Tài liệu Bài thực hành lắp ráp mạch điện chiếu sáng theo sơ đồ nguyên lý - Bùi Văn Hồng

TS. Bùi Văn Hồng BÀI THỰC HÀNH LẮP RÁP MẠCH ĐIỆN CHIẾU SÁNG THEO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 1. MỤC TIÊU Sau khi học xong bài này, người học đạt được: - Trình bày được kết cấu và nguyên lý làm việc của một số loại đèn chiếu sáng và mạch điện chiếu sáng thông dụng - Lắp ráp được các mạch điện theo đúng nguyên lý và kỹ thuật - Thực hiện đúng quy trình và quy tắc an toàn 2. NHIỆM VỤ THỰC HÀNH 2.1. Tìm hiểu kiến thức lý thuyết của bài thực hành 1. Kết cấu và nguyên lý làm việc của một số loại đèn chiếu sáng 2. Kết cấu và nguyên lý làm việc một số mạch điện chiếu sáng thông dụng 3. Yêu cầu khi lắp ráp mạch điện chiếu sáng đi dây nổi 2.2. Thực hành theo quy trình Quy trình lắp ráp mạch điện chiếu sáng theo sơ đồ nguyên lý 3. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC CẦN THIẾT - Phương tiện dạy học tối thiểu cho một nhóm (2 – 3 sinh viên) Chủng loại – quy cách Số lượng STT kỹ thuật Đơn vị Ghi chú 1 Dây điện đôi 2x16 Mét 10 2 Băng keo điện Cuộn 01 3 Bảng điện nhựa 200 x 300 Chiếc 01 4 Bảng điện nhựa 100 x 150 Chiếc 01 5 Bảng điện gỗ 60 x 90 x 18 Chiếc 01 6 Công tắc 2 chấu Chiếc 03 7 Công tắc 3 chấu Chiếc 03 8 Công tắc 4 chấu Con 02 9 Cầu chì nhựa Chiếc 02 10 Ổ cắm nhựa 4 lỗ Chiếc 01 11 Bóng đèn tròn 220V/10W Bộ 03 1 TS. Bùi Văn Hồng 12 Đèn huỳnh quang 20W Bộ 01 13 Đèn led 220V/3W Bộ 01 14 Đèn compact 220V/9W Bộ 01 15 CB một pha 10A Chiếc 01 16 Chuông điện 2” Chiếc 01 17 Nút nhấn chuông 01 tiếp điểm Chiếc 01 18 Nút nhấn chuông 02 tiếp điểm Chiếc 01 19 Ống nhựa đi dây 10 x 20 Ống 01 20 Vít bắt gỗ 3x20 Chiếc 10 4. KIẾN THỨC LÝ THUYẾT CỦA BÀI THỰC HÀNH 4.1. Kết cấu và nguyên lý làm việc của một số loại đèn chiếu sáng thông dụng trong sinh hoạt 4.1.1. Đèn sợi đốt 4.1.1.1. Cấu tạo Đèn sợi đốt hay còn gọi là đèn tròn, có cấu tạo bao gồm: - Bóng thủy tinh: làm bằng thủy tinh, có dạng hình tròn kín, bên trong chứa khí trơ. Bóng đèn có tác dụng bảo vệ tim đèn và không cho không khí lọt vào bên trong. - Tim đèn: là sợi dây điện trở rất mảnh bằng kim loại Vôn-fram cuộn xoắn lại nên còn gọi là dây tóc. Tim đèn có tác dụng tạo ra nhiệt để bức xạ ánh sáng. - Đui đèn: thường được làm bằng kim loại, có tác dụng đưa điện vào tim đèn và định vị bóng đèn khi làm việc (hình 4.1). Tim đèn Vỏ bóng đèn Khí trơ Đầu dây điện Giá đỡ Ống xả Đui đèn Hình 4.1. Kết cấu đèn sợi đối 4.1.1.2. Thông số kỹ thuật Đèn sợi đốt được sản xuất nhiều dạng có thể bằng thủy tinh trong suốt hoặc mờ đục, màu sắc của đèn tùy theo yêu cầu ánh sáng phát ra và được chế tạo ứng với các thông số định mức sau: - Điện áp định mức: 3V, 6V, 12V, 24V, 110V, 220V. 2 TS. Bùi Văn Hồng - Công suất định mức: 5W, 15W, 25W, 40W, 60W, 75W, 100W, 150W, 200W, 300W, 500W, 1000W, 1.500W. - Chân đèn: loại có ngạnh hoặc loại xoắn ốc. Hình 4.2. Các dạng đèn sợi đốt 4.1.1.3. Nguyên lý làm việc Khi có dòng điện chạy qua, dây tóc được đốt nóng đến nhiệt độ cao trong môi trường khí trơ và phát ra ánh sáng. Vì vậy, khi làm việc, đèn sợi đốt bị tổn hao một lượng lớn công suất tác dụng dưới dạng nhiệt, nên hiệu suất thấp. 4.1.1.4. Ưu điểm - Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền. - Sử