Giáo trình Điện tử chuyên ngành lạnh (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Điện tử chuyên ngành lạnh gồm các nội dung chính sau: mạch nguồn cấp truớc (nguồn tuyến tính, ổn áp xung); mạch điện điều khiển quạt lạnh và động cơ đảo gió; mạch điện cảm biến nhiệt độ; mạch điện xử lý điều khiển trung tâm; mạch máy lạnh mono hai cụm; mạch máy lạnh inverter hai cụm;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Điện tử chuyên ngành lạnh (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGHÀNH LẠNH NGÀNH/ NGHỀ : KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ : Cao đẳng (Ban hành theo Quyết định số:630/QĐ-CĐN, ngày 05 tháng 04 năm 2022 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) An Giang, Năm ban hành: 2022 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2
LỜI MỞ ĐẦU Giáo trình môn điện tử chuyên nghành lạnh được biên soạn với mục đích phục vụ cho việc học tập cho các sinh viên/học sinh Trình độ Cao Đẳng, Trình độ Trung cấp ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí. Giáo trình này được đúc kết từ nhiều tài liệu kỹ thuật điện và Điện kỹ thuật của một số trường đại học và của vụ trung học chuyên nghiệp, dạy nghề. Giáo trình được soạn dựa theo chương trình chi tiết của môn học điện tử chuyên ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí, với số giờ của môn học là 120 giờ ( với 30 giờ lý thuyết và 90 giờ thực hành). Giáo trình này sẽ cung cấp kiến thức nền tảng cho sinh viên/học sinh trong việc kiểm tra sửa chữa những pan cơ bản trên board máy lạnh. Nội dung của giáo trình gồm các bài như sau: BÀI 1: MẠCH NGUỒN CẤP TRUỚC (NGUỒN TUYẾN TÍNH, ỔN ÁP XUNG) BÀI 2: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN QUẠT LẠNH VÀ ĐỘNG CƠ ĐẢO GIÓ BÀI 3: MẠCH ĐIỆN CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ BÀI 4: MẠCH ĐIỆN XỬ LÝ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM BÀI 5: MẠCH MÁY LẠNH MONO HAI CỤM BÀI 6: MẠCH MÁY LẠNH INVERTER HAI CỤM. Các bài học trên được sắp xếp theo trình tự phù hợp với nhận thức và phát triển nhận thức của người học nghề. Tuy nhiên để đạt được hiệu quả cao hơn khi đọc giáo trình này, người học cần nắm vững các kiến thức cơ bản của các môn học cơ sở khác như: linh kiện điện tử, mạch số, điện tử công suất, kỹ thuật vi điều khiển cơ bản. Giáo trình cung cấp kiến thức cơ bản làm cơ sở để phát triển nhận thức của người học. Tuy nhiên trong các bài giảng cần tăng cường cập nhật các hệ thống mới trong thực tế để người học tiếp cận nhanh công nghệ . Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã cố gắng tham khảo nhiều tài liệu và giáo trình khác nhưng tác giả không khỏi tránh được những thiếu sót và hạn chế. Tác giả chân thành mong đợi những nhận xét, đánh giá và góp ý để cuốn giáo trình ngày một hoàn thiện hơn. An Giang, ngày 20 tháng 05 năm 2021 Tác giả biên soạn Nguyễn Trường Sanh 3
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 3 MỤC LỤC ................................................................................................................. 4 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ................................................................................. 6 BÀI 1: MẠCH NGUỒN CẤP TRUỚC .................................................................. 15 I. MẠCH NGUỒN . .................................................................................................. 15 1. NGUỒN ỔN ÁP TUYẾN TÍNH. ......................................................................... 15 2. NGUỒN ỔN ÁP XUNG ....................................................................................... 15 II. Phân tích nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. ...................................................... 