GVHD:THS.BÙI HỮU
HIÊN

Contents


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG....................................................................................................4
1.Giới thiệu IC LM358............................................................................................................................ 5
a.Hình dạng và cấu tạo.................................................................................................................... 5
b.Đặc điểm.......................................................................................................................................... 7



CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ CỦA MẠCH SẠC ẮC-QUY 12V TỰ NGẮT KHI ĐẦY8
2.1 Sơ đồ nguyên lý................................................................................................................................ 8
2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch....................................................................................................... 8
2.3 Chức năng linh kiện trong mạch...................................................................................................... 9
2.4 Sơ đồ khối....................................................................................................................................... 10
2.5 Chức năng từng khối...................................................................................................................... 10



CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH......................................................................................11
A:Tính toán mạch................................................................................................................................. 11
3.1 Tính toán máy biến áp............................................................................................................... 11
3.2 Tính toán R2............................................................................................................................... 11
3.3Tính toán Q1................................................................................................................................ 11
B: Mạch mô phỏng............................................................................................................................... 13
1.Mạch in.......................................................................................................................................... 13
2.Bố trí linh kiện............................................................................................................................... 13
3.Mạch 3D........................................................................................................................................ 13

KẾT LUẬN........................................................................................................................................14
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1...................................................................................................................14

1
SVTH: LÊ VĂN LỢI

MSSV:1511020386


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
GVHD : BÙI HỮU HIÊN
SVTH

:LÊ VĂN

LỢI
MSSV

: 1511020386

Lớ p

: 15DDC04

Tên đề tài: Mạch sạc ắc quy 12V tự động ngắt khi đầy điện dùng LM358
Nhận xét:
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
TP.Hồ Chí Minh, ngày …. tháng … năm 2011
Giáo viên hướng
dẫn (ký và ghi rõ họ
tên)


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
GVPB

:........................................................................................

SVTH

:LÊ VĂN LỢI

MSSV

:1511020386

Lớ p

:15DDC04


Tên đề tài: Mạch sạc ắc quy 12V tự động ngắt khi đầy điện dùng LM358
Nhận xét:
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................
TP.Hồ Chí Minh, ngày …. tháng … năm 2011
Giáo viên phản
biện (ký và ghi rõ
họ tên)


 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Ắc -quy hoạt động do sự kết hợp 2 thành phần cấu
tạo
của
bảncựcâmdươngvàchất điệnphânđể sản sinh ra điện năng.Khi các thành ph ần
của 02 bản cực âm dương tham gia đã hoàn toàn chuyển đổi ho ặc chất đi ện
phân không đủ duy trì thì ắc-quy tiến tới trạng thái mất điện. Để ti ếp tục duy trì
khả năng sử dụng của ắc-quy, cần thiết phải tiến hành nạp lại điện năng đ ể

chuyển đổi lại các thành phần cấu tạo của bản cực cũng như chất đi ện phân.
Đối với bình Ướt phải tiến hành châm thêm nước cất và nạp l ại đi ện m ới ti ếp
tục sử dụng. Vậy để ắc-quy có thể sử dụng được lâu dài, mức điện năng sử dụng
và việc tái nạp lại một cách đầy đủ lượng điện tiêu thụ là h ết s ức quan
trọng.Khi nạp ắc quy ta phải chú ý đến nhiều vấn đề như dòng nạp và th ời gian
nạp cho ắc quy.Nếu dòng nạp quá lớn hay bình đã đầy đi ện và không ai ng ắt
dòng nạp cho bình sẽ dẫn đến hiện tượng hư hỏng và th ậm chí là cháy n ổ ắc
quy.Do đó ở đồ án 1 này e đã đưa ra giải pháp là làm 1 m ạch s ạc ắc quy t ự đ ộng
ngắt khi bình đã đầy điện.Mạch sẽ đảm bảo được dòng n ạp h ợp lý và sẽ t ự
động ngắt khi bình đầy điện và hướng phát tri ển của e là m ạch s ạc ắc quy 12V
tự ngắt khi đầy.

