Phần mở đầu
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay, nhờ ứng dụng những thành tựu của kĩ thuật
điện tử mà các thiết bị gia dụng từng bước được hoàn thiện
và hiện đại hơn. Các thiết bị không
ngừngứng dụng những công nghệ mới ngày càng hiện đại đá
pứng nhu cầungày càng cao của con
người như hệ thống điện chiếu sáng sử dụng một sốnguồn
sáng mới, công nghệ tạo ụzôn, máy lọc nứơc, lò vi súng
và nhiều thiếtbị khác.
Những thiết bị này rất đa dạng và phong
phú , để giúp người sử dụng được thuận lợi
trong việc sử dụng khai thác tốt các dụng cụ
này cũng nhưbổ sung những hiểu
biết về một số thiết bị mới ngoài những
thiết bị chúngem đã tỡm hiểu trong
học phần thiết bịđiện dõn
dụng với sự giúp đỡ củathầy Hoàng Kim
Hảiem đã lựa chọn đề tài khoá luận cho
mình là : “ Tìm hiểu một số thiết bị điện dân
dụng mớivà tính toán thiết kế một máy hàn
điện công nghiệp và dân dụng”


6. Cấu trúc của đề tài Phần 1 : Một số thiết bịđiện dõn dụng
Phần 2 : Thiết kế mô hình máy hàn Các thiết bịđiện sử dụng trong đời sống hàng ngày rấtđa dạng, phong
phú vàngày càng hiệnđại, ở phần này giới thiệu một số thiết bịđiện dõn dụng như
: ổnáp, quạt, đèn chiếu sáng, máy lọc nước, máy hútẩm và một số thiết bị khác.
1. Ổn áp
Việc sử dụng máy tăng giảmđiện để chạy các thiết bịđiện, điện tử có nhiều

Giả sử :
- U
1
tăng động cơ sẽ quay thuận chiều kim
đồng hồđe tăng sốvòngW
1
.
- U
1
giảm thì động cơ quay ngược chiều kim
đồng hồ giảm số vòngphía điện vào (AX)
- Động cơ sẽđứng lại khi U
2
đạtđúngđịnh mức.
- Phầnđiện tử sẽđiều chỉnh động cơ servo
hoạt độngđể U
2
luôn ổnđịnhở 220V
nhờ các mạch ‘trigơ’ dùng IC hoặc transitor.
1. 1. 2. Nguyên lí làm việc
1.1.2.1. Nguyên
lí làm việc củaổnáp dùngtransitor

5
Hình1 - 2 : Sơ đồ nguyên líổnáp cơđiện
tử dùng transitor
Trên hình vẽ là mạchổn áp tự động có 12 transitor trong đó : các transitor Q

R
21
10 Ω
+ Giả sử : điệnáp nguồn tăng, thì dòngđưa vào Q
5
tăng (U
B
)
nó sẽ dẫn mạchnên điệnáp trên cực E tăng(U
E
) và U
C
giảm : Q
1
tắt, Q
2
dẫn làm cho
U
B
và Q
7
tụtxuống mức thấp nhất nên nó ngưng dẫn. Ápở cực E của Q
6
tăng cao,
nó sẽ tắt vàU
C
cũng cao nờn : Q
3
dẫn và Q
4

2
tắt và Q
7
dẫn.Áp cực E của Q
6
giảm, nó sẽdẫn mạnh nên U
c
ở Q
6
giảm :
Q
3
tắt và Q
4
dẫn nên U
B
ở Q
8
tụt xuống thấp làm nó ngừng dẫn. Q
10
và Q
11
sẽ mở.
Động cơđược cấpđiện1chiều 12V qua Q
10
và Q
11
(B → A) đãđảo chiều nên sẽ quay
ngược chiều kim đồng hồ, kéo con trượtở biếnáp tự ngẫu cho
giảm số vòng cuộnW