24 1. Sơ đồ nguyên lý nguồn ổn áp tuyến tính............................................................... 24 2. Sơ đồ nguyên lý nguồn ổn áp xung. ..................................................................... 24 3. Nguyên lý, Chức năng linh kiện dùng trong mạch điện tử và ứng dụng. ............. 24 III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 26 IV. Học viên thực hành và viết báo cáo. ................................................................... 27 Bài 2: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN QUẠT LẠNH VÀ ĐỘNG CƠ ĐẢO GIÓ ... 30 I. Mạch điện điều khiển động cơ và đảo gió. ............................................................ 30 1. Sơ đồ khái quát. ..................................................................................................... 31 2. Nguyên lý các mạch điện tử . ................................................................................ 32 II. Nguyên lý, ứng dụng. ........................................................................................... 34 1. Sơ đồ , nguyên lý, ứng dụng . ............................................................................... 34 2. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch điều khiển quạt . ............. 37 III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 39 IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 45 BÀI 3: MẠCH ĐIỆN CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ ...................................................... 47 I. Tổng quan cảm biến nhiệt độ................................................................................. 47 II. Vẽ mạch điện dùng cảm biến trong máy điều hòa không khí .............................. 51 4
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 53 IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 54 BÀI 4: MẠCH ĐIỆN XỬ LÝ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM ................................ 55 I. Vẽ mạch điện vi xử lý dùng trong máy điều hoà nhiệt độ..................................... 55 II. Trình bày nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. ...................................................... 56 1. Trình bày nguyên lý làm việc của mạch. .............................................................. 56 2. Nhận biết linh kiện ................................................................................................ 57 III. Phân tích nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. ..................................................... 58 1. Mạch điện điều khiển ............................................................................................ 58 2. Mạch điện điều khiển hệ thống lạnh ..................................................................... 59 IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 65 BÀI 5: MẠCH MÁY LẠNH MONO HAI CỤM ................................................... 67 I. Sơ đồ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ mono. .................................. 67 II. Trình bày nguyên lý các khối của mạnh mono, ứng dụng các linh kiện.............. 70 1. Trình bày nguyên lý làm việc của mạch. .............................................................. 70 2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . ................................... 71 III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 73 IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 75 BÀI 6: MẠCH MÁY LẠNH INVERTER HAI CỤM ........................................... 76 I. Vẽ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ inverter..................................... 76 1. Các linh kiện dùng trong mạch. ............................................................................ 