách ly mặt dòng điện điện áp khối Trang 34 Chương III – THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH 3.1 Sơ đồ khối Khối tạo PWM Khối cách ly Bộ biến đổi Khối đảo chiều Khối nguồn I Ng̀n 220 VAC Khới ng̀n II Động Hình 3.1.a – Sơ đờ khới tồn mạch Khới ng̀n I : cấp nguồn 5VDC ổn địnhcung cấp cho mạch tạo PWM Khối nguồn II : cấp nguồn 12VDC cho mạch động lực Khối tạo PWM : tạo xung PWM để băm điện áp Khối cách ly : cách ly mạch tạo PWM mạch công suất Bộ biến đổi : xung áp nối tiếp để cấp điện áp cho động Khối đảo chiều : định chiều điện áp cấp cho động 3.2 Khối nguồn 3.2.1.Khối nguồn I Khối nguồn I dùng mạng điện lưới 220 V AC, tần số 50 Hz ổn áp thành nguồn chiều 12 VDC ổn định Nguồn 220VAC Biến áp 220V/12 V Chỉnh lưu San phẳng lọc nhiễu Ởn áp Hình 3.2.1.a – Sơ đờ khới khới ng̀n I Trang 35 Hình 3.2.1.b – Sơ đồ nguyên lý khối nguồn I Điện áp giảm áp từ 220 VAC xuống VAC thông qua biến áp cách li Nhờ Diode chỉnh lưu cầu tín hiệu xoay chiều nắn thành dạng chiều Điện chiều dạng sóng nhấp nhơ Hình 3.2.1.c – Dạng sóng điện áp trước sau chình lưu cầu Điện áp hiệu dụng sau biến áp : (V) Điên áp lưới có giá trị lớn : (V) Dòng điện lớn qua Diode chỉnh lưu cầu : 0.2 (A) Trong đề tài em sử dụng Diode chỉnh lưu cầu : KBP307, chịu dòng tới đa (A), điện áp ngược tối đa 700 (V) Điện áp lớn sau chỉnh lưu (cũng điện áp lớn đặt lên tụ lọc) : (V) Chọn hệ số gợn : Điện trở biểu kiến mạch điều khiển trước ổn áp : Suy : Trong đề tài em dùng tụ lọc C1 có giá trị : 2200(uF), chịu điện áp : 35V; tụ lọc phụ C3 có giá trị : 470(uF), chịu điện áp : 25V Trang 36 Các tụ lọc tín hiệu xoay chiều C2 C4 tụ gốm (tụ 104) có giá trị : 100 (nF) Cơng suất tiêu hao IC ổn áp 7805 tính cơng thức : Diện tích cánh tản nhiệt gắn cho IC ổn áp 7805 : (cm2) Diode 1N4007 để bảo vệ IC ổn áp 7805 không bị hư hại trước gai điện áp ngược “có thể” xuất vận hành hệ thống 3.2.2 Khối nguồn II Hình 3.2.2.a - Sơ đờ ngun lý khới ng̀n II Điện áp hiệu dụng sau biến áp : 12 (V) Điên áp lưới có giá trị lớn : (V) Dòng điện lớn qua Diode chỉnh lưu cầu : 0.5 (A) Trong đề tài em sử dụng Diode chỉnh lưu cầu : KBP307, chịu dòng tới đa (A), điện áp ngược tối đa 700(V) Điện áp lớn sau chỉnh lưu (cũng điện áp lớn đặt lên tụ lọc) : (V) Chọn hệ số gợn : Điện trở biểu kiến mạch điều khiển trước ổn áp : Suy : Trong đề tài em dùng tụ lọc C5 có giá trị : 2200 (uF), chịu điện áp : 35V Tụ lọc tín hiệu xoay chiều C2 tụ gớm (tụ 104) có giá trị : 100 (nF) Trang 37 3.3 Khối tạo PWM Hình 3.3.a - Sơ đồ nguyên lý khối tạo PWM Diode D2 D3 chia dòng nạp dòng xả qua đường khác nhau, từ thay đổi độ rộng xung PWM đưa chân IC NE555 Ta có cơng thức tính tần sớ xung PWM sau : Để động hoạt động tốt đảm bảo đáp ứng tần số linh kiện cách ly ta chọn C R3, R4 cho tần số khoảng 200 đến 300 Chọn R3 biến trở 50kΩ, R4 điện trở 1kΩ, C7 tụ 104(100000pF) Ta có : Ta thấy tần sớ khơng thay đổi độ rộng xung thay đổi ta xoay biến trở R3 điện trở đường nạp đường xả thay đổi Độ rộng xung : Khi xoay biến trở R3, giá trị thay đổi làm độ rộng xung thay