LỜI NÓI ĐẦU
Máy biến áp là bộ biến đổi cảm ứng đơn giản dùng để biến đổi dòng điện
xoay chiều từ điện áp này thành dòng điện xoay chiều khác có điện áp khác. Các
dây quấn và mạch từ của nó đứng yên và quá trình biến đổi từ trường để sinh ra
sức điện động cảm ứng trong các dây quấn được thực hiện bằng dây cáp điện.
Máy biến áp được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, như máy biến áp
lò, máy biến áp hàn, máy biến áp đo lường, máy biến áp thử nghiệm… Các bộ
nguồn cấp điện dùng cho sinh hoạt, cho các thiết bị điện – điện tử hoặc dùng cho
việc đo lường và thí nghiệm hầu hết phải sử dụng đến máp biến áp.
Nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của máy biến áp dùng cho đo
lường, thí nghiệm. Chúng em đã thực hiện đề tài chế tạo bộ nguồn sử dụng trong
thực tập kỹ thuật điện và điện tử cơ bản.
Đề tài được trình bày thành ba chương:
Chương 1: Tổng quan về bộ nguồn.
Chương 2: Tính toán và thiết kế bộ nguồn.
Chương 3: Chế tạo bộ nguồn.
Do sự hiểu biết thực tế và thời gian có hạn nên quá trình thực hiện đề tài
không thể tránh những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến của các thầy, cô và các
bạn để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn cô giáo Hoàng Thị Hằng đã trực tiếp
hướng dẫn chỉ bảo chúng em để hoàn thành đồ án này!
Nhóm sinh viên.
Nguyễn Văn Huỳnh
Lê Thị Hạnh
Nguyễn Văn Minh
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ NGUỒN ĐIỆN
1.1. Các loại nguồn điện.
Mọi thiết bị có khả năng biến đổi các dạng năng lượng khác thành điện năng
gọi là nguồn điện.
* Nguồn điện từ nhà máy điện:

Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa trên nguyên lý cảm
ứng điện từ, dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều từ điện áp này
sang
* Nguồn điện hạ áp ( <1000V):
Trong sinh hoạt, các hộ tiêu thụ điện không thể trực tiếp sử dụng nguồn điện
áp cao được cung cấp từ nhà máy điện vì lý do an toàn. Do đó, cần phải hạ thấp
điện áp xuống khoảng 220V; 0,4KV để thích hợp cho các thiết bị dân dụng, thiết bị
công nghiệp. Muốn làm được điều đó, ta phải sử dụng máy biến áp.
Mặt khác, trong công tác thí nghiệm, đo lường về điện thường dùng các thiết
bị điện tử sử dụng điện áp nhỏ, công suất nhỏ. Một số thiết bị sử dụng điện áp một
chiều mà trong khi hầu hết chúng ta đều dùng nguồn điện xoay chiều 220V/380V
làm đầu hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác nhưng có tần số không thay
đổi.
Do đó, yêu cầu sử dụng nguồn điện áp thấp (dưới 100V) vào nhiều mục đích
trong sinh hoạt, trong công tác y tế, trong thí nghiệm, đo lường, … với nhiều mức
điện áp nhỏ khác nhau 50V, 40V, 36V, 24V, 15V, 12V, 9V, … rất cần thiết.
1.3. Các loại bộ nguồn:
Gồm có nguồn điện 1 pha và 3 pha
+ Nguồn điện 1 pha: là nguồn có công suất vừa và nhỏ nên được ứng dụng
rộng rãi trong sinh hoạt như mạng điện trong gia đình, một số các thiết bị điện dân
dụng: quạt, máy bơm nước……Và được sử dụng trong thí nghiệm đo lường điều
khiển
+ Nguồn điện 3 pha: là nguồn có công suất lớn nên được sử dụng trong
công nghiệp như trong các khu công nghiệp, nhà máy xí nghiêp
Chương 2
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỘ NGUỒN DÙNG TRONG
THÍ NGHIỆM – ĐO LƯỜNG
2.1. Sơ đồ khối của bộ nguồn.
220V
(AC)