77 2. Kết cấu các linh kiện mạch dàn lạnh..................................................................... 78 II. Trình bày nguyên lý các khối điều khiển cụm nóng và cụm lạnh của máy lạnh inverter ,ứng dụng các linh kiện............................................................................ 79 1. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch......................................... 79 2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . ................................... 79 III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 85 IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 86 5
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH LẠNH Mã môđun: MĐ 14 Thời gian thực hiện mô đun: 120 giờ; (Lý thuyết: 30 giờ ; Thực hành, thí nghiêm, thảo luân: 78 giờ; bài tập: 0 giờ; Kiểm tra: 12 giờ). I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN 1. Vị trí: - Là môđun chuyên môn nghề bắt buộc; - Môđun được thực hiện khi học sinh học chương trình Cao đẳng; - Môđun được thực hiện sau khi học sinh học xong các môn kỹ thuật cơ sở của chương trình Cao đẳng. 2. Tính chất: - Cung cấp cho học sinh các kiến thức cơ bản và nâng cao về mạch điện cho hệ thống máy lạnh và điều hoà không khí; - Hình thành và nâng cao kỹ năng lắp, kiểm tra và sửa chữa mạch điện. II. MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN 1. Về kiến thức: - Trình bầy được cấu tạo, nguyên lý làm việc của linh kiện và mạch điện trong hệ thống máy lạnh và điều hoà không khí; - Thuyết minh được nguyên lý làm việc của các mạch điện; - Lập được quy trình lắp đặt, vận hành và sửa chữa mạch điện. 2. Về kỹ năng: - Sử dụng thành thạo các dụng cụ điện cầm tay dùng trong lắp đặt mạch điện; - Sử dụng thành thạo các đồng hồ đo điện để kiểm tra, sửa chữa những hư hỏng thường gặp trong mạch điện; - Lắp đặt được mạch điện theo sơ đồ nguyên lý. 3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Đảm bảo an toàn lao động; - Cẩn thận, tỷ mỉ; - Gọn gàng, ngăn nắp nơi thực tập; - Biết làm việc theo nhóm. III. NỘI DUNG MÔN HỌC 1. Nội dung tổng quát và phân bố thời gian: S Tên chương, mục Thời gian (giờ) 6
ố T T Thực T hành, thí Lý ổng nghiệm, Kiểm tra thuyết số thảo luận, bài tập Bài 1: Mạch nguồn cấp truớc (nguồn 1 16 4 12 tuyến tính, ổn áp xung) I. Vẽ mạch điện nguồn cấp trước. II. Nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện IV. Thực hành và viết báo cáo. Bài 2: Mạch điện 2 điều khiển quạt lạnh 12 4 8 và động cơ đảo gió. I. Vẽ mạch điện điều khiển động cơ dùng trong máy ĐHK II. Nguyên lý, ứng dụng các linh kiện . III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. IV. Thực hành và viết báo cáo . Bài 3: Mạch điện 3 12 4 8 cảm biến nhiệt độ I. Vẽ mạch điện dùng cảm biến trong máy 7
ĐHKK II. Nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo. Bài 4: Mạch điện 4 xử lý điều khiển trung 16 4 12 tâm I. Vẽ mạch điện vi xử lý dùng trong máy điều hoà nhiệt độ. II. Trình bày nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo. Kiểm tra định kỳ 5 4 4 lần 1 Bài 5: Mạch máy 6 16 4 12 lạnh mono hai cụm. I. Vẽ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ mono. II. Nguyên lý các khối của mạnh mono ,ứng dụng các linh kiện III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo Kiểm tra định kỳ 7 4 4 lần 2 8
