Đồ án môn học ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ NGUỒN MẠ MỘT CHIỀU CÓ ĐẢO CHIỀU DÒNG
ĐIỆN .
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : PHẠM QUỐC HẢI
HỌ VÀ TÊN : NGUYỄN TRỌNG THIÊM
LỚP :TĐH2-K48
PHƯƠNG ÁN 4:
NGUỒN ĐIỆN MẠ : 20– 48 (V).
DÒNG ĐIỆN MAX : 50(A).
THỜI GIAN THUẬN : 60- 300 (s).
THỜI GIAN NGƯỢC : 6- 50 (s).
MỤC LỤC :
Lời nói đầu ……………………………………………………2
Chương 1 . Công nghệ mạ một chiều …………………………3
Chương 2 . Các phưpưng án tổng thể …………………………9
Chương 3 . Tính chọn và thiết kế mạch lực ………………….17
Chương 4 . Thiết kế và tính toán mạch điều khiển ………… 28
Chương 5 . Mô phỏng mạch điều khiển………………………47
Kết luận……………………………………………………… 51
Nguyễn Trọng Thiêm - TĐH2-K48
1
Đồ án môn học ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Lời nói đầu
Thế kỷ XX đã đánh dấu nhiều phát minh quan trọng . Một trong những phát minh
đó đã cho ra đời ngành công nghiệp điện tử , sử dụng các thiết bị bán dẫn có công suất
lớn như : Diode, Triac, Tranzitor , chịu được điện áp cao và dòng điện lớn kể cả trong
thiết bị bán dẫn cực nhỏ như : vi mạch, vi mạch đa chức năng …Ngày nay không riêng gì
ở các nước phát triển , ngay ở nước ta thiết bị bán dẫn đã xâm nhập vào các ngành công
nghiệp , các xí nghiệp nhà máy như xi măng , thủy điện , dệt , đóng tàu… . Công nghệ
mạ đang sử dụng ngày càng nhiều những thành tựu của điện tử . Đó là những minh
Mạ điện là một quá trình điện kết tủa kim loại lên bề mặt nền một lớp phủ có
những tính chất cơ,lý ,hoá đáp ứng được nhu cầu mong muốn.
2.điều kiện tạo thành lớp mạ .
Mạ điện là quá trình điện phân .Quá trình điện phân xảy ra trên hai cực như sau:
-Trên anốt xảy ra quá trình hoà tan kim loại .
M - ne
→
M
+
n
(1)
-Trên katôt cation nhận điện tử tạo thành nguyên tử kim loại mạ . M
+
n
+ ne
→
M (2)
Với cac điều kiện điện phân thích hợp thì quá trình (1) và quá trình (2) sẽ cân bằng
nhau.Do đó nồng độ ion M
+
n
trong dung dịch sẽ luôn không đổi ,điều này có ảnh hưởng
lớn đến chất lượng lớp mạ.Trong một số trường hợp người ta dùng điện cực trơ khi đó
dung dịch sẽ đóng vai trò chất nhường điện tử ,vì vậy phải liên tục bổ sung vào dung dịch
dưới dạng muối .Lúc đó phản ứng chính trên anốt chỉ là quá trình giải phóng ôxi .
Quá trình trên xảy ra trong bộ mạ điện có sơ đồ như sau:
Nguyễn Trọng Thiêm - TĐH2-K48
2
Để giữ cho nồng độ các ion kim loại không đổi thì phảI bổ sung thêm hó chất thích
hợp.
b.Điện cực catôt:
Điện cực catốt là vật cần mạ ,được nối với cực âm của nguồn điện một chiều.Trên
catôt xảy ra quá trình:
M
+
n
+ ne
→
M
Thực ra quá trình này xảy ra theo nhiều bước liên tiếp:
Cation hyđrat hoá M
+
n
.mH
2
O di chuyển từ dung dịch vào bề mặt catốt
Nguyễn Trọng Thiêm - TĐH2-K48
4
Đồ án môn học ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Catốt mất vỏ hyđrat hoá (mH
2
O) vào tiếp xúc trực tiếp với bề mặt catốt
Điện tử (e) từ catốt điền vào vàn điện tử hoá trị của cation biến nó thành phân tử
trung hoà.
Các nguyên tử kim loại hoặc sẽ tham gia vào thành mầm tinh thể mới hoặc tham
gia nuôI lớn mầm tinh thể đã sinh ra trước đó .Mầm phát triển thành.Tinh thể kết thành
lớp mạ.
phụ gia hấp phụ này sẽ làm giảm tốc độ chuyển dịch điện tử. Trong thực tế, nhiều phụ gia
có cả tác dụng của chất bóng và chất san bằng.
•
Chất thấm ướt: Trờn Catot thường cú phản ứng phụ sinh khớ Hydro. Chất này thỳc
đẩy bọt khớ mau tỏch khỏi bể mạ, làm cho quỏ trỡnh mạ nhanh hơn.
•
Tạp chất : Là nhữnh chất khụng mong muốn nhưng khú trỏnh khỏi. Chỳng cú thể
phúng điện hoặc hấp thụ trờn Catot và lẫn vào lớp mạ gõy nhiều tỏc hại như : bong, dộp,
dũn, gai…
e.Nguồn điện một chiều.
Có thể là các nguồn khác nhau như:pin,ăc quy,máy phátđiện một chiều,có thể
dùng nguồn điện hoá học…để cung cấp dòng điện một chiều cho bể mạ,bể điện phân…
Các nguồn điện trên có công suất nhỏ,khó tạo ra ,lại không kinh tế .Do đó chỉnh lưu được
sử dụng rộng rãi trong các xưởng mạ bởi vì nó đạt công suất lớn,dễ sản suất…
3.Các giai đoạn của quy trình công nghệ mạ.
Nguyễn Trọng Thiêm - TĐH2-K48
5