Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM, chương 14

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

179
lượt xem 84
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để bảng đèn hiển thị được rõ ràng một câu văn bản, một hình ảnh, một ký hiệu... thì bắt buộc các LED trong bảng phải sáng đủ mạnh, việc này được thực hiện một cách dễ dàng khi dùng các Tranító hoạt động ở lớp D (chế độ Switching, tat bảo hoà, đóng -cắt). Ngoài ra, ta cũng có thể dùng các IC chuyên dùng để thúc công suất nhu:7416+, 7417…

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM, chương 14

CHÖÔNG 14: BOÄ THUÙC COÂNG SUAÁT I. GIÔÙI THIEÄU BOÄ THUÙC COÂNG SUAÁT: Ñeå baûng ñeøn hieån thò ñöôïc roõ raøng moät caâu vaên baûn, moät hình aûnh, moät kyù hieäu… thì baét buoäc caùc LED trong baûng phaûi saùng ñuû maïnh, vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän moät caùch deã daøng khi duøng caùc Transistor hoaït ñoäng ôû lôùp D (cheá ñoä Switching, taét- baõo hoøa, ñoùng -caét). Ngoaøi ra, ta cuõng coù theå duøng caùc IC chuyeân duøng ñeå thuùc coâng suaát nhö:7416, 7417… (thuoäc hoï TTL) hoaëc 4049, 4050…( hoï CMOS). Caùc IC naøy ngaøy nay ñaõ ñöôïc cheá taïo vôùi doøng ngoõ ra coù theå leân ñeán haøng chuïc mA (coù theå leân ñeán 50 mA), baûo ñaûm keùo noåi haàu heát caùc taûi trong caùc maïch ñieän töû soá. Tuy nhieân, neáu duøng caùc IC ñeå thuùc coâng suaát thì ta seõ coù doøng ngoõ ra coá ñònh, khi muoán duøng taûi coù coâng suaát lôùn hôn thì ta khoù söûa ñoåi laïi maïch thuùc coâng suaát ñöôïc. Vaø moät ñieàu nöõa laø theo tính toaùn, doøng ñieän ôû moät coät LED coù theå leân ñeán gaàn 100mA, giaù trò naøy cao hôn nhieàu so vôùi doøng ngoõ ra cöïc ñaïi cuûa caùc IC thuùc neân ôû maïch ñieän thuoäc ñoà aùn naøy thì khoâng theå duøng caùc IC ñeå thuùc tröïc tieáp taûi ñöôïc. Coøn nhieàu caùch khaùc nöõa ñeå thuùc taûi nhö duøng SCR, triac, op-to, Solid State Relay… Caùc caùch naøy thöôøng ñöôïc duøng cho caùc taûi coù coâng suaát lôùn nhö caùc baûng ñeøn ôû quaûng tröôøng. Do taûi ôû ñaây laø baûng ñeøn coù coâng suaát khoâng lôùn laém neân ta chæ caàn duøng caùc Transistor coâng suaát trung bình laø ñuû ñeå thuùc saùng noù. Baûng ñeøn caàn ñöôïc thuùc bôûi hai boä thuùc haøng vaø coät khaùc nhau môùi saùng ñöôïc neân ôû ñaây cuõng ñöa ra hai boä thuùc haøng vaø thuùc coät duøng Transistor. 1. Boä thuùc coâng suaát haøng duøng Transistor:
Döõ lieäu töø ngoõ ra EPROM muoán hieån thò ñöôïc thì phaûi ôû möùc logic [1] (do ñeà taøi naøy quy ñònh), sau khi qua coång ñeäm 7404 seõ bò ñaûo laïi thaønh möùc logic[0]. Vôùi möùc logic naøy, ñeå boä thuùc coâng suaát hoaït ñoäng (Transistor daãn baõo hoøa) thì phaûi duøng Transistor loaïi pnp, maïch ñöôïc raùp nhö sau: VCC RC 7404 RB pnp Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch: khi cöïc B cuûa Transistor ôû möùc logic[0] thì moái noái BE ñöôïc phaân cöïc thuaän laøm Transistor daãn, luùc naøy aùp rôi treân CE seõ giaûm (ñieän aùp treân chaân C laø VC seõ taêng veà höôùng VCC) laøm BC cuõng ñöôïc phaân cöïc thuaän luoân. Do BE, BC ñeàu phaân cöïc thuaän neân Transistor seõ daãn baõo hoøa vaø coù doøng ñuû maïnh ñeå cung caáp cho LED. Khi döõ lieäu ôû ngoõ ra cuûa EPROM ôû möùc logic[0] (khoâng hieån thò treân baûng ñeøn) thì sau khi qua coång NOT (7404), döõ lieäu naøy seõ ñöôïc chuyeån thaønh möùc logic[1] laøm BE, BC khoâng ñöôïc phaân cöïc thuaän nöõa neân Transistor seõ taét, ngöng cung caáp doøng cho LED. Nhö vaäy Transistor seõ daãn baõo hoøa khi döõ lieäu ôû ngoõ ra EPROM ôû möùc logic[1], taét khi döõ lieäu naøy ôû möùc logic[0]. 2. Boä thuùc coâng suaát coät: Do boä queùt coät ñöa tín hieäu ñieàu khieån cho pheùp ôû möùc logic[0], sau khi qua boä ñeäm 7404 seõ trôû thaønh möùc logic[1], vì vaäy Transistor loaïi npn ñöôïc söû duïng ñeå laøm boä thuùc coâng suaát coät, maïch ñöôïc raùp nhö sau:
7404 RB npn Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch: khi tín hieäu cho pheùp gôûi ñeán (ôû möùc logic[0]), qua IC 7404 seõ trôû thaønh möùc logic[1], phaân cöïc thuaän BE cuûa Transistor laøm Transistor naøy daãn. Luùc naøy, töông töï tröôøng hôïp treân, aùp rôi treân CE giaûm laøm BC cuõng ñöôïc phaân cöïc thuaän neân Transistor seõ chuyeån ñeán traïng thaùi daãn baõo hoøa, cung caáp doøng cho LED. Khi tín hieäu cho pheùp ôû möùc logic[1], BE seõ khoâng ñöôïc phaân cöïc thuaän nöõa laøm Transistor taét, ngöng caáp doøng cho LED. Trong ñoà aùn, maïch thuùc coâng suaát ngang vaø doïc ñöôïc keát noái laïi vôùi nhau nhö sau: VCC RC 7404 RB pnp 7404 RB npn Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng: theo hình treân, LED chæ ñöôïc pheùp saùng khi caø hai Transistor cuøng daãn. Ñeå thoûa maõn yeâu caàu naøy thì döõ lieäu töø EPROM gôûi ra phaûi ôû möùc logic[1], ñoàng thôøi tín hieäu töø boä queùt coät cuõng phaûi ôû möùc logic[0]. Luùc
naøy, döïa vaøo hai caùch lyù giaûi ôû treân cho boä thuùc coâng suaát haøng vaø coät, caû hai Transistor ñeàu daãn baõo hoøa neân coù doøng cung caáp cho LED. II. TÍNH TOAÙN CHO BOÄ THUÙC COÂNG SUAÁT: VCC RE 7404 RBH 0V T1 7404 RBC 4V T2 IC 7404 coù aùp ngoõ ra ôû möùc cao  2,7V (choïn = 5V). Do maïch queùt coät goàm 32 coät, taïi moãi thôøi ñieåm chæ coù moät coät ñöôïc pheùp hieån thò neân thôøi gian hoaït ñoäng cuûa moãi coät chæ chieám 1/3  33% thôøi gian queùt heát 32 coät. Do ñoù doøng ñieän trung bình qua moãi LED cuõng chæ chieám côõ 33% so vôùi doøng ñieän töùc thôøi qua noù. Choïn doøng ñieän trung bình qua LED laø Itb = 10 mA khi ñoù doøng ñieän töùc thôøi qua noù laø: 10mA Itt =3% = 333 mA = Icbh choïn bh = 25 (chung cho T1 vaø T2) Ñieàu kieän ñeå Transistor baõo hoøa: bh*IB  Icbh Icbh 333  IBH = IBC bh  25 = = 13,3 mA
do suït aùp treân LED ñoû (1,8V~2V) nhoû hôn suït aùp treân LED xanh (3V) neân ñeå an toaøn vaø ñôn giaûn, ta chæ tính toaùn ñoái vôùi LED ñoû. Tính RE : ta coù Icbh*RE = 5V – (0,2V + 2V + 0,2V) 2,6V  RE = 333mA = 7,8   choïn RE = 6,8  2,6V vôùi RE = 6,8   Icbh 6,8I = = tt  382 mA  Itb = 382 mA*3%  11,46 mA 382 vôùi Icbh = 382 mA  25  IBH = 15,28 mA Vaäy choïn giaù trò RE = 6,8  5V – Icbh * R – 0,6V 5V – 2,6 – 0,6 1,8 Ta coù IBH (doøng ñieän qua RBHRBH E )= RBH RBH = = 1,8 1,8V  RBH  15,28 mA  15,28 ≤ RBH mA = 0,12 K  choïn RBH = 120  5V – 0,6V 4,4 V ñoái vôùi Transistor T2 : IBC (doøng ñieän qua RBC) =RBC RBC =  15,28 mA  RBC ≤ 0,288 K  choïn RBC = 270  Xeùt tröôøng hôïp caû 7 LED trong cuøng moät coät ñeàu saùng, ta chæ tính toaùn ñoái vôùi T2 7 LED 7404 RBC
Khi 7 LED cuøng saùng thì doøng ñieän töùc thôøi qua T2 laø: 7 * 382 mA = 2,674 A Icbh 2,674A 5V–0,6V Töông töï nhö treân ta coùRIBC = BC RBC  25 = = 107 mA 4,4V 107 mA  RBC ≤ = 0,041 K  choïn RBC = 39  Transistor thuùc haøng choïn loaïi B562, thuùc coät choïn loaïi D468. Hai Transistor naøy coù doøng IC ñeán 1A neân baûo ñaûm hoaït ñoäng toát ôû maïch naøy.