Giáo trình Điện tử ứng dụng trong hệ thống lạnh (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ: Cao đẳng)

3 = 470, VR = 10K Q1 = H1061, Q2 = C1815 Hình 4.3. Mạch ổn áp có điều chỉnh - Cho Vi =12V, chỉnh biến trở VR sao cho VCE2(VCE của Q2) thay đổi theo bảng và ghi các giá trị còn lại vào bảng sau: (Với mỗi giá trị của VZ thì khoảng thay đổi của VCE2 sẽ khác nhau). 53 Bảng 4.2 - Giữ cố định VR ở vị trí A, điều chỉnh nguồn VI, đo và ghi giá trị VB1, VO vào bảng sau: Bảng 4.3 -Nhận xét: . Dựa vào bảng giá trị hãy cho biết khi điều chỉnh VR thì ảnh hưởng như thế nào tới VO?Tại sao? ............................................................................................................................. ...................................................................................................................................... Khi VR thay đổi thì điện áp VOmin bằng bao nhiêu?VOmin phụ thuộc vào những linh kiện nào?Tại sao? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. Khi VR thay đổi thì điện áp VB2max bằng bao nhiêu?VB2max phụ thuộc vào những linh kiện nào?Tại sao? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. 54 Trình bày và phân tích hoạt động của mạch? ............................................................................................................................. 4. Mạch ổn áp dùng IC 4.1 Mạch ổn áp dùng IC họ 78xx. 79xx 4.1.1. Sơ đồ mạch * Ký hiệu, sơ đồ chân, hình dáng của IC 78XX. -IC 78xx là loại dòng IC dùng để ổn định điện áp dương đầu ra, với điều kiện đầu vào luôn luôn lớn hơn đầu ra 3V. Tùy loại IC 78xx mà IC ổn áp đầu ra là bao nhiêu. Ví dụ: 7805, 7809, 7812, 7824 Hình 4.4 Hình dạng IC78xx thực tế, Sơ đồ bên trong của IC 78xx Họ IC 78xx gồm có 3 chân: Chân 1 (Vin): Chân nguồn đầu vào Chân 2 (GND): Chân nối đất Chân 3 (Vout): Chân nguồn đầu ra. Cách mắc 78xx điều chỉnh điện áp (3V-30V) Nguyên lý ổn áp: Thông qua điện trở R và D gim cố định điện áp chân Rt của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chân E đèn Q1 giảm => khi đó điện áp UBE tăng => dòng qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E của đèn tăng và ngược lại Chú ý: Điện áp đặt trước IC 78xx phải lớn hơn điện áp cần ổn áp từ 3V trở lên - Những dạng seri của 78XX LA7805 IC ổn áp 5V LA7806 IC ổn áp 6V LA7808 IC ổn áp 8V LA7809 IC ổn áp 9V LA7812 IC ổn áp 12V LA7815 IC ổn áp 15V 55 LA7818 IC ổn áp 18V LA7824 IC ổn áp 24V Đây là dòng cho điện áp ra tương ứng với dòng là 1A. Ngoài ra còn các seri khác chịu được dòng: 78xx +5V --> +24V. Dòng 1A 78Lxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V --> +24V. Dòng 0.1A 78Mxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V --> +24V. Dòng 0.5A 78Sxx Chuyển đổi điện áp dương từ +5V --> +24V. Dòng 0.2A - Sơ đồ mạch. Hình 4.5 mạch ổn áp 78XX - Chức năng linh kiện trong mạch. Ci là tụ điện lọc điện áp một chiều đầu vào của IC78XX. C0 là tụ điện lọc điện áp một chiều đầu ra của IC78XX. IC78XX là IC ổn áp một chiều dương. * Ký hiệu, sơ đồ chân, hình dáng của IC 79XX. 79xx là loại dòng IC dùng để ổn định điện áp âm đầu ra, với điều kiện đầu vào luôn luôn nhỏ đầu ra 3V trở lên. Ví dụ nếu dùng IC 7912 để ổn định điện áp đầu ra -12V thì phải cấp điện áp đầu vào cho IC >=-15V. Nếu cấp nhỏ hơn có thể dẫn đến hỏng IC Tùy loại IC 79xx mà nó ổn áp đầu ra là bao nhiêu. Ví dụ: 7905, 7909, 7912, 7924 - Về nguyên lí hoạt động và seri của IC 79xx tương đối giống vơi IC 78xx. - Họ IC 79xx gồm có 3 chân: Chân 1 (GND): Chân nối đất Chân 2 (Vin): Chân nguồn đầu vào Chân 3 (Vout): Chân nguồn đầu ra. 56 Hình 4.6 Hình dạng IC họ 79xx thực tế 4.1.2. Nguyên lý hoạt động Khi cấp nguồn điện áp DC vào (input) chân số 1 của IC đồng thời lúc này Ci cũng lọc điện áp DC này, sau khi điện áp DC suất hiện tại chân số 3 của IC thì đó chính là điện áp DC đã ổn áp và C0 lọc điện áp DC ổn áp. Điện áp DC đầu vào phải luôn luôn lớn hơn điện áp DC đầu ra. 4.1.3 Lắp ráp, khảo sát mạch ổn áp dùng IC họ 78xx. 79xx - Tổ chức thực hiện Lý thuyết dạy tập chung Thực hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm) - Lập bảng vật tƣ thiết bị TT Thiết bị - Vật tƣ Thông số kỹ thuật Số lƣợng 1 Máy hiện sóng 20MHz, hai tia 1máy/nhóm 2 Đồng hồ vạn năng V-A-OM 1cái/nhóm 3 Bo mạch thí nghiệm dùng tranzitor lưỡng cực (BJT) Bo 2002 1mạch/nhóm 4 Linh kiện Bộ Bộ/nhóm 5 Dây nối Dây đơn 0,05mm X 25cm nhiều màu 20m/nhóm 6 Nguồn điện Điện áp vào 220ACV/2A Điện áp ra 0 -:- 30DCV 1bộ/nhóm -Quy trình thực hiện TT Các bước Phương pháp thao tác Dụng cụ thiết Yêu cầu kỹ thuật 57 công việc bị,vật tư 1 Chuẩn bị Kiểm tra dụng cụ Kiểm tra máy phát xung Kiểm tra máy hiện sóng Bo mạch thí nghiệm Bộ dụng cụ Máy phát xung Máy hiện sóng Bo mạch Sử dụng để đo các dạng xung, Khi đo xác định được chu kỳ, dạng xung, tần số 2 Kết nối mạch điện Dùng dây dẫn kết nối Dây kết nối Bo mạch Đúng sơ đồ nguyên lý 3 Cấp nguồn Nối dây đỏ với dương Dây đen với âm Bộ nguồn Bo mạch 12VDC Đúng cực tính 4 Đo kiểm tra Kết nối mạch với đồng hồ vạn năng Đồng hồ vạn năng Đúng điện áp 5 Báo cáothực hành Viết trên giấy Bút, giấy Vẽ sơ đồ nguyên lý Vẽ sơ đồ lắp ráp Trình bầy nguyên lý hoạt động Ghi các thông số đo được - Kiểm tra, đánh giá (Thang điểm 10) TT Tiêu chí Nội dung Thang điểm 1 Kiến thức So sánh điểm khác nhau cơ bản trong cơ chế hoạt động của tranzito lưỡng cực (BJT) và tranzito trường (FET) ở chế độ khoá Trình bầy được quy trình thực hành 4 2 Kỹ năng Lắp được mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật Đo được các thông số cần thiết 4 3 Thái độ - An toàn lao động - Vệ sinh công nghiệp 2 58 - Nội dung thực hành + Lắp mạch ổn áp họ 78XX + Lắp mạch ổn áp đối xứng họ 78xx, 79XX Dùng VOM đo cácA giá trị đã cho trong bảng và ghi kết quả vào bảng sau: Nếu mạch dùng IC7805-IC7905: VAC(V) 6v-0v-6v 12v-0v-12v 24v-0v-24v VC1(V VC3(V) – IC7805 VC2(V VC4(V) )-IC7905 Nếu mạch dùng IC7809-IC7909: VAC(V) 6v-0v-6v 12v-0v-12v 24v-0v-24v VC1(V 59 VC3(V) – IC7809 VC2(V VC4(V) )-IC7909 Nếu mạch dùng IC7812-IC7912: VAC(V) 6v-0v-6v 12v-0v-12v 24v-0v-24v VC1(V VC3(V) – IC7812 VC2(V VC4(V) )-IC7912 Nhận xét