Thiết kế và chế tạo mạch hạ áp 7-12 VDC xuống 5 VDC sử dụng 7812 | Bài tiểu luận học phần Kỹ thuật vi xử lý và vi điều khiển | Trường Đại học Phenikaa

Diode zener là loại điốt bán dẫn làm việc ở chế độ phân cực ngược trên cùng điệp áp zener hoặc thác lở (breakdown) giúp làm ổn áp cho mạch điện. Diode zener (Diode ổn áp) thường được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch ghim áp phân cực cho transistor hoạt động do có tính chất dẫn điện một chiều. Trong đó, mạch chỉnh lưu diode được tích hợp thành diode cầu. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đón xem.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA
PROJECT MÔN HỌC
BÀI TIỂU LUẬN:
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH HẠ ÁP 7-12 VDC XUỐNG 5
VDC SỬ DỤNG 7812
Tên sinh viên
Lớp
Mã sinh viên
Điểm KTHP
Nguyễn Đình Sang
K14-TĐH1
20010682
Giảng viên hướng dẫn: TS. Lương Văn Sử
Khoa: Điện – Điện tử
Hà Nội, tháng 07 năm 2024
LỜI CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan rằng đồ án: “Thiết kế chế tạo mạch chống trộm
bằng tia laser” do chính nhóm em thực hiện không sao chép từ bất kỳ nguồn
tài liệu nào khác. Tất cả các thông tin, dữ liệu, và ý kiến được trình bày trong báo
cáo này đều được nhóm thu thập phân tích một cách trung thực, chính xác
độc lập. Nhóm em xin cam đoan đã tuân thủ tất cả các quy định, quy tắc, hướng
dẫn của giảng viên hướng dẫn và tham khảo một số tài liệu có nguồn gốc rõ ràng
trong quá trình thực hiện đồ án này.
Sinh viên thực hiện
(Ký, ghi rõ họ tên)
Nguyễn Đình Sang
RUBIC BÁO CÁO/TIỂU LUẬN
Mức độ đạt chuẩn quy định
CĐR
Trọng
số
Điểm
(0-3.9)
Điểm
(4.0-
5.4)
Điểm
(5.5-6.9)
Điểm
(7.0-8.4)
Điểm
(8.5-10)
Báo cáo, sản phẩm phần cứng phải do bản thân sinh viên/nhóm sinh
viên thực hiện. Nếu có dấu hiệu copy, thuê làm Đồ án hoặc đạt được
sản phẩm nhưng không nắm được nội dung/kết quả, hoặc không đạt
được tiến độ (TC2<4.0 điểm) thì sinh viên bị 0 điểm Thi KTHP.
Hình thức
trình bày báo cáo
- Không trình bày
hình thức báo cáo theo
yêu cầu của 1 báo cáo
khoa học.
- Có lỗi chính tả.
- Chưa trình bày
logic nội dung liên
quan lĩnh vực đề tài.
- Trình bày
hình thức báo
cáo theo yêu
cầu.
- Có lỗi
chính tả.
- Chưa trình
bày logic nội
dung liên quan
lĩnh vực đề tài.
- Hoàn
thiện về hình thức báo cáo.
- Không có lỗi chính tả.
- Trình bày logic các nội
dung liên quan lĩnh vực
thuộc đề tài.
3.1
20%
Tiến độ
thực hiện
- SV không
đạt tiến độ
về nội dung
thực hiện
được giao.
- Sinh
viên nộp
quyển báo cáo
đúng hạn.
- Có sản
phẩm theo
yêu cầu.
- SV
nộp báo cáo
đúng hạn.
- Có sản
phẩm vận
hành được.
- Sản
phẩm không
đúng
- SV nộp
báo cáo đúng
hạn.
- Có sản
phẩm vận
hành được.
- Sản
phẩm không
đúng
- SV nộp
báo cáo đúng
hạn.
- Có sản
phẩm vận hành
được.
- Sản phẩm
đạt 100% yêu
cầu.
20%
Mức độ đạt chuẩn quy định
R
Trọn
g số
Tiêu chí
đánh giá
Điểm
(0-3.9)
Điểm
(4.0-
5.4)
Điểm
(5.5-6.9)
Điểm
(7.0-8.4)
Điểm
(8.5-10)
- Sản
phẩm
không
vận hành
được
theo
100%
yêu cầu.
theo
100%
yêu cầu.
- Sản
phẩm
chưa ổn
định
- Sản phẩm vận
hành ổn định.
TC
3
Kỹ
năng
nhóm
- Khôn
g
tham
gia
nhóm.
- Khôn
g
giải
quyết
được
các
vấn đề
thuộc
phạm
vi đề
tài dựa
trên
làm
việc
nhóm.
- Dướ
i
40%
thành
viên
tham gia
thực hiện
đề tài.
- Giải
quyết
chưa tốt
các vấn
đề thuộc
phạm vi
đề tài dựa
trên làm
việc nhóm
- Từ
41% đến
dưới
60%
thành
viên
tham gia
thực
hiện đề
tài.
- Giả
i quyết
cơ bản
các vấn
đề thuộc
phạm vi
đề tài
dựa trên
làm việc
nhóm.
- Từ
60% đến
dưới
85%
thành
viên
tham gia
thực đề
tài.
- Giả
i quyết
tương
đối tốt
các vấn
đề thuộc
phạm vi
đề tài
dựa trên
làm việc
nhóm.
- 100%thàn
h viên tham gia
thực hiện.
- Giải quyết
được 100% các
vấn đề thuộc
phạm
vi đề tài
4.1
20%
TC
4
Cơ sở
thuyế
t
- Giải thích được vai trò của các linh kiện trong các
mạch điện tử thuộc phạm vi đề tài (50%).
- Mô tả được phương thức/giao thức kết nối giữa các
linh kiện điện tử trong phạm vi đề tài (50%).