7

Hình1.3. Sơ đồ nguyên líổnáp cơđiện tử lioa
Các loạiổnáp điện tử ngày nay đều có mạchđiện tử dùng IC thay cho linh kiệnrời
Trênđõy là mạchđiệnổnáp cơđiện tử của hóng Lioa NL - 1000NM có đến 3IC.
Trong đó IC
1
ký hiệu HA17324 là ICđiều khiển; IC
2
là cầu cõn bằng
để chạy độngcơĐC dùng ký hiệu IC BA6209, Q
1
là IC ổnáp DC 12V ; hai transitor
T
1
và T
2
kýhiệu 2SC945 định giới hạn trên (250V) và giới hạn dưới (150V) cho
phạm vi điềuchỉnh thay cho 2công tắc hành trình cơ khí K
1
, K
2
.
Nguyên lí làm việc : Tương tự như nguyên
lí làm việc của mạchđiện tử dùngtransitor.
1.2.Ổn áp sắt từ
8

(có tớnhđiện dung) ở L
2
sẽ bù lại phầnsụtáp này. Chớnh vì vậy điệnáp ra U
2
luôn
giữđượcổnđịnh.
- Nhận xét : Ổnáp cộng hưởng sắt từ phải làm việcở chế độ bóo hoà từ nên
rấtnóng, tổn hao điện nhiều, độổnđịnh không bằngổnáp điện tử nhưng tác động
9
nhanh, nhạy hơn ổnáp cơđiện tử, độ bền cao, công
suất phù hợp với dụng cụđiệngia đỡnh nên vẫnđượcưa chuộng.
1.3.Ổn áp xoay chiều điện tử.
Ở những nơi màđiện nguồn khôngổnđịnh, dao động từ U
V
= 190V đến 250V
cóthể tự lắp lấyổnáp để có U
ra
= 220V dùng cốđịnh cho một thiết bị
Dựa vào phương pháp điều khiển khống chế xung- pha bằng một mạch tạodao
động dùng các transitor và biếnáp xung B
2
tạo xung
đồng bộ với tấn số củanguồnđiện mạng(50-60Hz). Thysistor đóng vai
trò là phần tửđiều chỉnhđiệnáp qua biếnáp B
1
.
Như hình vẽ sau:

, V
D1
, V
D2
).
Việc so sánh tớn hiệu hồi tiếp vớiđiện áp chuẩnđược thực hiện trên
cực gópcủa T
2
; T
2
thông nhiều hay ít là do mức tớn hiệu hồi tiếp quyết định.
Nhờđó tụ C
3
sẽđược nạp đếnđiệnáp làm việc của mạch ngưỡng T
3
,
T
4
trướchoặc sau thờiđiểm ban đầu của mỗi chu kì. Cácđiện trở R
6
, R
8
,
R
9
để hạn dòng; R
7
làm giảm cácảnh hưởng của dũng
ngược cực phát T
2

hơn điệnápchuẩn; T
2
đóng, tụ C
3
không kịpnạp tới mức ngưỡng nên T
3
, T
4
khoá ,
bộ tạo xung lỳc này không làm việc, các thyristor không dẫn và dòng tải sẽđi qua
các biển trởR
13
- R
14
gõy nên các sụtáp nên điệnáp ra trên tải
chỉ tăng ở mức 220±5V
- Khi điện áp mạng giảm dưới mức quy định thì bộ tạo xung sẽ làm việc,
cácthyristor sẽ thụng(thông hoàn toàn khi điệnáp này giảm xuống gần 200V). Lỳc
11
này dòng tải sẽđi qua R
15
và các thyristor. Sụtáp trên R
15
không đáng kể nệđiệnápra
vẫnở mức cho phép. Điện trở R
15
có tác dụng làm giảm biên độdòngđiện so sựthay


tử ngoại phát ra từ hồ quang thuỷ ngõn. Một sốđèn thuỷ ngõn
có chế độ tự ngắt đểtắt đốn khi bầu thuỷ bên ngoài bị vỡ, tránh bứcxạ tử ngoại
thoát ra ngoài.