Bài 6: Mạch máy 8 36 10 26 lạnh inverter hai cụm. I. Vẽ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ inverter. II. Trình bày nguyên lý các khối điều khiển cụm nóng và cụm lạnh của máy lạnh inverter ,ứng dụng các linh kiện. III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo Kiểm tra định kỳ 9 4 4 lần 3 Cộng 12 30 78 12 0 2. Nội dung chi tiết Bài 1: Mạch nguồn cấp truớc (nguồn tuyến tính, ổn áp xung) Thời gian: 8 giờ A. Mục tiêu bài: - Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch nguồn cấp trước. - Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch nguồn cấp trước; - Đảm bảo an toàn lao động. B. Nội dung bài: I. Vẽ mạch điện nguồn cấp trước. 1.Nguồn ổn áp tuyến tính. 2. Nguồn ổn áp xung dùng trong máy điều hoà nhiệt độ. II. Phân tích nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. 1. Trình bày đ¬ược cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch. 2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. 1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch. 2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra. 9
3. Khắc phục được sự cố của mạch IV. Học viên thực hành và viết báo cáo. Bài 2: Mạch điện điều khiển quạt lạnh và động cơ đảo gió Thời gian: 8 giờ A. Mục tiêu bài: - Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển quạt lạnh và động cơ đảo gió; - Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch điều khiển quạt lạnh và động cơ đảo gió; - Đảm bảo an toàn lao động. B. Nội dung bài: I. Vẽ mạch điện điều khiển động cơ và đảo gió. 1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch. 2. Vẽ được mạch điện tử. II. Trình bày nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. 1. Trình bày đ¬ược cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch. 2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. 1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch. 2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra. 3. Khắc phục được sự cố của mạch IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo Bài 3: Mạch điện cảm biến nhiệt độ Thời gian: 8 giờ A. Mục tiêu bài: - Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch điện cảm biến nhiệt độ; - Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch điện cảm biến nhiệt độ; - Đảm bảo an toàn lao động. B. Nội dung bài: I. Vẽ mạch điện dùng cảm biến trong máy ĐHKK 1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch. 2. Vẽ được mạch điện tử. II. Trình bàynguyên lý, ứng dụng các linh kiện. 1. Trình bày đ¬ược cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch. 2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. 1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch. 2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra. 3. Khắc phục được sự cố của mạch 10
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo Bài 4: Mạch điện xử lý điều khiển trung tâm Thời gian: 6 giờ A. Mục tiêu bài: - Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch điện xử lý điều khiển trung tâm; - Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch điện xử lý điều khiển trung tâm; - Đảm bảo an toàn lao động. B. Nội dung bài: I. Vẽ mạch điện vi xử lý dùng trong máy điều hoà nhiệt độ. 1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch. 2. Vẽ được mạch điện tử. III. Trình bày nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. 1. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch. 2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. 1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch. 2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra. 3. Khắc phục được sự cố của mạch IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo Kiểm tra định kỳ làn 1 Thời gian: 2 giờ Bài 5: Mạch máy lạnh mono hai cụm Thời gian: 12 giờ A. Mục tiêu bài: - Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch máy lạnh mono hai cụm; - Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch máy lạnh mono hai cụm; - Đảm bảo an toàn lao động. B. Nội dung bài: I. Vẽ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ mono. 1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch. 2. Vẽ được mạch điện tử. II. Trình bày nguyên lý các khối của mạnh mono ,ứng dụng các linh kiện. 1. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch. 2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. 1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch. 2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra. 3. Khắc phục được sự cố của mạch 11
