Bài giảng Công nghệ Lớp 12 - Bài 9: Thiết kế mạch điện tử đơn giản - Võ Văn Lợi

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ Lớp 12 - Bài 9: Thiết kế mạch điện tử đơn giản - Võ Văn Lợi

1. CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ GIÁO VỀ DỰ GIỜ MÔN CÔNG NGHỆ 12 GIÁO VIÊN: VÕ VĂN LỢI TỔ: LÝ.TD- CNCN TRƯỜNG THPT TRẦN QUANG DIỆU
2. Trò chơi Ai nhanh - Ai đúng
3. C1: Quan sát các hình 1,2,3 và nêu tên gọi của chúng? H1 H2 H3 Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ Mạch chỉnh lưu 2 Điot Mạch chỉnh lưu 4 Điot 10 điểm
4. C2: Điền từ vào ô trống với những từ đã cho sẵn. A. Mạch chỉnh lưu dùng được dùng phổ biến nhất. 1 điốt 10 B.Mạch chỉnh lưu dùng 2 điốt điểm khi bị phân cực ngược chịu 4 điốt điện áp là 2(U2a+U2b). C.Mạch chỉnh lưu dùng đơn giản, nhưng lại kém hiệu quả nên ít dùng nhất
5. TIẾT 8 - BÀI 9: NỘI DUNG BÀI HỌC I. NGUYÊN TẮC CHUNG II. CÁC BƯỚC THIẾT KẾ III. THIẾT KẾ MẠCH NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU
6. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 (thời gian 5p) Dựa vào thông tin SGK hãy điền các cụm từ cho sẵn vào chỗ trống sao cho thích hợp và trả lời nội dung các câu hỏi đã có sẵn: Thiết kế mạch nguyên lý; nguyên tắc chung; các bước thiết kế; thiết kế mạch lắp ráp; lựa chọn sơ đồ thiết kế - Bám sát và đáp ứng yêu cầu thiết kế.(?Tại sao ) Tìm hiểu yêu cầu của mạch thiết kế. TL: + Đưa ra một số phương án để thực hiện. +Chọn phương án hợp lí nhất.(Có tác dụng gì?) Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy. (Có lợi ích TL: gì?) +Tính toán, lựa chọn linh kiện cho hợp lí.(Nếu TL: tính toán chọn linh kiện chưa hợp lí có ảnh Thuận tiện khi lắp đặt, vận hành và sửa hưởng gì?) chữa TL: Hoạt động ổn định và chính xác. Linh kiện có sẵn trên thị trường.(Nếu chế + Bố trí các linh kiện khoa học và hợp lí. tạo những linh kiện không có sẵn trên thị +Vẽ đường dây dẫn điện để nối với nhau theo trường để dùng cho mạch có được sơ đồ nguyên lí. không?) +Dây dẫn không chồng chéo và ngắn nhất. TL: (Cách bố trí dây dẫn có ảnh hưởng như thế nào tới mạch điện tử?) TL:
7. ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 (mỗi ý đúng được 1,0 điểm) Dựa vào thông tin SGK hãy điền các cụm từ cho sẵn vào chỗ trống sao cho thích hợp và trả lời nội dung các câu hỏi đã có sẵn: Thiết kế mạch nguyên lý; nguyên tắc chung; các bước thiết kế; thiết kế mạch lắp ráp; lựa chọn sơ đồ thiết kế Nguyên tắc chung Các bước thiết kế - Bám sát và đáp ứng yêu cầu thiết kế.(?Tại Thiết kế mạch nguyên lý sao ) Tìm hiểu yêu cầu của mạch thiết kế. TL: Vì có thể khi cần mạch này lại chế tạo ra + Đưa ra một số phương án để thực hiện. mạch khác không sử dụng được, hoặc chế + Chọn phương án hợp lí nhất (Có tác dụng gì?) tạo mạch không hoạt động được. TL: Làm mạch điện tử đơn giản, có chất lượng cao và dễ thực -Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy. (Có lợi ích hiện. gì?) + Tính toán, lựa chọn linh kiện cho hợp lí.(Nếu tính toán chọn linh kiện chưa hợp lí có ảnh hưởng gì? TL: Ít tốn kém linh kiện mà mạch vẫn hoạt động tốt. TL: Làm mạch điện tử hoạt động không đảm bảo yêu cầu, có thể làm hư hỏng các linh kiện khác. Thuận tiện khi lắp đặt, vận hành và sửa Thiết kế mạch lắp ráp chữa - Hoạt động ổn định và chính xác. Bố trí các linh kiện khoa học và hợp lí. Linh kiện có sẵn trên thị trường.(Nếu chế + Vẽ đường dây dẫn điện để nối với nhau theo sơ đồ nguyên tạo những linh kiện không có sẵn trên thị lí. trường để dùng cho mạch có được + Dây dẫn không chồng chéo và ngắn nhất. (Cách bố trí dây không?) dẫn có ảnh hưởng như thế nào tới mạch điện tử?) TL: không được TL: Nếu dây dẫn chồng chéo thì sẽ làm mất thẩm mĩ, có thể gây ngắn mạch → cháy dây→ hư linh kiện. Đảm bảo tiết kiệm và đi dây gọn, đẹp.