độ bền cơ học cao, khó đứt, dẫn điện tốt, có tiết diện tròn hoặc chữ nhật, bên ngoài
dây dẫn có bọc cách điện.
- Dây quấn gồm nhiều vòng dây lồng vào trụ lõi thép. Giữa các vòng dây, giữa
các dây quấn có cách điện với nhau và các dây quấn cách điện với lõi thép.
+ Dây quấn nối với nguồn gọi là dây quấn sơ cấp.
+ Dây quấn nối với tải gọi là dây quấn thứ cấp.
Ngoài hai bộ phận chính trên còn có các bộ phận khác như vỏ máy, vật liệu
cách điện vv.
b) Nguyên lý làm việc của máy biến áp cảm ứng 1 pha.
-Xét sơ đồ nguyên lý của máy biến áp 1 pha 2 dây quấn như hình vẽ:
(1) Cuộn sơ cấp: w
1
vòng.
(2) Cuộn thứ cấp: w
2
vòng.
(3) Lõi thép.
(4) Phụ tải
Sơ đồ cấu nguyên lý làm việc của máy biến áp 1 pha
- Nguyên lý làm việc của máy biến áp làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện
từ:
Khi đặt một điện áp xoay chiều u
1
vào dây quấn sẽ có dòng diện i
1
trong dây
quấn 1, dòng i
1
sinh ra sức từ động F=i
1

sau khi qua bộ lọc sẽ được san bằng hơn so với chỉnh lưu bán chu kỳ. Vì vậy, chọn
chỉnh lưu hai nửa chu kỳ (chỉnh lưu cầu) dùng cho bộ nguồn trên.
2.1.4. Ổn áp.
Ổn định điện áp. Thực tế có nhiều dạng ổn áp: ổn áp kiểu tham số ( dùng
điốt Zenner); ổn áp tuyến tính sử dụng IC; ổn áp xung. Trong phạm vi bộ nguồn
này sử dụng IC để ổn áp.
2.1.5. Khối điều chỉnh.
Điều chỉnh điện áp thay đổi trong phạm vi từ 0V đến giá trị ổn áp.
2.2. Thiết kế và tính toán.
Bộ nguồn có: P

= 50W; U
1
= 220V/50Hz ; U2= (0-24)V xoay chiều và (0-
9)V một chiều.
Để lấy ra điện áp một chiều cần sử dụng Diode chỉnh lưu biến đổi điện áp
xoay chiều thành điện áp một chiều, nhưng điện áp này có giá trị thấp hơn điện áp
trước khi qua nó một lượng U
D
(V) và không bằng phẳng (Diode bán dẫn Si có
U
D
= 0,6 V; Diode bán dẫn Ge có U
D
= 0,2 V). Ta sẽ sử dụng chỉnh lưu cầu để điện
áp sau khi qua chỉnh lưu ít nhấp nhô hơn.
Đối với bộ nguồn như trên, ta cần lấy ra điện áp một chiều 9V bằng chỉnh
lưu cầu, sử dụng Diode bán dẫn Si. Theo đó, điện áp qua được chỉnh lưu cầu phải
có giá trị thấp nhất bằng: 9 + 2.0,6 = 10,2 (V)
Chọn U

lõi thép biến áp là: (2.1)
- Tiết diện của trụ lõi thép: S
i
(cm
2
)
S
i
= a.b = (1,1 ÷ 1,2). 1,188. 8,4 (cm
2
).
Chọn : a = 2,4
(cm)
b = 3,5
(cm)
i = 0,5
(mm)
X = 70 (lá thép)
- Số vòng dây quấn để tạo ra 1 volt sức điện động cảm ứng: n
v
(vòng/volt)
n
v
= (vòng/volt) B (T): mật độ từ trường. (2.2)
+ Với lá thép kỹ thuật điện có bề dày tiêu chuẩn từ 0.5mm đến 0.35mm, lá
thép thuộc loại tôn cán nóng và hàm lượng Si từ 2% đến 4% thì chúng ta chọn giá
trị B từ 1,0 T đến 1,2 T.
+ Với lá thép kỹ thuật điện có bề dày tiêu chuẩn từ 0.5mm đến 0.35mm, lá
thép thuộc loại tôn cán lạnh với hàm lượng Si khoảng 4% thì ta chọn giá trị của B
từ 1,4 T đến 1,6 T.