điện áp vào và điện áp ra của 3 trường hợp trên: 4.2.Mạch ổn áp dùng IC LM317 4.2.1. Sơ đồ mạch * Sơ đồ chân, hình dáng của IC LM317. Bộ điều chỉnh điện áp dương LM317: Đây được coi là một linh kiện chuyển đổi khá là tiện dụng, dùng để chuyển đổi điện áp dương từ +1.25 đến +37V. Và có khẳ năng cung cấp dòng quá 1.5A Hình 4.7 Hình dáng xác định chân ngoài thực thế với: ADJ là chân điều khiển, Vo là điện áp đầu ra, Vi là điện áp đầu vào - Thông số của LM317: + Điện áp đầu vào Vi = 40V, Nhiệt độ vận hành t = 0 - 125° + Dòng điện điều chỉnh là từ: 5A, Công suất tiêu thụ lớn nhất là 20W + Dòng điện đầu ra lớn nhất Imax = 1.5A, Đảm bảo thông số Vi - Vo >= 3V * Sơ đồ mạch. 60 Hình 4.8. Mạch ổn áp dùng IC LM317. *. Chức năng linh kiện trong mạch. D1234: diode chỉnh lưu. C1: Tụ điện lọc điện áp DC ngõ vào (+). C3: Tụ điện lọc điện áp DC ngõ ra cấn điều chỉnh ổn áp (+). IC ML317: IC ổn áp điều chỉnh được điện áp ngõ ra. R1, LED1: Báo nguồn ngõ vào. R3, LED2: Báo nguồn ngõ ra. 4.2.2. Nguyên lý hoạt động Cấp nguồn DC vào chân số 3 của IC LM317 bằng việc lực chọn giá trị thích hợp của VR và R2 thì ở đầu ra của mạch điều chỉnh này có khả năng điều chỉnh trên chân số 2 được giá trị tối thiểu là 1,25V đến giá trị cực đại khoảng 24V có khẳ năng cung cấp dòng quá 1.5A. 4.2.3 Lắp ráp, khảo sát mạch ổn áp dùng IC LM317 - Tổ chức thực hiện Lý thuyết dạy tập chung Thực hành theo nhóm (3 sinh viên/nhóm) - Lập bảng vật tƣ thiết bị TT Thiết bị - Vật tƣ Thông số kỹ thuật Số lƣợng 1 Máy hiện sóng 20MHz, hai tia 1máy/nhóm 2 Đồng hồ vạn năng V-A-OM 1cái/nhóm 3 Bo mạch thí nghiệm dùng tranzitor lưỡng cực (BJT) Bo 2002 1mạch/nhóm 4 Linh kiện Bộ Bộ/nhóm 61 5 Dây nối Dây đơn 0,05mm X 25cm nhiều màu 20m/nhóm 6 Nguồn điện Điện áp vào 220ACV/2A Điện áp ra 0 -:- 30DCV 1bộ/nhóm - Quy trình thực hiện TT Các bước công việc Phương pháp thao tác Dụng cụ thiết bị,vật tư Yêu cầu kỹ thuật 1 Chuẩn bị Kiểm tra dụng cụ Kiểm tra máy phát xung Kiểm tra máy hiện sóng Bo mạch thí nghiệm Bộ dụng cụ Máy phát xung Máy hiện sóng Bo mạch Sử dụng để đo các dạng xung, Khi đo xác định được chu kỳ, dạng xung, tần số 2 Kết nối mạch điện Dùng dây dẫn kết nối Dây kết nối Bo mạch Đúng sơ đồ nguyên lý 3 Cấp nguồn Nối dây đỏ với dương Dây đen với âm Bộ nguồn Bo mạch 12VDC Đúng cực tính 4 Đo kiểm tra Kết nối mạch với đồng hồ vạn năng Đồng hồ vạn năng Đúng điện áp 5 Báo cáothực hành Viết trên giấy Bút, giấy Vẽ sơ đồ nguyên lý Vẽ sơ đồ lắp ráp Trình bầy nguyên lý hoạt động Ghi các thông số đo được - Kiểm tra, đánh giá (Thang điểm 10) TT Tiêu chí Nội dung Thang điểm 1 Kiến thức So sánh điểm khác nhau cơ bản trong cơ chế hoạt động của tranzito lưỡng cực 4 62 (BJT) và tranzito trường (FET) ở chế độ khoá Trình bầy được quy trình thực hành 2 Kỹ năng Lắp được mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật Đo được các thông số cần thiết 4 3 Thái độ - An toàn lao động - Vệ sinh công nghiệp 2 2.3.5 Nội dung thực hành + Lắp mạch ổn áp dùng IC LM317 + Dùng VOM đo các giá trị đã cho trong bảng và ghi kết quả vào bảng sau: VAC(V) 6v 12v 24v VC1(V VC2(V) – min (điều chỉnh VR) VC2(V) – max (điều chỉnh VR) CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1: Trình bày cấu tạo, ký hiệu, sơ đồ chân của biến trở, diode ổn áp, IC78XX, 79XX, LM317? Câu 2: Trình bày phương pháp đo, đọc, kiểm tra biến trở, diode ổn áp? Câu 3: Phân tích chức năng và nguyên lý hoạt động của mạch ổn áp dùng 78XX, 79XX, LM317, transistor? 63 BÀI 5 : MẠCH MÁY LẠNH MONO Giới thiệu: Máy lạnh là một thiết bị gia dụng sử dụng điện năng để thay đổi nhiệt độ trong phòng theo nhu cầu của người sử dụng. Mục tiêu: Sau khi học xong bài học này người học có khả năng - Kiến thức: Trình bày được chức năng ,nhiệm vụ các khối và nguyên lý làm việc của board mạch điện tử trong máy lạnh mono - Kỹ năng: +Vẽ được sơ đồ khối của board máy lạnh mono + Xác định và kiểm tra được các loại linh kiện cơ bản, linh kiện hỏng + Sửa chữa được những hư hỏng thường gặp đúng quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian + Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm đúng kỹ thuật - Thái độ: + Cẩn thận, chính xác, nghiêm chỉnh thực hiện theo quy trình + Chú ý an toàn cho người và thiết bị. Nội dung: 1. Sơ đồ khối Hình 5.1 Sơ đồ khối máy lạnh mono Sơ đồ khối tổng quát về board máy lạnh gồm 5 khối chính là : khối nguồn, khối điều khiển, khối cảm biến, khối hiển thị và phím ( bao gồm mắt nhận) và cuố i cùng là khối động lực Ta có thể xem chit tiết hơn về các khối ở sơ đồ dưới. 64 Hình 5.2 Sơ đồ khối chi tiết máy lạnh mono Khối nguồn sẽ tạo nguồn 2V DC để cung cấp cho Motor đảo gió, relay máy nén, mạch tạo cao áp, đèn hiển thị, các mạch động lực và VDC để cung cấp cho bộ x lý, các cảm biến, đèn hiển thị, bộ thu tín hiệu remote control, mạch bẫy lỗi... Khối nguồn có thể là nguồn switching hoặc nguồn biến thế cách ly Vi điều khiển nhận lệnh từ bộ thu tín hiệu ( mắt nhận tín hiệu remote), cảm biến nhiệt độ phòng, cảm biến nhiệt độ nhà, cảm biến bụi vv v Sau đó vi điều khiển sẽ ra tín hiệu tới motor đảo gió ( motor bước), quạt dàn lạnh, relay máy nén Quạt dàn lạnh thường có xung phản hồi về để đo tốc độ quạt có đúng với yêu cầu của vi điều khiển hay không 2.Chu trình hoạt động của máy lạnh Chu trình hoạt động của một máy lạnh mono bình thường được hoạt động theo chu trình như sau ( tùy theo đời máy và loại máy có thêm nhiều chức năng thì quá trình kiểm tra tăng lên) : 65 Hình 5.4. Chu trình hoạt động của máy lạnh 66 3.Phân tích sơ đồ chi tiết máy lạnh Hình 5.4.Sơ đồ board máy l nh Funiki Khối nguồn mạch trên sử dụng biến thế cách ly, sau đó ổn áp 12V và 5V ằng IC ổn áp 7812 và 7805 Vi điều khiển đã có 5v cấp nguồn, thạch anh 8MHz ( kiểu thạch anh 2 chân có 2 tụ lọc 33p). Mạch này sử dụng IC reset KIA 7045 và đường 50Hz là loại 50Hz sau biến thế qua transistor. Khi khiển đã có đủ điều kiện hoạt động, vi điều khiển sẽ nhận tín hiệu từ mắt nhận thông qua sự điều khiển của remote: 67 Hình 5.5. Hình ảnh thực tế và mạch mắt nhận trong board Mắt nhận chính là diode thu quang gồm chân: chân 5V, chân mass và chân tín hiệu