Tổng quan về nguồn xung và nguồn ATX

1. NGUYÊN LÝ NGUỒN XUNG
1.1. Khái niệm :
- Mạch nguồn xung (còn gọi là nguồn ngắt/mở – switching) là mạch nghịch lưu thực hiện việc chuyển đổi năng lượng điện một chiều thành năng lượng điện xoay chiều.
1.2. Các sơ đồ nghịch lưu :
Có 2 dạng nghịch lưu cơ bản : nối tiếp và song song.
1.2.1. Sơ đồ nghịch lưu nối tiếp

Ưu điểm : Đơn giản, dễ tính toán thiết kế, dễ lắp ráp.
Nhược điểm : Cho phép dung sai linh kiện rất thấp. Không cách ly được mass sơ cấp và thứ cấp nên gây giật cho người sử dụng, gây nguy hiểm cho các linh kiện nhạy cảm. Chính vì vậy nguồn kiểu này hiện nay rất ít được sử dụng.
Một trong những thiết bị điện tử dân dụng có nhiều ở Việt nam sử dụng nguồn nghịch lưu nối tiếp là máy thu hình Samsung CW3312, Deawoo 1418.

1.2.2. Sơ đồ nghịch lưu song song :

Ưu điểm : Dễ thay đổi điện áp ra, cho phép dung sai linh kiện lớn. Mass sơ cấp và thứ cấp được cách ly tốt, an toàn cho người sử dụng và tải.

Nhược điểm : Mạch phức tạp, khó sửa chữa

Do khả năng cách ly tốt nên mạch nghịch lưu song song được dùng trong tất cả cả các bộ nguồn máy tính, từ AT đến ATX. Loạt bài này sẽ tập trung phân tích mạch nghịch lưu song song trong nguồn ATX.

2. NGUỒN MÁY TÍNH (ATX)

2.1. Chức năng :

Biến đổi nguồn xoay chiều dân dụng (ở Việt Nam là 220v/50Hz, Nhật Bản là 110V/60Hz …) thành các điện áp một chiều cung cấp cho PC.
Các mức nguồn một chiều ra bao gồm :

+5V, +12V, +3.3V, -5V, -12V, +5V STB (standby – cấp trước, chờ), +4.5-5V PS-ON (Power Switch On – công tắc mở/bật nguồn), +5V PG (Power Good – Nguồn tốt, tín hiệu đồng bộ cho tất cả các mạch điện trong PC cùng khởi động).

2.2. Sơ đồ khối nguồn ATX

2.3. Chức năng các khối :

(1) Bảo vệ nguồn và tải khi bị sét đánh, khi điện áp vào tăng đột ngột.
Lọc, loại bỏ hoặc giảm thiểu các xung nhiễu công nghiệp thông qua nguồn AC đi vào mạch nguồn ATX, nếu những nhiễu này không được loại bỏ có thể gây cháy nổ mạch nguồn, tải, giảm độ ổn định khi tải làm việc.
(2) Ngắt mở theo xung kích thích, nhằm tạo ra dòng điện không liên tục trên biến áp chính để lợi dụng hiện tượng cảm ứng điện từ tạo ra điện áp cảm ứng trên thứ cấp.
(3) Là tải của công suất chính, tạo điện áp ra thứ cấp, đồng thời cách ly giữa 2 khối sơ/thứ cấp để loại bỏ mass (điện áp cao) của sơ cấp bảo vệ tải và người sử dụng.
(4) Là một mạch nghịch lưu công suất nhỏ, có thể dùng dao động riêng hoặc blocking
(5) Là tải của công suất cấp trước, nhằm tạo ra điện áp cấp trước gồm 2 mức : 5V, 12-16V cung cấp cho dao động, PS-ON, STB và khuyếch đại kích thích.
(6) Nắn, lọc, ổn áp đưa ra các điện áp một chiều standby.
(7) Là một mạch dao động RC nhằm tạo ra xung vuông có tần số cố định (các nguồn đời cũ có tần số 13KHz, nguồn đời mới là 19KHz). Xung này được gửi tới điều khiển công suất chính đóng/mở. Xung ra từ dao động có độ rộng xung (tx) biến đổi theo điện áp ra, nếu điện áp ra cao hơn thiết kế thì độ rộng xung giảm xuống. Ngược lại, nếu điện áp ra giảm thấp hơn thiết kế thì độ rộng xung tăng lên. Vì vậy IC thực hiện dao động có tên là PWM (Pulse Wide Modulation – điều khiển độ rộng xung)
(8) Khuyếch đại tăng cường biên độ xung điều khiển. Đầu vào của mạch chính là xung vuông ra từ mạch dao động.
(9) Là tải của mạch khuyếch đại dao động kích thích với mục đích ghép xung kích thích sang công suất chính, đồng thời không làm mất đi sự cách ly giữa phần sơ cấp, thứ cấp.
(10) Bao gồm các mạch nắn, lọc, ổn áp. Đầu vào là điện áp xoay chiều lấy ra từ biến áp công suất chính, đầu ra là các mức áp một chiều ỏn định đưa đến jack ATX.
(11) Mạch hồi tiếp ổn định điện áp hoặc ngắt dao động khi điện áp ra quá lớn, ngắt dao động khi có chập tải để bảo vệ mạch nguồn cũng như bảo vệ tải (tránh hư hỏng thêm)
(12) Mạch khuyếch đại thuật toán, sẽ hoạt động sau khi máy được bật, tạo ra điện áp PG, thời điểm xuất hiện PG sẽ trễ hơn các điện áp chính khoảng 0.2-0.5 giây, nhằm chờ cho các điện áp ra đã ổn định. PG đưa vào main và kích thích tất cả các mạch trên main bắt đầu hoạt động ở cùng 1 thời điểm (đồng bộ thời điểm gốc)