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo Kiểm tra định kỳ làn 2 Thời gian: 4 giờ Bài 6: Mạch máy lạnh inverter hai cụm Thời gian: 36 giờ A. Mục tiêu bài: - Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch máy lạnh inverter hai cụm; - Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch máy lạnh inverter hai cụm; - Đảm bảo an toàn lao động. B. Nội dung bài: I. Vẽ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ inverter. 1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch. 2. Vẽ được mạch điện tử. II. Trình bày nguyên lý các khối điều khiển cụm nóng và cụm lạnh của máy lạnh inverter ,ứng dụng các linh kiện. 1. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch. 2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện. 1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch. 2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra. 3. Khắc phục được sự cố của mạch IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo Kiểm tra định kỳ làn 3 Thời gian: 2 giờ Ôn tập Thời gian: 4 giờ IV. ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MÔĐUN 1. Phòng học chuyên môn hóa/ nhà xưởng. - Phòng học lý thuyết và xưởng thực hành 2. Trang thiết bị, máy móc - Bộ dụng cụ điện, cơ khí cầm tay. - Bộ nguồn một chiều điều chỉnh được. - Các biến áp xoay chiều công suất nhỏ - Các board điều khiên máy lạnh - PC, phần mềm chuyên dùng, Projector, Overhead, máy chiếu vật thể ba chiều 3. Học liệu, dụng cụ nguyên liệu - Dây dẫn điện các loại. - Chì hàn, nhựa thông, giấy nhám các loại.... 12
- Linh kiện điện tử các loại. V. PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ 1. Nội dung: - Kiến thức: + Sau khi trình bày nguyên lý làm việc của sơ đồ, trả lời thêm 1 hoặc 2 câu hỏi của giáo viên + Trình bầy được cấu tạo, nguyên lý làm việc của linh kiện và mạch điện trong hệ thống máy lạnh và điều hoà không khí + Thuyết minh được nguyên lý làm việc của các mạch điện + Lập được quy trình lắp đặt, vận hành và sửa chữa mạch điện - Kỹ năng: + Trình bầy đúng nguyên lý lm việc của sơ đồ + Mạch điện đảm bảo yêu cầu mỹ thuật + Thời gian sửa chữa: đúng theo yêu cầu + Sử dụng dụng cụ đúng phương pháp - Thái độ: + Đảm bảo an toàn lao động + Nơi thực tập phải gọn gàng, ngăn nắp + Cẩn thận, tỉ mỉ 2. Phương pháp đánh giá: Chấm theo thang điểm 10 - Mạch hoạt động đúng: 5 điểm - Thuyết minh đúng nguyên lý lm việc: 2 điểm - Mạch đảm bảo mỹ thuật: 1 điểm - Đảm bảo thời gian: 1 điểm - Trả lời đúng câu hỏi của giáo viên: 1 điểm VI. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN MÔN ĐUN 1. Phạm vi áp dụng mô đun: Môn học được áp dụng cho tất cả các trường có hệ đào tạo Cao đẳng nghề “Kỹ thuật máy lạnh và Điều hịa khơng khí” 2. Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập môn học: - Diễn giải - Thị phạm - Gợi mở - Từ bài 10 trở đi, giáo viên có thể hướng dẫn để học sinh tự thiết kế mạch điện theo yêu cầu kỹ thuật của bài - Khi chuyển sang thực tập bài tiếp theo, giáo viên phải nêu được tính kế thừa, logic giữa hai bài tập 13
3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý: - Tất cả các bài 4. Tài liệu cần tham khảo: - Tự động hóa trong hệ thống lạnh - Thực hành kỹ thuật Cơ điện lạnh – NXB Đà Nẵng 2004 - Automatic Control Refrigerating – Korea Technology Eng. Co., LTD 2005 5. Ghi chú và giải thích: 14
