This is default featured slide 1 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

This is default featured slide 2 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

This is default featured slide 3 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

This is default featured slide 4 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

This is default featured slide 5 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

Tuesday, February 17, 2015

tạo font cho LCD 16x2

Phần mềm tạo font cho LCD 16x2

Khi sử dụng LCD 16x2, thường đôi lúc chúng ta muốn hiển thị một số ký tự đặc biệt, hoặc chữ tiếng Việt có dấu,... việc này đòi hỏi phải tạo font cho nó. Mình xin chia sẻ cho các bạn một tool nhỏ mình viết trên C# để tạo font cho LCD 16x2. Giao diện phần mềm khá đơn giản và dễ sử dụng. Hi vọng nó sẽ có ích cho các bạn.

Yêu cầu: vì viết bằng C# nên máy tính phải cài .Net 2.0 nếu dùng XP, vista, win7 thì chạy bt



link: http://www.mediafire.com/download/ubm5qgxr894ibet/LCD_16x2_Font_Generator.7z

Wednesday, February 4, 2015

Kỹ thuật đấu LED cơ bản

Như các bạn thướng thấy trên đường có rất nhiều biển led..người ta mắc rất nhiều led với nhau tạo thàng những dòng chữ quảng cáo? và câu hỏi các bạn đặt ra là..làm thế nào điều khiển được 1 số lượng led lớn như vậy, mà điện áp, dòng mình điều khiển rất bé..để hiểu được mình xin giới thiệu cho các bạn cách mắc led để điều khiển.

Đối với LED màu ĐỎ và Vàng

· THÔNG SỐ KỸ THUẬT: VF = 1.9 -2.2 V, IF= 15-25MA

 Nguồn điện cung cấp là Nguồn Unguồn = 12V
· Chọn Hiệu điện thế trung bình của 2 loại bóng trên là: Uled = 2V
· Cường độ dòng điện qua led, ví dụ chọn I = 15mA = 0.015A
· Mắc nối tiếp 5 bóng với 1 con trở
· Ta có công thức tính trở là:
 Tuy nhiên Tuỳ theo Yêu cầu của khách hàng về độ sáng của Biển LED, ta có thể tăng, hoặc giảm giá trị  Điện Trở R
· Để led sáng đẹp, thường chọn cường độ dòng điện qua led  I = 20mA = 0.02A, ta tính được  R = 100 Ohm.
Đối với LED màu TRẮNGXANH LÁ CÂYXANH DƯƠNG (XANH CÔBAN)
· Thông số kỹ thuật: VF = 3.0 -3.4 V, IF=15-25mA
. Nguồn điện cung cấp là Nguồn Unguon = 12V
· Chọn Hiệu điện thế trung bình của 3 loại bóng trên là: Uled = 3V
· Cường độ dòng điện qua led, ví dụ chọn I = 15mA = 0.015A
· Mắc nối tiếp 3 bóng với 1 con trở
· Ta có công thức tính trở là:
Để led sáng đẹp, thường chọn cường độ dòng điện qua led I = 20mA = 0.02A, ta tính được R = 120 Ohm.
A. Cách đấu trở hạn dòng cho LED có điện áp từ 3,0 - 3,4V. 
(Bóng TrắngXanh láXanh Dương)Trở càng lớn thì thì dòng qua trở lớn sẽ làm cho LED sáng yếu không đẹp, cần tính toán vừa đủ để LED sáng đẹp và bền:
1. Thường đấu 3 bóng nối tiếp và dùng trở hạn dòng
Giá trị lớn R1 = 12V-(Uled*3)/I dòng của LED.
Do 3 bóng là cùng loại nên  I tổng = I1 = I2 = I3 .
Nếu mạch chỉ có thiếu 1 LED thì ta thêm 1 điện trở R2 nối tiếp với R1:
Giá trị R2 = Uled/Iled
Uled, Iled là giá trị ghi trên LED.
Nếu thiếu 2 LED thì R2=2xUled/Iled  đấu vào bảng điều khiển.
2. Đấu song song nhiều nhánh nối tiếp: (Kết hợp song song và nối tiếp)
Cách đấu này rất tiện lợi, chúng ta chỉ cần 1 trở công suất thay vì mỗi 1 nhánh lại thêm 1 điện trở.
Ở nhánh nào thiếu LED thì ta lại thêm giá trị điện trở như đấu nối tiếp 3 LED:
Do dùng chung 1 loại LED, nên khi đấu 3 nhánh song song thì giá trị của điện trở giảm đi 1/3 (Đấu N nhánh thì điện trở Rtổng = R1nhánh/Nnhánh).
- VD: đấu nhánh 3 LED nối tiếp thì cần R hạn dòng là 220Ω. Đấu N nhánh song song với nhau thì giá trị R=220Ω/Nnhánh.
Công suất trở Nnhánh: P = Nnhánh(12V-3*U1led )*I1led .

