Giáo án Công nghệ lớp 12 bài 9: Thiết kế mạch điện tử đơn giản

Hoạt động của Giáo viên và Học sinh

Nội dung cần đạt

Hoạt động 1: Tìm hiểu nguyên tắc chung để thiết kế mạch điện tử đơn giản.

*GV: Em hãy cho biết nguyên tắc chung khi thiết kế mạch điện tử?

*GV: Nguyên tắc nào là quan trọng nhất?

*HS: HS: Nêu nguyên tắc chung khi thiết kế mạch điện tử.

*HS: Trình bày ý kiến.

I. Nguyên tắc chung:

1. Nguyên tắc chung

* Thiết kế mạch điện tử cần tuân thủ nguyên tắc:

- Bám sát, đáp ứng yêu cầu thiết kế.

- Mạch thiết kế đơn giản, tin cậy.

- Thuận tiện khi lắp đặt, vận hành và sửa chữa.

- Hoạt đông chính xác.

- Linh kiện có sẵn trên thị trường.

Hoạt động 2: Tìm hiểu các bước thiết kế mạch điện tử dơn giản

*GV: Em hãy nêu yêu cầu của mạch nguyên lý? (gọi từng HS)

*GV: Em hãy nêu yêu cầu của mạch lắp ráp?

? Vì sao dây dẫn không được chồng chéo lên nhau và ngắn nhất?

? Nêu ưu nhược điểm của vẽ mạch bằng phần mềm?

*HS: Nêu yêu cầu của mạch nguyên lý (Nêu ý kiến của mình)

II. Các bước thiết kế:

a. Thiết kế mạch nguyên lý:

* Tìm hiểu yêu cầu của mạch thiết kế.

- Đưa ra một số phương án để thực hiện.

- Chọn phương án hợp lý nhất.

- Tính toán chọn các linh kiện hợp lý.

b. Thiết kế mạch lắp ráp:

* Mạch lắp ráp thiết kế phải tuân thủ nguyên tắc:

- Bố trí các linh kiện trên bảng mạch điện khoa học và hợp lý.

- Vẽ ra đường dây dẫn điện để nối các linh kiện với nhau theo sơ đồ nguyên lý.

- Dây dẫn không chồng chéo lên nhau và ngắn nhất.

Hiện nay người ta có thể thiết kế các mạch điện tử bằng các phần mềm thiết kế nhanh và khoa học ví dụ các phần mềm ProTel, Workbench,

Hoạt động 3: Thiết kế mạch nguồn điện một chiều

*GV: Em hãy cho biết các phương án chỉnh lưu đã học?

*HS: Nêu các phương án chỉnh lưu.

*GV: Em hãy cho biết ưu nhược điểm của các phương án chỉnh lưu?

*HS: Tìm ưu nhược điểm của các phương án chỉnh lưu.

*GV: Phương án chỉnh lưu nào được dùng nhiều trong thức tế? Vì sao?

*HS: Chọn một phương án chỉnh lưu.

*GV: Yêu cầu HS tham gia tính toán và chọn các linh kiện.

*HS: Lên bảng

*GV: Gọi HS tính công suất máy biến áp.

*HS: Gọi HS tính điện áp.

*GV: Gọi HS chọn tụ điện.

*HS: Lên bảng tính toán. Phát biểu chọn tụ điện.

III. Thiết kế mạch nguồn điện một chiều

* Lựa chọn sơ đồ thiết kế:

Có ba phương án chỉnh lưu là:

1. Chỉnh lưu một nửa chu kỳ chỉ có một điốt nhưng chất lượng điện áp kém nên trong thực tế ít dùng.

2. Chỉnh lưu cả chu kỳ với hai điốt có chất lượng điện áp tốt, nhung biến áp có trung tính ít có sẵn trên thị trường, mặt khác điện áp ngược trên điốt lớn, nên sơ đồ này không thuận tiện khi chế tạo.

3. Sơ đồ chỉnh lưu cầu một pha tuy dùng 4 điốt nhưng chất lượng điện áp ra tốt và nhất là biến áp có sẵn trên thị trường nên sơ đồ này được dùng nhiều hơn trên thực tế. Do đó ta chọn sơ đồ chỉnh lưu cầu 1 pha làm sơ đồ thiết kế.

- Sơ đồ bộ nguồn có dạng như hình 9.1

* Tính toán và chọn các linh kiện trong mạch

- Công suất biến áp:

P = k_p.I_tải = 1,3.12.1 =15,6 W.

Trong đó k_p là hệ số, k_p = 1,3

- Dòng điện điốt I_D = k_I.I_tải/ 2 = 10.0,5/ 2=2,5A

Hệ số dòng điện k_I thường chọn k_I=10

- Điện áp: U_N=k_U.U_N.√2=1,8.13,5=24,3V

Chọn hệ số k_U=1,8

Từ thông số trên chọn điốt loại 1N1089 có U_N=100V; I_đm=5A, ΔU_D=0,75V.

Chọn tụ có C=1000µF, U_N =25V