TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……. 000 …… HÀ NỘI 2012 Page 1 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hà Nội, Ngày ….Tháng… Năm 2012 Chữ Ký Của Giáo Viên Hướng Dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……. 000 …… HÀ NỘI 2012 Page 2 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hà Nội, Ngày ….Tháng… Năm 2012 Chữ Ký Của Giáo Viên Phản Biện Mục lục Trang Phần I –Tổng quan về nguồn một chiều DC ………………………………6 I – Giới thiệu chung ………………………………………………… 7 1.1, khái niện cơ bản về dòng diện ……………………………….7 1.2, đòng điện và điện áp một chiều DC ……………………… 8 II – Một số mạch nguồn ổn áp …………………………………… 10 Phần II – Nội dung thiết kế ………………………………………………… 11 I – Sơ đồ nguyên lý ………………………………………………… 11 1.1, Khối nguồn ………………………………………………… 11 1.2, Khối hiển thị ………………………………………………… 11 II – Giới thiệu các linh kiện trong mạch ………………………………11 2.1 – biến áp ………………………………………………… 11 2.2– IC LM7805 ………………………………………………… 11 2.3– IC LM7905 ………………………………………………… 11 2.4– IC LM317 ………………………………………………… 11 2.5– IC 7107 ………………………………………………… 11 2.6– diode ………………………………………………… 11 2.7– led 7thanh ………………………………………………… 11 HÀ NỘI 2012 Page 3 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP 2.8– tụ điện ………………………………………………… 11 III – Mạch in và sản phẩm thực tế …………………………………….11 3.1– mạch in ……………………………………….11 3.1.1– khối nguồn …………………………………….11 3.1.2– khối hiển thị …………………………………….11 3.2– sản phẩm thực tế ………………………………………… 11 IV – Nguyên lý hoạt động ……………………………………………11 Phần III – Hoạt động của bộ nguồn …………………………………… 11 I – Giới thiệu hoạt động ……………………………………………11 II – Ưu điểm, nhược điểm ……………………………………………11 III – Hướng cải tiến, phát triển ………………………………………… 11 Tài liệu tham khảo …………………………………………………………11 Lời nói đầu Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công – nông – lâm – ngư nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày. Một trong những sản phẩm thiết thực, phổ biến, và không thể thiếu trong lĩnh vực điện tử và đời sống hàng ngày đó là bộ nguồn. Vì vậy, em đã quyết định nhận làm đồ án thiết kế bộ nguồn DC có đầu ra thay đổi hiển thị bằng led 7 đoạn. Nội dung báo cáo gồm 3 phần: I – Tổng quan về nguồn một chiều DC HÀ NỘI 2012 Page 4 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP II – Nội dung thiết kế III – Hoạt động của bộ nguồn Lời cảm ơn Đồ án 1 này đã hoàn thành tốt đẹp và đúng thời gian quy định của khoa điện tử. Kết quả này không chỉ là sự nổ lực của cá nhân em mà còn có sự giúp đỡ,đóng góp ý kiến chân thành và quý báo của quý thầy cô và các bạn sinh viên. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa điện tử đặc biệt là thầy Lê Văn Thái đã giúp đỡ và đóng góp rất nhiều ý kiến quý báo để em có thể hoàn thành tốt đồ án lần này. Xin cảm ơn các bạn trong lớp đã tận tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến và cung cấp phương tiện, tài liệu,… để mình thực hiện tốt đồ án lần này. Giáo viên hướng dẫn: Lê Văn Thái Sinh viên thực hiện: Đào Trung Dũng Phạm Hồng Hà HÀ NỘI 2012 Page 5 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Phần I: Tổng quan về nguồn một chiều DC I, Giới thiệu chung 1– Khái niệm cơ bản về dòng điện 1.1, Cấu trúc nguyên tử : Để hiểu về bản chất dòng điện ta biết rằng tất cả các nguyên tố đều được cấu tạo lên từ các nguyên tử và mỗi nguyên tử của một chất được cấu tạo bởi hai phần là - Một hạt nhân ở giữa các hạt mang điện tích dương gọi là Proton và các hạt trung hoà điện gọi là Notron. - Các Electron (điện tử ) mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân. - Bình thường các nguyên tử có trạng thái trung hoà về điện nghĩa là số Proton hạt nhân bằng số electron ở bên