- Nếu số nhánh nhiều quá sẽ tạo ra Công suất của trở sẽ cao (Tầm trên 10Watt thì chúng ta sẽ phải đấu // 1 con trở giá trị công suất nữa.

- Đấu song song cùng giá trị thì: Rtổng = R1/2 = R2/2 = Rn/n.
I tổng = I1 + I2 + In.

- Đấu nối tiếp cùng giá trị thì: Itổng = I1/2 = I2/2 = In/n.
R tổng = R1 + R2 + Rn.
Dòng của nguồn cần chọn là : I nguồn = n.I nhánh (n: số nhánh đấu 3 hoặc 5, I của 1 LED (vì các led giông nhau)

BVới LED có điện áp từ 2.0 - 2,2V (ĐỏVàng).
- Ta sẽ đấu 5 LED, cách đấu tương tự như cách đấu 3 LED điện áp 3,0 - 3,4V.
Mạch điều khiển có tín hiệu vào là mức âm, nên sau khi điện áp qua LED, qua trở thì đầu còn lại sẽ vào, các chân (lỗ) trên bảng mạch, hoặc có thể xoắn dây vào tản nhiệt của con típ.
Trên đây là cách đấu điện trở hạn dòng và vào mạch điều khiển.
Các sự cố thường gặp với mạch điều khiển LED:
- Nếu số LED bạn cần đấu lớn hơn giới hạn của 1 Kênh( bạn phải tính theo hướng dẫn cách đấu điện trở vào mạch), bạn có thể sử dụng 2 kênh thành 1 kênh hoặc đấu thêm 1 con TIP song song ( Trường hợp này rất ít, vì 1 chữ rất lớn).
- Điện áp đầu vào của mạch không được vượt quá 24V cho cả xoay chiều và 1 chiều. Không thì mạch sẽ bị cháy nổ.
- Đèn báo hiệu điện áp không vào kiểm tra xem IC ổn áp hoặc nguồn vào.
- Chíp đang chạy mà dừng, kiểm tra xem thạch anh hoặc test lại chíp.
- Những LED hiển thị số kênh ra không sáng: kiểm tra LED vẫn sáng thì chết TÍP.
- Nếu đấu mạch vào biển LED thấy hiện tượng không chạy hay sụt áp thì kiểm tra lại biển LED xem đấu chạm ở đâu.
Trên đây là những hiện tượng thường gặp.

Chúc các bạn thành công!  

Nguyên lý và sử dụng nguồn xung hay bộ biến đổi nguồn AC-DC


Như chúng ta đã biết thì nguồn điện là một phần rất quan trọng đối với một mạch điện hay một hệ thống điện nào đó. Nguồn điện ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của mạch  hay hệ thống. Đối với mỗi mạch điện hay hệ thống nó cần đòi hỏi các nguồn đầu vào khác nhau từ một nguồn đầu vào cố định hay có sẵn. Nguồn DC được sử dụng rất rộng rãi và được sử dụng hầu hết trong các mạch điện hay các hệ thống điện. Nhưng để sử dụng nguồn DC vào hệ thống của mình thì nguồn DC này cần phải được biến đổi thành nguồn DC khác hay nhiều nguồn DC cung cấp cho hệ thống. Ví dụ như mình có 1 nguồn đầu vào là 12V mà hệ thống của mình nó chạy tới 100V thì lúc này chúng ta phải biến đổi điện áp từ 12V lên 100V để chạy được hệ thống của chúng ta. 