1.1
20%
Mức độ đạt chuẩn quy định
CĐR
Trọng
số
Tiêu chí
đánh giá
Điểm
(0-3.9)
Điểm
(4.0-
5.4)
Điểm
(5.5-6.9)
Điểm
(7.0-8.4)
Điểm
(8.5-10)
TC5
Chất
lượng
sản
phẩm
- Thiết kế được sản phẩm bao gồm mạch nguyên lý
và mạch in để có được sản phẩm hoạt động ổn định
(20%)
- Sản phẩm có bố cục các linh kiện, thiết bị trực
quan và có tính thẩm mỹ (20%).
- Sản phẩm có đầy đủ các thành phần hệ thống theo
mô tả (20%).
- Làm rõ được những vấn đề cần giải quyết các vấn
đề thuộc phạm vi đề tài (giao thức truyền thông, ứng
dụng thực tiễn…) (20%).
- Trả lời được các vấn đề do giảng việt đặt câu hỏi
trong các lĩnh vực thuộc phạm vi đề tài (20%).
2.1
20%
TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN I) Thành viên nhóm
STT
Hình ảnh
Thông tin cá nhân
1
- Họ và tên: Nguyễn Đình Sang
- Mã SV: 20010682
- Lớp: K14 TĐH1
- Trường Đại học Phenikaa.
- Nơi ở: Hà Nội
II) Phân công nhiệm vụ
Thành viên
Nhiệm vụ được giao
Nhóm đánh giá
Nguyễn Đình Sang
Tìm hiểu đề tài, tìm hiểu linh
kiện, thiết kế mạch nguyên lý,
làm phần cứng mạch.
Đạt
II) Tiến độ thực hiện
Nội dung
Thời gian thực hiện
Kết quả
- Tìm hiểu các sản phẩm đã
được ứng dụng trong thực tế -
Phân tích yêu cầu đề tài - Các
kiến thức cần có để phục vụ
nghiên cứu đề tài - Thiết kế sơ
đồ khối
Từ ngày 15/4/2024 đến
ngày 22/4/2024
Hoàn thành
- Thiết kế mạch nguyên lý các
khối, phân tích chức năng, phần
tử và nguyên tắc làm việc của
mạch.
- Tính toán, lựa chọn linh
kiện thực tế.
- Viết báo cáo kết quả
Từ ngày 23/4/2024 đến
ngày 01/5/2024
Hoàn thành
- Khảo sát mạch điện của thiết
bị trên proteus
- Khảo sát trên bo test
- Hiệu chỉnh các tham số theo
giá trị tính toán
- Viết báo cáo kết quả
Từ ngày 02/5/2024 đến
ngày 30/6/2024
Hoàn thành
- Thiết kế mạch in
- Lắp ráp, kiểm tra mạch và
hiệu chỉnh
- Hoàn thành báo cáo và
chuẩn bị bảo vệ
Từ ngày 01/07/202 đến
ngày 13/7/2024
Hoàn thành
Nhóm sinh viên thực hiện
(Ký, ghi rõ họ tên)
Nguyễn Đình Sang
III) Đánh giá tiến độ thực hiện
Điểm chấm tiến độ: ….. Điểm (Dưới 4 điểm là không đạt, các tiêu chí còn lại mặc
định chấm 0 điểm).
GIẢNG VIÊN
(Ký, ghi rõ họ tên)
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................13
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI......................................................................................13
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU...........................................................................13
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU...............................................................................13
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU...............................................................................14
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................................14
GIỚI HẠN...........................................................................................................14
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.....................................................................16
1.1. LINH KIỆN VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG..................................................16
1.1.1. Laser.........................................................................................................16
1.1.2. Transistor 2N3904...................................................................................17
1.1.3. Điện trở....................................................................................................19
1.1.4. Còi báo.....................................................................................................19
1.1.5. LDR.........................................................................................................20
1.1.6. IC 555......................................................................................................20
1.2. KẾT LUẬN CHƯƠNG.............................................................................23
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG................................................................24
2.1. MÔ TẢ HỆ THỐNG...................................................................................24
2.1.1. Giới thiệu.................................................................................................24
2.1.2. Tính năng.................................................................................................24
lOMoARcPSD|48650905
2.2. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG........................................................................25
2.3. THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ.............................................................25
2.3.1. Khối nguồn..............................................................................................26
2.3.2. Khối cảm biến..........................................................................................27
2.3.3. Khối thông báo........................................................................................27
2.4.1. Thiết kế mạch in......................................................................................27
2.4.2. Sơ đồ bố trí linh kiện...............................................................................28
2.5. CHẾ TẠO MẠCH XỬ LÝ..........................................................................29
2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG...............................................................................31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN......................................32
3.1. SẢN PHẨM ĐẠT ĐƯỢC............................................................................32
3.2. NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ..........................................................................33
3.2.1. Ưu điểm:..................................................................................................33
3.2.2. Nhược điểm:............................................................................................33
3.3. KẾT LUẬN..................................................................................................33
3.4. HƯỚNG PHÁT TRIỂN:.............................................................................34
Tài liệu tham khảo:..................................................................................................3
lOMoARcPSD|48650905
12
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1: Cấu tạo laser [1]................................................................................16
Hình 1. 2: Bước sóng của laser và ánh sáng thường [1]....................................17
Hinh 1. 3: Transistor 2N3904.............................................................................18
Hinh 1. 4: Sơ đồ chân của transistor 2N3904.....................................................18
Hinh 1. 5: Điện trở..............................................................................................19
Hinh 1. 6: Còi báo buzzer....................................................................................19
Hinh 1. 7: Quang trở...........................................................................................20
Hinh 1. 8: Ic NE 555 [6].....................................................................................21
Hinh 1. 9: Sơ đồ chân của ic NE 555 [6]............................................................22
Hình 2. 1: Sơ đồ khối mạch.................................................................................25
Hình 2. 2: Sơ đồ nguyên lý mô phỏng trên Proteus............................................26
Hình 2. 3: Sơ đồ mô phỏng mạch in đi dây trên Proteus....................................27
Hình 2. 4: Sơ đồ bố trí linh kiện và đi dây..........................................................28
Hình 3. 1: Mạch 3D.............................................................................................32
Hình 3. 2: Mạch hoàn thiện.................................................................................33
LỜI NÓI ĐẦU
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Cùng với sự phát triển của đất nước theo hướng công nghiệp a, hiện đại
hóa, kỹ thuật điện - điện tử ngày càng vai trò to lớn trong nhiều lĩnh vực đời
sống. Khoa học ngày càng phát triển, các hệ thống thiết bị máy móc ra đời ngày
càng hiện đại đã ứng dụng rộng trong đời sống sản xuất, tiết kiệm sức lao
động của con người. Từ thực tế thể thấy tất cả ngành nghề đều cần sự can
thiệp của điện - điện tử, từ công nghiệp đến nông nghiệp, đời sống sinh hoạt
trong tất cả mọi lĩnh vực từ khám chữa bệnh đến học tập, làm việc… tất cả đều cần
điện - điện tử. Nhờ vậy, chất lượng cuộc sống của con người ngày càng được
lOMoARcPSD|48650905
13
nâng cao. Từ thực tiễn trên nhóm chúng em chọn đề tài: “Thiết kế và chế tạo mạch
hà áp 7-12 VDC xuống 5 VDC sử dụng 7812” làm đồ án với lý do cụ thể sau:
Mạch hạ áp từ 7-12 VDC xuống 5 VDC một ứng dụng phổ biến trong
nhiều thiết bị điện tử, giúp cung cấp điện áp ổn định cho các vi điều khiển, cảm
biến, và các mạch tích hợp khác.
