TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ KHÍ LUYỆN KIM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
TỔ ĐIỆN TỬ

THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
Thiết kế hệ thống biến đổi điện áp 12vDC
thành 220vAC (500W)
I. Yêu cầu
Thiết kế hệ thống biến đổi điện áp 12vDC thành 220vAC (500W)
II. Nội dung thực hiện:
Phần A: Thuyết minh
1. Trình bày tính cấp thiết- thực tế của đề tài.
2. Lập sơ đồ khối của hệ thống. Nêu, phân tích chức năng của từng khối
và nguyên lý hoạt động của cả hệ thống (phân tích theo sơ đồ khối).
3. Thiết kế sơ đồ nguyên lý cho từng khối và cả hệ thống. Tính, tính,
chọn, thông số linh kiện cho từng khối và cả hệ thống. Thuyết minh
nguyên lý làm việc cho cả hệ thống. Thuyết minh nguyên lý làm việc
cho cả hệ thống. Khoảng nhiệt độ ổn định là 300
4. Trình bày phương pháp hiệu chỉnh hệ thống.
5. Trình bày ưu điểm, nhược điểm của đề tài.
Phần B: Thực tế
Thực hiện một thiết bị thực đáp ứng được yêu cầu của đề tài.
III. Hình thức thực hiện:
1. Đề tài áp dụng cho một nhóm sinh viên.
2. Mỗi sinh viên phải nộp một thuyết minh đề tài theo mẫu và một đĩa
CD có lưu toàn bộ các file: Thuyết minh đề tài, các file bản vẽ sơ đồ
nguyên lí, mạch in, mô phỏng…
3. Cả nhóm nộp một hệ thống thiết bị thực đáp ứng đựơc yêu cầu của đề
tài.
4. Sinh viên thực hiện:

Trang 01 LỜI MỞ ĐẦU
Trong một thời đại phát triển của công nghệ, việc nâng cao và phát triển
tối ưu các ứng dụng phục vụ cho đời sống vật chất và tinh thần là một
yêu cầu cơ bản trong mọi ngành sản xuất .Vì vậy nhu cầu tiêu thụ điện
được nâng cao dẫn đến cung không đủ cầu nên việc cắt điện để giảm tải
trở nên ngày càng trầm trọng . Dù bước sang hè nhưng tại nhiều địa
phương đã lien tục bị cắt điện khiến người dân vô cùng bức bối. Để đối
phó với tình trạng này, người ta đổ xô đi mua máy phát điện, quạt, đèn
tích điện. Chính vì vậy mà chúng em đã nghĩ ra, cùng với sự giúp đỡ
của các thầy cô giáo bộ môn đã giúp chúng em cùng nhau thiết kế một
bộ kích điện dùng trong gia đình nhỏ. Thiết bị này dùng để chuyển từ
dòng một chiều DC (acquy 12V) sang dòng xoay chiều AC. Khi điện
lưới bị ngắt, thiết bị này lấy nguồn từ acquy (50Ah – 100Ah) và chuyển
sang điện xoay chiều 220V tần số 50Hz để chạy các thiết bị trong gia
đình như : Quạt, tivi. Nồi cơm điện, máy tính,….
Do đó, chúng em chọn đề tài thiết kế hệ thống bộ biến đổi điện áp 12vDC
sang 220vAC cho đồ án môn học của mình. Dựa trên những kiến thức đã
được học trên lớp, được thực hành trên xưởng và từ những tài liệu tham
khảo của nhiều môn học như: Thiết kế mạch điện tử, các mạch điện ứng
dụng, kỹ thuật mạch điện tử…cùng với sự hướng dẫn của thầy “Hồ Quang
Hưng” và các thầy trong khoa điện- điện tử và sự nhiệt tình của các bạn
trong nhóm chúng em đã hoàn thành đồ án này.
Sản phẩm của chúng em mang tên “CKLK- DT47”. Nó được thiết kế đặc
biệt phục vụ lưu động có khối lượng nhỏ nên có thể dễ dàng di chuyển.
“CKLK – DT47” có công suất 500W đảm bảo chất lượng, và bền đẹp. Công
suất của tải MAX là 500W, tần số là 50 Hz.
Do thời gian và khả năng của chúng em còn nhiều hạn chế do đó khó tránh

Plasma 32 inch.
+ Máy tính: Mỗi máy tính để bàn tiêu tốn công suất khoảng 300W. Máy
tính xách tay khoảng 150W Nên bộ kích điện có thể sử dụng cho 1 máy
tính để bàn hoặc 02 máy tính xách tay.
+ Các thiết bị điện có công suất nhỏ hơn 500W.

