Trang chủ » mach-dien-tu-ung-dung

Những khái niệm chung về Điện tử công suất

Câu hỏi đầu tiên đặt ra là: Điện tử công suất là gì? Vai trò của nó trong ngành Điện nói chung và ngành Tự động hoá nói riêng?
Trả lời: Điện tử công suất là chuyên ngành nghiên cứu các phương pháp và các thiết bị dùng để biến đổi và điều khiển năng lượng điện.
Khái niệm trên rất chung chung, có thể nói rõ hơn như thế này. Điện năng là nguồn năng lượng sản suất trực tiếp có ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay. Chúng ta có một nguồn điện chuẩn là lưới điện xoay chiều 220/380V – 50Hz. Vấn đề đặt ra là, các thiết bị sản xuất của chúng ta sử dụng các loại năng lượng điện khác nhau, có loại dùng điện một chiều, có loại dùng điện xoay chiều, các mức điện áp khác nhau, các tần số khác nhau, và đặc biệt là để điều khiển hoạt động của các thiết bị đó, ta cần điều khiển nguồn năng lượng điện cấp cho nó. Như vậy, biến đổi và điều khiển năng lượng điện là một nhiệm vụ hàng đầu trong tự động hoá sản xuất.
Việc biến đổi và điều khiển năng lượng điện trong công nghiệp trước đây chủ yếu sử dụng các relay (rơ-le), dựa vào việc đóng mở các relay mà có được nguồn điện năng theo ý muốn. Tuy nhiên, do yêu cầu ngày càng cao của thực tiến sản xuất, kèm theo đó là sự tiến bộ của công nghệ bán dẫn đã cho phép chế tạo các phần tử đóng cắt bán dẫn (không tiếp điểm) công suất lớn nhằm thay thế các mạch relay tiếp điểm –>> ngành Điện tử công suất.
Như vậy, theo tôi, có thể nói rằng Điện tử công suất tức là dùng các thiết bị điện tử có công suất lớn với các thuật toán điều khiển nhằm biến đổi và điều khiển năng lượng điện.
Nhìn chung thì nó là như thế này:

Câu hỏi tiếp theo đặt ra là: Các bộ biến đổi điện tử công suất có khả năng biến đồi và điều khiển năng lượng điện như thế nào? Phân loại các bộ biến đổi điện tử công suất đó?
Các bộ biến đổi điện tử công suất được phân loại (đặt tên) theo công dụng của chúng như sau:
Điện xoay chiều –>> Điện một chiều: Các bộ Chỉnh lưu (Rectifier) điều khiển (dùng Thyristor) hoặc không điều khiển (dùng Diode) tuỳ theo việc ta có cần điều khiển giá trị của dòng điện một chiều ở đầu ra hay không.
Điện một chiều –>> Điện xoay chiều: Các bộ Nghịch lưu (Inverter). Các bộ nghịch lưu có khả năng biến một dòng điện một chiều thành một dòng điện xoay chiều có giá trị điện áp và tần số thay đổi được tuỳ vào luật đóng mở các van bán dẫn.
Điện một chiều –>> Điện một chiều: Các bộ Băm xung một chiều (còn có tên là Điều áp một chiều, biến đổi điện áp một chiều – DC to DC converter, DC chopper). Các bộ biến đổi này biến dòng điện một chiều có giá trị cố định thành dòng điện một chiều có giá trị điện áp, dòng điện điều khiển được.
Điện xoay chiều –>> Điện xoay chiều: Các bộ Biến tần (Frequency Drive) trực tiếp (Cycloconverter) hoặc gián tiếp (Inverter). Các bộ biến tần có khả năng biến nguồn điện xoay chiều có giá trị dòng điện, điện áp và tần số cố định của lưới điện thành dòng điện xoay chiều có giá trị dòng, áp và tần số điều khiển được theo ý muốn.
Đó chỉ là sự phân loại mang tính chất cơ bản và rất chung chung, khi đi sâu vào từng khía cạnh ta sẽ thấy sự phong phú của các loại thiết bị biến đổi điện tử công suất.