IC 7812 là một bộ ổn áp phổ biến và dễ sử dụng, giúp giảm bớt các vấn đề
về thiết kế phức tạp đảm bảo hiệu suất ổn định. Việc sử dụng 7812 cũng giúp
bảo vệ mạch khỏi các biến động điện áp không mong muốn.
Tính thực tiễn: thiết kế chế tạo mạch hạ áp sử dụng 7812 một bài tập
thực tiễn tốt cho sinh viên học các môn điện tử điều khiển tự động. giúp
củng cố kiến thức về các khái niệm như điều chỉnh điện áp, bảo vệ mạch, và cách
sử dụng các linh kiện điện tử cơ bản.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Ở bài tiểu luận này nội dung nghiên cứu của nhóm chúng em tập trung vào:
Tìm hiểu nguyên điều chỉnh điện áp, cách hoạt động của mạch điều chỉnh
cách đảm bảo điện áp ra ổn định bằng IC 7812.
Nghiên cứu và làm mạch mô phỏng hoàn chỉnh.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu chính của đồ án này thiết kế xây dựng một mạch hạ áp hiệu
quả. Dưới đây là những mục tiêu cụ thể:
lOMoARcPSD|48650905
14
Thiết kế và chế tạo mạch hạ áp hiệu qu: Xây dựng một mạch hạ áp từ 7-
12 VDC xuống 5 VDC sử dụng IC 7812 với hiệu suất cao và độ ổn định tốt.
Đảm bảo điện áp ra ổn định: Đảm bảo rằng mạch hạ áp cung cấp điện áp
ra ổn định và chính xác, bất kể sự biến đổi của điện áp vào trong khoảng 7-12
VDC.
Tìm hiểu và ứng dụng các linh kiện điện tử: Hiểu rõ cấu tạo, chức năng và
cách sử dụng các linh kiện điện tử như IC 7812, tụ điện, điện trở, diode, và cuộn
cảm trong việc thiết kế mạch hạ áp.
Tối ưu hóa thiết kế mạch: Tối ưu hóa thiết kế để đảm bảo mạch có kích
thước nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng và dễ dàng lắp đặt.
Kiểm tra và đánh giá hiệu suất: Thực hiện các phép đo và kiểm tra để
đánh giá hiệu suất của mạch hạ áp, bao gồm điện áp ra, dòng điện ra, nhiệt độ hoạt
động, và khả năng chịu tải.
Phát triển kỹ năng thực hành: Phát triển các kỹ năng thực hành về thiết
kế, lắp ráp, và kiểm tra mạch điện tử, bao gồm kỹ thuật hàn và lắp ráp các linh kiện
điện tử.
Ứng dụng thực tiễn: Đánh giá khả năng ứng dụng thực tiễn của mạch hạ áp
trong các thiết bị điện tử và hệ thống điều khiển tự động, và đề xuất các cải tiến
nếu cần thiết.
Tăng cường hiểu biết về điều chỉnh điện áp: Nâng cao hiểu biết về nguyên
lý điều chỉnh điện áp và các phương pháp để bảo vệ mạch khỏi các biến động điện
áp không mong muốn.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Đề tài: Thiết kế mạch chống trộm bằng tia laser có các nội dung chính sau:
Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của mạch hạ áp.
Các giải pháp thiết kế mạch.
Lắp ráp hình hệ thống Đánh giá kết quả thực hiện Viết báo cáo đồ án.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Do đây một đồ án sản phẩm, nên nhóm chúng em đã áp dụng phương
pháp nghiên cứu thuyết, nghiên cứu thực nghiệm trực tiếp trên sản phẩm thật,
chạy thử và hoàn thiện chương trình.
lOMoARcPSD|48650905
15
GIỚI HẠN
Đề tài: “thiết kế mạch hạ áp bằng IC 7812” có những giới hạn sau:
Thiết kế mạch hạ áp sử dụng ic 7812
Nhận biết kết quả qua khối thông báo
Sử dụng phần mềm proteus để thiết kế mạch mô phỏng
lOMoARcPSD|48650905
16
Làm mạch in hoàn thành phần cứng đồ án
Trên sở lý thuyết đã được học trong phạm vi bài tiểu luận nhóm chúng
em đã thực hiện bài tiểu luận đề tài: “thiết kế mạch hạ áp 7-12 VDC xuống 5 VDC
sử dụng ic 7812” dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn. Mục tiêu chính của
đề tài là thiết kế được một mạch hạ áp sử dụng IC 7812.