Trên board mắt nhận sẽ có điện trở nối tiếp chân 5V để hạn dòng cho mắt nhận, 1 tụ hóa để lọc nguồn. Đầu thu tín hiệu điều khiển gồm một diode quang nhạy tia hồng ngoại kết hợp với bộ khuếch đại, sử dụng điện áp 5V Khi nhận được chuỗi xung mã hóa dạng tia hồng ngoại do remote control phát ra, diode quang sẽ dẫn điện, đưa tín hiệu vào bộ khuếch đại và sau đó chuyển đến bộ xử lý Bộ xử lý sẽ giải mã tín hiệu và ra lệnh cho các bộ phận thi hành lệnh tương ứng. Mắt nhận thường có 2 kiểu chân chính là: là 5V ; 2 là data; 3 là mass hoặc 1 là 5V; 2 là mass; 3 là data mạch này ta cần chú ý: nguồn được cấp ra mắt nhận hay chưa? Mắt nhận có nhận đư ợc tín hiệu hay không? Muốn xác định 2 câu hỏi này ta phải đo nóng ( board có điện ) mới xác định chính xác được Đo 2 chân 5V và mass tại mắt xem có 5v hay chưa Sau đó đo chân tín hiệu với mass và bấm remote, nếu kim đồng hồ dịch lên dịch xuống có nghĩa mà mắt nhận bình thường, còn nếu bấm remote mà ta không đo thấy gì thì mắt nhận đã hư Mắt nhận nh ận được tín hiệu từ remote với data Power thì máy lạnh sẽ khởi động Khi đó quạt dàn lạnh sẽ chạy. Tốc độ quạt sẽ được điều chỉnh bằng remote. Những board máy đời cũ thường hay chỉnh tốc độ quạt bằng relay, với mỗi relay là cấp độ quạt. Hiện nay người ta sử dụng cách điều khiển tốc độ quạt bằng xung PWM. Trong mạch điện xoay chiều, TRIAC sẽ đóng điện khi cực G nhận xung kích, và ngắt điện khi điện áp trên công tắc T1 – T2 gi ảm đến 0 (hết một bán kỳ). Khi cực G nhận xung kích tại thời điểm đầu tiên của bán kỳ, TRIAC sẽ đóng và toàn ộ điện năng của bán kỳ sẽ chạy qua tải. Nếu kích xung trễ sau thời điểm đầu tiên của bán kỳ, TRIAC chỉ đóng điện cho phần còn lại của bán kỳ qua tải. Kết quả công suất (số vòng quay) trên tải sẽ giảm. TRIAC trong mạch xoay chiều 50Hz sẽ đóng ngắt 100 lần/giây. Bộ xử lý sẽ chuyển xung điều khiển tốc độ quạt (có điện áp DC thấp) đến cực G của TRIAC qua trung gian cầu nối quang (để cách ly với điện áp AC cao). 68 Bộ xử lý sẽ lấy mẫu nguồn điện AC (đường 50Hz), xác định thời điểm 0 đầu tiên của bán kỳ, và sau đó phát các xung trễ sau mỗi thời điểm để chỉnh tốc độ quạt. Điều trên nói nghe hơi phức tạp và khó hiểu nhưng bạn hãy nghĩ lại xem muốn triac dẫn thì phải kích xung ( tùy áp ở T 1 so với T2 thế nào mà kích xung dương hay xung âm) và kích 1 lần thì triac dẫn hoài, làm thế nào để triac tắt? Đó chính là lúc T1 =T2 và bằng 0 Vol AC ( người ta còn gọi là dường zero vol AC) . Chỉ cần tới điểm 0V trên chu kì hình sin thì triac tự ngắt . Nếu muốn quạt chạy mạnh chỉ cần kích sớm cho triac dẫn hết chu kì, còn muốn quạt chạy chậm thì ta kích chậm lại. Hình 5.6. xung kích Cách điều khiển quạt như trong hình dưới: Trên hình minh hoạt những đường màu đỏ là những đường điện cần thiết để quạt chạy. Đường L của dòng điện 220VAC được đấu chờ sẵn vào quạt, chỉ cần công tắc Triac trong phototriac đóng thì quạt sẽ chạy. Lúc chạy đứng im, vi điều khiển tích cực thấp đi vào cổng đảo 2003 . Đầu đảo bên kia sẽ tích cực cao, bằng áp Vcc mà 2003 đấu lên (12V). Vì thế ở chân + và chân – của phototriac đều là 12V, led trong phototriac không sáng nên triac không dẫn. Khi vi điều khiển tích cực cao vào 2003, chân đảo sẽ bị kéo về mass tạo áp lên chân + và – của phototriac làm led trong phototriac sáng => triac trong photo triac dẫn => quạt chạy. Trong một số trường hợp bạn đo thấy như sau: lúc quạt chưa chạy thì lệnh ở chân VĐK là 0V, bên kia cổng đảo là 12V, rất là bình thường. Lúc quạt chạy bên chân lệnh VĐK là 2.5V còn bên chân kia của cổng đảo là 4V, lúc đó ta tưởng rằng VĐK bị yếu lệnh và cổng đảo bị hư. Tuy nhiên quạt dàn lạnh vẫn chạy bình thường và không hư hỏng gì, nguyên nhân ở đây là do VĐK kích xung liên tục để băm PWM nên điện áp ta đo được là điện áp trung bình. 69 Hình 5.7. sơ đồ điều khiển quạt dàn nóng Hiện nay ngoài cách dùng phototriac (giống như cách điều khiển SSR) ta còn dùng opto và triac kết hợp để điều khiển quạt theo xung PWM như hình dưới. Hình 5.7. Sơ đồ điều khiển quạt dàn lạnh Đối với quạt chạy bằng SSR ta cũng có cách điều khiển tương tự về tốc độ: VĐK tích cực cao (5V) TR4 được kích hoạt, 12V chạy từ chân 1 PC817 xuống chân 2 70 sau đó qua trở 1K rồi thông qua transistor TR4 về GND => Led trong PC817 sáng => transistor trong PC817 dẫn => chân G triac kéo áp về điểm có áp thấp (chân – của tụ 47qF) => TRIAC dẫn => quạt dàn lạnh chạy. Bên cạnh dùng triac, phototriac người ta còn dụng SSR để kích quạt dàn lạnh chạy vì SSR có tần số đóng ngắt cao rất thích hợp để dùng điều khiển tốc độ quạt bằng PWM Hình 5.8. Rơ le bán dẫn Khi quạt chạy tạo xung để báo cáolại vi điều khiển tốc độ quạt đang chạy có chính xác hay không Hình 5.8 xung phản hồi Sau khi kích hoạt quạt dàn lạnh, cứ mỗi giây, bộ xử lý sẽ kiểm tra các xung phản hồi từ quạt báo về để xác nhận quạt hoạt động bình thường. Để phát tín hiệu phản hồi, bên trong quạt được thiết kế một nam châm nhỏ đặt trên trục quay và một cảm biến từ ( IC Hall ) lắp cố định trên khung quạt. Cảm biến từ được cấp điện 5 VDC và hoạt động như một công tắc. Khi nam châm quay ngang qua cảm biến, công tắc bên trong sẽ ngắt và một xung điện áp thấp xuất hiện trên ngõ ra. Số lượng xung trong một khoảng thời gian chính là tốc độ quay của quạt. 71 Khi quạt dàn lạnh được khởi động cũng chính là lúc motor cánh vẫy hoạt động. Lá hướng gió vận hành bằng motor đếm bước (Stepping Motor) có 5 dây, điện áp 12VDC. Hình 5.9. Motor bư c Motor bước hoạt động với xung điện gián đoạn. Mỗi lần nhận một xung điện, motor sẽ quay một bước. Muốn quay tiếp một bước, xung điện sẽ được đưa vào cuộn dây kế cận. Dây chung của Motor bước nối vào nguồn điện +12V. Cuộn dây trong motor sẽ có dòng điện chạy qua khi đầu dây tương ứng nối ra điện áp thấp. Mỗi cuộn dây sẽ làm motor chạy được 1 quãng đường nhất định. Hình 5.10. điều khiển motor bư c Các chân P1 , P2, P3 và P4 của bộ xử lý nối với các cuộn dây motor qua trung gian là các mạch đảo. Mạch đảo này tương tự như công tắc nối đất. Khi ngõ vào mạch đảo có điện áp dương, công tắc sẽ đóng và ngõ ra mạch đảo sẽ nối vào nguồn điện áp thấp. Xung điện