(Hình ảnh mình họa)

Hiện nay thì nguồn xung hay nói cách khác nó là các bộ nguồn biến đổi DC-DC nó được sử dụng phổ biến hầu hết trên các mạch điện và các hệ thống điện tự động. Với ưu điểm là khả năng cho hiệu suất đầu ra cao, tổn hao thấp, ổn định được điện áp đầu ra khi đầu vào thay đổi, cho nhiều đầu ra khi với một đầu vào....Nguồn xung hiện nay có rất nhiều loại khác nhau nhưng nó được chia thành 2 nhóm nguồn : Cách ly và không cách ly 
* Nhóm nguồn không cách ly : 
+ Boot 
+ Buck 
+ Buck - Boot 
* Nhóm nguồn cách ly : 
+ flyback 
+ Forward 
+ Push-pull 
+ Half Bridge 
+ ....... 
Mỗi loại nguồn trên đều có những ưu nhược điểm khác nhau. Nên tùy theo yêu cầu của nguồn mà ta chọn các kiểu nguồn xung như trên. Sau đây là nguyên tắc hoạt động của từng bộ nguồn trên mình chỉ nói về các bộ nguồn hay dùng trong thực tế : 

1) Nguồn xung kiểu : Buck
Đây là kiểu biến đổi nguồn cho điện áp đầu ra nhỏ hơn so với điện áp đầu vào tức là V in out
Xét một mạch nguyên lý sau :


Mạch có cấu tạo nguyên lý đơn giản chỉ dùng một van đóng cắt nguồn điện và phần lọc đầu ra. Điện áp đầu ra được điều biến theo độ rộng xung
Khi " Switch On" được đóng tức là nối nguồn vào mạch thì lúc đó dòng điện đi qua cuộn cảm và dòng điện trong cuộn cảm tăng lên, tại thời điểm này thì tụ điện được nạp đồng thời cũng cung cấp dòng điện qua tải. Chiều dòng điện được chạy theo hình vẽ
Khi " Swith Off" được mở ra tức là ngắt nguồn ra khỏi mạch. Khi đó trong cuộn cảm tích lũy năng lượng từ trường và tụ điện điện  được tích lũy trước đó sẽ phóng qua tải. Cuộn cảm có xu hướng giữ cho dòng điện không đổi và giảm dần. Chiều của dòng điện trong thời điểm này như trên hình vẽ. 
Quá trình đóng cắt liên tục tạo tải một điện áp trung bình theo luật băm xung PWM. Dòng điện qua tải sẽ ở dạng xung tam giác đảm bảo cho dòng liên tục qua tải. Tần số đóng cắt khá cao để đảm bảo triệt nhiễu công suất cho mạch. Van công suất thường sử dụng các van như Transitor tốc độ cao, Mosfet hay IGBT...


Điện áp đầu ra được tính như sau : 

Vout = Vin * (ton/(ton+toff) = Vin* D ( với D là độ rộng xung %)

Với ton, toff lần lượt là thời gian mở và thời gian khóa của van
Đối với kiểu nguồn Buck này thì cho công suất đầu ra rất lớn so với công suất đầu vào vì sử dụng cuộn cảm, tổn hao công suất thấp. Do vậy nên nguồn buck được sử dụng nhiều trong các mạch giảm áp nguồn DC. ví dụ như từ điện áp 100VDC mà muốn hạ xuống 12VDC thì dùng nguồn Buck là hợp lý.
Dưới đây là một ứng dụng của nguồn Buck trong việc tạo ra nguồn 3.3V


Mạch dùng LM3485 để tạo xung đóng cắt van.Mạch có thể điều chỉnh đựoc điện áp đầu ra, có phản hổi để ổn định điện áp
2) Nguồn xung kiểu : Boot
Kiểu dạng nguồn xung này cho điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào : Vin < Vout
Xét một mạch nguyên lý như sau :