 MẠCH SẠC ẮC-QUY 12V TỰ NGẮT KHI ĐẦY
Điện thế nạp định mức thường bằng 1.2 – 1.25 lần dòng đi ện áp c ủa bình. N ạp
điện liên tục với chế độ ổn áp U =14.4 – 14.5V (v ới ắc-quy 12V). Dòng đi ện n ạp
không được quá 0.1 – 0.2 lần dung lượng định mức của bình (ví d ụ: v ới lo ại ắcquy có dung lượng 100AH dòng điện nạp tối đa < 10AH – 20AH).Mạch sẽ tự
động ngắt không cho dòng điện nạp vào bình khi điên áp đạt ngưỡng 13.7V.
BỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH BAO GỒM:
-

1 bình ắc quy 12V
1 bộ biến áp từ 220V xuống 12V
1 mạch nguồn ổn áp 5V
1 mạch sặc ắc quy tự động ngắt khi đầy


1.Giới thiệu IC LM358
a.Hình dạng và cấu tạo.
-hình dạng.


Hình 2.11.hình dạng thực tế của LM 358

-Cấu tạo.


Trong đó :
+Chân số 1: đầu ra A.
+Chân 2: đầu vào nghịch đảo A.
+Chân 3:đầu vào không nghịch đảo A.
+ Chân số 4(GND):cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân còn gọi là
chung.
+Chân 5: đầu vào không nghịch đảo B
+Chân 6: đầu vào nghịch đảo B.
+Chân 7: đầu ra B.
+Chân 8: chân cung cấp áp và dòng cho IC hoạt động.

chân


b.Đặc điểm.
Đánh giá

Ký hiệu

Đơn vị

Nguồn điện áp cung cấp

Vdc


Nguồn duy nhất

VCC

Nguồn phân chia

VCC,VEE

±16

Điện áp đầu vào vi sai

VIDR

±��

Điện áp đầu vào phổ biến

VICR

-0,3 to 32

Thời gian điện áp đầu ra
ngắn mạch

tSC

liên tục

Nhiệt độ đường giao nhau


TJ

150

℃

Nhiệt độ lưu trữ

Tstg

-55 to +125

℃

0 to 70

℃

Hoạt động trong
trường xung quanh

môi TA

32

Vdc
Vdc





CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ CỦA MẠCH SẠC
ẮC-QUY 12V TỰ NGẮT KHI ĐẦY
2.1 Sơ đồ nguyên lý

2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch
 Khi chưa đầy điện

-Dòng điện xoay chiều 220V qua biến áp hạ áp xuống 12VAC đ ưa
qua diode nắn hai nửa chu kỳ tạo ra điện áp nhấp nhô đi vào ắc
quy.Điện áp nhấp nhô sẽ làm cho acquy mau đầy hơn.
-Led đỏ,led báo ắc quy đang được nạp.


Khi đầy điện

-Bình sẽ được nạp đầy khi điện áp vào khoảng 13,7V


-Điện áp trên acquy được đưa tới đầu vào bộ so sánh s ử dụng
LM358.


Cổng thuận được ghim giá trị điện áp cố định 12V. Tự động ngắt khi acquy
đầy điện thông thường là 13.7V (có thể thay đổi bằng cách chỉnh bi ến tr ở RV1).

Khi Acquy đầy giá trị điện áp cổng ngược cao hơn giá trị điện áp cổng
thuận Transistor Q1 dẫn.Cuộn hút relay được cấp điện.ngắt nguồn điện
đầu vào.

- Không cho phép nạp acquy khi điện áp bình quá thấp dưới ngưỡng cho phép
(điều chỉnh bằng RV2).
2.3 Chức năng linh kiện trong mạch

- MBA: Máy biến áp nguồn có điện áp vào: 220V, điện áp ra: 12V; dòng ra đ ạt
1A.
- Cầu đi ốt: Chỉnh lưu.
- Tụ điện C1, C2: Lọc nguồn.
- Rơ le 12V: Đóng cắt nguồn vào cho máy biến áp nguồn.
- IC1,2: Làm nhiệm vụ so sánh.
- IC3,4: Làm nhiệm vụ đảo pha.
- VR1, VR2: Chỉnh ngưỡng.
- D3 : Chống điện áp ngược
-LED1 : Báo nguồn .
-LED2: Báo chế độ nạp.