2
.n
v
= 1,1.24.4,5 119 (vòng)
Đối với điện áp ra 12V ở cuộn thứ cấp :
N
21
= 1,1.12.4,5 60 (vòng)
Nghĩa là lấy điện áp 12V từ cuộn thứ cấp tại vòng dây số 60.
- Tiết diện của sổ lõi thép : S
cs
= h.c (cm
2
). Để tiết kiệm vật liệu tối ưu nhất
thường chọn h=3.c Do đó : S
cs
= 4.h (cm
2
). Đối với lá thép có kich thước theo
tiêu chuẩn thì các kích thước có mối quan hệ theo tỷ lệ nhất định. Ví dụ : c = ;
h=3.c S
cs
= 6.a (cm
2
).
Với a = 2,4
(cm)
đã chọn, suy ra :
c = 1,2
(cm)

+ Cường độ dòng điện cuộn sơ cấp:
I
1
= = 0,23 (A)
+ Cường độ dòng điện cuồn thứ cấp:
I
2
= = 2,1 (A)
Suy ra:
S
d1
= 0,066 (mm
2
)
S
d2
= 0,6 (mm
2
)
Do vậy, đường kính cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là:
D
1
= 0,3 (mm)
D
2
= 0,87 (mm)
- Tổng tiết diện dây quấn cuộn sơ cấp:
S
sc
= N

- Tín hiệu qua chỉnh lưu cầu có dạng như sau :
Qua tụ lọc tín hiệu được san phẳng hơn :
- Sau khi qua bộ chỉnh lưu cầu thì tụ lọc cũng phải đảm bảo chịu được điện
áp lớn nhất là:
12 – 2.U
D
= 12 – 2.0,6 = 10,8 (V)
Do đó ta có thể chọn một tụ lọc có U
max
= 25 (V)
- Để xác định điện dung của tụ ta dựa vào độ gợn sóng sau khối chỉnh lưu:
gst
CL
L
KR
T
C
.3
=
+ C
L
: giá trị điện dung của tụ lọc, đơn vị F, µF
+ T
CL
: chu kỳ chỉnh lưu (s)
+ R
t
: điện trở tải tương đương (Ω)
+ K
gs

21
= (0 – 9)V một chiều, ta dùng IC7809 đặt sau bộ lọc đã
tính trên. IC7809 là loại IC ổn áp nguồn dương, ổn định điện áp qua nó luôn là 9V.
2.2.5. Bộ điều chỉnh.
- Bộ nguồn có 2 ngõ điện áp ra. Điện áp ra một chiều U
21
biến thiên từ 0V
đến 9V, và điện áp ra xoay chiều U
22
biến thiên từ 0V đến 24V. Cả 2 ngõ ra đều
được điều chỉnh bằng chiết áp.

Chương 3
CHẾ TẠO BỘ NGUỒN
3.1. Linh kiện và thiết bị sử dụng.
…………………………………………
3.2. Lắp ráp bộ nguồn
* Sơ đồ nguyên lý:
* Quá trình lắp ráp:
Lắp ráp và hàn gắn linh kiện vào bo mạch, sau đó bố trí vào vỏ hộp nguồn ta được
sản phẩm như hình ảnh dưới đây:
Hình ảnh bên trong hộp nguồn.
Hình ảnh mặt trước của hộp nguồn.
Chú thích:
3.3. Hướng dẫn sử dụng.
Quan sát ký hiệu trên mặt trước bộ nguồn, xác định vị trí núm điều chỉnh,
công tắc nguồn, dây cắm điện và nơi lấy điện ra.
- Thao tác sử dụng:
1, Cắm phích điện của bộ nguồn vào mạng điện lưới 220V.
2, Bật công tắc (5) khởi động bộ nguồn