Nguồn: lqv77.com

Giao Tiếp Vi Điều Khiển Với Module Sim548

Sơ đồ nguyên lý giao tiếp giữa Vi Điều Khiển với Module Sim548:

(Nguồn: anhduc_4share )

Cấu tạo và ứng dụng của LED

Vài hình ảnh cho thấy cấu tạo của Led và các cách dùng Led:

Hình vẽ cho thấy Led được cấu tạo từ một mối nối bán dẫn PN, khi chất bán dẫn Silicon cho pha Indium (có 3 nối hóa trị, khi gắn nó vào mạng Silicon cần 4 nối, sẽ có một nối thiếu điện tử và cho ra 1 lỗ trống) chúng ta sẽ có chân bán dẫn loại P và khi cho pha với Phosphor (có 5 nối hóa trị, khi gắn nó vào mạng Silicon cần 4 nối, sẽ dư ra 1 hạt điện tử), chúng ta có chân bán dẫn loại N.

Chất bản dẫn loại P tạo điều kiện dẫn điện bằng các lỗ trống (Hole), đó chính là các nối hóa trị thiếu điện tử. Còn chất bán dẫn loại N có điểu kiện dẫn điện là do các điện tử tự do (điện tử dư ra do phosphor có 5 điện tử hóa trị mà trong kết nối tinh thể chỉ cần có 4 ).

Khi mối nối PN được cho phân cực thuận với nguồn pin ngoài, một dòng điện kích thích khi chảy qua mối nối bán dẫn PN sẽ tạo các dao động của các điện tử (Bạn xem hình) và các dao động này sẽ phát ra sóng điện từ trường đó chính là các tia sáng. Tóm lại Led có 2 chân, gọi là chân âm cực hay Cathode ( do chân này cho nối vào cực âm của pin) và chân dương cực hay Anode (do chân này cho nối vào cực dương của pin), khi chúng ta cho dòng điện chảy qua một Led nó sẽ phát ra chùm tia sáng, và để có điềm sáng đủ mạch, chúng ta dùng vật liệu nhựa trong suốt làm kính hội tụ (Bạn xem hình cấu tạo của Led).






Hình chụp trên đây cho Bạn thấy các Led màu có nhiều kích cở, các Led này thường là các điểm sáng nhỏ thường dùng làm các Led chỉ thị. Như:

* Chỉ thị mức âm lượng mạnh yếu, người ta tạo ra các vạch sáng bằng Led hình dẹp.

* Chỉ thị 3 tranh thái của máy: Đỏ - Xanh - Vàng, người ta dùng Led đôi ra 3 chân.

* Chỉ thị máy có mở nguồn hay tắt, người ta dùng Led tròn đỏ, trắng...

Dĩ nhiên, mỗi Led được xem là một điểm sáng, mà Ban biết hình ảnh chữ sổ đều có thể tạo ra từ các điểm sáng nhỏ này, do đó Bạn có thể dùng nhiều Led để ghép theo hình và theo chữ, theo số, như vậy Bạn đã có một bảng đèn hay một vật thể phát sáng nhiều màu, lung linh nhấp nháy trông rất đẹp mắt.