Trang 03
Bộ kích điện 600W không dùng được:
+ Nồi cơm điện. Có công suất khoảng 600- 700W.
+ Điều hoà: Có công suất khoảng 1000W.
+ Tủ lạnh trên 50l.
+ Bình nóng lạnh
+ Các thiết bị điện có công suất lớn hơn 500W hoặc có công suất khởi
động quá 1000W trong thời gian quá 1s.
Phần 2 : Lập sơ đồ khối của hệ thống.Nêu,phân tích chức năng của
từng khối và nguyên lý hoạt động của cả hệ thống ( phân tích theo sơ
đồ khối ).
Nguồn
Tạo dao
động
Công
suất
Biến áp Lọc

* Khối nguồn :

Sử dụng ắc quy có thông số như sau :

- Điện áp ở 2 đầu cực : 12vDC
- Loại acquy : 50Ah -150Ah .càng cao thì thời gian sử dụng được

mạch biến mà không làm thay đổi tần số của dòng điện.

Hình dạng của máy biến áp trong thực tế
*/ Khối lọc :
Lọc điện áp đầu ra để tránh những tần số khác 50Hz gây nóng và nhanh
hỏng cho thiết bị .Mạch này còn có tác dụng chống chập mạch đầu ra cho
máy tránh gây hư hỏng cho máy và làm hỏng ắc quy.
*/ Nguyên lý hoạt động của hệ thống ( Phân tích theo sơ đồ khối ) : Nguồn
cung cấp điện áp 12vDC đi đến mạch tạo xung để tạo tín hiệu đóng mở liên
tục luân phiên với tần số 50 Hz để đưa tới 2 đầu nhỏ của cuộn sơ cấp máy
biến áp nhằm biến đổi tín hiệu 1 chiều thành tín hiệu xoay chiều hình sin
.Nguồn 12v được nối trực tiếp với 1 đầu chung của 2 cuộn sơ cấp nhỏ.Biến
áp biến đổi điện áp 12V thành 220 V nhở vào sự đóng cắt luân phiên 50 Hz
Đưa điện áp ở 2 đầu cuộn thứ cấp 220V có f = 50 Hz ra khối lọc để lọc
nhiễu và đưa ra ngoài sử dụng.

Phần 3: Thiết kế sơ đồ nguyên lý cho từng khối và cả hệ thống .Tính
chọn thông số linh kiện cho từng khối và cả hệ thống.Thuyết minh
nguyên lý làm việc cho cả hệ thống.
Hệ thống gồm 3 khối chính sau : - Khối tạo xung
- Khối công suất
- Khối lọc

Sơ đồ nguyên lý cho cả hệ thống :

*/Khối tạo xung:
Sơ đồ nguyên lý của khối tạo xung là một mạch đa hài dao động đóng cắt

Tụ phân cực: Là tụ có cực tính âm và dương và không thể dùng lẫn nhau
được và có giá trị lớn hơn so với tụ không phân cực
-Transistor: Là linh kiện điện tử được cấu tạo từ chất bán dẫn dùng để
khuếch đại tín hiệu.
- Cấu tạo: Gồm có 3 lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành 2 mối tiếp
giáp P-N. Nếu ghép theo thứ tự PNP ta có Transistor thuận, nếu
ghép theo thứ tự NPN ta có Tansistor nghịch. Về phương diện cấu
tạo thì Transistor tương đương với 2 diode có dấu ngược chiều nhau.
- Ba lớp đó được nối thành 3 cực: Lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là
B (Base), còn 2 lớp bên ngoài nối thành cực phát E(Emitter), và cực
thu C(Collector). Cưc B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp, còn
vùng bán dẫn E và C có bán dẫn cùng loại(N hay P) nhưng có nồng
độ tap chất khác nhau nên khôg hoán vị được.
- Transistor như là 1 khoá điện tử trong đó cực B là cực điều khiển.
Ký hiệu:

Q1
2N1711
Q2
2N3703
Hình dạng thực tế:

1.Máy biến áp :
áy biến áp là thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện
từ, dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần
số của nó.
M
a).Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động :
Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau quấn trên một lõi
sắt kín ( hing ben ). Lõi thường làm bằng các lá sắt hoặc thép pha silic, ghép

hiệu dụng cũng bằng tỉ số ấy:
2
1
2
1
N
N
E
E
=
Nếu bỏ qua điện trở của dây quấn thì có thể coi điện áp hiệu dụng ở hai
đầu mỗi cuộn dây bằng suất điện động hiệu dụng tương ứng trong mỗi
cuộn :
U
1
=E
1
, U
2
=E
2
Do đó :
2
1
2
1
N
N
U
U

Hay
1
2
2
1
U
U
I
I
=
Do đó, MBA làm tăng điện áp lên bao nhiêu lần thì giảm cường độ dòng
điện đi bấy nhiêu lần và ngược lại
2.Tính biến áp INVERTER cho công suất tại P
0
= 50W
- Lấy hiệu suất biến áp là n=0.7, ta có công suất ở cuộn sẽ là:
W
W
n
P
P 72
7.0
50
2
1
===
- Dòng qua cuộn sơ cấp :
A
V
P

N ==>===
Ở cuộn thứ cấp phải nhân với hệ số hao hụt ( chọn 1,1 )
)/(4,4.1,1
0
'
0
voltvòngNN ==

c).Số vòng dây quấn ở các cuộn dây
- Ở sơ cấp:
Độ biến đổi từ nguồn DC 12V, do đó biên độ xoay chiều max là 12V,
tương ứng với điện áp hiệu dụng là 8V
)(338.4.
101
vòngVNN ===
Quấn hai cuộn dây 33 vòng nối tiếp nhau có điểm chung ở giữa
- Ở thứ cấp:
)(968220.44
2.02
vòngVNN ===
Quấn hai cuộn dây 484 vòng nối tiếp nhau có điểm chung ở giữa là
110V
d).Chọn cỡ dây:
ID .72,0=
- Ở cuộn sơ cấp:
mmD 8,16.72,0 ==
Chọn dây cuộn sơ cấp là 1,8mm đến 2 mm ( chọn dây 2 ly )
- Ở cuộn thứ cấp:
A
V

*/Khối công suất sử dụng 10 transistor 2N3055 được mắc song song từng
cặp 5 con gồm 2 cặp điều khiển điện áp đối xứng.Mạch có dòng đi qua lớn
vì vậy khi thiết kế 5 con transistor 2N3055 mỗi con có dòng IC max =15A
vậy 5 con sẽ là 75A.Điện áp điều khiển được đưa tới từ mạch tạo xung điều
khiển cực B của transistor công suất.
*/Mạch lọc:có tác dụng thoát xung tần số cao gây nóng và làm hỏng thiết
bị.Mạch còn có tác dụng bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho mạch.
Phần 4: Trình bày phương pháp hiệu chỉnh hệ thống :
Trước khi hoạt động chúng ta cần cắm tải vào mạch sau đó tiến hành cấp
nguồn cho máy biến đổi

Phần 5:
Ưu nhược điểm của đề tài :
Ưu điểm
- Điện áp ra hình Since chuẩn để chạy các thiết bị không bị nóng và
không làm giảm tuổi thọ của thiết bị.
- Tự động ổn áp không phụ thuộc vào phụ tải acquy.
- Tự động ngắt khi quá tải, ngắn mạch, acquy yếu .
- Có quạt mát cho máy cho nên máy sẽ bền, hoạt động thời gian dài mà
không bị nóng.
- Hiệu suất sử dụng cao, không gây tiếng ồn.
- Không gây ô nhiễm môi trường, không làm hỏng thiết bị gia đình.
- Thiết kế gọn nhẹ, dễ dàng vận chuyển và sư dụng.
- Không gây cháy nổ, an toàn cho người sử dụng, sử dụng đơn giản, an
toàn.