Bài giảng Điện tử công nghiệp - Trường Đại học Thái Bình

Bài giảng Điện tử công nghiệp được biên soạn gồm các nội dung chính sau: ổn áp nguồn một chiều; ổn áp nguồn xoay chiều; điểu khiển tốc độ động cơ; cảm biến. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điện tử công nghiệp - Trường Đại học Thái Bình TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÁI BÌNH KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Thái Bình, tháng 6 năm 2019 1 CHƯƠNG 1: ỔN ÁP NGUỒN MỘT CHIỀU .................................................. 3 1.1. Nguyªn t¾c æn ¸p................................................................................. 3 1.2 Dïng diot æn ¸p .................................................................................... 4 1.3 . Dïng Transistor l­ìng æn................................................................... 4 1.4. Dïng Op- Amp .................................................................................... 6 1.5. M¹ch æn ¸p 3 ch©n .............................................................................. 7 CHƯƠNG 2: ỔN ÁP NGUỒN XOAY CHIỀU ............................................. 11 2.1 Sutvolter tù ®éng ................................................................................ 11 2.2 æn ¸p dïng ®éng c¬ Servo .................................................................. 14 CHƯƠNG 3: ĐIỂU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ....................................... 18 3.1. §iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ mét chiÒu .............................................. 18 3.2 §iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ xoay chiÒu ............................................... 23 CHƯƠNG 4: CẢM BIẾN................................................................................ 25 4. 1: C¶m biÕn nhiÖt ................................................................................. 25 4.2 C¶m biÕn quang.................................................................................. 30 BÀI 1: ỔN ÁP NGUỒN DC ............................................................................ 44 BÀI 2: ỔN ÁP NGUỒN XOAY CHIỂU AC................................................... 53 BÀI 3: MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC ................................ 55 BÀI 4: MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ DÙNG ĐỘNG CƠ BƯỚC ............. 57 BÀI 5: MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ AC ................................ 58 BÀI 6: CẢM BIẾN ........................................................................................... 60 2 CHƯƠNG 1: ỔN ÁP NGUỒN MỘT CHIỀU 1.1. Nguyªn t¾c æn ¸p Mặc dù các mạch thực tế có thể thay đổi nhưng 4 thành phần này không đổi. a. Phần tử chuẩn Phần tử chuẩn là nền tảng của tất cả các ổn áp và điện áp ra được điều khiển trực tiếp bằng điện áp chuẩn VREF. Những biến đổi của điện áp chuẩn qua khuếch đại sai biệt sẽ làm cho điện áp ra thay đổi theo. Để có được sự ổn định như yêu cầu, phần tử chuẩn phải ổn định đối với mọi biến đổi của điện áp nguồn và các nhiệt độ tiếp xúc. b. Phần tử lấy mẫu Phần tử lấy mẫu giám sát điện áp ra và biến đổi nó thành mức điện áp chuẩn khi có sự thay đổi ở điện áp ra làm cho điện áp thay đổi lớn hay nhỏ hơn mức điện áp chuẩn. Hiệu số của điện áp chuẩn và điện áp lấy mẫu sẽ điều khiển ổn áp làm cho nó đáp ứng thích hợp. Làm cho điện áp ra đáp ứng yêu cầu. c. Khuyếch đại sai biệt Khuyếch đại sai biệt của ổn áp dùng để so sánh điện áp hồi tiếp với điện áp chuẩn. Nó cũng khuyếch đại mức sai biệt để lái mạch điều khiển để đưa điện áp ra về mức đặt trước. 3 d. Phần tử điều khiển Tất cả các phần tử đã bàn trên hầu như không đổi đối với các mạch ổn áp. Trái lại thì phần tử điều khiển thay đổi theo kiểu ổn áp sẽ thiết kế. Người ta dựa vào phần tử này để phân loại ổn áp: nối tiếp, song song hay xung. Bất cứ sai biệt nào của phần tử điều khiển đều được điều chỉnh bằng hồi tiếp từ phần lấy mẫu. Phần tử điều khiển ảnh hưởng trực tiếp đến các tham số như “sai biệt vào ra” tối thiểu, hiệu suất và công suất của mạch. 1.2 Dïng diot æn ¸p ChØ dïng cho c¸c lo¹i t¶i cã c«ng suÊt nhá trong ®ã Vo = VZ = h»ng sè R = (Vi – V0)/ IR Trong ®ã VI lµ trÞ trung b×nh: VI = (1,5 - 2) V0 Chän IZ = IL VËy IR = IL + IZ C«ng suÊt ®iÖn trë: PR = 2PL = 2RI2L Chän Diot zener VZ = VL IZmax >= 4 IL M¹ch nµy cã nh­îc ®iÓm lµ khã thùc hiÖn trong thùc tÕ ®èi víi t¶i cã c«ng suÊt lín. 1.3 . Dïng Transistor l­ìng æn. 1.3.1 M¹ch æn ¸p nèi tiÕp T RL R Ucc D1 ZENER V0 = VB - VBE Trong ®ã VB = VZ = h»ng sè V0 = VZ – VBE = h»ng sè ( VBE = 0,6V – 0,7V) 4 ®Ó m¹ch ho¹t ®éng tèt vÉn ph¶i cã ®iÒu kiÖn: V i = ( 1,5 – 2)V0 Chän diot Zen ner Iz  (1÷ 2)IB I R = IZ + IB RB = (Vi – VZ)/ IR Chän Transistor víi c¸c th«ng sè sau: ICmax  2IL PC = IC VCE = IL ( Vi - V0) Chän T cã c«ng suÊt cùc ®¹i lµ: PCmax  2 PC 1.3.2. M¹ch æn ¸p song song. §iÒu kiÖn: Vi = ( 1,5 ÷ 2) V0 R I V0 = VZ + VBE = const VËy V0 ®­îc gi÷ æn ®Þnh mµ chØ tuú thuéc Iz D Ic RL vµo VZ Chän IC = IL T Ucc Ib Mµ I = IC + IL Rb TÝnh R = (Vi – V0) / I Chän IZ = (5 ÷ 10) IB VZ = V0 - VBE IZmax = 2 Iz 5 1.3.3. M¹ch æn ¸p phao: T1 I1 I2 R3 R1 R2 I34 IL T ...