Nhóm chúng em đã cố gắng để hoàn thành đề tài này một cách hoàn chỉnh
nhất, tuy nhiên kiến thức của chúng em còn hạn chế, khả năng tiếp thu thực tế còn
nhiều khó khăn và thời gian chuẩn bị không có nhiều, vì vậy đề tài không tránh khỏi
những thiếu sót. Mặc đã thiết kế được một mạch điện nhưng vẫn còn mang tính
lý thuyết và chưa có sự sáng tạo. Chúng em rất mong những ý kiến đóng góp và sửa
chữa của thầy cô để hoàn thiện và rút ra những kinh nghiệm quý báu.
Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Lương Văn Sử đã
hướng dẫn, giảng dạy, chỉ bảo và truyền đạt cho chúng em những kiến thức quý báu
trong suốt thười gian chúng em làm đồ án.
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. LINH KIỆN VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG
1.1.1. Diode Zender 5V
Diode zener là loại điốt bán dẫn làm việc ở chế độ phân cực ngược trên cùng
điệp áp zener hoặc thác lở (breakdown) giúp làm ổn áp cho mạch điện. Diode zener
(Diode ổn áp) thường được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều
thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch ghim áp phân cực cho transistor hoạt
động do có tính chất dẫn điện một chiều. Trong đó, mạch chỉnh lưu diode được tích
hợp thành diode cầu. [2].
lOMoARcPSD|48650905
17
Hinh 1. 3: Diode Zender 5V
Hinh 1. 4: Sơ đồ chân của diode Zender 5V
Khi nhìn vào diode Zender thì nó được cấu tạo bởi các lớp bán dẫn N và P được
khuếch tán với nhau. Vùng tiếp giáp được phủ một lớp silicon dioxide (SiO2 ).
Đồng thời trong quá trình thiết kế, toàn bộ tổ hợp được mạ kim loại để tạo ra kết
nối cực dương và cực âm.
Thông số kỹ thuật Diode Zender [2]:
Vz: Điện áp Zener : Là điện áp được ghim không đổi khi điện áp đầu vào
thay đổi trong 1 giới hạn nhất định.
Iz max: Dòng điện định mức tối đa cho phép. Thường tính toán chọn dòng
thực tế bằng 1/5 dòng danh định để thiết bị hoạt động tốt. Ví dụ Diode Zener
đó cho dòng 200mA, ta chỉ nên thiết kế mạch với dòng 40mA chạy qua là
được nhé.
Iz min: Dòng điện tối thiểu để diode bị đánh thủng.Thường là 5mA – 10mA.
Pz: Công suất tối đa mà diode Zener tiêu thụ. Các giá trị thường gặp là
400mW, 500mW, 1 W và 5W. Đối với Diode Zener loại linh kiện dán thường
là 200mW, 350mW, 500mW và 1 W.
lOMoARcPSD|48650905
18
1.1.2. Điện trở
Điện trở một linh kiện điện tử thụ động với 2 lớp tiếp điểm kết nối. Một
số chức năng chính của điện trở có thể kể đến là: Dùng để điều chỉnh mức độ của
tín hiệu, hạn chế được việc cường độ dòng điện chảy trong mạch, điện trở còn ng
để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động ví dụ như transistor, tiếp
điểm cuối trong đường truyền điện,... [3]
Hinh 1. 5: Điện trở
1.1.3. Đèn led
LED được viết tắt từ light Light-Emitting-Diode, nghĩa đi ốt phát quang.
Về bản chất LED là một đi-ốt, chứa một chíp bán dẫn pha các tạp chất để tạo
ra một tiếp giáp P-N, kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử, dòng điện truyền
từ A-nốt( kênh P) đến K-tốt (kênh N). Khi điện tử lấp đầy chỗ trống nó sinh ra bức
xạ ánh sáng nhìn thấy.
Do cấu tạo của các chất bán dẫn khác nhau mà tạo ra ánh sángbước sóng
khác nhau. Hay nói cách khác là tạo ra ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau.
[4].
lOMoARcPSD|48650905
19
Hinh 1. 6: Còi báo buzzer
1.1.4. Tụ điện
Capacitor hay tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động, gồm hai bản cực đặt
song song và ngăn cách nhau bởi lớp điện môi. Khi xảy ra sự chênh lệch điện thế tại
hai điểm bề mặt thì các bản bề mặt sẽ xuất hiện điện tích có cùng điện lượng nhưng
trái dấu nhau. Tụ điện tính chất cách điện với dòng 1 chiều nhưng lại cho dòng
điện xoay chiều đi qua theo nguyên phóng nạp. Capacitor thường được sử dụng
trong các mạch điện tử như: mạch lọc nguồn lọc nhiễu, mạch tạo dao động hay
mạch truyền tín hiệu xoay chiều… [5].
Hinh 1. 7: Tụ điện
Cấu tạo của tụ điện gồm ít nhất hai dây dẫn điện (thường ở dạng tấm kim loại
như giấy bạc, màng mỏng,..). Hai bề mặt kim loại này được đặt song song với nhau
được ngăn cách bởi một lớp điện môi. Điện môi sử dụng cho tụ điện các chất
không tính dẫn điện như thủy tinh, giấy, giấy tẩm hóa chất, mica, gốm, màng nhựa
lOMoARcPSD|48650905
20
hoặc không khí. Vai trò của lớp điện môi là nhằm tăng khả năng tích trữ năng lượng
điện của tụ điện.
Tụ điện hoạt động dựa trên 2 nguyên lý đó là nguyên phóng nạp và nguyên lý
xả nạp. Cụ thể như sau:
- Nguyên phóng nạp: khả năng tích trữ năng lượng điện tương
tựmột ắc quy nhỏ dưới dạng điện trường. Thiết bị tụ điện có thể lưu trữ hiệu quả các
electron (nhưng không tự sinh ra các electron), sau đó phóng ra điện tạo thành
dòng điện.
- Nguyên nạp xả: Nhờ tính chất nạp xả tụ điện khả năng
dẫnđiện xoay chiều. Khi điện áp giữa 2 bản mạch của tụ điện bị thay đổi đột ngột do
hành động cắm nạp hoặc xả tụ thì hiện tượng tia lửa điện sẽ xảy ra do dòng điện tăng
vọt. [5].