Mạch có cấu tạo nguyên lý khá đơn giản. Cũng dùng một nguồn đóng cắt, dùng cuộn cảm và tụ điện. Điện áp đầu ra phụ thuộc vào điều biến độ rộng xung và giá trị cuộn cảm L
Khi  "Swich On" được đóng lại thì dòng điện trong cuộn cảm được tăng lên rất nhanh, dòng điện sẽ qua cuộn cảm qua van và xuống đất. Dòng điện không qua diode và tụ điện phóng điện cung cấp cho tải. Ở thời điểm này thì tải được cung cấp bởi tụ điện. Chiều của dòng điện như trên hình vẽ
Khi "Switch Off" được mở ra thì lúc này ở cuối cuộn dây xuất hiện với 1 điện áp bằng điện áp đầu vào. Điện áp đầu vào cùng với điện áp ở cuộn cảm qua diode cấp cho tải và đồng thời nạp cho tụ điện. Khi đó điện áp đầu ra sẽ lớn hơn điện áp đầu vào, dòng qua tải được cấp bởi điện áp đầu vào. Chiều của dòng điện được đi như hình vẽ!
Điện áp ra tải còn phụ thuộc giá trị của cuộn cảm tích lũy năng lượng và điều biến độ rộng xung (điều khiển thời gian on/off). Tần số đóng cắt van là khá cao hàng Khz để triệt nhiễu công suất và tăng công suất đầu ra.Dòng qua van đóng cắt nhỏ hơn dòng đầu ra.Van công suất thường là Transior tốc độ cao, Mosfet hay IGBT... Diode là diode xung, công suất
Công thức tính các thông số đầu ra của nguồn Boot như sau :


Ipk = 2 x Iout,max x (Vout / Vin,min)
Tdon = (L x Ipk) / (Vout - Vin)

Điện áp đầu ra được tính như sau :

Vout = ((Ton / Tdon) + 1) x Vin

Với : Ton là thời gian mở của Van
Ipk là dòng điện đỉnh
Trong nguồn Boot thì điện áp đầu ra lớn hơn so với điện áp đầu vào do đó công suất đầu vào phải lớn hơn so vói công suất đầu ra. Công suất đầu ra phụ thuộc vào cuộn cảm L.Hiệu suất của nguồn Boot cũng khá cao nên được dùng nhiều trong các mạch nâng áp do nó truyền trực tiếp nên công suất của nó rất lớn. Ví dụ như mạch biến đổi từ nguồn 12VDC lên 310VDC chả hạn.
Nguồn boost có 2 chế độ:
- Chế độ không liên tục: Nếu điện cảm của cuộn cảm quá nhỏ, thì trong một chu kỳ đóng cắt, dòng điện sẽ tăng dần nạp năng lượng cho điện cảm rồi giảm dần, phóng năng lượng từ điện cảm sang tải. Vì điện cảm nhỏ nên năng lượng trong điện cảm cũng nhỏ, nên hết một chu kỳ, thì năng lượng trong điện cảm cũng giảm đến 0. Tức là trong một chu kỳ dòng điện sẽ tăng từ 0 đễn max rồi giảm về 0.
- Chế độ liên tục: Nếu điện cảm rất lớn, thì dòng điện trong 1 chu kỳ điện cảm sẽ không thay đổi nhiều mà chỉ dao động quanh giá trị trung bình.Chế độ liên tục có hiệu suất và chất lượng bộ nguồn tốt hơn nhiều chế độ không liên tục, nhưng đòi hỏi cuộn cảm có giá trị lớn hơn nhiều lần. 
Một ứng dụng của mạch nguồn Boot


Đây là mạch tạo được điện áp đầu ra lớn hơn đầu vào từ 12VDC lên được 24VDC. Sử dụng IC dao động
3) Nguồn xung kiểu : Flyback
Đây là kiểu nguồn xung truyền công suất dán tiếp thông qua biến áp. Cho điện áp đầu ra lớn hơn hay nhỏ hơn điện áp đầu vào. Từ một đầu vào có thể cho nhiều điện áp đầu ra
Sơ đồ nguyên lý như sau :