BÀI 1: MẠCH NGUỒN CẤP TRUỚC (NGUỒN TUYẾN TÍNH, ỔN ÁP XUNG) A. Mục tiêu bài: - Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch nguồn cấp trước. - Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch nguồn cấp trước; - Đảm bảo an toàn lao động. B. Nội dung bài: I. MẠCH NGUỒN . 1. NGUỒN ỔN ÁP TUYẾN TÍNH. Sơ đồ khối. Hình 1. Sơ đồ khối nguồn tuyến tính. Nguyên lý chung Nguồn điện lưới AC 220Vac (ngõ vào dây L và N , dây N chung, dây L đi qua cầu chì vào cuộn sơ cấp biến áp qua cuộn thứ cấp hạ áp xuống 12Vac được nắn điện thành nguồn điện DC, Điện áp này sau đó qua mạch lọc (tụ lọc) cho dòng điện phẳng hơn và cần điện áp ổn định phải qua mạch ổn định điện thế (Ổn áp) . 2. NGUỒN ỔN ÁP XUNG 2.1 KHỐI NGUỒN XUNG Sơ đồ Hình 2. Sơ đồ nguồn xung. Đặc điểm Nguồn xung là một loại nguồn chúng ta thường gặp trong nhiều bo mạch điện tử của ti vi, máy tính… 15
Vì vậy kiến thức về nguồn xung rất quan trọng đối với các kỹ thuật sửa chữa điện tử. Mạch nguồn xung này gồm bốn phần chính: + Mạch cung cấp điện áp DC 300V. + Mạch biến đổi dòng điện DC tạo ra điện áp 12V, 5V…( mạch dao động tạo xung). + Mạch hồi tiếp so quang. + Mạch bảo vệ. Hình 3. Sơ đồ chi tiết Mạch cung cấp tạo điện áp DC 300V Mạch gồm cầu chì bảo vệ qua dòng, khi có một linh kiện nào đó bị chập thì cầu chì sẽ bị đứt để bảo vệ an toàn cho các mạch khác. Tu C0 là tụ bảo vệ quá áp đầu sau cầu chì, khi điện áp tăng cao đột ngột lên tới 260v thì tụ bị chập, dẫn đến cầu chì bị đứt để bảo vệ an toàn cho máy. Cuộn cảm ( L1), C1: Là mạch lọc nhiễu cao tần dùng để chặn các xung nhiễu theo đường điện AC không cho vào máy. RT: Điện trở hạn dòng, ở nhiệt độ thường thì RT xấp xỉ = 10Ω để hạn chế dòng nạp vào tụ lọc nguồn chính qua mạch khi mới cấp điện, khi có dòng điện đi qua, R giảm dần = 0Ω. Cầu diot( BD1) có nhiệm vụ nắn dòng xoay chiều( AC) thành dòng một chiều (DC). Tụ lọc 104 có nhiệm vụ lọc 300v cho bằng phẳng. Hình 4. Mạch lấy điện áp 300V 16
Mạch biến đổi tạo ra điện áp thứ cấp 5V và 12V Khi có điện áp 300V ( DC) đi vào RM cấp nguồn nuôi ban đầu cho mạch dao động ( khoảng 2s đầu). Khi mạch dao động chạy sẽ phát ra khung điều khiển cho đèn công suất đóng mở tạo ra dòng điện biến thiên chạy qua cuộn dây SC1-2 đồng thời trên cuộn dây TC3-4, TC6-7 ta thu được các mức điện áp theo thiết kế. Điện áp trên cuộn dây SC3-4 được chỉnh lưu và lọc DC rồi đưa về nuôi mạch duy trì dao động thay cho R mồi. Nếu không có điện áp đưa vào chân VCC thì nguồn lại nghỉ và điện áp ra bị ngắt quãng. Điện áp trên cuộn dây TC5-6-7 được chỉnh lưu và lọc nhiễu bằng tụ C7 và tụ C8 để cung cấp cho các mạch điện khác trong máy. Mạch dập xung R2, C4, D1: Để cắt bớt xung có biên độ cao để bảo vệ đèn công suất trong IC. Mạch hồi tiếp để ổn định điện áp ra IC phải được thiết kế chân FB (hồi tiếp) có hai lọa FB+ và FB- FB+: có điện áp tỷ lệ thuận với điện áp ra, trong mạch FB+ được thiết kế nối với chân 4 của IC so quang (PC 817), chân 3 của IC so quang nối với cực mát ( GND). FB- : Có điện áp tỷ lệ nghịch với điện áp ra, FB- được nối với chân 3 của IC so quang ( PC 817) chân 4 nối về chân nguồn VCC hoạc VREF( điện áp chuẩn) Nguyên lý ổn áp: Giả sử khi điện áp vào tăng dần đến điện áp ra có xu hướng tăng và UM có xu hướng tăng làm cho dòng điện đi qua IC 431 tằng ( TL 431) làm cho điện áp ra giảm về vị trí thiết kế. Trong các trường hợp hỏng các linh kiện thuộc mạch hồi tiếp so quan, dẫn đến dòng HT mất, khi đó điện áp ra có thể tăng gấp 2 hoạc 3 lần so với điện áp ban đầu. Các chân của IC công suất nguồn xung: Chân D(C): được cấp U =300V thông với cuộn sơ cấp biến áp và đến cực dương tụ lọc 300V. Chân RM : Cấp điện áp mồi ban đầu cho IC nếu IC tích hợp thì RM không có ở ngoài: Có 3 dạng cấp điện áp mồi là đi vào chân VSTASF, đi vào chân VCC hoạc tích hợp trong IC. Chân FB nối với IC so quang Chân Vcc: Chân cấp nguồn nuôi hoạc điện áp hồi tiếp duy trì dao động. Chân GND: Nối với mát Chân OPP: Chân bảo vệ quá áp nếu có OCP: Chân bảo vệ quá dòng ( nếu có) 17