ngoài nhưng khi có tác nhân bên ngoài như áp suất, nhiệt độ, ma sát tĩnh điện, tác động của từ trường thì các điện tử electron ở lớp ngoài cùng có thể tách khỏi quỹ đạo để trở thành các điện tử tự do. - Khi một nguyên tử bị mất đi một hay nhiều điện tử, chúng bị thiếu điện tử và trở thành ion dương và ngược lại khi một nguyên tử nhận thêm một hay nhiều điện tử thì chúng trở thành ion âm. 1.2, Bản chất dòng điện và chiều dòng điện . HÀ NỘI 2012 Page 6 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Khi các điện tử tập trung với mật độ cao chúng tạo lên hiệu ứng tích điện - Dòng điện chính là dòng chuyển động của các hạt mang điện như điện tử , ion. - Chiều dòng điện được quy ước đi từ dương sang âm ( ngược với chiều chuyển động của các điện tử – đi từ âm sang dương ) 2 – Dòng điện và điện áp một chiều 2.1. Cường độ dòng điện : Là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện hay đặc trưng cho số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian – Ký hiệu là I - Dòng điện một chiều là dòng chuyển động theo một hướng nhất định từ dương sang âm theo quy ước hay là dòng chuyển động theo một hướng của các điện tử tự do. Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe và có các bội số : Kilo Ampe = 1000 Ampe Mega Ampe = 1000.000 Ampe Mili Ampe = 1/1000 Ampe Micro Ampe = 1/1000.000 Ampe 2.2. Điện áp : Khi mật độ các điện tử tập trung không đều tại hai điểm A và B nếu ta nối một dây dẫn từ A sang B sẽ xuất hiện dòng chuyển động của các điện tích từ nơi có mật độ cao sang nơi có mật độ thấp, như vậy người ta gọi hai điểm A và B có chênh lệch về điện áp và áp chênh lệch chính là hiệu điện thế. - Điện áp tại điểm A gọi là UA - Điện áp tại điểm B gọi là UB. - Chênh lệch điện áp giữa hai điểm A và B gọi là hiệu điện thế UAB UAB = UA – UB - Đơn vị của điện áp là Vol ký hiệu là U hoặc E, đơn vị điện áp có các bội số là Kilo Vol ( KV) = 1000 Vol Mili Vol (mV) = 1/1000 Vol Micro Vol = 1/1000.000 Vol Điện áp có thể ví như độ cao của một bình nước, nếu hai bình nước có độ cao khác nhau thì khi nối một ống dẫn sẽ có dòng nước chảy qua từ bình cao sang bình thấp hơn, khi hai bình nước có độ cao bằng nhau thì không có dòng nước chảy qua ống dẫn. Dòng điện cũng như vậy nếu hai điểm có điện áp chên lệch sẽ sinh ra dòng điện HÀ NỘI 2012 Page 7 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP chạy qua dây dẫn nối với hai điểm đó từ điện áp cao sang điện áp thấp và nếu hai điểm có điện áp bằng nhau thì dòng điện trong dây dẫn sẽ = 0. II, Một số mạch nguồn ổn áp Nguồn máy tính HÀ NỘI 2012 Page 8 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Phần II: Nội dung thiết kế. I, Sơ đồ nguyên lý. 1.1, Khối nguồn. HÀ NỘI 2012 Page 9 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP 1.2,khối hiển thị. HÀ NỘI 2012 Page 10 Thiết kế bộ nguồn DC [...]... dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện vv 2 .7, Led 7 thanh HÀ NỘI 2012 Page 20 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP LED 7 thanh được dùng nhiều trong các mạch hiện thị thông báo, hiện thị số, kí tự đơn giản LED 7 được cấu tạo từ các LED đơn sắp xếp theo các thanh nét để có thể... qua LM7805 và LM7905 để lấy ra điện áp +5v và -5v cho ta đầu ra nguồn đối xứng 5v mặt khác lại cho dòng DC1 2v qua IC LM3 17 để lấy điện áp đầu ra biến đổi từ 1,5v  12v(nhờ điều chỉnh chiết áp vào chân 1_ADJ của IC) 2, Khối hiển thị Dùng nguồn đối xứng 5v để nuôi IC71 07 Điện áp ra từ IC LM3 17 được đưa vào chân tín hiệu vào của IC 71 07 để chuyển đổi tín hiệu điện (tương tự) sang số (ADC) và hiển thị giá... LM7805 và LM7905 để lấy ra điện áp +5v và -5v cho ta đầu ra nguồn đối xứng 5v mặt khác lại cho