Đọc thêm »

Mạch phát hiện chướng ngại vật khi đỗ xe, sử dụng mạch cảm biến hồng ngoại.

I. Giới thiệu

Trong khi bãi đậu xe người lái phải cẩn thận hơn vì ta không thể nhìn thấy mặt sau của chiếc xe khi đậu xe hoặc đi ngược lại, nếu có bất kỳ trở ngại và chạy qua nó có thể nhận được thiệt hại cho xe. Dự án của chúng tôi sẽ giúp người ngồi ở ghế lái xe và cung cấp cho báo động nếu có bất kỳ trở ngại hoặc một bức tường trong khi đậu xe hoặc khi đang lái ngược lại.
II. Sơ đồ khối sơ đồ mạch

Sơ đồ khối

Các bộ cảm biến hồng ngoại sẽ phát hiện các chướng ngại vật với trong 100cm, nếu có bất kỳ trở ngại nó sẽ cảm nhận và cung cấp thông tin đến máy dò giai điệu mà sẽ cho phép các bộ đếm thời gian LM555 để tạo ra một PWM cho bộ rung. Các LM555 sẽ tạo ra các xung giúp buzz còi để lái xe có thể hiểu rằng có là một trở ngại.
Các thành phần chính của mạch:

LM567: là một máy dò giai điệu mà có thể giải thích các tần số được tạo bởi các thành phần khác và cung cấp cho các đầu ra theo các ứng dụng được thiết kế bởi các kỹ sư. Ví dụ, nếu một thành phần được gắn vào đầu ra của LM567 mà có thể tạo ra một tín hiệu 40 kHz, nhưng chúng tôi hoạt động mạch sau khi các thành phần đã đạt đến 40kHz. Tại quyết định này làm cho chúng ta sẽ sử dụng máy dò giai điệu. Các máy dò giai điệu chủ yếu được sử dụng trong bộ giải mã âm cảm ứng, điều khiển siêu âm, theo dõi tần số và điều khiển, vv

LM555: là một bộ đếm thời gian mà có thể tạo ra một tín hiệu PWM trong chiều rộng và nhiệm vụ khác nhau chu kỳ. 555 giờ được sử dụng chủ yếu để kiểm soát các thiết bị ngoại vi khác như động cơ, phát hiện, điều chỉnh, vv

IR Sensor: chức năng chính của bộ cảm biến hồng ngoại là để sản xuất một chùm cho khoảng cách nhất định (khoảng cách của chùm luôn là phụ thuộc vào các cảm biến hồng ngoại, cảm biến hồng ngoại khác nhau có phạm vi khác nhau về khoảng cách dầm) nếu có bất kỳ trở ngại trong chùm nó sẽ tiến hành và đưa ra tín hiệu.

III. Sơ đồ mạch

Sơ đồ nguyên lý mạch phát hiện vật cản, và cảnh báo cho người điều khiển.

Giải thích:

Nguồn 12 được lấy từ ắc quy cấp cho IC 7805 điều chỉnh để cung cấp ra 5vnuôi cho toàn mạch. Các D6 diode để chống ngược.
7805 điện sẽ điều chỉnh điện áp DC để 5V và cung cấp cho các cảm biến hồng ngoại thông qua các bóng bán dẫn với 20 KHz điều chỉnh tần số của LM567 (TONE DETECTOR) có sẵn tại chân 5.Tại thời điểm này các pin8 của LM567 là cao mà sẽ cho phép các bộ đếm thời gian LM555 hoạt động ở chế độ multivibrator astable. Đầu ra của bộ định thời được kích hoạt mà có thể được đảm bảo bằng các đèn LED (nhấp nháy) và cũng sẽ phát ra tiếng bíp còi ở mức xác định được đưa ra bởi các điện trở R6, R7 và tụ C7.
Các điều kiện trên là khi không có chướng ngại vật trên đường đi của xe trong khi chụp ngược. Nếu có một trở ngại các chùm tia hồng ngoại sẽ tỏa trở lại với bộ cảm biến hồng ngoại và các tín hiệu điều chế 20KHz được trao cho các pin3 của LM567 qua Darlington bóng bán dẫn, vào thời điểm này các pin8 của LM567 được bật xuống thấp và cũng sẽ bị khóa để phát hiện các tín hiệu 20KHz. Bằng cách này, các LM555 được bật thấp và tắt theo này các lãnh đạo sẽ vẫn chiếu sáng và còi làm cho âm thanh liên tục để cảnh báo cho người lái xe.

