Giải bài tập SGK Công nghệ 12 Bài 9: Thiết kế mạch điện tử đơn giản

Khi thiết kế mạch điện tử cần thực hiện theo những bước nào?

Phương pháp giải

- Thiết kế mạch nguyên lí.

- Thiết kế mạch lắp ráp.

Hướng dẫn giải

- Thiết kế mạch nguyên lí:

+ Tìm hiểu yêu cầu của mạch thiết kế.

+ Đưa ra một số phương án để thực hiện.

+ Chọn phương án hợp lí nhất.

+ Tính toán, lựa chọn linh kiện cho hợp lí.

- Thiết kế mạch lắp ráp:

+ Bố trí các linh kiện khoa học và hợp lí.

+ Vẽ đường dây dẫn điện để nối với nhau theo sơ đồ nguyên lí.

+ Dây dẫn không chồng chéo và ngắn nhất.

Hãy thiết kế một bộ nguồn một chiều chỉnh lưu cầu với điện áp tải 4,5V, dòng điện 0,2A, sụt áp trên mỗi điot bằng 0,8V,  U1 = 220V.

Phương pháp giải

- Biến áp:

+ Công suất biến áp: P = kp . U_tải. I_tải

+ U₂: Điện áp ra của biến áp khi không tải

• Độ sụt áp trên 2 điôt.
• Sụt áp bên trong biến áp khi có tải, thường lấy 6%U_tải

+ Dòng điện định mức của điôt: \({U_2} = {{({U_t} + \Delta {U_{\rm{D}}} + \Delta {U_{BA}})} \over {\sqrt 2 }}\)

- Điốt

+ Dòng điện định mức của điôt: \({I_D} = {{{k_I}.{I_t}} \over 2}\)

+ Điện áp ngược: \({U_N} = {k_U}.{U_2}\sqrt 2\)

Hướng dẫn giải

- Biến áp

+ Chọn hệ số công suất biến áp kBA = 1,3.

+ Công suất biến áp: P = kp . U_tải. I_tải = 1,3 . 4,5 . 0,2 = 1,17w

+ Điện áp ra: \({U_2} = {{({U_t} + \Delta {U_{\rm{D}}} + \Delta {U_{BA}})} \over {\sqrt 2 }} = {{4,5 + 2.0,8 + 6\% .4,5} \over {\sqrt 2 }} = 4,5V\)

- Điôt

+ Dòng điện định mức của điôt: \({I_D} = {{{k_I}.{I_t}} \over 2} = {{10.0,2} \over 2} = 1A\)

• Chọn hệ số dòng điện kI = 10.

+ Điện áp ngược: \({U_N} = {k_U}.{U_2}\sqrt 2 \mathop = \limits^ 1,8.4,5.\sqrt 2 = 11,45V\)

• Chọn hệ số kU = 1,8.

- Thông số của điôt cần chọn: \({U_N} \ge 11,45V,{I_{dm}} \ge 1A,\Delta U = 0,8V\). Do không có bảng tra nên ở đây chỉ dừng ở việc tính được các thông số là đủ. (Tham khảo: Có thể chọn loại điôt: 1N1089 có UN = 100 V, I_đm = 5 A, \(\Delta {U_D} = 0,8V\) ).

- Tụ Điện: Để lọc tốt thì chọn tụ có điện dung càng lớn càng tốt và phải chịu được điện áp \({U_2}\sqrt 2 = 6,36V\). Chọn tụ lọc có thông số \(C = 1000\mu F,{U_{dm}} \ge 16V\).