Ngày nay người ta muốn dùng Led làm nguồn chiếu sáng mạnh để thay thế các đèn chiếu sáng cổ điển, vì Led có hiệu suất rất cao, an toàn, tuổi thọ dài, ít hao điện và rất dễ dùng. Hình trên đây cho thấy hình dạng của các Led công suất lớn, hiện nó đã là nguồn sáng lạnh rất mạnh và trong một tương lai gần thôi nó sẽ thay thế các đèn chiếu sáng nóng như loại đèn sợi nung, loạiđèn chiếu sáng ồn, gây nhiều nhiễu, như đèn ống huỳnh quang.







Do Led có quán tính nhỏ, nghĩa là nó có thể nhấp nháy với nhịp nhanh, nói cho dễ hiểu, là nó tắt nhanh và sáng nhanh, không như loại đèn sợi nung có quán tính nhiệt quá chậm. Với Led người ta có thể dùng làm loại đèn số theo mã 7 đoạn, dùng loại đèn này để làm các mạch đếm rất tiện (Bạn xem hình, một khối đèn số 7 đoạn có thể cho hiện ra các số thập lục phân).





Nhiều Bạn trẻ thích "ngông", dùng Led tạo hình rồi dùng transistor điều khiển cho các hình nhấp nháy, tạo ra các hình đèn động rất ngộ nghĩnh, như hình đứa trẻ, hình người đạp xe...Còn hình gì nữa, tôi nghĩ chắc Bạn sẽ tự nghĩ ra thôi.





Người ta còn dùng Led để tạo ra hình khối 3D và dùng mạch điện tử làm cho các Led này sáng nhấp nháy rất sinh động.




Dùng Led làm đèn giao thông...



Trước mắt cho dùng nhiều Led siêu sáng ghép lại để làm đèn chiếu sáng mạnh, thay thế các đèn chiếu sáng cổ điển (sắp vào viện bảo tàng).

Mạch điều khiển từ xa

Mạch điều khiển từ xa
Điều khiển từ xa phát ra các bit 0 va 1. Tuy nhiên nó không thể đưa lên LED hồng ngoại và phát trực tiếp các bit này được (không phát đi xa được). Vì vậy nó cần phải có 1 sóng mang với tần số khoảng 36KHz (giống như trong Radio ấy).



Để làm được bộ phát như trên có 2 cách:
- Tạo ra 1 tần số 36 KHz ổn định làm sóng mang (Dùng NE555)
(36KHz) AND (Bit 0,1) = Output_Signal
- Cách 2 đơn giản hơn. Ra chợ mua 1 cái đk về dùng

Bộ thu là 1 con IC 3 chân(VCC--GND--OUTPUT). Nó có nhiệm vụ nhận tín hiệu hồng ngoại yếu ớt từ đk phát ra, khuyêch đại tín hiệu, tách sóng mang để lọc ra những bít 0 và 1.



Mỗi 1 lần phát, đk sẽ phát đi 1 chuỗi các bít 0 và 1. IC nhận cũng sẽ nhận đúng số lượng và đúng thứ tự các bit này.



Sau khi nhân được chuỗi các bit, nhiệm vụ của người lập trình là giải mã chuỗi bit này.
Mỗi loại đktx sẽ tuân theo 1 chuẩn mã khác nhau (RC5 là 1 chuẩn phổ biến).
Trong chuỗi bit đó người ta sẽ phân ra làm 2 phần:
- phần 1 là địa chỉ để phân biệt các thiết bị khác nhau(cùng là hãng SONY nhưng đktx của TV không làm ảnh hưởng đến đầu DVD chẳng hạn)
- phần 2 là phần lệnh (lúc này sẽ chỉ rõ lệnh phát ra là gì khi ta ấn nút trên đk)



Cuối cùng dựa vào lệnh đã nhận. Ta chỉ việc sử dụng thôi. Ví dụ ấn nút số 1 trên đktx thì sẽ nhận được số 1, ta bật cái quạt. Ấn số 2 ta nhận đc số 2, ta bật cái bóng điện v.v..