dương xuất lần lượt từ các chân P1, P2, P3 và P4 của bộ xử lý sẽ làm dòng điện tuần tự qua các cuộn dây và motor sẽ quay. 72 Hình 5.11 xung điều khiển motor bư c Sau khi quạt dàn lạnh, cánh vẫy hoạt động thì vi điều khiển sẽ lấy tín hiệu từ các sensor về để kiểm tra và so sánh nhiệt độ cài đặt để có quyết định đóng block hay tắt block. Hình 5.12. cảm biến nhiệt độ phòng Còn cảm biến nhiệt độ dàn lạnh kiểm tra nhiệt độ dàn, để biết được block và hệ thống làm lạnh có vấn đề gì hay không. Hình 5.13. Sơ đồ cảm biến nhiệt độ phòng 73 Lúc bình thường ta tháo 2 sensor ra và đo áp trên giắc thì mỗi giắc ta đều đo được 5V. Khi ta cắm sensor vào thì ta đo thấy sụt áp đi. Vi điều khiển nhận biết nhiệt độ nhờ vào điện áp vào thay đổi, vì mạch cảm biến sensor là mạch cầu phân áp, chiếu theo công thức mạch cầu phân áp thì sensor chính là R2, khi R2 thay đổi thì áp VOUT thay đổi theo, vi điều khiển nhận áp VOUT này và thấy sự thay đổi sẽ biết nhiệt độ tại dàn lạnh và phòng. Khi nhiệt độ phòng lớn hơn nhiệt độ cài đặt thì vi điều khiển cho lệnh cấp điện ra máy nén để giảm nhiệt độ phòng Hình 5.14. sơ đồ điều khiển Khối dàn nóng được cấp điện bằng relay 12V. Một đầu cuộn dây được cấp lên nguồn 12V, đầu còn lại chờ lệnh từ vi điều khiển. Khi vi điều khiển tích cực cao, tín hiệu được cổng đảo kéo về mức thấp => 2 đầu cuộn dây có áp ằng 12V nên tiếp điểm đóng lại cấp điện cho khối ngoài trời. Lúc vừa khởi động máy lạnh, vi điều khiển truy xuất tín hiệu tới EEPROM để kiểm tra EEPROM và gợi nhớ chương trình lúc gặp sự cố hoặc cúp điện 74 Hình 5.15. sơ đồ bộ nh Mạch EEPROM ta chú ý đến những vấn đề sau: nguồn cấp cho EEPROM, điện trở treo, mạch in . Trường hợp mọ i thứ đều bình thường mà máy cứ b áo lỗ i EEPROM thì nguyên nhân chính có lẽ là tràn bộ nhớ. Một phần nữa cực kì quan trọng của board máy lạnh đó là vi điều khiển, bộ não của máy lạnh. Để vi điều khiển hoạt động thì cần những yếu tố sau: nguồn (+5 V và mass), thạch anh, reset, 50Hz và đường STOP ( nếu có). 4. Các pan thƣờng gặp và cách sửa chữa 4.1. Pan mất nguồn Nguồn biến thế cách ly Hình 5.16. mạch ổn ấp 12v và 5v - Nguồn 5V bị yếu Đo nguồn 5V nhưng giá trị thấp hơn 5V làm mất điện áp làm việc của linh kiện nên gây tình trạng mất nguồn. Thiếu 5V do những nguyên nhân sau: - Nguồn 12V yếu: Do chập tải nguồn 12V như: linh kiện đấu lên nguồn 12V, tụ lọc 12V, IC ổn áp 7812, transistor công suất nguồn, cuộn dây relay 12V, cổng đảo, zener 12V v . v . . . Ngoài ra nguồn 12V yếu cũng có thể do áp ra của biến thế không đúng. 75 - Chập tải 5V: Các IC đấu lên nguồn 5V bị chập như IC ổn áp 7805 , IC cổng đảo dùng 5V, zener 5V, opamp, IC reset, vi điều khiển, tụ lọc 5V bị chập Cách sửa: Để thang đo điện trở x100 rồi đo ở chân số 2 và 3 của ic ổn áp 7805 hoặc tụ lọc 5V để xem tổng trở phần 5V xem có chập hay không, thông thường nếu không chập thì khi đo tổng trở này trên 3 KΩ( nhớ đảo kim). Nếu tổng trở bình thường ta hút 7805 ra, ta đo chân và 2 trên Board của IC này xem có 12V vào ổn áp chưa. Trong trường hợp chưa có 12V vào ổn áp ta kiểm tra phần nguồn 12V. Nếu đã có 12V vào ổn áp rồi ta cấp nguồn giả 5V của nguồn khác vào 2 chân tụ lọc 5V sau đó tìm linh kiện bị chập . Thông thường linh kiện bị chập ta sờ sẻ thấy nóng khi board có điện. Trường hợp chưa có 12V vào ổn áp việc đầu tiên ta làm là hút 7805 ra . Sau đó đo tổng trở giống phần 5V. Nếu tổng trở bình thường có nghĩa áp vào trước ổn áp 12V đang thiếu, ta kiểm tra từ biến thế đến IC 7812. Nếu tổng trở thấp có nghĩa là đang chập tải 12V, ta lại cấp nguồn giả để xác định linh kiện bị chập. Trong trường hợp không có nguồn giả ta sờ tất cả linh kiện phần nguồn đang chập xem có linh kiện nào nóng không . Nếu không phát hiện ra ta phải hút bỏ chân Vcc và GND của từng linh kiện để xem linh kiện nào gây sụt áp. - Mất 5V Trường hợp này có những nguyên nhân chính sau: Nổ cầu chì, chập bảo vệ quá áp . Hư biến thế. Đứt mạch. Chập tải rất nặng kéo 5V thẳng về mass: trường hợp này xảy ra không nhiều, thông thường chỉ chập 2, 3 linh kiện. Cách sửa: Đo cuộn sơ cấp xem có 220V không. Nếu không có ta kiểm tra các linh kiện phía trước như cầu chì, bảo vệ quá áp ( ZNR), mạch in, dây cắm Nếu có 220V vào cuộn sơ cấp rồi thì ta đo xem cuộn thứ cấp có áp ra không. Nếu không có là biến thế hư, ta thay thế biến thế mới tương ứng. Nếu đã có áp ra cuộn sơ cấp biến thế ta đo tại chân 1 và 2 của 7812 xem có 12V vào ổn áp hay chưa. Nếu chưa có ta kiểm tra diode cầu, mạch in. Nếu có 12V vào ổn áp rồi ta kiểm tra 7812 và kiểm tra phía 5V . Kiểm tra mạch in từ 7812 đến 7805 có đứt không . Cuối cùng ta kiểm tra IC 7805. - Có 5V nhƣng vẫn mất nguồn Pan này do những nguyên nhân và phương pháp sửa sau đây: 76 – Phím Power hư, mạch phím bị hở mạch ( đứt hoặc diode hư), led bị rò, phím rò: hút phím ra để thang x10K đo xem phím nào hư và rò để thay thế. Phím Power thông thường được đấu theo 2 nguyên lý như hình dưới: Hình 5.17. nút nhấn Ở hình 5.17 a: ta để thang đo 10VDC, que đen ở mass nguồn 5V, que đỏ vào chân nút Power ( chân nối về khiển) rồi bấm nút xem có sụt áp không, thông thường mạch không hư thì khi bấm sẻ sụt áp về mass. Nếu không sụt áp là do hở mạch phím (chết diode, led rò, đứt mạch) hoặc vi điều khiển chưa chạy (khiển chưa chạy thì phải xem những thông số: thạch anh, 50Hz, Stop, nguồn và mass cấp cho khiển). Ở hình 5.17 b: ta đo áp trực tiếp tại 2 đầu phím xem có áp hay không, nếu không có áp thì bị hở mạch hoặc VĐK chưa chạy. Thông thường phải có áp trên nút (1 đầu nút được khiển tích cực cao, đầu còn lại được khiển tích cực thấp) và lúc bấm nút áp sẻ thay đổi. – Không nhận đƣợc tín hiệu Power từ remote: mắt hư, mạch nhận tín hiệu remote hư hoặc remote hư . Đầu tiên ta kiểm tra remote bằng cách dùng chức năng chụp hình trên điện thoại di động: bật chụp hình sau đó đưa led phát của remote vào thẳng mắt của điện thoại rồi bấm remote, nếu thấy trên màn hình điện thoại chụp hình màu hồng hồng thì remote còn tốt. Nếu remote còn tốt ta kiểm tra mắt nhận: mắt nhận có chân là nguồn 5V, mass và chân tín hiệu. Ta đo xem đã có 5V vào mắt hay chưa, nếu