Tuổi thọ củađèn thuỷ ngõn cao nhưng sự duy trì quang thông kém,
thườngđượcsử dụng rộng róiở các loạiđèn giao thông, công xưởng…
Tuy nhiên đèn hơi thuỷ ngõn có chỉ số thể hiện màu thấp , hiệu quả năng
lượngthấp nên đèn thuỷ ngõn cao áp có xu hướng bị loại bỏ.
3. 2. 2.Đèn Halogen kim loại
Khi cho thêm vào môi trường muối iot của các kim loại nhu indi,thali,
natri. Vì iốt thuộc nhúm halogen nên nhữngđèn có môi
trường này gọi làđènhalogen kim loại.

PLC- Đèn Metal halide và phổ màu
22

Sơ đồ máy phát laser hồng ngọc
Laserđượcứng dụng nhiều trong lĩnh vực khoa
học công nghệ hiệnđại. Trong
kĩ thuật chiếu sáng laserđược sử dụng trong
chiếu sáng trang trí vàchiếu sáng lễ hội và quảng cáo.
4. Máy lọc nước
Nước là nguồn sống không thể thiếu đối với con
người nhưng hiện nay do môi trườngô nhiễm nghiêm
trọng nên tình trạng nứơc sạch đang
là vấnđề cần giải quyết. Với sự phát triển của khoa

cả R
2
để máysấy giảm nhiệt xuống mức trung bình,
quạt vẫn chạy mức gió nhiều nhất.
Nấc số 3, điện phảiđi qua điôt D → R
2
→ R
1
nên
máy sẽ làm việcở chế độthõp nhất.
Muốn tắt nhiệtđi,
cũn quạt vẫn chạy để thổi gió mát thì bật công tắc T, điệnvẫn vào cầu chỉnh lưu
để chạy quạt, cũn mạchđiện vào các dõy nhiệtđược cắt ra khỏi nguồn.
Dướiđây là sơ đồđiện máy sấy tóc Model 3838, 1000W, 220V/ 240V (Nhật)
có 5 nấc dùng phớmấn kiểu trượt cũng làm việc theo nguyên tắc trên:
34

+ Bộ tăng nhiệt vi sóng là nơi đặtthực phẩm ( hốc tạo dao
động) được làm bằngmột tấm kim loại bề mặt phủ một lớp không khí nhiễm từ,
bên cạnh có nhứng lỗnhỏ để thoát hơi ẩm. Có loại quay ,
chuyển độngđược thì thực phẩm đượcchớnđềuhơn.
+Máy phát sóng cao tần có cống suất lớn nó hoạt động như mộtđènđiện tử
- Nếu nấu theo cách thông thường thì bên
ngoài thực phẩm nóng trước,phớa trong thực phẩm

hàn tự động và hàn bán tự động
39
+ Quá trìnhđiều chỉnh khá phức tạp.
Đối với những máy có công suấtlớnđôi khi phải
sử dụng những động cơ riêng để khởi động
vàđiều chỉnh.
+ Gõy tiếngồn lớn khi làm việc, không an toàn khi
vận hành.
+ Kớch thước cồng kềnh, cần bảo dưỡng luôn luôn
dẫn đến chi phí võn hành cao trong khi
hiệu suất lại không cao.
Ngày nay do ứng dụng tiến bộ KHKT điện tử dẫn
đến sự phát triển củacông nghiệp và khả năng tự động
hoá trong
sản xuất mà các máyhànítđược sử dụng và dần dần
bị thế trong các nhà máy, xí nghiệp thay
vàođó là các loại máy hàn sử dụng các bộ biến
đổi chỉnh lưu.
2.2.2. Nguồn hàn một chiều dùng bộ chỉnh lưu
Cấu tạo gồm 2 bộ phận chớnh : Máy biến áp
hàn và bộ chỉnh lưu.
+ Máy biếnáp hàn :
Là loại máy biến áp đặc biệt chuyên
dụng tạo rađiệnáp nhỏ và dòngđiện lớn. Công suất lớn.
+ Bộ chỉnh lưu : có thể sử dụng các sơ đồ chỉnh lưu
một pha hoặc ba pha; đối xứng hoặc không đối xứng.
Ta thường dùng các sơ đồ chỉnh lưu sau :