Hình 5. Mạch hồi tiếp để ổn định điện áp Các mạch bảo vệ Mạch bảo vệ quá áp: Mạch dao động trong IC được thiết kế chân bảo vệ ISEN có đặc điểm là khi chân này có điện áp tăng đến 0,5V thì IC ngắt dao động, người ta mắc DZ 15v từ chân VCC sang chân ISEN ( ISEN là chân biến động) khi mất hồi tiếp điện áp các đầu dây bị tăng cao khi đó có dòng qua DZ( vượt ngưỡng UDZ) dẫn đến IC ngắt dao động và sau đó nguồn có 2 dạng: Điện áp ra cao và dao động và có điện áp ra rồi mất ngay Mạch bảo vệ quá dòng: Trong trường hợp đầu ra ( phụ tải) bị chập, khi đó đèn công suất làm việc quá tải có thể bị hỏng IC nguồn. Để bảo vệ quá dòng người ta mắc thêm RS (từ 0,5-1V). Khi nguồn hoạt động bình thường thì sụt áp trên RS khoảng 0,2V, khi phụ tải bị chập dẫn đến sụt áp trên RS tăng đến 0,5V nên ISEN cho ngắt dao động, khi đó điện áp ra rất thấp hoạc mất. Các dạng nguồn xung Sơ đồ khái quát. Hình 6. Sơ đồ khái quát nguồn xung. Các loại nguồn xung thông dụng Nguồn Switching được sử dụng ngày càng rộng rãi do có ưu điểm hiệu suất cao, ít tỏa nhiệt và kích thước nhỏ hơn nhiều so với nguồn tuyến tính có cùng công suất. Có 4 loại nguồn nguồn xung thông dụng nhất là: 18
- Buck: biến đổi điện áp DC đầu vào thành đầu ra DC có điện áp nhỏ hơn. - Boost: ngược lại so với Buck, điện áp đầu ra lớn hơn đầu vào. - Buck-Boost (invert): Tạo điện áp âm có trị tuyệt đối lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp vào (điều chỉnh - được). - Flyback: tạo điện áp dương có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp vào (điều chỉnh được). Các thành phần chính của nguồn switching: Cuộn cảm, biến áp và PWM. Các thành phần chính của nguồn switching: Cuộn dây. - Điện áp trên cuộn dây và dòng điện đi qua nó liên hệ theo phương trình sau: V= L(di/dt). - Từ phương trình trên ta rút ra được 2 đặc tính quan trọng của cuộn dây: Chỉ có điện áp rơi trên 2 đầu cuộn dây khi dòng điện đi qua nó biến thiên. - Dòng đi qua cuộn dây không thể thay đổi đột ngột, bởi vì để làm được điều đó ta cần mức điện thế vô cùng lớn. Dòng qua cuộn dây thay đổi càng mạnh thì điện áp rơi trên nó càng lớn. Biến áp. - Biến áp cấu tạo bởi 2 hoặc nhiều cuộn dây có quan hệ từ tính với nhau. Hoạt động của biến áp là biến điện áp xoay chiều đầu vào sơ cấp thành điện áp thứ cấp có giá trị to hơn hoặc nhỏ hơn tùy theo số vòng dây quấn. Biến áp không tạo thêm năng lượng, cho nên năng lượng ở 2 đầu sơ cấp, thứ cấp phải bằng nhau (=const). Đó là lí do tại sao cuộn dây nhiều vòng quấn hơn có điện áp cao hơn nhưng dòng nhỏ hơn, trong khi cuộn dây ít vòng dây quấn hơn có điện áp nhỏ hơn nhưng dòng điện lớn hơn. Hình 7. Biến áp - Dấu chấm ký hiệu ở một trong hai đầu cuộn dây gọi là cực tính, thể hiện sự liên hệ về dấu của điện áp và chiều dòng điện của 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp. Các bạn xem hình vẽ trên để biết thêm chi tiết. 19
PWM. - Tất cả các loại nguồn xung thông dụng đều có dạng điện áp đầu ra kiểu xung vuông với tần số xác định nào đó, gọi là Pulse Width Modulation (PWM) hay gọi là băm xung : Ví dụ cơ bản sau: Hình 8. PWM - Điện áp ở dạng xung vuông với chu kỳ Tp, độ rộng Ton chính là thời gian xung ở điện áp đỉnh Vpk (Ton<=Tp). Xung vuông này sau khi cho qua mạch lọc LC sẽ bị san phẳng thành điện áp một chiều có giá trị Vout như hình vẽ. Ta có thể điều chỉnh điện áp Vout theo ý mình bằng cách điều chỉnh độ rộng xung Ton, Ton càng lớn thì Vout càng lớn và ngược lại. Đây chính là nguyên lý hoạt động chung của các loại nguồn xung. Các loại switching: Buck converter. - Đây là loại thông dụng nhất trong các loại nguồn xung thông dụng. Người ta sử dụng nó trong các mạch với đầu vào DC lớn (24-48V) với các mức đầu ra 15V, 12V, 9V, 5V… với hao phí điện năng rất thấp. Buck converter sử dụng một transistor để đóng cắt liên tục theo chu kỳ điện áp đầu vào qua một cuộn dây. 20