Lưu ý: mạch hoàn chỉnh này sẽ được gắn vào cản lại và được đặt tại trung tâm. Tiếng chuông cửa và dẫn nên được đặt trên bảng dash cho khả năng hiển thị của ánh sáng và mục đích thính cho người lái xe.

Đọc thêm »

Đo mực nước bể sử dụng vi điều khiển 8051

I. Tổng quan
Bài viết này giải thích bạn làm thế nào để phát hiện và kiểm soát mức nước trong bể trên cao, hay bất kỳ container khác. Hệ thống này giám sát mực nước của bể và tự động chuyển về trạng thái bơm khi bể cạn. Động cơ bơm được chuyển sang OFF khi bể đầy. Dưới đây mực nước của bể được chỉ định trên màn hình LCD (Liquid Crystal Display). Sử dụng hệ thống này, chúng ta có thể tránh được những tràn của nước.
II. Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ mạch điều khiển sử dụng vi xử lý 8051

Mạch thành phần:

AT89C51 điều khiển
AT89C51 board lập trình.
16 * 2 LCD
5V relay
BC547 (NPN) bóng bán dẫn - 5
Điện trở (1K) - 4
Điện trở - 330 ohm
AC Motor
Pot - 10k
Lập trình cáp
Kết nối dây

Cấp điều khiển nước bằng cách sử dụng 8051:

Trung tâm chính của dự án này là vi điều khiển AT89C51. Các đầu dò mực nước được kết nối với P3.0, P3.1, P3.2, P3.3 và thông qua các bóng bán dẫn. Cổng P2 kết nối với các chân dữ liệu của LCD và điều khiển chân RS, RW và EN của LCD được kết nối với P1.0, P1.1, P1.2 và tương ứng.

Ban đầu khi bình rỗng, LCD sẽ hiển thị thông EMPTY và động cơ chạy tự động. Khi mực nước đạt đến mức độ QUARTER, bây giờ LCD hiển thị QUARTER và vẫn chạy động cơ. Tiếp theo là Half và 3/4 Half.

Khi bể đầy (FULL), LCD hiển thị đầy đủ và động cơ tự động dừng lại. Một lần nữa động cơ chạy khi bình rỗng.

Thuật toán cho bơm nước điều khiển vi mạch:

Đầu tiên cấu hình các chân điều khiển P3.0, P3.1, P3.2 và P3.3 là đầu vào và P3.4 là đầu ra.
Bây giờ khởi tạo màn hình LCD.
Tiếp tục kiểm tra các chân đầu vào mực nước P3.0, P3.1, P3.2, P3.3 và
Nếu tất cả các chân là thấp sau đó hiển thị hồ là trống trên màn hình LCD và làm P3.4 pin cao để chạy các động cơ tự động.
Xung cao trên P3.0 pin cho thấy mức độ QUARTER, hiển thị những điều tương tự trên LCD.
Nếu P3.1 là cao thì mức nước là HALF.
Xung cao trên P3.2 chỉ ra thứ 3/4 đầy bể.
Nếu P3.3 là cao thì bể đầy, bây giờ làm cho pin P3.4 là thấp để tắt động cơ tự động.

Video :

Cấp nước điều khiển vi mạch Ưu điểm:

Nỗ lực của con người được giảm như hệ thống điều khiển động cơ tự động dựa trên mức nước.
Hệ thống này tiêu thụ ít điện năng hơn.
Đơn giản và đáng tin cậy hơn.