đồng thời nó cũng xác định phạm vi điềuchỉnh của góc .
Điệnáp tựa có dạng tam giác hoặc răng cưa,
thường dùnglàđiệnáp răng cưa.
 Khõu so sánh : Nhiệm vụ của khõu này là tiến hành so
sánhđiệnáp tựavàđiệnápđiều khiển. Thông
thường thờiđiểm cõn
bằng giữa hai điệnáp nàychớnh là thờiđiểm phát xung
mở van, tức là thời điểm xácđịnh góc .
 Khõu dạng xung : khõu này có nhiệm vụ tạo ra
xung điều khiển
có hìnhdạng phù hợp để mở chắc chắn mạch van
chỉnh lưu. Xung điều khiển có 4 dạng chớh là xung đơn,
xung kép, xung rộng, xung chựm.
61
o Số vòng cuộn dõy thứ cấp :
W
2
= = = 42 vòng
o Tiết diện dõy cuốn sơ cấp :
S
1
= = = 0, 016 mm
2
ta chọn j
1
= 6
A/ mm

ebo
= 4 V
+ Dòng cựcđại T chịu : I
cmax
= 500 A
+ Công suất tiêu tánở C : P
C
= 1, 7 W
+ t
o
max
lớp tiếp giáp : t
tg
= 175
o
C
+ Hệ số khuếch đại : = 40
+ Dòng làm việc colector : I
c
= I
1
= 0, 1A =
100 mA
+ Dòng làm việc Bazo : I
B
= I
c
/ = 2, 5 mA
o Với loại transitorđã chọn có công
suất khá nhỏ : = 3 V;

cc
=
12 V
o Nhiệt độ làm việc : - 40ữ80
o
C
o Điệnáp mức logic1 : 2ữ4, 5 V
o Dòngđiện : I < 1A
o Công suõt tiêu thụ P= 2, 5 nW/ cổng
o Sơ đồ chõn :

5.4) Chọn C
2
và R
4
74
- Điện trở R
4
dùng để hạn chế dòngđiệnđưa
vào Bazơ của T
4
- R
4
được chọn phải thoả món điều kiện
R
4
> = = 1, 8 KΩ

= 5 V
o Chọn R = R
1
= R
2
; C
5
= 0, 1 ; C
4
= 0, 01
o Lỳcđó :
R = = 24, 05 kΩ
→ chọn R
1
= R
2
= 25 kΩ
5.6) Tớnh chọn tầng so sánh
- KĐTT A1 chọn loại TL 084
- Chọn R
p
= R
N
= = = 12 kΩ
75
Trong đó : nếu nguồn V
cc

2
là transitor loại A564 có các thống số :
o U
cbo
= 25V
o U
ebo
= 7 V
o I
Cmax
= 100 mA
o t
o
tiếpgiáp
= 150
o
C
o = 250
→ = 100/ 250 = 0, 4 mA
o Chọn T
1
là loại C828
o Điện trở R
2
hạn chế dòng vào T
2
, được chọn sao
cho
R
2

= 25 kΩ
5.8) Chọn khõu tạođiệnápđiều khiển
- Chọn R
a
= R
f
để = -
- Khi hở mạch I = 0 → = 0 → = . Như vậy,
làđiệnáp điềukhiển khi hở mạch có U
ho
= 60 V và thờiđiểm phát xung là =
Tại thờiđiểm phát xung có = =
o Dựa vào phương trình trên ta tỡmbiên độ :
Ta có : = . = . I
c
. t = . t = . = 1200t
Tại = / 3 → U
tựa
= 4 V
Chọn R
a
= R
f
= 10kΩ
5. 9 Chọn khõu phản hồi
Ta có : U
ph
= I. R
s