8. CÁC BƯỚC THIẾT KẾ Thiết kế mạch nguyên lí Thiết kế mạch lắp ráp VCC 12V R7 X1 R1 R2 680 R4 1.0k 100K _LIN 50% 100k C1 12V_10W Key = A C2 100uF Q1 Q2 100uF R3 BJT_NPN_VIRTUAL 1.0k Q3 BJT_NPN_VIRTUAL BJT_NPN_VIRTUAL R6 1k R5 100k
9. Ngày nay để thiết kế mạch điện tử nhanh, chính xác, có thể mô phỏng được hoạt động người ta làm như thế nào? Ngày nay người ta thiết kế mạch điện tử bằng các phần mềm thiết kế chuyên ngành như Orcad, Multisim, đỡ mất thời gian và công sức mà hiệu quả lại cao.
10. ❖ Yêu cầu của mạch thiết kế: U1 = 220V f = 50Hz Ut = 4,5V It = 0,2A Sụt áp trên một điot 0,8V
11. 1. Lựa chọn sơ đồ thiết kế. Theo em mạch nguồn một chiều có mấy sơ đồ thiết kế?
12. 1. Lựa chọn sơ đồ thiết kế. Chọn phương án thiết kế nào là Có 3 sơ đồ thiết kế: hợp lí nhất? Vì sao? H1. Mạch chỉnh lưu nửa H2. Mạch chỉnh lưu 2 Điot H3. Mạch chỉnh lưu 4 Điot chu kỳ (Hình tia) (Hình cầu) Chỉnh lưu dùng 2 điôt Mạch chỉnh lưu 4 chất lượng điện áp ra tốt Mạch chỉnh lưu nửa điot có độ gợn sóng nhưng biến áp nguồn khó chu kì chất lượng nhỏ, dễ lọc, dễ thực chế tạo và điôt chịu điện điện áp ra xấu. hiện. áp ngược cao.
13. 1. Lựa chọn sơ đồ thiết kế. Mạch chỉnh lưu cầu 4 điot có độ gợn sóng nhỏ, dễ lọc, dễ thực hiện. Mạch chỉnh lưu 4 Điot (Hình cầu)
14. 1. Lựa chọn sơ đồ thiết kế. 2. Sơ đồ bộ nguồn BA nguồn Chỉnh lưu 4Đ Mạch lọc + Đ1 Đ4 U1 U2 C Utải Rtải Đ3 Đ2 - Hình 9 -1 Sơ đồ nguồn một chiều
15. ❖ Yêu cầu của mạch thiết kế: U1 = 220V f = 50Hz Ut = 4,5V It = 0,2A Sụt áp trên một điot 0,8V 1. Lựa chọn sơ đồ thiết kế: Chỉnh lưu cầu (dùng 4Đ) 2. Sơ đồ bộ nguồn: BA nguồn Chỉnh lưu 4Đ Mạch lọc + Đ1 Đ4 U1 U2 C Utải Rtải Đ3 Đ2 - 3. Tính toán và chọn các linh kiện trong mạch
16. Hình ảnh minh hoạ về thiết kế và lắp ráp mạch điện tử Sơ đồ thiết kế
17. Hình ảnh minh hoạ về thiết kế và lắp ráp mạch điện tử Sơ đồ thiết kế
18. Hình ảnh minh hoạ về thiết kế và lắp ráp mạch điện tử Sơ đồ thiết kế
19. Hình ảnh minh hoạ về thiết kế và lắp ráp mạch điện tử Sơ đồ lắp ráp
20. CỦNG CỐ Câu 1: Có bao nhiêu cách chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều ? A. 2 cách B. 3 cách C. 1 cách D. Rất nhiều Câu 2: Thiết kế nguồn điện một chiều cần chọn mạch nào là hợp lí nhất? A. Mạch chỉnh lưu nửa chu kì. C. Mạch chỉnh lưu cầu. B. Mạch chỉnh lưu dùng 2 điôt. D. Tất cả đều sai. Câu 3: Khi thiết kế mạch nguồn một chiều cần tính: ➢ Biến áp gồm: Công suất biến áp; điện áp vào; điện áp ra ➢ Điôt gồm: Dòng điện; điện áp ngược diot ➢ Tụ điện: Umax Câu 4: Hãy thiết kế bộ nguồn một chiều chỉnh lưu cầu với điện áp tải 6V, dòng điện 0,1A. sụt áp trên mỗi điôt 0,4V, U1= 110V. (BTVN)
21. XIN CHÀO VÀ HẸN GẶP LẠI
22. Tính toán và lựa chọn các linh kiện trong mạch: a) Biến áp: + Công suất biến áp: P = kp . Ut . It = 1,3 . 12 . 1 = 15,6 W ➢ kp = 1,3 là hệ số công suất biến áp. + Điện áp vào : U1= 220V, f = 50Hz
23. Tính toán và lựa chọn các linh kiện trong mạch: a) Biến áp: + Điện áp ra: Trong đó: ➢ U2 là điện áp ra của biến áp khi không tải. ➢ Utai là điện áp tải. ➢ UD là sụt áp trên 2 điôt UĐ = 2V. ➢ UBA là sụt áp trên biến áp khi có tải: UBA = 6%Utải.