Mạch có cấu tạo bởi 1 van đóng cắt và 1 biến áp xung. Biến áp dùng để truyền công suất từ đầu vào cho đầu ra. Điện áp đầu ra phụ thuộc vào băm xung PWM và tỉ số truyền của lõi
Như chúng ta đã biết chỉ có dòng điện biến thiên mới tạo được ra từ thông và tạo được ra sức điện động cảm ứng trên các cuộn dây trên biến áp. Do đây là điện áp một chiều nên dòng điện không biến thiên theo thời gian do đó ta phải dùng van đóng cắt liên tục để tạo ra được từ thông biến thiên.
Khi "Switch on " được đóng thì dòng điện trong cuộn dây sơ cấp tăng dần lên. Cực tính của cuộn dây sơ cấp có chiều như hình vẽ và khi đó bên cuộn dây thứ cấp sinh ra một điện áp có cực tính dương như hình vẽ. Điện áp ở sơ cấp phụ thuộc bởi tỷ số giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Lúc này do diode chặn nên tải được cung cấp bởi tụ C
Khi "Switch Off" được mở ra. Cuộn dây sơ cấp mất điện đột ngột lúc đó bên thứ cấp đảo chiều điện áp qua Diode cung cấp cho tải và đồng thời nạp điện cho tụ
Trong các mô hình của nguồn xung thì nguồn Flybach được sử dụng nhiều nhất bởi tính linh hoạt của nó, cho phép thiết kế được nhiều nguồn đầu ra với 1 nguồn đầu vào duy nhất kể cả đảo chiều cực tính. Các bộ biến đổi kiểu Flyback được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống sử dụng nguồn pin hoặc acqui, có một nguồn điện áp vào duy nhất để cung cấp cho hệ thống cần nhiều cấp điện áp(+5V,+12V,-12V) với hiệu suất chuyển đổi cao.Đặc điểm quan trọng của bộ biến đổi Flyback là pha(cực tính) của biến áp xung được biểu diễn bởi các dấu chấm trên các cuộn sơ cấp và thứ cấp (trên hình vẽ)
Công thức tính toán cho nguồn dùng Flyback

Vout=Vin x (n2/n1) x (Ton x f) x (1/(1-(Ton x f)))

với :
n2 = cuộn dây thứ cấp của biến áp
n1 = Cuộn dây sơ cấp biến áp
Ton = thời gian mở của  Q1 trong 1 chu kì
f là tần số băm xung (T=1/f = (Ton + Toff))
Nguồn xung kiểu Flyback hoạt động ở 2 chế độ : Chế độ liên tục (dòng qua thứ cấp luôn > 0) và chế độ gián đoạn (dòng qua thức cấp luôn bằng 0)
Một mạch ứng dụng nguồn dùng Flyback như sau:


Đây là mạch nâng ấp dùng nguồn chuyển đổi flyback. Điện áp đầu vào 12V cho đầu ra tới 180V. Sử dụng IC555 và có ổn định điện áp đầu ra
4) Nguồn xung kiểu : Push-Pull
Đây là dạng kiểu nguồn xung được truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp, cho điện áp đầu ra nhỏ hơn hay lớn hơn so với điện áp đầu vào. từ một điện áp đầu vào cũng có thể cho nhiều điện áp đầu ra. Nó được gọi là nguồn đẩy kéo
Xét sơ đồ nguyên lý sau :


Đối với nguồn xung loại Push-Pull này thì dùng tới 2 van để đóng cắt biến áp xung và mỗi van dẫn trong 1 nửa chu kì. Nguyên tắc cũng gần giống với nguồn flyback
Khi A được mở B đóng thì cuộn dây Np ở phía trên sơ cấp  có điện đồng thời cảm ứng sang cuộn dây Ns phía trên ở thứ cấp có điện và điện áp sinh ra có cùng cực tính. Dòng điện bên thứ cấp qua Diode cấp cho tải. Như trên hình vẽ
Khi B mở và A đóng thì cuộn dây Np ở phía dưới sơ cấp có điện đồng thời cảm ứng sang cuộn dây Ns phía dưới thứ cấp có điện và điện áp này sinh ra cũng cùng cực tính. Như trên hình vẽ 
Với việc đóng cắt liên tục hai van này thì luôn luôn xuất hiện dòng điện liên tục trên tải. Chính vì ưu điểm này mà nguồn Push Pull cho hiệu suất biến đổi là cao nhất và được dùng nhiều trong các bộ nguồn như UPS, Inverter...
Công thức tính cho nguồn Push-Pull

Vout = (Vin/2) x (n2/n1) x f x (Ton,A + Ton,B)

