Công nghệ 12 Bài 9: Thiết kế mạch điện tử đơn giản

• Thiết kế mạch điện tử cần tuân thủ nguyên tắc:
• Bám sát, đáp ứng yêu cầu thiết kế.
• Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy.
• Thuận tiện khi lắp đặt, vận hành và sửa chữa.
• Hoạt đông chính xác.
• Linh kiện có sẵn trên thị trường

Thiết kế một mạch điện tử ta cần thực hiện theo 2 bước:

- Thiết kế mạch nguyên lí

• Tìm hiểu yêu cầu của mạch thiết kế.
• Đưa ra một số phương án để thực hiện.
• Chọn phương án hợp lý nhất.
• Tính toán chọn các linh kiện hợp lý.

- Thiết kế mạch lắp ráp.

• Mạch lắp ráp thiết kế phải tuân thủ nguyên tắc:
• Bố trí các linh kiện trên bảng mạch một cách khoa học và hợp lí.
• Vẽ các đường dây dẫn điện nối các linh kiện theo đúng sơ đồ nguyên lí.
• Dây dẫn không bị chồng chéo và là ngắn nhất.

Hiện nay người ta có thể thiết kế các mạch điện tử bằng các phần mềm thiết kế nhanh và khoa học ví dụ các phần mềm ProTel, Workbench.

- Yêu cầu thiết kế: điện áp vào 220V, 50Hz; điện áp ra một chiều 12V, dòng điện tải 1A

a. Lựa chọn sơ đồ thiết kế

Khi thiết kế mạch nguồn điện một chiều, việc chọn sơ đồ chỉnh lưu là quan trọng nhất. Có ba sơ đồ chỉnh lưu như giới thiệu, người ta thường chọn sơ đồ chỉnh lưu cầu vì chất lượng tốt và dễ thực hiện.

b. Sơ đồ bộ nguồn

Sơ đồ bộ nguồn có dạng như hình 9.1

c. Tính toán và chọn các linh kiện trong mạch

- Biến áp

+ Công suất biến áp:

• P = kBA. Utải . Itải = 1,3.12.1=15,6 W
• kBA- là hệ số công suất biến áp, chọn kBA = 1,3.
• Điện áp vào: U1 = 220V, tần số 50Hz.
• Điện áp ra:

+ Điot

• Dòng điện diot

• Chọn hệ số dòng điện kI = 10.

+ Điện áp ngược: Chọn hệ số kU = 1,8

+ Từ các thông số trên, tra Sổ tay linh kiện điện tử để chọn diot: 1N1089 có UN = 100V, Idm = 5 A,

- Tụ điện:

• Chọn tụ có điện dung càng lớn càng tốt nhưng phải chịu được mức điện áp:
• Tra bảng thông số các linh kiện điện tử ta chọn tụ có thông số: C = 1000 μF:Uđm =25V

Bài 1:Tại sao phải bố trí các linh kiện trên bảng mạch một cách khoa học và hợp lí?

Hướng dẫn giải:

Có một số linh kiện thể hiện các chức năng hoạt động của nó ra bên ngoài nếu xắp xếp không tốt sẽ làm cho người sử dụng khó điều khiển hoặc không có thẩm mỹ. 

Bài 2: Có bao nhiêu cách chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều?

A. Một cách.                                 

B. Hai cách.

C. Ba cách.                                    

D. Bốn cách.

Hướng dẫn giải:

• Chọn đáp án C
• Có 3 cách chỉnh lưu thường dùng là : Chỉnh lưu một nửa chu kỳ, chỉnh lưu cả chu kỳ, chỉnh lưu cầu một pha

Câu 1: Nêu tính toán, lựa chọn linh kiện hợp lí. Nếu tính toán, lựa chọn linh kiện không hợp lí thì có ảnh hưởng gì đến mạch  điện tử sau này?

Câu 2: Khi thiết kế mạch điện tử cần thực hiện theo các bước nào?

Câu 3: Hãy thiết kế bộ nguồn một chiều chỉnh lưu cần với điện áp tải 4,5V, dòng điện 0,2A, sụt áp trên mỗi điôt bằng 0,8V, U1 = 220V.

Câu 1: Yếu tố nào sau đây thuộc nguyên tắc thiết kế mạch điện tử:

A. Bám sát và đáp ứng yêu cầu thiết kế.

B. Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy.

C. Thuận tiện khi lắp đặt, vận hành, sửa chữa.

D. Cả 3 đáp án trên.

Câu 2: Yếu tố nào sau đây không thuộc nguyên tắc thiết kế mạch điện tử:

A. Hoạt động ổn định và chính xác.

B. Linh kiện có sẵn trên thị trường.

C. Mạch thiết kế phức tạp.

D. Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây đúng: Các bước của thiết kế gồm:

A. Thiết kế mạch nguyên lí

B. Thiết kế mạch lắp ráp

C. Cả 2 đáp án đều đúng

D. Cả 2 đáp án đều sai

Câu 4: Mạch lắp ráp phải đảm bảo nguyên tắc:

A. Linh kiện bố trí khoa học và hợp lí.

B. Vẽ đường dây dẫn điện để nối các linh kiện theo sơ đồ nguyên lí.

C. Dây dẫn không chồng chéo và ngắn nhất.

D. Cả 3 đáp án trên.

Câu 5: Trong thiết kế mạch nguồn một chiều, người ta thường chọn mạch chỉnh lưu:

A. Mạch chỉnh lưu dùng 1 điôt.

B. Mạch chỉnh lưu dùng 2 điôt.

C. Mạch chỉnh lưu cầu.

D. Mạch chỉnh lưu bất kì.

- Như tên tiêu đề của bài Thiết kế mạch điện tử đơn giản, sau khi học xong bài này các em cần nắm vững các nội dung trọng tâm sau:

• Nguyên tắc chung và các bước cần thiết tiến hành thiết kế mạch điện tử.
• Biết sử dụng đúng các linh kiện để lắp đặt mạch điện đơn giản và thiết kế được một mạch điện tử đơn giản.