24. Tính toán và lựa chọn các linh kiện trong mạch: b) Điôt : + Dòng điện điôt:  Chọn hệ số dòng điện ki=10. IĐ là dòng điện mà điôt cho phép đi qua trong thời gian dài mà không bị nóng và bị hư. kI là hệ số để tính toán dòng điện định mức cần có của điôt, hệ số tính toán này phụ thuộc vào cách làm mát điôt. Trường hợp điôt không được gắn cánh tản nhiệt thường chọn ki >= 10.
25. Tính toán và lựa chọn các linh kiện trong mạch: b) Điôt : + Điện áp ngược:  Chọn hệ số ku=1,8. Trả lời: UN là giá trị điện áp lớn nhất đặt vào điôt theo chiều phân cực ngược mà điôt không bị đánh thủng. ku là hệ số tính toán điện áp ngược cần có của điôt. Vì điện áp nguồn lưới đưa vào không ổn địnhcó hệ số dự trữ ku để đảm bảo điôt làm việc an toàn.
26. Tính toán và lựa chọn các linh kiện trong mạch: b) Điôt :  Từ các thông số trên ta tra vào bảng thông số giá trị các linh kiện điện tử chọn điôt 1N108 có UN = 100V, Iđm = 5A, UĐ = 1V.
27. Tính toán và lựa chọn các linh kiện trong mạch: c) Tụ điện: - Để lọc tốt thì tụ có điện dung càng lớn càng tốt và phải chịu được điện áp là: Tụ điện trong mạch có nhiệm vụ gì? Tụ điện dùng để lọc tần số gợn sóng củadòng điện xoay chiều cho xuống mass tạo điện áp ra một chiều bằng phẳng.
28. Tính toán và lựa chọn các linh kiện trong mạch: c) Tụ điện: ➔Tra vào bảng thông số giá trị của cáclinh kiện điện tử ta Chọn tụ có thông số C = 1000uF, Uđm= 25V.
29. PHIẾU HỌC TẬP (thời gian 5p) Dựa vào thông tin SGK hãy điền các cụm từ cho sẵn vào chỗ trống sao cho thích hợp và trả lời nội dung các câu hỏi đã có sẵn: Thiết kế mạch nguyên lý; Nguyên tắc chung; Các bước thiết kế; Thiết kế mạch lắp ráp; lựa chọn sơ đồ thiết kế Nguyên tắc chung Các bước thiết kế - Bám sát và đáp ứng yêu cầu thiết kế.(?Tại Thiết kế mạch nguyên lý sao ) Tìm hiểu yêu cầu của mạch thiết kế. TL: Vì có thể khi cần mạch này lại chế tạo ra + Đưa ra một số phương án để thực hiện. mạch khác không sử dụng được, hoặc chế + Chọn phương án hợp lí nhất (Có tác dụng gì?) tạo mạch không hoạt động được. TL: Làm mạch điện tử đơn giản, có chất lượng cao và dễ thực -Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy. (Có lợi ích hiện. gì?) + Tính toán, lựa chọn linh kiện cho hợp lí.(Nếu tính toán chọn linh kiện chưa hợp lí có ảnh hưởng gì? TL: Ít tốn kém linh kiện mà mạch vẫn hoạt động tốt. TL: Làm mạch điện tử hoạt động không đảm bảo yêu cầu, có thể làm hư hỏng các linh kiện khác. Thuận tiện khi lắp đặt, vận hành và sửa Thiết kế mạch lắp ráp chữa - Hoạt động ổn định và chính xác. Bố trí các linh kiện khoa học và hợp lí. Linh kiện có sẵn trên thị trường.(Nếu chế + Vẽ đường dây dẫn điện để nối với nhau theo sơ đồ nguyên tạo những linh kiện không có sẵn trên thị lí. trường để dùng cho mạch có được + Dây dẫn không chồng chéo và ngắn nhất. (Cách bố trí dây không?) dẫn có ảnh hưởng như thế nào tới mạch điện tử?) TL: không được TL: Nếu dây dẫn chồng chéo thì sẽ làm mất thẩm mĩ, có thể gây ngắn mạch → cháy dây→ hư linh kiện. Đảm bảo tiết kiệm và đi dây gọn, đẹp.