Với :
Vout=Điện áp đầu ra -V
Vin= Điện áp đầu vào  - Volts
n2=0.5 x cuộn dây thứ cấp. Tức là cuộn dây thứ cấp sẽ quấn sau đó chia 1/2. Đợn vị tính bằng Vòng
n1=Cuộn dây sơ cấp
f = Tần số đóng cắt - Hertz
Ton,A = thời gian mở Van A - Seconds
Ton,B = Thời  gian mở Van B - Seconds
Một số lưu ý khi dùng nguồn đẩy kéo:
+ Trong 1 thời điểm thì không được cả hai van A và B cùng dẫn. Mỗi van chỉ được dẫn trong 1 nửa chu kì. Khi van này mở thì van kia phải đóng và ngược lại
+ Thời gian mở các van phải chính xác, giữa 2 van cần phải có thời gian chết để đảm bảo cho hai van không dẫn cùng
Tham khảo một sơ đồ ứng dụngh mạch Push-Pull


Trong mạch này thì nguồn đẩy kéo chỉ giữa chức năng là nâng điện áp từ 12V lên tới 310V. TL494 làm chức năng tạo xung đóng cắt có thời gian chết để điều khiển các van đóng cắt.
Còn nhiều kiểu nguồn xung khác nữa nhưng tôi chỉ nói đến các nguồn hay dùg hiện nay. Các bạn có thể tham khảo thêm về các bộ nguồn ở trong tài liệu hay giáo trình
A - Các chỉ tiêu quan tâm khi lựa chọn một nguồn xung biến đổi DC - DC :
- Cách ly/không cách ly: Điện áp đầu ra có cần cách ly với đầu vào không? Nếu không cần cách ly thì có thể sử dụng các loại không cách ly hay truyền công suất trực tiếp khi đó sẽ cho hiệu quả truyền công suất cao hơn những kiểu truyền thông qua lõi hay các nhóm cách ly. 
- Số mức điện áp đầu ra: Cần phải xem đầu ra của mình có bao nhiêu đầu ra? Nếu mà có nhiều đầu ra thì  dạng nguồn flyback cho phép tạo ra nhiều mức điện áp đầu ra cùng ổn định. Trong khi các loại bộ nguồn khác không tạo được như vậy hoặc khó chính xác được.
- Công suất: Cần xem công suất như thế nào? Trong các dạng nguồn cách ly trên thì nguồn đẩy kéo hay PushPull  thường tạo được công suất cao hơn so với các dạng khác nhưng kém hơn so với các dạng nguồn không cách ly
- Hiệu quả lõi: Công suất truyền/1 đơn vị khối lượng lõi: Hiệu quả lõi càng cao thì khối lượng lõi càng thấp - bộ nguồn càng nhẹ.Nên các bộ nguồn xung sử dụng lõi Ferit cho hiệu suất cao hơn. Trong nhóm bộ nguồn cách ly nguồn đẩy kéo có hiệu quả lõi cao nhất và cách ly được với đầu vào. Nhưng nếu công suất quá lớn thì nó bị giới hạn bởi lõi khi đó phải chuyển sang dùng nguồn không cách ly hay truyền trưc tiếp
Qua các tiêu chí đó thì các bạn có thể chọn loại nguồn nào cho bài toán của mình. Nguồn xung vủa gọn nhẹ vừa chính xác và có tính ổn định cao. Ưu việt nhất là tính linh hoạt của nó.

Động cơ điện một chiều không chổi than-Brushless DC motor



Hình 1: Sức phản điện động dạng hình thang

Động cơ BLDC mặc dù có tên là “một chiều không chổi than” nhưng nó thuộc nhóm động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu chứ không phải là động cơ một chiều. Ta sẽ nói lý do tại sao nó có tên như vậy ở phần sau.

Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu là nhóm động cơ xoay chiều đồng bộ (tức là rotor quay cùng tốc độ với từ trường quay) có phần cảm là nam châm vĩnh cửu. Dựa vào dạng sóng sức phản điện động stator của động cơ mà trong nhóm này ta có thể chia thành 2 loại:
-Động cơ (sóng) hình sin
-Động cơ (sóng) hình thang
Động cơ BLDC là loại động cơ sóng hình thang, những động cơ còn lại là động cơ sóng hình sin (ta gọi chung với tên là PM – Permanent magnet Motor). Chính cái sức phản điện động có dạng hình thang này mới là yếu tố quyết định để xác định một động cơ BLDC chứ không phải các yếu tố khác như Hall sensor, bộ chuyển mạch điện tử (Electronic Commutator), .v.v. Như nhiều người vẫn nghĩ.