2.4

Sơ đồ khối
Má
y
biến
áp

Mạc
h
chỉn
h lưu


Mạch lọc

Mạch ổn áp

Bộ điều chỉnh tự động ngắt mạch
( K5 )
Ắc quy

Chức năng từng khối
-Máy biến áp : Biến đổi dòng AC 220V thành dòng 12V AC .
2.5

-Mạch chỉnh lưu:biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng 1 chi ều nh ưng
vẫn mấp mô.
-Mạch lọc :dùng để làm phằng điện áp còn mấp mô.
-Mạch ổn áp:dùng để ổn định điện áp 5V cung cấp cho LM358 ho ạt động.
-Bộ điều chỉnh tự động ngắt mạch: Khối này có chức năng đóng m ạch khi
ắc quy sạc chưa đầy và ngắt mạch khi ắc quy đã sạc đầy . trong m ạch s ử


dụng IC LM 358 và transistor Q1 để điều chỉnh quá trình đóng ng ắt khi
sạc.


 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH
A:Tính toán mạch
3.1

Tính toán máy bién áp
U1=220V U2= 12V I=1A

Udc= 0.9 x 12 = 10.8V
- Công suát của máy là :
P= 10.8 x 10=108 (V)

UBA Hie u suát 80%
Công suát thưc té MBA là :
PttMBA= 108x 100 = 135(VA)
80
3.2

Tính toán R2

Hình 10a.

Hình 10b.

-LED đươc sử dụng là loại 5mm,ánh sáng màu đỏ với các thông số như sau:
VLED=3V,ILED=10ma.
R2=

𝑉 𝑉𝑉
𝑉𝑉

12

=

10

=1.2kΩ.


3.3 Tính toán Q1

Cho Q1 hoạt động ở chế độ bão hòa với các thông số như sau:IC≤100mA,
VCE≈0. Khi IC≤100mA thì tương ứng hFE=200.


Hình 11a.Hình 11b.

*Q1
(+) Ic=

𝑉𝑉𝑉
𝑉𝑉

12

= =1.2mA.
10

(+) VIN=Ib.Rb + VBE ; Ib=

𝑉𝑉

=
𝑉

𝑉 Rb1=

−


12−1.5
= 1750Ω.
0.006

=𝑉

1.2

= 0.006mA.

200


B: Mạch mô phỏng
1.Mạch in

2.Bố trí linh kiện

3.Mạch 3D


KẾT LUẬN
Sau khoảng thời gian nghiên cứu , tìm hiểu và thiết kế, với sự hướng dẫn của thầy
giáo – thạc sĩ Bùi Hữu Hiên, đến nay bản đồ án của em đã được hoàn thành. Nội dung
của bản đồ án đã nêu lên được vấn đề chính sau:
* Giới thiệu chung về công nghệ nạp ắc quy.
* Các phương pháp nạp ắc quy.
* Thiết kế mạch nạp ắc quy tự động.
Mặc dù bản thân em đã hết sức cố gắng, nhưng do trình độ kiến thức còn hạn chế,

khoảng thời gian làm đồ án ngắn nên quá trình thiết kế không thể tránh khỏi những sai
sót. Vì vậy em xin tiếp thu ý kiến đóng góp và chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án
này được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Hữu Hiên,
người đã trực tiếp hướng dẫn tốt nghiệp, cùng các thầy cô trong bộ môn và các bạn đã
giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án. Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện: LÊ VĂN LỢI

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.
-GS.TSKH. Thân Ngọc Hoàn, (2003).
- Điện tử công suất, Nhà xuất bản Xây dựng. 2. Nguyễn Bính, (2001).
- Điện tử công suất, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật. 3. Trần Văn Thịnh, (2008).
-Tính toán thiết kế thiết bị điện tử công suất, Nhà xuất bản Giáo dục. 4. Phạm Minh
Hà, (2008).
- Kĩ thuật mạch điện tử, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật. 5. Lê Văn Doanh (Chủ
biên), Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh, (2004).
-Điện tử công suất : Lý thuyết – Thiết kế - Ứng dụng, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ
thuật.
-.