chưa có thì kiểm tra lại mạch và dây dẫn. Khi đã có 5V trên mắt ta đo áp chân tín hiệu với mass rồi bấm remote => kim dao động từ 2V đến 3V => mắt nhận vẫn tốt. Nếu kim đồng hồ không dao động thì mắt nhận đã hư . – Thạch anh hƣ: Thông thường người thợ sửa board khi thấy đã có 5V mà không lên nguồn người ta thay thạch anh đầu tiên. Dùng đồng hồ đo tần số để xem thạch 77 anh có dao động đúng với tần số mặc định ghi trên thạch anh hay không, nếu dao động sai thì thạch anh hư. – Mất IC nhớ: một số hãng máy lạnh và máy giặt theo thiết kế của Trung Quốc hiện nay thiết kế nếu mất EEPROM sẻ gây mất nguồn. Nếu phần EEPROM này lỗi, khi mở nguồn sẻ báo lỗi ngay. – IC reset hoặc mạch reset hƣ: Mỗi IC reset có giá trị reset khác nhau, ta đo áp trên chân mass và out của IC reset mà không đúng với giá trị của IC cần để reset thì IC reset hư hoặc mạch reset đang có vấn đề. Mạch reset thì khá đơn giản gồm IC reset kết hợp tụ lọc hoặc sử dụng tụ kết hợp với điện trở để reset. Với các dòng máy hiện giờ đa số sử dụng reset mức thấp, cách test phần reset này khá đơn giản: hàn 1 sợi dây vào chân reset của VĐK rồi chích về mass ( gọi là reset ằng tay) thì mạch đưc reset. – Mất đƣờng 50Hz hoặc 100Hz : Ta để đồng hồ ở thang đo Hz, que đen ở GND nguồn còn que đỏ đo từng điểm mà đường 50Hz này đi qua, cho đến khi có 50Hz về khiển thì dừng. Nếu mất đường này thì đa số các dòng máy lạnh, máy giặt sẻ mất nguồn, đường 50Hz này có tác dụng giúp VĐK điều khiển kích triac đóng mở đúng thời điểm. – Mất đƣờng Inter (STOP) Hình 5.18. sơ đồ điều khiển đường Stop Đường này dẫn tín hiệu 5V về VĐK, ta đo ngay chân C của transistor dẫn đường Stop xem có 5V hay chưa, nếu chưa có thì kiểm tra đường mạch và thay thế transistor mới. Tụ lọc 103 bị rò gây nguồn bị chập chờn, điện trở 10K đấu vào chân B transistor bị tăng trị số cũng gây nên tình trạng nguồn ngắt mở liên tục. – Chƣa có áp VDD và GND cho VĐK hoặc chết vi điều khiển: chưa có áp cho khiển hoạt động đa phần là do đứt mạch (nguồn đã có 5 V) . Nếu vi điều khiển chết thì khi ta cấp nguồn 5V cho khiển, lấy tay sờ vào khiển sẻ thấy ấm nóng . Nếu VĐK bị chập nguồn, ta hút chân VDD và GND của VĐK ra rồi đo sẽ thấy giá trị 78 điện trở rất thấp, tầm vài chục đến dưới 300Ω ( nếu không chập thì giá trị tổng trở của khiển trên 1 KΩ) . Các Pin khác của khiển ta cũng đo tương tự để xem có bị chập pin hay không . Nếu các trường hợp trên ta đã xữ lí hết và các thông số đều đầy đủ mà mạch không lên nguồn thì khả năng cao là do vi điều khiển (trong trường hợp sờ không thấy nóng), cách giải quyết cuối cùng là thử thay khiển khác vào để biết kết quả. - Nguồn switching: Mất điện áp ra: nguyên nhân chính là do chết IC nguồn (IC công suất và IC dao động), nổ cầu chì Cách sửa: – Kiểm tra cầu chì và bảo vệ quá áp (ZNR) . – Kiểm tra IC nguồn (IC công suất và IC dao động ). – Đo điện trên tụ 300V, nếu mất 300v thì kiểm tra cầu chì, bảo vệ quá áp, diode cầu, mạch in, điện trở sứ hạn dòng – Đo trở kháng trên tụ 300V ( trước khi đo nên xã hết điện trên tụ để tránh giật và hư đồng hồ), để thang x1 rồi đo 2 lần ( đảo kim) một chiều kim lên và 1 chiều kim không lên thì trở kháng bình thường => IC công suất không chập. Nếu là IC nguồn thì ta đo trở kháng giữa 2 chân D và S của IC đó, cũng đo 2 lần (đảo kim) 1 chiều lên và 1 chiều không lên thì IC nguồn không chập DS ( IC nguồn hay bị chập DS). Trong trường họp có 300V và IC nguồn không chết thì ta tiếp tục kiểm tra: điện trở mồi, diode zener nối Vcc (nếu có), kiểm tra chân về nguồn 300V của IC nguồn có 12V hay chưa, đo áp ở chân G của IC nguồn xem có dao động hay chưa. Nếu đo trở kháng thấy bị chập thì IC nguồn chập => diode cầu bị chập => mất 300V trên tụ nguồn. – Khi lắp IC công suất nguồn mới vào cần xả tụ 300V trước khi lắp. – Kiểm tra opto vì opto chết thì c ng gây nên mất điện p ra Điện áp ra yếu: nguyên nhân là do feedback (hồi tiếp) sớm . Ta cần kiểm tra các linh kiện trên đường hồi tiếp: 431, opto, các điện trở đấu với opto và 431 Điện áp ra cao: nguyên nhân là do feedback ( hồi tiếp) trễ. Kiểm tra các linh kiện tương tự điện áp ra yếu . 4.2 Pan máy lạnh Pan 1: Không đá Block Nguyên nhân: hư sensor, mất tín hiệu điều khiển từ VĐK, hư relay, mất 12V ra relay Cách sửa: 79 – Kiểm tra sensor trước, đo giá trị điện trở của sensor phải đúng với giá trị của nhà sản xuất. – Kiểm tra có 12V tại cuộn dây của relay. – Kiểm tra điện trở từ cuộn dây về cổng đảo. – Kiểm tra cổng đảo. – Kiểm tra có đứt mạch phần đá block . – Trong trường hợp relay đóng tiếp điểm rồi nhả là do tiếp điểm trong relay dơ, muốn kiểm tra trường hợp này ta đấu tắt chân COM và NO lại mà thấy Block đóng bình thường thì ta thay relay mới. Pan 2: Bấm remote không ăn. Nguyên nhân: remote hư, mắt nhận hư, không có áp làm việc cho mắt nhận, mạch nhận tín hiệu bị đứt Cách sửa: – Kiểm tra remote bằng cách dùng điện thoại di động xem có tín hiệu từ remote hay không . – Đo tại chân mắt nhận xem có 5 V cấp cho mắt hoạt động chưa . – Đo chân tín hiệu của mắt với chân 5 V rồi bấm remote xem có dao động trên đồng hồ hay không . Nếu không có thì mắt nhận hư, còn nếu có dao động có nghĩa là mắt đã nhận được tín hiệu từ remote. – Dò từ chân tín hiệu của mắt về đến khiển xem có đứt mạch hay không và kiểm tra các linh kiện trên đường mạch đó Pan 3: Quạt dàn lạnh không chạy. Nguyên nhân: quạt hư, tụ đề quạt hư, mạch quạt hư, chưa có đường 50Hz về VĐK, chết chân lệnh hoặc chết VĐK Cách sửa: – Kiểm tra tụ đề quạt đầu tiên trong các b ệnh liên quan tới quạt dàn lạnh. – Kiểm tra quạt bẳng cách đấu tụ kích rời và dùng điện 220V test. – Mạch điều khiển quạt gồm nhiều linh kiện: triac ( phototriac hoặc SSR), opto, cổng đảo Ta nên kiểm tra các linh kiện và điều kiện để các linh kiện này hoạt động. Nếu mạch dùng opto kết hợp với triac ta đấu tắt chân 3 và 4 của opto lại xem quạt có chạy hay không. Nếu quạt chạy bình thường thì triac, tụ đề và quạt không hư. Nếu quạt không chạy ta kiểm tra lại đường mạch từ chân 3 và 4 của opto đến những linh kiện nào rồi kiểm tra linh kiện đó, sau đó kiểm tra triac, tụ đề quạt và quạt. 80 . Nếu phần opto, triac đều ổn thì ta lại dò ngược từ chân 1 và 2 của opto để tìm xem đã đấu 12V và về cổng đảo chưa. Bình thường khi quạt tắt thì ta đo phía cổng đảo ra opto sẻ có 12V, khi quạt chạy thì cổng đảo sẽ kéo 1 chân opto về GND (tuy nhiên lúc đo ta thấy nó có khoản 11 V, vì kéo về GND và nhả lên nguồn liên tục), còn bên VĐK lúc quạt chạy sẽ đo được tầm 0.7V vì cũng kéo lên VDD và nhả về GND liên tục ( lúc quạt tắt thì ta đo được từ chân khiển điều khiển quạt là 0V). – Các linh kiện trong mạch điều ổn thì ta kiểm tra xem đường 50Hz (hoặc 100Hz) về khiển hay chưa. Đường 50Hz giúp VĐK điều khiển kích nhả xung làm triac dẫn (kích chân G triac), nếu mất đường này triac không dẫn được => quạt không quay. Đường 50Hz này có 3 dạng chính là: trước biến thế, sau biến thế nhưng trước chỉnh lưu và sau chỉnh lưu. Linh kiện tạo xung 50Hz thông thường là opto, transistor và opamp . Ta quan sát trên board có opamp, opto và transistor nào hay không rồi xem chúng làm chức năng gì ( board máy giặt thì rất nhiều transistor nên phải hiểu rõ mạch và thông thạo cách tìm mới dễ tìm ra được đường này). Sau đó dùng đồng hồ đo tần số đo đường 50Hz (hoặc 100Hz) về tới khiển và được. – Trong trường hợp tất cả linh kiện đều tốt, 50Hz đã về VĐK mà quạt vẫn không chạy thì khả năng chính là do VĐK. Vi điều khiển có thể chết chân lệnh điều khiển đường quạt hoặc có thể chập nguồn và chết hết chân lệnh, bằng cách đo tổng trở (đo nguội) hoặc sờ vào khiển (khi đang có điện) xem có nóng hay không để xác định VĐK có chết hay không. Pan 4: Mở nguồn báo lỗi, không bấm remote để tắt đƣợc, nháy hết dàn đèn. Nguyên nhân: lỗi IC nhớ 81 Cách sửa: thay IC nhớ mới và nạp lại chương trình cho IC nhớ. Code của IC nhớ bạn phải lấy từ 1 IC nhớ của Board còn hoạt động tốt sau đó bạn coppy vào máy tính, sau đó nạp vào IC nhớ trắng CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu 1: Phân tích chức năng các khối, nguyên lý hoạt động của máy lạnh ? 82 BÀI 6 : MẠCH MÁY GIẶT MONO Giới thiệu: Máy giặt là một thiết bị gia dụng sử dụng điện năng để thay đổi tốc độ động cơ theo cầu được lập trình sẵn . Mục tiêu: Sau khi học xong bài học này người học có khả năng - Kiến thức: Trình bày được chức năng ,nhiệm vụ các khối và nguyên lý làm việc của board mạch điện tử trong máy giặt mono - Kỹ năng: + Vẽ được sơ đồ khối của board máy giặt mono + Xác định và kiểm tra được các loại linh kiện cơ bản, linh kiện hỏng + Sửa chữa được những hư hỏng thường gặp đúng quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian + Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm đúng kỹ thuật - Thái độ: + Cẩn thận, chính xác, nghiêm chỉnh thực hiện theo quy trình + Chú ý an toàn cho người và thiết bị. Nội dung: 1. Sơ đồ khối Hình 6.1 Sơ đồ khối máy giặt 83 Tương tự như board máy lạnh board máy giặt cũng có 5 khối : Khối nguồn , khối cảm biến, khối động lực,khối điều khiển, khối hiển thị và phím Khối nguồn tạo ra 12V và 5V cho các linh kiện trên board mạch hoạt động Vi điều khiển nhận tín hiệu từ phím ấm để thực hiện các chu trình giặt mà người dùng yêu cầu Trong quá trình vào nước hoặc xả nước, vi điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến mực nư ớc (phao) để biết lượng nước trong lồng giặt. Tới những chu trình cần đóng nắp máy giặt, khiển sẽ ra lệnh cho công tắc cửa đóng lại Công tắc cửa đóng lại sẽ truyền tín hiệu về cho vi điều khiển để biết chắc chắn là cửa đã đóng Phần động lực thông thường gồm: cấp nước, xả nước và motor quay lồng Để điều khiển phần động lực, vi điều khiển sẽ ra lệnh đóng hoặc mở các công tắc triac tương ứng Trong quá trình giặt, đèn led , màn hình LCD hoặc led 7 đoạn sẽ hiển thị các chức năng đang sử dụng, thời gian giặt vv.v hoặc báo lỗi 2.Chu trình hoạt động của máy giặt Hình 6.2. chu trình hoạt động của máy giặt 84 Nhìn vào sơ đồ rút gọn ở trên ta thấy được mọi hoạt động của máy giặt đều được lưu trữ vào bộ nhớ EEPROM, việc này giúp ích cho máy giặt khi tự nhiên bị mất nguồn thì nó vẫn tiếp tục chạy chương trình tiếp theo sau khi có điện lại nhưng nếu quá nhiều lỗi và việc trao đổi data giữa VĐK và EEPROM bị ngẹt thì chuyện gì sẽ xảy ra? Tất nhiên là VĐK sẽ ra lệnh hiển thị bão lỗi Với loại EEPROM trong thì ta chỉ cóthể chạy lại chương trình hoặc xóa lỗi, với một số loại EEPROM ngoài thì ta có thể tác động được như cắt bỏ EEPROM hoặc đấu SCL vớiSD lại, tuy nhiên không phải loại nào cũngcó thể tác động được Việc hiểu rõ chu trình giặt rất tốt cho việc sửa board, nếu nắm được chu trình ta viết được vào thời điểm đó VĐK đang ra lệnh làm cái gì và vì sao nó báo lỗi đó Ví dụ : xả nước xong mọi thứ im lìm, x vẫn hỡ và một lúc sau báo lỗi Ta đặt câu hỏi vì sao nó báo lỗi? Nó báo lỗi vì quá thời gian xả nước ? Hay công tắc cửa chưa đóng? Với dòng máy chung chung thì thông thường vào chương trình vắt là VĐK kiểm tra công tắc cửa ngay, ta nên xem thời gian lúc xả hết nước đến thời gian báo lỗi là lâu hay mau Nếu là xả vừa hết mà báo lỗi liền thì khả năng cao nhất là công tắc cửa, còn nếu xét hết nước trong lồng rồi mà chờ lâu báo lỗi thì nguyên nhân là qúa thời gian Thế thì VĐK đang chờ cái gì mà nó cứ đứng im mà khôngcho vắt? Trường hợp này phao ( van p) hoặc mạch phao đang có vấn đề, VĐK cứ nghĩ rằng trong lồng vẫn còn nước nên nó cứ chờ cho xả hết nưc ra 3.Phân tích sơ đồ chi tiết máy giặt 3.1. Sơ đồ mạch điều khiển và các bộ phận của máy giặt Chúng ta nhắc lại một chút về các bộ phận quan trọng trên máy giặt (đã được trình bày ở bài viết trước). Và chúng được thể hiện như hình ảnh dưới đây: 85 Hình 6.3. Sơ đồ mạch điều khiển và các bộ phận của máy giặt 3.2. Sơ đồ nguyên lý của mạch điều khiển máy giặt (mạch đa năng TQ) 86 Hình 6.4. Sơ đồ nguyên lý của mạch điều khiển máy giặt (mạch đa năng). Các khối mạch chính trên mạch điều khiển máy giặt như sau: - Khối cấp nguồn 5V - Khối Vi xử lý -Mạch giải mã cảm biến mức nước - Khối công suất (triac) điều khiển động cơ, van cấp nước, mô tơ rút (điều khiển van xả và bộ ly hợp) 3.3. Phân tích hoạt động của các khối trên mạch điều khiển máy giặt 3.3.1 Khối cấp nguồn trên mạch điều khiển 