CẤU TẠO CỦA ĐỘNG CƠ BLDC:

-Stator: bao gồm lõi sắt (các lá thép kĩ thuật điện ghép cách điện với nhau) và dây quấn. Cách quấn dây của BLDC khác so với cách quấn dây động cơ xoay chiều 3 pha thông thường, sự khác biệt này tạo nên sức phản điện động dạng hình thang mà ta thấy. Nếu không quan tâm tới vấn đề thiết kế, chế tạo động cơ, ta có thể bỏ qua sự phức tạp này.

Hình 2: Stator động cơ BLDC
-Rotor: Về cơ bản là không có gì khác so với các động cơ nam châm vĩnh cửu khác.

Hình 3: Rotor động cơ BLDC
-Hall sensor: do đặc thù sức phản điện động có dạng hình thang nên cấu hình điều khiển thông thường của BLDC cần có cảm biến xác định vị trí của từ trường rotor so với các pha của cuộn dây stator. Để làm được điều đó người ta dùng cảm biến hiệu ứng Hall, gọi tắt là Hall sensor.


Hình 4: Minh họa hoạt động Hall sensor

Hình 5: Hall sensor gắn trên stator
Cần chú ý là Hall sensor được gắn trên stator của BLDC chứ không phải trên rotor. Hình vẽ sau đây hay được sử dụng trong các tài liệu về BLDC và nó tạo hiểu nhầm rằng người ta gắn Hall sensor trên rotor. Thực tế là Hall sensor được gắn trên stator. Application note AN885 của hãng Microchip đưa ra hình vẽ này và họ cũng giải thích rằng Hall sensor được gắn trên stator: Hall sensors are embedded into the stationary part of the motor. Embedding the Hall sensors into the stator is a complex process because any misalignment in these Hall sensors, with respect to the rotor magnets, will generate an error in determination of the rotor position.


Dạng sóng sức phản điện động pha, dây và tín hiệu đưa về từ Hall sensor:
 Hình 7: Sức phản điện động pha, dây và tín hiệu Hall sensor

ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BLDC:

Phương pháp điều khiển truyền thống động cơ BLDC là đóng cắt các khóa mạch lực (IGBT hoặc MOSFET) để cấp dòng điện vào cuộn dây stator động cơ dựa theo tín hiệu Hall sensor đưa về.
Sơ đồ nguyên lý mạch lực và động cơ như sau:


Hình 8: Sơ đồ nguyên lý mạch lực

Hình 9: Nguyên tắc điều khiển truyền thống động cơ BLDC
Chế độ điều khiển này gọi là chế độ điều khiển 120o. Đây là chế độ điều khiển cơ bản của BLDC, các chế độ khác tạm thời chưa xét đến.
Ta thấy rằng, trong một thời điểm bất kì luôn luôn chỉ có 2 pha dẫn điện, do đó ta còn gọi đây là chế độ điều khiển 2 pha dẫn. Chế độ khác (3 pha dẫn) cũng chưa xét ở đây.
Dưới mỗi pha dẫn ta thấy đều có dòng điện 1 chiều và sức điện động 1 chiều, do đó động cơ BLDC có đặc tính cơ và đặc tính điều khiển giống với động cơ 1 chiều. Chính vì thế mà động cơ này có tên gọi là “động cơ một chiều không chổi than” chứ thực ra nó là động cơ xoay chiều đồng bộ nam châm vĩnh cửu.

Hình 10: Đặc tính cơ moment – tốc độ của động cơ BLDC


Ta xem trước hình ảnh một kết quả mô phỏng (sẽ trình bày mô phỏng ở phần sau) để thấy rõ hơn điều vừa nói:


Hình 11: Sức phản điện động và dòng điện 3 pha

Trên hình vẽ là quá trình khởi động, chạy không tải và sau khi đóng tải của động cơ BLDC. Ta thấy rõ ràng các pha (với các màu khác nhau) thay nhau dẫn và tính chất “một chiều” của chúng.
Để thực hiện nguyên lý điều khiển trên, cấu hình điều khiển dải trễ dòng điện (Hysteresis Current Control – HCC) được thực hiện và đó là cấu hình điều khiển kinh điển cho động cơ BLDC.