dòng DC1 2v qua IC LM3 17 để lấy điện áp đầu ra biến đổi từ 1,5v  12v(nhờ điều chỉnh chiết áp vào chân 1_ADJ của IC) 2, Khối hiển thị Dùng nguồn đối xứng 5v để nuôi IC71 07 Điện áp ra từ IC LM3 17 được đưa vào chân tín hiệu vào của IC 71 07 để chuyển đổi tín hiệu điện (tương tự) sang số (ADC) và hiển thị giá trị... HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP 71 07 sẽ được biến đổi thành tín hiệu số (0,1) để hiện thị lên mã LED 7 vạch IC này được dùng khá nhiều trong các bộ thiết bị đo lường như đo nhiệt độ, độ ẩm ICL71 07 sử dụng nguồn nuôi là nguồn đối xứng 5v (+5v: chân 1, -5v: chân 26, mass: chân 21) HÀ NỘI 2012 Page 17 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Chân đo... Dòng điện đầu ra lớn nhất Imax = 1.5A + Đảm bảo thông số Vi - Vo ≥ 3V 2.5, ICL71 07 ICL 71 07 là dòng IC có nhiệm vụ chuyển đổi từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số hiện thị lên LED 7 vạch Đối với mạch này thì ta có thể đo được dòng điện rất lớn với 3 giải đo : 10A,5A, 2A Tín hiệu đầu vào là tín hiệu tương tự (Như nguồn 1 chiều) tín hiệu này khi vào ICL HÀ NỘI 2012 Page 16 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG... được ra led 7thanh HÀ NỘI 2012 Page 31 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Phần III: Hoạt động của bộ nguồn I, Giới thiệu hoạt động 1, Khối nguồn Điện áp xoay chiều 220v được đưa vào đầu dây sơ cấp của cuộn biến áp và cho ở đầu ra điện áp xoay chiều 12v điện áp xoay chiều này được đưa qua diode cầu chỉnh lưu thành dòng điện DC1 2v dòng DC1 2v được cho qua LM7805... được điều khiển làm việc tương tự như bơm dòng hay nuốt dòng của các LED đơn có trong LED7 (Thường hay thiết kế theo kiểu bơm dòng cho LED) Thông thường trong các mạch thiết kế thực tế người thiết kế thường hay sử dụng loại Anot chung Phương pháp ghép nối là cấp dòng, đảo trạng thái thông qua đệm và quét LED Để ghép nối với LED7 có thể có nhiều cách, nhưng phải đảm bảo sao có thể điều khiển tắt mở... có điện áp là U thì bao giờ người ta cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 40V vv III, Mạch in và sản phẩm thực tế 3.1, Mạch in 3.1.1, khối nguồn 3.1.2, khối hiển thị HÀ NỘI 2012 Page 28 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP 3.2, Sản phẩm thực tế HÀ NỘI 2012 Page 29 Thiết kế bộ nguồn. .. lối vào 78 05 để giảm công suất tiêu tán trên tản nhiệt +Thực tế áp lối ra có thể đạt giá trị nào đó trong khoảng 4.8 5.2 V +Độ trôi nhiệt của 78 05 xấp xỉ: 1mv/1 độ C Nó có hệ số trôi nhiệt âm, nên nhiệt độ tăng, điện áp ra sẽ giảm.Ví dụ: nếu ở 25 độ C, điện áp lối ra là 4.98V, thì rất có thể tại 65 độ, ta đo được thế lỗi ra cỡ: 4.94 độ C 2.3, LM7905 LM7905 là Ic ổn áp đầu ra -5v -Dòng cực đại có thể... Nếu vượt quá ngưỡng 4 ý trên 78 05 sẽ bị cháy HÀ NỘI 2012 Page 15 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP 2.4, LM3 17 Đây được coi là một linh kiện chuyển đổi khá là tiện dụng Dùng để chuyển đổi điện áp dương từ +1.25 đến +37V Và có khẳ năng cung cấp dòng quá 1.5A Hình dáng và xác định chân ngoài thực tế Thông số của LM3 17: + Điện áp đầu vào Vi ≤ 40V + Nhiệt độ . thực, phổ biến, và không thể thiếu trong lĩnh vực điện tử và đời sống hàng ngày đó là bộ nguồn. Vì vậy, em đã quyết định nhận làm đồ án thiết kế bộ nguồn DC có đầu ra thay đổi hiển thị bằng led. 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện . vv 2 .7, Led 7 thanh HÀ NỘI 2012 Page 20 Thiết kế bộ nguồn DC . thiết kế. I, Sơ đồ nguyên lý. 1.1, Khối nguồn. HÀ NỘI 2012 Page 9 Thiết kế bộ nguồn DC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘIĐỒ ÁN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP 1.2,khối hiển thị. HÀ NỘI 2012 Page 10 Thiết kế bộ