87 Hình 6.5 Bo mạch đa năng Khối nguồn được dùng để tạo ra mức điện áp DC5V bằng phẳng để làm nguồn cấp cho vi xử lý và ic giải mã hoạt động, Các thành phần của khối nguồn như sau: Biến áp nguồn (hoạt động ở dòng 0.5A) cho điện áp ra 12V. Biến áp này có nhiệm vụ biến đổi điện áp vào AC220V thành điện áp ra AC12V. Cầu đi-ốt chỉnh lưu từ D1 — D4: có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều AC thành điện áp một chiều DC. Tụ lọc nguồn C1 có vai trò lọc cho điện áp một chiều DC12V thành điện áp bằng phẳng. IC ổn áp LA7805 có vai trò giảm mức điện áp DC12V xuống DC5V và điện áp này cấp cho vi xử lý và ic giải mã hoạt động. Hình 6.6. sơ đồ nguyên lý khối nguồn 5v 3.3.2 Khối vi xử lý trên bo mạch điều khiển máy giặt Khối vi xử lý là bộ phận chính của mạch điều khiển máy giặt, khối này bao gồm các thành phần như sau: 88 CPU (Central Processing Unit): là đơn vị xử lý trung tâm, mọi hoạt động của máy giặt đều do CPU xử lý và điều khiển. CPU trên bo máy giặt là một dạng chip vi điều khiển, được tích hợp một bộ nhớ chỉ đọc ROM (Read-Only Memory), RAM (Random-Access Memory). Chương trình hoạt động của máy giặt đã được lập trình và được nạp sẵn vào ROM nằm trong vi xử lý. Thạch anh 4Mhz có vai trò tạo dao động cho CPU hoạt động. Các phím bấm cho phép người sử dụng thiết lập các chức năng như: mức nước, chế độ giặt, tắt mở nguồn, kiểm tra lỗi, Các đèn led cho phép hiển thị các chế độ giặt hay mức nước thiết lập. Hình 6.7. sơ đồ nguyên lý mạch vi xử lý CPU có vai trò nhƣ sau: - Đọc tín hiệu từ các phím bấm dành cho việc thiết lập các chế độ như: giặt, giũ, vắt, mức nước, start, stop. - Đọc tín hiệu báo về từ các cảm biến mức nước, công tắc cửa,rồi sau đó tính toán và xử lý so với giá trị thiết lập. - Ra lệnh điều khiển van cấp nước, van xả nước, động cơ chính để hoạt động tại các chế độ như giặt, giũ và vắt. - Hiển thị và thông báo lỗi mà máy giặt gặp phải thông qua còi chíp, kết thúc quá trình giặt cũng được thông báo qua thiết bị còi chíp này. 89 Nguyên lý hoạt động của CPU: - Khi điện áp chân Vcc đạt được mức cho phép (khoảng 4.6V) thì chân RESET được nâng lên mức cao và khởi động CPU. - Thạch anh (4MHz) có nhiệm vụ tạo xung CLOCK và đưa vào CPU để hoạt động. - Người dùng bấm phím POWER thì chương trình phần mềm đã được nạp sẵn trong ROM sẽ được khởi động và nạp sang RAM (đã được tích hợp sẵn trong CPU), rồi CPU bắt đầu hoạt động chương trình phần mềm đó - Trong quá trình hoạt động, CPU kiểm tra chân các phím bấm liên tục để nhận ra sự thay đổi khi người sử dụng bấm phím. - Người dùng sử dụng phím bấm đề thiết lập chế độ hoạt động cho máy, các thiết lập này được lưu tạm thời trong bộ nhớ RAM, nếu người dùng bấm START thì máy bắt đầu chạy. - Các thiết lập của người dùng được lưu trong RAM (giống như chương trình chính), tại mỗi một thiết lập (giống như MENU), chương trình sẽ gọi các chương trình con (bên trong ROM) ra để máy hoạt động. Các điều kiện để CPU hoạt động: Chân Vcc có điện áp 5V (sai số không quá 10%) Chân RESET có điện áp để khởi động CPU Có thạch anh tạo dao động Các phím bấm không bị dò, không bị chập, tiếp xúc tốt khi bấm. 90 * Các hƣ hỏng của khối vi xử lý Hiện tƣợng: máy bật không lên đèn báo nguồn, không bấm đƣợc phím POWER, không thiết lập đƣợc chế độ giặt. a. Nguyên nhân: - Do mất điện áp Vcc hoặc điện áp Vcc bị thiếu hoặc Vcc bị nhiễm áp xoay chiều (bình thường Vcc có đủ 5V). -Do mất điện áp chân RESET. -Do hỏng Thạch anh dao động -Do các phím bấm bị dò, bị chập, tiếp xúc không tốt khi bấm. - Do bị dò các đèn led báo sáng (vì các đèn led này được đáu chung các phím bấm, nên sự rò rỉ này nhiễm vào CPU) - Do lỗi chương trình phần mềm bên trong ROM. - Do hỏng CPU. b. Phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa khối vi xử lý: - Kiểm tra chân VCC cấp nguồn cho CPU, điện áp tại Vcc phải đủ 5V (sai số 10%) - Nếu mất hoặc thiếu điện áp tại chân Vcc thì bạn quay về kiểm tra khối nguồn. - Kiểm tra điện áp tại chân RESET, điện áp tại đây phải có từ 3–5V, nếu mất áp Reset thì hãy kiểm tra các linh kiện điện tử liên quan đến chân reset này. - Kiểm tra các phím bấm, khi không bấm, hai cực của phím bấm phải cách điện (trở bằng vô cùng), khi bấm phải tiếp xúc và có trở bằng 0. Bạn hãy hút phím bấm ra ngoài và đo độc lập, đặt thang x10K để phát hiện xem phím có bị dò hay không, phím bấm chỉ cần bị dò một chút là CPU cũng không hoạt động và bị tê liệt. - Kiểm tra xem các đèn led có bị dò hay không, hút led ra, đặt thagn x10K, đo ngược led, led bình thường thì kim không lên, led dò là kim lên và chỉ bằng 0. Chỉ cần led bị dò một chút là CPU cũng không hoạt đông. - Thay thế thạch anh dao động với cùng trị số 4Mhz. - Sau khi làm tất cả các bước trên mà CPU vẫn không hoạt động thì bạn cần thay thế CPU hoặc nạp lại chương trình cho CPU. 3.3 Nguyên lý hoạt động của cảm biến mức nƣớc Cảm biến mức nước được cấu tạo từ một cuộn dây và một tụ điện đấu song song hình thành nên mạch dao động L-C. Cổng logic bên trong IC giải mã tại chân 5,6 sẽ kết hợp với cảm biến mức nước tạo nên mạch dao động hình sin. Dao động tại chân số 6 cho đi qua cổng logic ở chân 8,9 để sửa lại từ xung hình sin thành xung vuông trước khi tín hiệu này được đưa vào vi xử lý. 91 Hình 6.8. sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến mức nư c Tín hiệu cảm biến mức nước trong ic giải mã Hình 6.9. sơ đồ Ic giải mã trên bo máy giặt 92 Hình 6.10. Sơ đồ nguyên lý của ic giải mã cổng đảo Như đã được trình bày phía trên, cảm biến mức được được cấu tạo từ một cuộn dây bên trong là lõi sắt ferit dịch chuyển để tạo ra dao động, mức nước trong máy giặt sẽ được thông qua một ống dẫn khí đi vào cảm biến mức nước. Khi mức nước cao thì nghĩa là áp suất phía trong cảm biến mức nước cũng tăng lên, áp suất này đẩy lõi ferit đi sâu vào trong cuộn dây, nhờ xung được sinh ra mà CPU biết được mức nước hiện tại của máy. Hiểu bản chất của dạng xung hình sin của cảm biến mức nước như sau: khi lõi ferit đi ra ngoài cuộn dây thì cảm kháng của cuộn dây giảm đi, và tần số dao động tăng dần, tối đa tần số này đạt được là 40KHz. Khi lõi ferit