1.1.5. IC 7812
Cấu tạo
Định nghĩa: IC 7812 (LM7812) được hiểu theo là một trong những dòng
IC ổn áp tác dụng dùng để ổn định điện áp 12V đầu ra, với đầu vào Max ( cực
đại ) 36V, Min ( cực tiểu ) 15V. Với IC 7812 hiện nay được kết hợp các chức
năng như: bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá nhiệt giữ các linh kiện tranzito công
suất trong mạch làm việc mức an toàn nhất. Tránh trường hợp mạch vấn đề
nhưng không phá hủy IC. [6].
| 1/34

Preview text:


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA PROJECT MÔN HỌC BÀI TIỂU LUẬN:
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẠCH HẠ ÁP 7-12 VDC XUỐNG 5 VDC SỬ DỤNG 7812 Tên sinh viên Lớp Mã sinh viên Điểm KTHP Nguyễn Đình Sang K14-TĐH1 20010682 Giảng viên hướng dẫn: TS. Lương Văn Sử Khoa: Điện – Điện tử
Hà Nội, tháng 07 năm 2024 LỜI CAM ĐOAN
Chúng em xin cam đoan rằng đồ án: “Thiết kế và chế tạo mạch chống trộm
bằng tia laser” do chính nhóm em thực hiện và không sao chép từ bất kỳ nguồn
tài liệu nào khác. Tất cả các thông tin, dữ liệu, và ý kiến được trình bày trong báo
cáo này đều được nhóm thu thập và phân tích một cách trung thực, chính xác và
độc lập. Nhóm em xin cam đoan đã tuân thủ tất cả các quy định, quy tắc, hướng
dẫn của giảng viên hướng dẫn và tham khảo một số tài liệu có nguồn gốc rõ ràng
trong quá trình thực hiện đồ án này.
Sinh viên thực hiện
(Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Đình Sang
RUBIC BÁO CÁO/TIỂU LUẬN
Mức độ đạt chuẩn quy định CĐR Trọng số Tiêu chí đánh giá Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm (0-3.9) (4.0- (5.5-6.9) (7.0-8.4) (8.5-10) 5.4)
Điều kiện tiên quyết
Báo cáo, sản phẩm phần cứng phải do bản thân sinh viên/nhóm sinh
viên thực hiện. Nếu có dấu hiệu copy, thuê làm Đồ án hoặc đạt được
sản phẩm nhưng không nắm được nội dung/kết quả, hoặc không đạt
được tiến độ (TC2<4.0 điểm) thì sinh viên bị 0 điểm Thi KTHP. Hình thức - Không trình bày - Trình bày - Hoàn 3.1 20% trình bày báo cáo
hình thức báo cáo theo hình thức báo
thiện về hình thức báo cáo.
yêu cầu của 1 báo cáo cáo theo yêu - khoa học. Không có lỗi chính tả. cầu. - - Trình bày logic các nội Có lỗi chính tả. - Có lỗi dung liên quan lĩnh vực chính tả. - Chưa trình bày thuộc đề tài. logic nội dung liên - Chưa trình quan lĩnh vực đề tài. bày logic nội dung liên quan lĩnh vực đề tài. Tiến độ - SV không - Sinh - SV nộp 20% thực hiện đạt tiến độ viên nộp báo cáo đúng về nội dung quyển báo cáo - SV - SV nộp hạn. thực hiện đúng hạn.
nộp báo cáo báo cáo đúng - được giao. Có sản đúng hạn. hạn. - Có sản phẩm vận hành phẩm theo - Có sản - Có sản được. yêu cầu. phẩm vận phẩm vận hành được. hành được. - Sản phẩm đạt 100% yêu - Sản - Sản cầu. phẩm không phẩm không đúng đúng
Mức độ đạt chuẩn quy định CĐ Trọn R g số Tiêu chí Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm
đánh giá (0-3.9) (4.0- (5.5-6.9) (7.0-8.4) (8.5-10) 5.4) - Sản theo theo - Sản phẩm vận phẩm 100% 100% hành ổn định. không yêu cầu. yêu cầu. vận hành - Sản được phẩm chưa ổn định TC Kỹ - Khôn - Dướ - Từ - Từ - 100%thàn 4.1 20% 3 năng g i
41% đến 60% đến h viên tham gia nhóm tham 40% dưới dưới thực hiện. gia thành 60% 85% - Giải quyết nhóm. viên thành thành được 100% các tham gia viên viên - Khôn vấn đề thuộc
thực hiện tham gia tham gia g phạm đề tài. thực thực đề giải vi đề tài hiện đề tài. quyết - Giải tài. được quyết - Giả các chưa tốt - Giả i quyết vấn đề các vấn i quyết tương thuộc đề thuộc cơ bản đối tốt phạm phạm vi các vấn các vấn vi đề
đề tài dựa đề thuộc đề thuộc tài dựa trên làm phạm vi phạm vi trên việc nhóm đề tài đề tài làm dựa trên dựa trên việc làm việc làm việc nhóm. nhóm. nhóm. TC Cơ sở -
Giải thích được vai trò của các linh kiện trong các 1.1 20% 4 lý
mạch điện tử thuộc phạm vi đề tài (50%). thuyế - t
Mô tả được phương thức/giao thức kết nối giữa các
linh kiện điện tử trong phạm vi đề tài (50%).
Mức độ đạt chuẩn quy định CĐR Trọng số Tiêu chí Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm
đánh giá (0-3.9) (4.0-
(5.5-6.9) (7.0-8.4) (8.5-10) 5.4) TC5 Chất -
Thiết kế được sản phẩm bao gồm mạch nguyên lý 2.1 20%
lượng và mạch in để có được sản phẩm hoạt động ổn định sản (20%)
phẩm - Sản phẩm có bố cục các linh kiện, thiết bị trực
quan và có tính thẩm mỹ (20%). -
Sản phẩm có đầy đủ các thành phần hệ thống theo mô tả (20%). -
Làm rõ được những vấn đề cần giải quyết các vấn
đề thuộc phạm vi đề tài (giao thức truyền thông, ứng
dụng thực tiễn…) (20%). -
Trả lời được các vấn đề do giảng việt đặt câu hỏi
trong các lĩnh vực thuộc phạm vi đề tài (20%).
TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN I) Thành viên nhóm STT Hình ảnh Thông tin cá nhân
- Họ và tên: Nguyễn Đình Sang - Mã SV: 20010682 1 - Lớp: K14 – TĐH1
- Trường Đại học Phenikaa. - Nơi ở: Hà Nội
II) Phân công nhiệm vụ Thành viên
Nhiệm vụ được giao Nhóm đánh giá Nguyễn Đình Sang Đạt
Tìm hiểu đề tài, tìm hiểu linh
kiện, thiết kế mạch nguyên lý, làm phần cứng mạch. II)
Tiến độ thực hiện Nội dung
Thời gian thực hiện Kết quả
- Tìm hiểu các sản phẩm đã
được ứng dụng trong thực tế -
Phân tích yêu cầu đề tài - Các
Từ ngày 15/4/2024 đến Hoàn thành
kiến thức cần có để phục vụ ngày 22/4/2024
nghiên cứu đề tài - Thiết kế sơ đồ khối -
Thiết kế mạch nguyên lý các
khối, phân tích chức năng, phần
tử và nguyên tắc làm việc của mạch. Từ ngày 23/4/2024 đến Hoàn thành -
Tính toán, lựa chọn linh ngày 01/5/2024 kiện thực tế. - Viết báo cáo kết quả
- Khảo sát mạch điện của thiết bị trên proteus - Khảo sát trên bo test
Từ ngày 02/5/2024 đến Hoàn thành -
Hiệu chỉnh các tham số theo ngày 30/6/2024 giá trị tính toán
- Viết báo cáo kết quả - Thiết kế mạch in -
Lắp ráp, kiểm tra mạch và Từ ngày 01/07/202 đến hiệu chỉnh Hoàn thành - ngày 13/7/2024 Hoàn thành báo cáo và chuẩn bị bảo vệ
Nhóm sinh viên thực hiện
(Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Đình Sang
III) Đánh giá tiến độ thực hiện
Điểm chấm tiến độ: ….. Điểm (Dưới 4 điểm là không đạt, các tiêu chí còn lại mặc định chấm 0 điểm). GIẢNG VIÊN
(Ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................................13
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI......................................................................................13
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU...........................................................................13
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU...............................................................................13
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU...............................................................................14
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................................14
GIỚI HẠN...........................................................................................................14
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.....................................................................16
1.1. LINH KIỆN VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG..................................................16
1.1.1. Laser.........................................................................................................16
1.1.2. Transistor 2N3904...................................................................................17
1.1.3. Điện trở....................................................................................................19
1.1.4. Còi báo.....................................................................................................19
1.1.5. LDR.........................................................................................................20
1.1.6. IC 555......................................................................................................20
1.2. KẾT LUẬN CHƯƠNG.............................................................................23
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG................................................................24
2.1. MÔ TẢ HỆ THỐNG...................................................................................24
2.1.1. Giới thiệu.................................................................................................24
2.1.2. Tính năng.................................................................................................24 lOMoARcPSD|48650905
2.2. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG........................................................................25
2.3. THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ.............................................................25
2.3.1. Khối nguồn..............................................................................................26
2.3.2. Khối cảm biến..........................................................................................27
2.3.3. Khối thông báo........................................................................................27
2.4.1. Thiết kế mạch in......................................................................................27
2.4.2. Sơ đồ bố trí linh kiện...............................................................................28
2.5. CHẾ TẠO MẠCH XỬ LÝ..........................................................................29
2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG...............................................................................31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN......................................32
3.1. SẢN PHẨM ĐẠT ĐƯỢC............................................................................32
3.2. NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ..........................................................................33
3.2.1. Ưu điểm:..................................................................................................33
3.2.2. Nhược điểm:............................................................................................33
3.3. KẾT LUẬN..................................................................................................33
3.4. HƯỚNG PHÁT TRIỂN:.............................................................................34
Tài liệu tham khảo:..................................................................................................3 lOMoARcPSD|48650905 DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1: Cấu tạo laser [1]................................................................................16
Hình 1. 2: Bước sóng của laser và ánh sáng thường [1]....................................17
Hinh 1. 3: Transistor 2N3904.............................................................................18
Hinh 1. 4: Sơ đồ chân của transistor 2N3904.....................................................18
Hinh 1. 5: Điện trở..............................................................................................19
Hinh 1. 6: Còi báo buzzer....................................................................................19
Hinh 1. 7: Quang trở...........................................................................................20
Hinh 1. 8: Ic NE 555 [6].....................................................................................21
Hinh 1. 9: Sơ đồ chân của ic NE 555 [6]............................................................22
Hình 2. 1: Sơ đồ khối mạch.................................................................................25
Hình 2. 2: Sơ đồ nguyên lý mô phỏng trên Proteus............................................26
Hình 2. 3: Sơ đồ mô phỏng mạch in đi dây trên Proteus....................................27
Hình 2. 4: Sơ đồ bố trí linh kiện và đi dây..........................................................28
Hình 3. 1: Mạch 3D.............................................................................................32
Hình 3. 2: Mạch hoàn thiện.................................................................................33 LỜI NÓI ĐẦU
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Cùng với sự phát triển của đất nước theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại
hóa, kỹ thuật điện - điện tử ngày càng có vai trò to lớn trong nhiều lĩnh vực đời
sống. Khoa học ngày càng phát triển, các hệ thống thiết bị máy móc ra đời ngày
càng hiện đại và đã ứng dụng rộng trong đời sống và sản xuất, tiết kiệm sức lao
động của con người. Từ thực tế có thể thấy tất cả ngành nghề đều cần có sự can
thiệp của điện - điện tử, từ công nghiệp đến nông nghiệp, đời sống sinh hoạt và
trong tất cả mọi lĩnh vực từ khám chữa bệnh đến học tập, làm việc… tất cả đều cần
có điện - điện tử. Nhờ vậy, chất lượng cuộc sống của con người ngày càng được 12 lOMoARcPSD|48650905
nâng cao. Từ thực tiễn trên nhóm chúng em chọn đề tài: “Thiết kế và chế tạo mạch
hà áp 7-12 VDC xuống 5 VDC sử dụng 7812” làm đồ án với lý do cụ thể sau:
Mạch hạ áp từ 7-12 VDC xuống 5 VDC là một ứng dụng phổ biến trong
nhiều thiết bị điện tử, giúp cung cấp điện áp ổn định cho các vi điều khiển, cảm
biến, và các mạch tích hợp khác.