đổi Trang 38 3.4 Khối cách ly biến đổi Hình 3.4.a – Sơ đồ khối cách ly LED báo hiệu OPTO PC817 cách ly mạch tạo PWM mạch đảo chiều dùng nguồn VDC với mạch động lực dùng nguồn 12 VDC OPTO PC817 u cẩu dòng vào tới thiểu khoảng 50 uA để làm việc ổn định sụt áp diode phát quang khoảng V Ta có : 80kΩ Trong mạch em sử dụng R10 có giá trị : 4,5 kΩ Bộ biến đổi xung áp nối tiếp cho điện áp đầu nhỏ so với điện áp đầu vào Em lựa chọn ng̀n động có điện áp đinh mức 12 V, tăng điện áp lên làm hỏng động Mạch có cấu tạo nguyên lý đơn giản dùng van đóng cắt ng̀n điện Điện áp đầu điều biến theo độ rộng xung Dòng điện lớn qua van cơng suất dòng khởi động động cơ, cỡ khoảng 1A Điện áp lớn đặt lên van van không dẫn : 15,5 V Trong đề tài em chọn van bán dẫn IRF540N Van bán dẫn loại IRF540N đóng ngắt dòng lên đến 30A chịu điện áp UDS lên đến 100V không dẫn Trang 39 Van đóng ngắt với tần sớ cao lên đến 1MHz Diện tích cảnh tản nhiệt cho van công suất : (cm2) Tổng trở vào IRF540 lớn cấp điện áp cao (trong giới hạn cho phép) cho cực điều khiển giảm tổn hao công suất van Em chọn : Khi điện áp cực G van IRF540 đóng xấp xỉ điện áp nguồn nuôi mạch công suất (1215 V-DC) Q trình đóng cắt liên tục van công suất IRF540 tạo cho tải điện áp trung bình theo luật băm xung PWM Dòng điện qua tải tương đới ổn định có mặt diode D5 Tần sớ đóng cắt cao để đảm bảo triệt nhiễu công suất cho mạch Điện áp ngược lớn đặt lên diode chống áp ngược D4 : 15.5 (V) Em chọn diode chống áp ngược cho IRF540 D4 diode 1N4007, chịu dòng tới đa 1(A), điện áp ngược lớn 700 (V) Điện áp ngược lớn đặt lên diode “0” D5 : 15.5 (V) Dòng điện lớn qua diode “0” D3 : (A) Em chọn diode “0” D5 diode 1N5408, chịu dòng tới đa (A), điện áp ngược lớn 800 (V) * Thông số động (động sử dụng đồ án động điện chiều kích từ độc lập) Điện áp định mức Udm = 12V Dòng điện định mức Iđm = 0.5A Tốc độ không tải lý tưởng n0 = 3000 v/p Tôc độ định mức nđm = 2700 v/p Công suất định mức Pđm = 6W * Tốc độ động Dải điều chỉnh tốc độ động từ đến n = 3000 v/p phụ thuộc vào độ rộng xung PWM đưa vào cực G IRF540N (trong đồ án em cho động chạy không tải) Tuy nhiên phụ thuộc phi tuyến ảnh hưởng từ việc tích lũy lượng cuộn cảm động Khi độ rộng xung PWM 0% ứng với điện áp điều khiển mạch tạo PWM : Thì tốc độ động : v/p Khi độ rộng xung PWM 100% ứng với điện áp điều khiển mạch tạo PWM : Thì tớc độ động : n0 = 3000 v/p Trang 40 Hình 3.4.b - Sơ đờ ngun lý tồn mạch Trang 41 3.5 Chế tạo mạch Trang 42 Hình 3.5.a - Sơ đồ mạch in Các linh kiện mạch : X1, X2 : Đầu nối với nguồn xoay chiều sau biến áp B1, B2 : Diode chỉnh lưu cầu KBP307 C1, C5 : Tụ hóa 2200 uF C3 : Tụ hóa 470 uF C2, C4, C6 : Tụ gốm 104 IC1 : IC ổn áp 7805 D1 : Diode 1N4007 R1 : Điện trở 560 Ω R2 : Điện trở 4k7 Ω LED1,2 : Led báo nguồn R3 : Biến trở 50kΩ R4 : Điện trở 1kΩ D2, D3 : Diode 1N4148 C7 : Tụ gốm 104 C8 : Tụ hóa 102 R5 : Điện trở 4k7 Ω OK1 : Cách ly quang PC817 R6 : Điện trở 220 Ω R7 : Điện trở 68 kΩ Q1 : Van công suất IRF540 D4 : Diode 1N4007 D5 : Diode 1N5408 X3 : Đầu nối nguồn động Trang 