đi sâu vào trong cuộn dây thì cảm kháng của cuộn dây tăng lên, tần số dao động giảm đi, ở vị trí sâu nhất (tương ứng với mức nước cao nhất), tần số dao động của tín hiệu là 31.5KHz. Xung điện sau khi đi qua ic giải mã sẽ được đưa vào chân của vi xử lý, bên trong CPU có mạch đếm xung sẽ xử lý tín hiệu này để CPU phát hiện ra mức nước hiện tại của máy giặt, CPU sẽ đem dữ liệu này đi so sánh với thiết lập ban đầu của người dùng. Cho đến khi mức nước này đạt được giá trị thiết lập thì CPU sẽ ra lệnh ngừng cấp nước cho van cấp nước. Và Máy sẽ được chuyển sang chế độ hoạt động tiếp theo. *Hiện tƣợng hƣ hỏng của cảm biến mức nƣớc: Máy báo lỗi ngay khi bấm phím START và đèn led thiết lập mức nước nhấp nháy liên tục và có tiếng bíp báo lỗi thì nguyên nhân là do cảm biến mức nước bị đứt cuộn dây hay chết tụ hoặc chân cắm vào bo mạch của tụ không tiếp xúc, do vậy mà không có xung điện báo về CPU. 93 3.4 Khối công suất điều khiển động cơ, vap cấp nƣớc, van xả nƣớc Đây là một trong những khối quan trọng nhất trên máy giặt, nhiệm vụ của khối mạch này là để điều khiển động cơ quay chính, điều khiển van cấp nước, mô tơ rút điều khiển van xả nước và bộ ly hợp. - Khối công suất này sử dụng các triac để điều khiển động cơ, van cấp và van xả (chính là mô tơ rút) - Động cơ chính của máy giặt được điều khiển thông qua 2 triac (Triac 1 và Triac 2). Triac 1 điều khiển chiều quay ngược chiều kim đồng hồ của động cơ, Triac 2 điều khiển chiều quay thuận kim đồng hồ của động cơ. - Triac 3 điều khiển van cấp nước cho máy giặt, van cấp nước được cấu tạo từ nam châm điện, hoạt động ở mức điện áp AC220V và có dòng tiêu thụ rất nhỏ, vì vậy mà triac 3 là loại triac nhỏ được dùng. - Mô tơ rút điều khiển đồng thời van xả nước và bộ ly hợp được điều khiển bởi triac 4, mô tơ rút cũng tiêu thụ dòng điện rất nhỏ nên triac 4 tương tự như triac 3 là loại triac nhỏ và không gắn cánh tản nhiệt. Hình 6.12. Sơ đồ nguyên lý mạch công suất 94 Nguyên lý hoạt động của khối công suất: Giả sử khi người dùng thiết lập xong chế độ hoạt động và bấm phím START, thì van cấp nước sẽ được điều khiển như sau: Chân số 9 của vi xử lý sẽ nâng mức điện áp tại chân này lên 5V, điện áp này được hạn dòng qua trở 4K7 rồi đi vào chân B của đèn Q4. Chân B này có tín hiệu thì đèn Q4 sẽ dẫn làm cho chân G của triac 4 được nối mass qua trở 150 Ohm, tại đây chân G của triac được phân cực âm so với chân T1, lúc này triac 4 dẫn thông chân T1 và T2, như vậy là van cấp nước sẽ được cấp điện và hoạt động mở van. Các triac còn lại được điều khiển tương tự. 3.5 Phân tích bệnh của khối công suất và cách sửa chữa Bệnh 1: Máy bấm START để giặt nhƣng không vào nƣớc, bật máy vẫn lên nguồn, thiết lập chế độ giặt vẫn bình thƣờng Nguyên nhân: Van cấp nước bị hỏng, tắc, đứt cuộn dây bên trong. Hỏng triac điều khiển van cấp nước. Hỏng đèn điều khiển chân G của triac 4 Hình 6.13. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển van cấp nư c 95 Kiểm tra: - Kiểm tra màng lọc của van cấp nước. - Kiểm tra cuộn dây của van cấp nước, nếu cuộn dây tốt thì có trở kháng khoảng 5K Ohm, nếu đứt thì trở kháng bằng vô cùng, nếu chập thì trở kháng bằng 0. - Tiếp theo, bạn hãy cấp nguồn cho máy, thiết lập chế độ giặt và bấm START, rồi lấy đồng hồ ra đô điện áp tại hai cực của van cấp nước, nếu không có điện áp thì cần kiểm tra triac điều khiển van cấp nước. Hãy kiểm tra cả đèn Q4 điều khiển triac 4 này. - Nếu triac 4 tốt, đèn Q4 tốt thì hãy kiểm tra áp ra ở chân 6 của vi xử lý. Chân này phải có lệnh 5V. Nếu không có là hỏng vi xử lý. Bệnh 2: Máy giặt xong nhƣng không xả nƣớc và báo lỗi tiếng bíp Nguyên nhân: Hỏng mô tơ rút. Mất điện áp cấp cho mô tơ rút. Hình 6.14. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển van xả nư c Kiểm tra: - Bạn đặt đồng hồ thagn x1K, đo trở kháng hai đầu của mô tơ rút, nếu kim chỉ 5K thì là mô tơ tốt, nếu kim không lên là mô tơ đứt, kim lên bằng 0 là mô tơ bị chập. - Kiểm tra triac 4 điều khiển mô tơ rút. 96 - Kiểm tra đèn Q5 khuếch đại đảo lệnh cho triac 4. - Kiểm tra điện áp tại chân 10 của vi xử lý, lệnh này chỉ được cấp sau khi máy giặt khoảng 5 đến 15 phút. Bệnh 3: Lồng giặt chỉ quay đƣợc 1 chiều khi giặt Nguyên nhân: Hỏng triac 1 hoặc 2 điều khiển hai chiều quay của động cơ. Hỏng đèn Q2 hoặc Q3 điều khiển triac 1 và triac 2. Mất điện áp từ vi xử lý điều khiển đèn Q2 và Q3. Hình 6.15. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ lồng giặt Kiểm tra: - Kiểm tra triac 1 và triac 2. - Kiểm tra đèn Q2 và Q3. - Kiểm tra lệnh ra từ vi xử lý tại chân 5 và chân 8. 4. Các pan thƣờng gặp và cách sửa chữa Pan 2: Bấm remote không ăn. 97 Nguyên nhân: remote hư, mắt nhận hư, không có áp làm việc cho mắt nhận, mạch nhận tín hiệu bị đứt Cách sửa: – Kiểm tra remote bằng cách dùng điện thoại di động xem có tín hiệu từ remote hay không . – Đo tại chân mắt nhận xem có 5 V cấp cho mắt hoạt động chưa . – Đo chân tín hiệu của mắt với chân 5 V rồi bấm remote xem có dao động trên đồng hồ hay không . Nếu không có thì mắt nhận hư, còn nếu có dao động có nghĩa là mắt đã nhận được tín hiệu từ remote. – Dò từ chân tín hiệu của mắt về đến khiển xem có đứt mạch hay không và kiểm tra các linh kiện trên đường mạch đó Pan 4: Mở nguồn báo lỗi, không bấm remote để tắt đƣợc, nháy hết dàn đèn. Nguyên nhân: lỗi IC nhớ Cách sửa: thay IC nhớ mới và nạp lại chương trình cho IC nhớ. Code của IC nhớ bạn phải lấy từ 1 IC nhớ của Board còn hoạt động tốt sau đó bạn coppy vào máy tính, sau đó nạp vào IC nhớ trắng CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu 1: Phân tích chức năng các khối, nguyên lý hoạt động của máy giặt ? Tài liệu tham khảo: [1] (R. H.WARRING - người dịch KS. Đoàn Thanh Huệ - nhà xuất bản Thống kê) Sổ tay linh kiện điện tử cho người thiết kế mạch [2] (TS Nguyễn Viết Nguyên - Nhà xuất bản Giáo dục) Giáo trình linh kiện điện tử và ứng dụng [3] (Nguyễn Kim Giao, Lê Xuân Thế) Kỹ thuật mạch điện tử Kĩ thuật điện tử Sổ tay tra cứu các tranzito Nhật Bản [4] (Nguyễn Minh Giáp - NXB Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội, 2003) Sách tra cứu linh kiện điện tử SMD.