IC 7812 là một bộ ổn áp phổ biến và dễ sử dụng, giúp giảm bớt các vấn đề
về thiết kế phức tạp và đảm bảo hiệu suất ổn định. Việc sử dụng 7812 cũng giúp
bảo vệ mạch khỏi các biến động điện áp không mong muốn.
Tính thực tiễn: thiết kế và chế tạo mạch hạ áp sử dụng 7812 là một bài tập
thực tiễn tốt cho sinh viên học các môn điện tử và điều khiển tự động. Nó giúp
củng cố kiến thức về các khái niệm như điều chỉnh điện áp, bảo vệ mạch, và cách
sử dụng các linh kiện điện tử cơ bản.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Ở bài tiểu luận này nội dung nghiên cứu của nhóm chúng em tập trung vào:
• Tìm hiểu nguyên lý điều chỉnh điện áp, cách hoạt động của mạch điều chỉnh và
cách đảm bảo điện áp ra ổn định bằng IC 7812.
• Nghiên cứu và làm mạch mô phỏng hoàn chỉnh.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu chính của đồ án này là thiết kế và xây dựng một mạch hạ áp hiệu
quả. Dưới đây là những mục tiêu cụ thể: 13 lOMoARcPSD|48650905 •
Thiết kế và chế tạo mạch hạ áp hiệu quả: Xây dựng một mạch hạ áp từ 7-
12 VDC xuống 5 VDC sử dụng IC 7812 với hiệu suất cao và độ ổn định tốt. •
Đảm bảo điện áp ra ổn định: Đảm bảo rằng mạch hạ áp cung cấp điện áp
ra ổn định và chính xác, bất kể sự biến đổi của điện áp vào trong khoảng 7-12 VDC. •
Tìm hiểu và ứng dụng các linh kiện điện tử: Hiểu rõ cấu tạo, chức năng và
cách sử dụng các linh kiện điện tử như IC 7812, tụ điện, điện trở, diode, và cuộn
cảm trong việc thiết kế mạch hạ áp. •
Tối ưu hóa thiết kế mạch: Tối ưu hóa thiết kế để đảm bảo mạch có kích
thước nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng và dễ dàng lắp đặt. •
Kiểm tra và đánh giá hiệu suất: Thực hiện các phép đo và kiểm tra để
đánh giá hiệu suất của mạch hạ áp, bao gồm điện áp ra, dòng điện ra, nhiệt độ hoạt
động, và khả năng chịu tải. •
Phát triển kỹ năng thực hành: Phát triển các kỹ năng thực hành về thiết
kế, lắp ráp, và kiểm tra mạch điện tử, bao gồm kỹ thuật hàn và lắp ráp các linh kiện điện tử. •
Ứng dụng thực tiễn: Đánh giá khả năng ứng dụng thực tiễn của mạch hạ áp
trong các thiết bị điện tử và hệ thống điều khiển tự động, và đề xuất các cải tiến nếu cần thiết. •
Tăng cường hiểu biết về điều chỉnh điện áp: Nâng cao hiểu biết về nguyên
lý điều chỉnh điện áp và các phương pháp để bảo vệ mạch khỏi các biến động điện áp không mong muốn.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Đề tài: Thiết kế mạch chống trộm bằng tia laser có các nội dung chính sau:
• Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của mạch hạ áp.
• Các giải pháp thiết kế mạch.
• Lắp ráp mô hình hệ thống Đánh giá kết quả thực hiện Viết báo cáo đồ án.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Do đây là một đồ án sản phẩm, nên nhóm chúng em đã áp dụng phương
pháp nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu thực nghiệm trực tiếp trên sản phẩm thật,
chạy thử và hoàn thiện chương trình. 14 lOMoARcPSD|48650905 GIỚI HẠN
Đề tài: “thiết kế mạch hạ áp bằng IC 7812” có những giới hạn sau:
• Thiết kế mạch hạ áp sử dụng ic 7812
• Nhận biết kết quả qua khối thông báo
• Sử dụng phần mềm proteus để thiết kế mạch mô phỏng 15 lOMoARcPSD|48650905
• Làm mạch in hoàn thành phần cứng đồ án
Trên cơ sở lý thuyết đã được học và trong phạm vi bài tiểu luận nhóm chúng
em đã thực hiện bài tiểu luận có đề tài: “thiết kế mạch hạ áp 7-12 VDC xuống 5 VDC
sử dụng ic 7812” dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn. Mục tiêu chính của
đề tài là thiết kế được một mạch hạ áp sử dụng IC 7812.
Nhóm chúng em đã cố gắng để hoàn thành đề tài này một cách hoàn chỉnh
nhất, tuy nhiên vì kiến thức của chúng em còn hạn chế, khả năng tiếp thu thực tế còn
nhiều khó khăn và thời gian chuẩn bị không có nhiều, vì vậy đề tài không tránh khỏi
những thiếu sót. Mặc dù đã thiết kế được một mạch điện nhưng vẫn còn mang tính
lý thuyết và chưa có sự sáng tạo. Chúng em rất mong những ý kiến đóng góp và sửa
chữa của thầy cô để hoàn thiện và rút ra những kinh nghiệm quý báu.
Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Lương Văn Sử đã
hướng dẫn, giảng dạy, chỉ bảo và truyền đạt cho chúng em những kiến thức quý báu
trong suốt thười gian chúng em làm đồ án.
