Đồ án thiết kế và thi công mạch chỉnh lưu 3 pha dùng vi điều khiển giao tiếp với máy tính

Việc lựa chọn linh kiện SCR TYN1225 là dựa trên các thông số kỹ thuật như điện áp và dòng điện cho phép. Các tính toán liên quan đến việc xác định giá trị điện trở, tụ điện, và các thành phần khác trong mạch được thực hiện dựa trên các công thức và phương pháp tính toán trong điện tử công suất. Mạch chỉnh lưu 3 pha có lọc không được đề cập đến trong đề tài này. Tài liệu đề cập đến việc đo sơ bộ cho SCR để đảm bảo chất lượng linh kiện trước khi lắp ráp. Việc tính toán các thông số như điện áp đầu ra, dòng điện tải, và công suất tiêu thụ là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả. Mục tiêu là thiết kế một hệ thống kiểm soát công suất 3 pha chính xác và đáng tin cậy. Các phương pháp bảo vệ mạch như sử dụng cầu chì được đề cập để đảm bảo an toàn cho hệ thống. Thiết kế mạch ổn áp dùng 7805 được thực hiện để cung cấp điện áp ổn định cho vi điều khiển.

Sơ đồ nguyên lí toàn mạch được trình bày chi tiết, bao gồm các khối chức năng chính như khối chỉnh lưu, khối điều khiển, và khối giao tiếp. Tuy nhiên, đề tài không đề cập đến việc sử dụng các phần mềm mô phỏng như Proteus thiết kế mạch chỉnh lưu 3 pha hay Multisim thiết kế mạch chỉnh lưu 3 pha để kiểm tra và tối ưu hóa thiết kế trước khi chế tạo. Mô phỏng mạch chỉnh lưu 3 pha có thể giúp phát hiện lỗi thiết kế sớm và giảm chi phí chế tạo. MATLAB điều khiển chỉnh lưu 3 pha cũng không được đề cập đến. Mặc dù không có mô phỏng, đề tài nhấn mạnh đến việc kiểm tra thực tế trên mạch sau khi lắp ráp. Hình ảnh mạch in PCB được cung cấp, thể hiện sự sắp xếp các linh kiện trên mạch. Việc thi công PCB cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo chất lượng và hiệu quả hoạt động của mạch.

Thuật toán điều khiển góc kích được trình bày dưới dạng lưu đồ. Mã nguồn chương trình viết cho vi điều khiển được cung cấp. Việc sử dụng các ngắt của vi điều khiển PIC16F887 để đảm bảo độ chính xác và thời gian thực của quá trình điều khiển. Các chức năng của chương trình bao gồm: tạo xung điều khiển cho SCR, đọc dữ liệu từ ADC, và xử lý dữ liệu. Các lệnh truyền dữ liệu EUSART của PIC16F887 được sử dụng để giao tiếp với máy tính. Truyền dữ liệu UART được sử dụng làm giao thức truyền dữ liệu giữa vi điều khiển và máy tính. Việc lập trình hệ thống cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo sự ổn định và chính xác của hệ thống. Phần mềm lập trình cho điều khiển được sử dụng là CCS C Compiler.

Đề tài sử dụng giao tiếp nối tiếp cổng giao tiếp UART để truyền dữ liệu giữa vi điều khiển và máy tính. Cổng giao tiếp USB và các cổng giao tiếp khác như cổng giao tiếp SPI hay cổng giao tiếp I2C không được sử dụng. Giao tiếp vi điều khiển với máy tính được thực hiện bằng phần mềm được viết bằng Visual Basic 2010. Phần mềm này có nhiệm vụ hiển thị dữ liệu từ vi điều khiển, bao gồm điện áp đầu ra và góc kích. Thiết kế giao diện trên máy tính bằng ngôn ngữ Visual Basic 2010 là một phần quan trọng của đề tài. Thu thập dữ liệu chỉnh lưu 3 pha và phân tích dữ liệu chỉnh lưu 3 pha được thực hiện thông qua giao diện này. Ứng dụng truyền dữ liệu giữa máy tính và vi điều khiển PIC16F887 được thể hiện qua việc hiển thị các thông số trên giao diện người dùng.

Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động ổn định trong phạm vi điều khiển đã định. Các thông số điện áp đầu ra và góc kích được đo đạc và so sánh với kết quả lý thuyết. Độ chính xác của hệ thống được đánh giá dựa trên sai số giữa kết quả thực nghiệm và lý thuyết. Ảnh chụp màn hình giao diện người dùng trên máy tính minh họa cho việc hiển thị dữ liệu. Ứng dụng chỉnh lưu 3 pha trong thực tiễn được đề cập đến. Lý thuyết chỉnh lưu 3 pha được áp dụng để giải thích các kết quả thực nghiệm. Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ DC được thực hiện bằng cách điều chỉnh điện áp đầu ra của mạch chỉnh lưu.

Phần này đưa ra nhận xét tổng quan về kết quả thực nghiệm. Các ưu điểm và nhược điểm của hệ thống được phân tích. Các hạn chế của đề tài được chỉ ra, ví dụ như phạm vi điều khiển điện áp đầu ra còn hạn chế. Các đề xuất cho các nghiên cứu trong tương lai được đưa ra. Kết luận và hướng phát triển đề cập đến những cải tiến có thể thực hiện để nâng cao hiệu suất và tính năng của hệ thống. Tài liệu tham khảo được liệt kê đầy đủ. Đề tài cung cấp hướng dẫn thiết kế mạch chỉnh lưu 3 pha chi tiết, hữu ích cho sinh viên và các nhà nghiên cứu.