Hình 12: Nguyên lý điều khiển dải trễ dòng điện – HCC


Vòng điều khiển tốc độ ở ngoài giống với động cơ một chiều. Sai số giữa tốc độ đặt và tốc độ thực được đưa vào bộ điều chỉnh tốc độ G, đầu ra của bộ điều chỉnh G là lượng đặt dòng điện Id*.
Tín hiệu Hall sensor đưa về được giải mã thành thông tin về dòng điện yêu cầu ở 3 pha Ia, Ib, Ic được kết hợp với giá trị dòng Id* qua khâu logic và đưa ra các lượng đặt dòng điện Ia*, Ib*, Ic*.
Ba khâu relay 2 trạng thái được sử dụng để đóng cắt các khóa mạch lực nhằm bơm các dòng điện này vào động cơ – phương pháp điều khiển dải trễ dòng điện.

Dòng điện trong các pha có dạng như sau:


Hình 13: Dòng điện, sức phản điện động trong nguyên lý điều khiển dải trễ


Dễ nhận thấy rằng với phương pháp điều chỉnh dòng HCC, dòng điện chuyển mạch 6 lần trong 1 chu kì. Sự chuyển mạch không lý tưởng (không tức thời, thời gian lên và xuống không bằng nhau) gây nên những hạn chế của động cơ BLDC:
-Nhấp nhô moment
-Quỹ đạo từ thông không tròn, khó xác định
Nhấp nhô moment (torque ripple) là điểm yếu của động cơ BLDC, một số lượng lớn các nghiên cứu về động cơ BLDC là làm sao giảm được sự nhấp nhô này.
Thông thường, quỹ đạo từ thông của động cơ phải có hình tròn, nhưng do sự chuyển mạch không lý tưởng của dòng điện nên quỹ đạo từ thông của động cơ BLDC có 6 “gai”, “bậc” trong 1 chu kì. Việc ước lượng từ thông tại các “bậc” đó là rất khó khăn, do đó rất khó điều khiển từ thông động cơ BLDC. Việc điều khiển động cơ BLDC cho đến nay đều bỏ qua việc điều khiển từ thông của nó.

Hình 14: Quỹ đạo từ thông stator không tròn với 6 “bậc” trong 1 chu kì

Nguồn:http://bomnuocmini.com

Xe đạp BMW giá gần 4.000 USD

Hãng xe Đức bắt đầu lấn sân sang thị trường xe đạp với đại diện là chiếc Cruise e-Bike phiên bản 2014 có chế độ chạy Turbo với mức giá khoảng 3.800 USD.

Sau mẫu xe đạp i Pedelec Concept giới thiệu tại Olympics London 2012, BMW chính thức ra mắt mẫu xe đạp điện thương mại Cruise e-Bike 2014. Thiết kế thể thao như nhiều mẫu xe đạp hiện nay, nhưng kiểu sơn hai màu trắng đen trang nhã khiến cùng các công nghệ trên xe khiến Cruise e-Bike vượt trội các đối thủ khác trên thị trường.

Logo BMW nằm gọn ở điểm giao giữa khung xe và trụ yên, trang bị phanh đĩa. Khối lượng xe ở mức 20 kg.
Cung cấp sức mạnh cho xe là khối pin 400 Wh, sạc được 50% năng lượng sau 90 phút, sạc đầy sau 3,5 giờ. Khối pin này cung cấp cho động cơ 250W của Bosch đặt dưới trục bàn đạp, cho mô-men xoắn cực đại 48 Nm. Chiếc e-Bike chạy được 100 km trước khi phải nạp điện.
Cruise e-Bike có 4 chế độ chạy, trong đó đặc biệt có chế độ Turbo tăng sức mạnh cho động cơ.
BMW chỉ sản xuất 1.000 chiếc bán tại thị trường Đức, nơi tốc độ tiêu dùng xe đạp điện đang tăng nhanh. Mức giá khoảng 3.800 USD.

Nguồn: http://vnexpress.net/tin-tuc/oto-xe-may/xe-dap-bmw-gia-gan-4-000-usd-2896973-p2.html