CHƯƠNG 14: BỘ THÚC CÔNG SUẤT
I. GIỚI THIỆU BỘ THÚC CÔNG SUẤT:
Để bảng đèn hiển thò 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 Transistor hoạt động ở lớp D (chế độ Switching, tắt-
bão hòa, đóng -cắt).
Ngoài ra, ta cũng có thể dùng các IC chuyên dùng để thúc
công suất như:7416, 7417… (thuộc họ TTL) hoặc 4049, 4050…(
họ CMOS). Các IC này ngày nay đã được chế tạo với dòng ngõ
ra có thể lên đến hàng chục mA (có thể lên đến 50 mA), bảo
đảm kéo nổi hầu hết các tải trong các mạch điện tử số.
Tuy nhiên, nếu dùng các IC để thúc công suất thì ta sẽ có
dòng ngõ ra cố đònh, khi muốn dùng tải có công suất lớn hơn thì
ta khó sửa đổi lại mạch thúc công suất được. Và một điều nữa là
theo tính toán, dòng điện ở một cột LED có thể lên đến gần
100mA, giá trò này cao hơn nhiều so với dòng ngõ ra cực đại của
các IC thúc nên ở mạch điện thuộc đồ án này thì không thể
dùng các IC để thúc trực tiếp tải được.
Còn nhiều cách khác nữa để thúc tải như dùng SCR, triac,
op-to, Solid State Relay… Các cách này thường được dùng cho
các tải có công suất lớn như các bảng đèn ở quảng trường.
Do tải ở đây là bảng đèn có công suất không lớn lắm nên
ta chỉ cần dùng các Transistor công suất trung bình là đủ để thúc
sáng nó.
Bảng đèn cần được thúc bởi hai bộ thúc hàng và cột khác
nhau mới sáng được nên ở đây cũng đưa ra hai bộ thúc hàng và
thúc cột dùng Transistor.
1. Bộ thúc công suất hàng dùng Transistor:
Dữ liệu từ ngõ ra EPROM muốn hiển thò được thì phải ở
mức logic [1] (do đề tài này quy đònh), sau khi qua cổng đệm
C
Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch: khi tín hiệu cho
phép gởi đến (ở mức logic[0]), qua IC 7404 sẽ trở thành mức
logic[1], phân cực thuận BE của Transistor làm Transistor này
dẫn. Lúc này, tương tự trường hợp trên, áp rơi trên CE giảm làm
BC cũng được phân cực thuận nên Transistor sẽ chuyển đến
trạng thái dẫn bão hòa, cung cấp dòng cho LED. Khi tín hiệu
cho phép ở mức logic[1], BE sẽ không được phân cực thuận nữa
làm Transistor tắt, ngưng cấp dòng cho LED.
Trong đồ án, mạch thúc công suất ngang và dọc được kết
nối lại với nhau như sau:
Giải thích nguyên lý hoạt động: theo hình trên, LED chỉ
được phép sáng khi cà hai Transistor cùng dẫn. Để thỏa mãn
yêu cầu này thì dữ liệu từ EPROM gởi ra phải ở mức logic[1],
đồng thời tín hiệu từ bộ quét cột cũng phải ở mức logic[0]. Lúc
npn
7404
R
B
VCC
npn
7404
pnp
7404
R
B
R
B
R
C
*I
B
I
cbh
I
BH
= I
BC
= = 13,3 mA
VCC
T2
7404
T1
7404
R
BH
R
BC
R
E
0V
4V
bh
I
cbh
25
333
3%
10mA
Vậy chọn giá trò R
E
= 6,8
Ta có I
BH
(dòng điện qua R
BH
) = =
=
15,28 mA R
BH
≤ = 0,12 K
chọn R
BH
= 120
đối với Transistor T
2
: I
BC
(dòng điện qua R
BC
) = =
15,28 mA
R
BC
≤ 0,288 K
chọn R
BC
BH
1,8
15,28 mA
1,8V
R
BC
5V
–
0,6V
R
BC
4,4 V
T2
7404
R
BC
7 LED
333mA
2,6V
Khi 7 LED cùng sáng thì dòng điện tức thời qua T
2
là: 7 * 382
mA = 2,674 A
Tương tự như trên ta có I
BC
= = =
107 mA
R
BC
≤ = 0,041 K chọn R