43 * Các bước làm mạch in : Bước : Chuẩn bị dụng cụ  Phít đờng  Bản vẽ mạch giấy in  Ḿi ăn mòn  Máy khoan mạch  Một số dụng cụ khác : bàn là, kéo, dao, thước, băng dính, nhựa thơng, xăng Bước : Cắt phít đờng phù hợp với kích thước vẽ Bước : Cố định vẽ lên phít đờng Bước : Là thật kỹ góc cạnh khoảng phút với nhiệt độ vừa tầm Bước : Rửa sạch lớp giấy in khỏi phít đờng Bước : Tơ lại phần mạch bị mờ bút dạ Bước : Ăn mòn mạch in (bằng dung dịch ḿi FeCl3) Bước : Đánh sạch lớp mực in phít đồng Bước : Khoan chân linh kiên mạch Bước 10 : Quét phủ lớp xăng có pha nhựa thơng lên mạch để bảo vệ mạch in tăng tính thẩm mỹ Trang 44 KẾT LUẬN Sau q trình thực đờ án chúng em thu số kết sau : - Nâng cao khả thực hành làm mạch, tra cứu linh kiện - Có hiểu biết định động điện chiều phương pháp điều khiển tớc độ - Có hiểu biết định hệ thớng điều khiển tốc độ động biến đổi xung áp, đặc biệt mạch tạo PWM IC NE555 xung áp nới tiếp - Phân tích nguyên lý làm việc linh kiện sử dụng mạch - Đặc biệt, chúng em hoàn thiện sản phẩm theo yêu cầu đặt cụ thể :  Tạo xung PWM IC khuếch đại thuật tốn LM324  Điều khiển tớc độ động điện chiều 24 V Trong suốt trình thực đề tài này, với nhiều cớ gắng nỗ lực chúng em với hướng dẫn, bảo tận tình thầy "Nguyễn Viết Ngư" chúng em hoàn thành đề tài thời hạn Tuy nhiên đờ án chúng em số hạn chế khâu thiết kế chế tạo Đặc biệt trình trực tiếp bắt tay vào làm sản phẩm cụ thể chúng em nhận thức rõ lý thuyết thực hành có khoảng cách khơng nhỏ, vấn đề đặt cho em phải tìm hiểu khắc phục khúc mắc trình thực Đây hành trang quý báu cho chúng em sớng nghề nghiệp Mặc dù có nhiều cớ gắng q trình làm đờ án, song hạn chế mặt thời gian kiến thức nên khơng thể tránh khỏi có sai sót Chúng em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn để đồ án chúng em hoàn chỉnh Chúng em xin chân thành cảm ơn! Trang 45 Tài liệu tham khảo Sách điện tử (Components and Basic circuits) tác giả : Nguyễn Thành Long, Nguyễn Vũ Thắng, Hồng Hải Hưng Giáo trình điện tử công suất tác giả : Nguyễn Viết Ngư Giáo trình truyền động điện tác giả : Đỗ Công Thắng, Nguyễn Phương Thảo Một số tài liệu IC NE555 từ trang web : luanvan.net.vn, dientuvietnam.net, codientu.org, slideee.com, 123doc.vn, sites.google.com, vi.scribd.com, số trang khác Datasheet linh kiện sử dụng mạch từ trang web : alldatasheet.com, datasheetcatalog.com, datasheets360.com, priceton.com.tw, nxp.com, Trang 46 ... -> Vcc/3 : - Lúc V +1( V+ Opamp1) > V -1 Do O1 (ngõ Opamp1) có mức logic Trang 28 (H) - V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) Do O2 = (L) - R = 0, S = nên Q = 1, Q- = - Q = nên ngõ = - Q- = nên transistor hồi... Lúc này, V +1 < V -1 Do O1 = - V+2 < V-2 Do O2 = - R = 0, S = nên Q, Q- giứ trạng thái trước (Q =1 , Q -=0 ) - Transistor ko dẫn * Tụ C nạp qua ngưỡng 2Vcc/3: - Lúc này, V +1 < V -1 Do O1 = - V+2 >... Lúc này, V +1 < V -1 nên O1 = - V+2 < V-2 nên O2 = - R = 0, S = nên Q, Q- giứ trạng thái trước (Q = 0, Q- = 1) - Transistor dẫn * Tụ C xả qua ngưỡng Vcc/3 : - Lúc V +1 > V -1 Do O1 = - V+2