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. LINH KIỆN VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG 1.1.1. Diode Zender 5V
Diode zener là loại điốt bán dẫn làm việc ở chế độ phân cực ngược trên cùng
điệp áp zener hoặc thác lở (breakdown) giúp làm ổn áp cho mạch điện. Diode zener
(Diode ổn áp) thường được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều
thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch ghim áp phân cực cho transistor hoạt
động do có tính chất dẫn điện một chiều. Trong đó, mạch chỉnh lưu diode được tích
hợp thành diode cầu. [2]. 16 lOMoARcPSD|48650905
Hinh 1. 3: Diode Zender 5V
Hinh 1. 4: Sơ đồ chân của diode Zender 5V
Khi nhìn vào diode Zender thì nó được cấu tạo bởi các lớp bán dẫn N và P được
khuếch tán với nhau. Vùng tiếp giáp được phủ một lớp silicon dioxide (SiO2 ).
Đồng thời trong quá trình thiết kế, toàn bộ tổ hợp được mạ kim loại để tạo ra kết
nối cực dương và cực âm.
Thông số kỹ thuật Diode Zender [2]:
Vz: Điện áp Zener : Là điện áp được ghim không đổi khi điện áp đầu vào
thay đổi trong 1 giới hạn nhất định. •
Iz max: Dòng điện định mức tối đa cho phép. Thường tính toán chọn dòng
thực tế bằng 1/5 dòng danh định để thiết bị hoạt động tốt. Ví dụ Diode Zener
đó cho dòng 200mA, ta chỉ nên thiết kế mạch với dòng 40mA chạy qua là được nhé. •
Iz min: Dòng điện tối thiểu để diode bị đánh thủng.Thường là 5mA – 10mA. •
Pz: Công suất tối đa mà diode Zener tiêu thụ. Các giá trị thường gặp là
400mW, 500mW, 1 W và 5W. Đối với Diode Zener loại linh kiện dán thường
là 200mW, 350mW, 500mW và 1 W. 17 lOMoARcPSD|48650905 1.1.2. Điện trở
Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động với 2 lớp tiếp điểm kết nối. Một
số chức năng chính của điện trở có thể kể đến là: Dùng để điều chỉnh mức độ của
tín hiệu, hạn chế được việc cường độ dòng điện chảy trong mạch, điện trở còn dùng
để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động ví dụ như transistor, tiếp
điểm cuối trong đường truyền điện,... [3]
Hinh 1. 5: Điện trở 1.1.3. Đèn led
LED được viết tắt từ light Light-Emitting-Diode, có nghĩa là đi ốt phát quang.
Về bản chất LED là một đi-ốt, nó chứa một chíp bán dẫn có pha các tạp chất để tạo
ra một tiếp giáp P-N, kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử, dòng điện truyền
từ A-nốt( kênh P) đến K-tốt (kênh N). Khi điện tử lấp đầy chỗ trống nó sinh ra bức xạ ánh sáng nhìn thấy.
Do cấu tạo của các chất bán dẫn khác nhau mà tạo ra ánh sáng có bước sóng
khác nhau. Hay nói cách khác là tạo ra ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau. [4]. 18 lOMoARcPSD|48650905
Hinh 1. 6: Còi báo buzzer 1.1.4. Tụ điện
Capacitor hay tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động, gồm hai bản cực đặt
song song và ngăn cách nhau bởi lớp điện môi. Khi xảy ra sự chênh lệch điện thế tại
hai điểm bề mặt thì các bản bề mặt sẽ xuất hiện điện tích có cùng điện lượng nhưng
trái dấu nhau. Tụ điện có tính chất cách điện với dòng 1 chiều nhưng lại cho dòng
điện xoay chiều đi qua theo nguyên lý phóng nạp. Capacitor thường được sử dụng
trong các mạch điện tử như: mạch lọc nguồn – lọc nhiễu, mạch tạo dao động hay
mạch truyền tín hiệu xoay chiều… [5].
Hinh 1. 7: Tụ điện
Cấu tạo của tụ điện gồm ít nhất hai dây dẫn điện (thường ở dạng tấm kim loại
như giấy bạc, màng mỏng,..). Hai bề mặt kim loại này được đặt song song với nhau
và được ngăn cách bởi một lớp điện môi. Điện môi sử dụng cho tụ điện là các chất
không có tính dẫn điện như thủy tinh, giấy, giấy tẩm hóa chất, mica, gốm, màng nhựa 19 lOMoARcPSD|48650905
hoặc không khí. Vai trò của lớp điện môi là nhằm tăng khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện.
Tụ điện hoạt động dựa trên 2 nguyên lý đó là nguyên phóng nạp và nguyên lý
xả nạp. Cụ thể như sau: -
Nguyên lý phóng nạp: Là khả năng tích trữ năng lượng điện tương
tựmột ắc quy nhỏ dưới dạng điện trường. Thiết bị tụ điện có thể lưu trữ hiệu quả các
electron (nhưng không tự sinh ra các electron), sau đó phóng ra điện và tạo thành dòng điện. -
Nguyên lý nạp xả: Nhờ có tính chất nạp xả mà tụ điện có khả năng
dẫnđiện xoay chiều. Khi điện áp giữa 2 bản mạch của tụ điện bị thay đổi đột ngột do
hành động cắm nạp hoặc xả tụ thì hiện tượng tia lửa điện sẽ xảy ra do dòng điện tăng vọt. [5]. 1.1.5. IC 7812 Cấu tạo
Định nghĩa: IC 7812 (LM7812) được hiểu theo là một trong những dòng
IC ổn áp có tác dụng dùng để ổn định điện áp 12V đầu ra, với đầu vào Max ( cực
đại ) là 36V, Min ( cực tiểu ) là 15V. Với IC 7812 hiện nay được kết hợp các chức
năng như: bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ quá nhiệt và giữ các linh kiện tranzito công
suất trong mạch làm việc ở mức an toàn nhất. Tránh trường hợp mạch có vấn đề
nhưng không phá hủy IC. [6]. 20