Phần cứng gồm các nút bấm, các đèn LED báo, cách ly quang MOC3020 để điều khiển triac MAC97. Các triac này để đóng/mở việc cấp nguồn cho cuộn dây của quạt (quạt có 3 số --> 3 cuộn dây --> 3 triac)



Công việc đầu tiên của lập trình là làm sao để thu được 12 bit mà đktx đã phát đi. Chân OUTPUT của con IR receiver nối với chân ngắt ngoài INT0 của 89C2051.
Khi có ngăt ngoài xảy ra (tức là đã có tín hiệu phát ra từ bộ đktx) chương trình sẽ dừng các việc đang làm và nhảy vào trình phục vụ ngắt.
Chương trình ngắt sẽ làm gì?
- Việc đầu tiên khi nhảy vào ngắt là chờ cho bit START về 0
- Đọc bít ngay sau đó
- Lưu vào vị trí bit đầu tiên của 2 byte (2 byte nằm trong 1 biến: int receiver;)
- Dịch bít này sang trái 1 lần
- Đọc bít tiếp theo......
- Nhận đủ 12 bit
- Lọc ra 7 bit đầu để lấy ra lệnh (tức là đktx vừa bấm nút nào?)
- Tra trong bảng lệnh để thực hiện 1 công việc nào đó

Các Phương Pháp Làm Mạch In Tại Nhà

Mạch in (tiếng Anh: printed circuit board - PCB) là nơi để hàn và nối các linh kiện điện tử để tạo thành bo mạch. Mạch in có thể được thiết kế, lập trình trên máy tính với các loại mạch ứng dụng. Mạch in gồm có: miếng fip được mạ lên những vi mạch bằng đồng và các lỗ khoan để gắn hàn chân linh kiện.
Một bo mạch điện tử được thiết kế trên máy tính

các bạn có thể dùng các chương trình thiết kế trên máy tính như: Orcad, Protel để tiến hành design mạch in. Và công việc tiếp theo sẽ là việc làm mạch và hàn linh kiện lên Board mạch.

Có thể nói cách khác, mạch in là hệ thống đường mạch (hay dây dẫn) được sắp xếp bố trí trên các phiến bảng nhiều lớp hoặc một lớp, được ghép với nhau, nhằm nối kết các linh kiện điện tử, các IC hay các phần tử chức năng với nhau theo những mục đích đã được thiết kế. Mạch in có thể có đến 10 lớp (layer) hoặc hơn tuỳ thuộc vào độ phức tạp và tinh vi của bản mạch cần chế tạo và khả năng chịu đựng điện áp và chống rò rỉ tĩnh điện. Các đường mạch thường bằng đồng. Một số các mạch in cho các mục đích đặc biệt, đường mạch có thể được làm bằng vàng.


Làm Mạch In Bằng Bút Lông Dầu
A: dụng cụ.
1. Boar đồng hay còn gọi là mạch in, phím đồng...
2.Thuốc rữa (sắt 2 clorua) cái này cứ ra tiệm bán linh kiện bảo họ bán cho thuốc rửa mạch in là họ biết.
3. Khoan cái này thì nên dùng khoan tay cho dễ khoan, ngoài nhật tảo họ bán là 20K, còn nếu có động cơ là 60K nhưng loại này do tốc độ quay rất cao nên rất khó khoan.
B: Phương pháp.
- phương pháp này chỉ dùng cho các mạch đơn giản chỉ vài 3 đường mà các bác không muốn dùng tới máy tính để vễ thích hơp cho các bạn mới bắt đầu làm mạch in.
Bước 1: vễ mạch in.
trước khi vễ thì các bạn nên chà sạch lớp đồng đi bằng nước. bạn nên vẽ nháp trước để sao linh kiện được bố trí tối ưu nhất, các đường mạch không bị chạm chậm và ít jum nhất. sau khi vẽ nháp xong bạn dùng bút lông dầu để tô lên mạch in, các bạn vẽ như đã vễ trong nháp, các đường mạch mà các bạn vễ bằng bút sau khi rữa sẽ được giữ lại còn phần nào không vẽ thì sẽ bị phản ứng hóa học làm trôi hết lớp đồng đi.
Bước 2: Rửa mạch.
các bạn dùng thuốc rửa pha pha với nước, các bạn đừng pha loãng quá 1 bịch thuốc rửa 3K pha với 250ml là dược rồi, sau khi mực đã khô thì bạn cho mạch vào dụng dịch này và dùng tay lắc (nếu không lắc thì sẽ lâu xong), bạn chờ khi nào nó bay hết lớp đồng đi thì bạn nhấc mạch ra và rữa lại bằng nước sạch, các bạn dùng giấy ráp để chà sạch lơp mực đi, hoạc là dùng xăng để rửa (mình hay dùng xăng thơm).
Bước 3: khoan mạch.
bạn dùng khoan tay để khoan, có thể dùng khoan máy, dối với cac linh kiện như tụ, trở, IC... thì bạn dùng mũi là 0.8mm.
Bước 4: Hàn linh kiện.
sau khi khoan xong thì bạn tiến hành hàn linh kiện, hàn xong thì bạn test mạch coi có hoạt động ổn định không và có như ý muốn không.

Làm mạch in bằng phương pháp ủiA: Dụng cụ
1. Board đồng hay còn gọi là mạch in, phím đồng...
2.Thuốc rữa sắt 2 clorua (Fe2Cl3)cái này cứ ra tiệm bán linh kiện bảo họ bán cho thuốc rửa mạch in là họ biết.
3. mạch in đã được in sẵn trên giấy
4. bút lông dầu
5. bàn ủi
6. Khoan cái này thì nên dùng khoan tay cho dễ khoan, ngoài nhật tảo họ bán là 20K, còn nếu có động cơ là 60K nhưng loại này do tốc độ quay rất cao nên rất khó khoan.
B: Phương pháp.
-phương pháp này là dùng mạch đã được in sẵn trên giấy có mặt bóng, tốt nhất là giấy đề can sau đó đặt lên phím đồng và dùng bàn ủi để ủi, lúc này do tác dụng nhiệt làm nóng chảy mực in trên giấy và dính vào phím đồng.
bước 1: tạo file in
ta dùng các phần mềm vẽ mạch để vẽ mạch in như Orcad, Proteus...sau khi vẽ mạch xong ta đem di in ra giấy, ta nên lựa loại giấy nào có mặt bóng để in tốt nhất là giấy đê can do loại giấy này rất ít chỗ in nên nếu ai ở thủ đức thì có thể đến trường đại học spkt để in sau khi in ta sẽ có một mạch tương tự như thế này trên giấy

bước 2: ủi mạch
sau khi tạo được một file in ta cắt một phím đồng với kích thước vừa với cái mạch ta vừa in. sau đó ta úp cái mặt giấy vừa in (mặt có mực) lên phím đồng (mặt có đổ đồng) cho ngay ngắn và dùng bạn ủi ủi đều lên đến khi nào ta cảm thấy mực đã chảy ra và dính hết vào phím đồng là được và sau đó để nguội.
bước 3: gỡ lớp giấy in
sau khi phím đồng đã nguội thì ta tiến hành gỡ lớp giấy in ra dối với giấy in là đề can thì ta cứ lột từ từ ra và không cần nhúng vào nước sau khi gỡ hết lớp giấy in ra ta được như hình sau

do trong quá trình gỡ và ủi có nhiều chỗ mạch bị xước không có mực nên ta dùng bút lông dầu tô lại những chỗ nào không có mực để khi làm xong mạch không bị rỗ.
bước 4: rửa mạch in
bạn dùng thuốc rửa pha với nước (1 bịch 3K thì pha khoảng 250ml là vừa) sau khi pha xong thì ta cho mạch in vào dung dịch này sau đi đi đâu đó chơi chò cho nó bay hết lớp đồng không cần thiết ra

sau đó ta rửa sạch với nước và chà hết lớp mực in đi ta được mạch này

bước 5:khoan chân linh kiện
dùng khoan tay để khoan (có thể dùng khoan máy) với các linh kiện thường như trở, tụ, IC thì ta dùng mũi 0.8mm còn đối với IC 78xx, triac... thù ta dùng mũi 1.2mm...
bước 6: hàn linh kiện và test mạch.
sau khi làm xong tất cả các bước thì ta tiến hành hàn linh kiện và test mạch.

Còn một phương pháp nữa, sử dụng cho các mạch in không phức tạp. Nhất là những mạch in công nghiệp, link kiện bố trí rộng rãi, đường mạch yêu cầu lớn.

Các bạn Vẽ hoặc in mạch in lên giấy đề can, nhưng là in vào mặt phải, để sau đó dán lên mặt đồng của mạch in.

Dùng dao khắc lên lớp giấy đề can đó, và lột bỏ các vị trí không cần ra.

Cách này mới nhìn thì thấy có vẻ khó làm, nhưng khi làm rồi mới thấy dễ. Các bạn cứ để thước kẻ theo chiều ngang, khắc tất cả các đường ngang. Sau đó để theo chiều dọc, khắc tất cả các đường dọc, rồi tới đường chéo. Sau khi khắc xong, cứ chỗ nào màu trắng thì lột ra.

Làm cách này mạch in sau khi rửa rất bảo đảm, không sợ bị rỗ mặt, đứt ngầm như cách in lụa, ủi hoặc vẽ bằng bút lông dầu.