dụng ở nhiều cấp điện áp khác nhau. 4.1.1.5. Nhược điểm - Hiệu suất phát quang kém (khoảng 10 Lumen/W) - Tỏa nhiệt khi phát sáng. - Tuổi thọ kém. 4.1.2. Đèn huỳnh quang 4.1.2.1. Cấu tạo Đèn huỳnh quang có cấu tạo gồm các bộ phận chính sau: a. Bóng đèn - Bóng đèn bao gồm ống thủy tinh được bịt kín hai đầu và có hai điện cực (tim đèn). Vách trong của ống thủy tinh được phủ một lớp huỳnh quang làm nhiệm vụ bức xạ ánh sáng khi có các hạt electron đi qua, màu sắc của lớp huỳnh quang quyết định màu sắc của ánh sáng. - Trong ống thủy tinh có một lượng nhỏ khí Neon, Argon và thủy ngân (hình 4.3). Ống thủy tinh Chân đèn Hai tim đèn Lớp bột huỳnh quang 3 TS. Bùi Văn Hồng Hình 4.3. Kết cấu bóng đèn huỳnh quang b. Starter Starter bao gồm: - Đèn neon có tác dụng đóng ngắt mạch điện. Khi có dòng điện đi qua, thanh lưỡng kim của đèn sẽ bị đốt nóng và ngắt dòng điện tức thời để tạo ra sức điện động cảm ứng ở hai đầu chấn lưu. - Tụ điện xoay chiều khoảng 0,02µF được mắc song song với đèn neon có tác dụng triệt tiêu hồ quang và giảm nhiễu radio khi thanh lưỡng kim đóng ngắt mạch điện (hình 4.4). Vỏ bảo vệ Ký hiệu starter Tụ điện Đèn neon xoay chiều Cọc tiếp điện Hình 4.4. Kết cấu starter và ký hiệu của starter c. Chấn lưu (tăng phô) - Chấn lưu có kết cấu như một cuộn cảm, bao gồm một cuộn dây điện từ quấn trên lõi thép kỹ thuật điện. - Trong mạch đèn huỳnh quang, cuộn dây của chấn lưu được mắc nối tiếp với hai tim đèn và starter. Khi khởi động đèn, cuộn dây chấn lưu có tác dụng tạo ra điện áp cảm ứng có giá trị cao để kích thích đèn sáng. Khi đèn đã sáng, cuộn dây có tác dụng như một cuộn cảm nối tiếp với tim đèn để ổn định dòng điện qua tim đèn (hình 4.5). Cuộn dây Ký hiệu chấn lưu Lõi sắt từ Domino nối dây Hình 4.5. Chấn lưu và ký hiệu của chấn lưu Ngoài ra, trong bộ đèn huỳnh quang còn có hai đui đèn và máng đèn dùng để đưa điện vào hai tim đèn, định vị và bảo vệ các chi tiết của bộ đèn (hình 4.6). 4 TS. Bùi Văn Hồng 4.1.2.2. Thông số kỹ thuật - Đèn huỳnh quang thường được sản xuất với các tiêu chuẩn sau: 15W (0,3m); 20W (0,6m) và 40W (1,2m), với điện áp nguồn điện 110V hoặc 220V. - Chọn chấn lưu có công suất định mức bằng với công suất định mức của bóng đèn và có điện áp định mức bằng với điện áp nguồn. Đui đèn Bóng đèn Starter Máng đèn Hình 4.6. Các bộ phận chính của đèn huỳnh quang 4.1.2.3. Nguyên lý làm việc Đèn huỳnh quang làm việc dựa trên nguyên tắc phóng điện trong chất khí (hình 4.7). - Khi chưa đóng điện, starter ở trạng thái hở. Khi đóng điện, toàn bộ điện áp nguồn đặt lên hai cực của starter làm cho thanh lưỡng kim bắt đầu nóng lên (lúc này chấn lưu chỉ làm nhiệm vụ dẫn điện). Sự co giãn của lá lưỡng kim làm cho tiếp điểm của starter đóng lại, dòng điện chạy qua tim đèn. Tim đèn được đốt nóng phát ra điện tử làm ion hóa khí Argon ở hai đầu bóng đèn, nhiệt độ tăng cao làm thủy ngân bốc hơi dẫn đến ion hóa toàn bộ lượng khí trong ống. - Lúc tiếp điểm của starter đóng lại thì điện áp trên starter giảm xuống, hồ quang mất dần, nhiệt độ của hai lá lưỡng kim giảm mạnh, hai lá lưỡng kim trở về trạng thái cũ và làm tiếp điểm mở ra đột ngột. Sự thay đổi đột ngột này tác động đến chấn lưu và làm cho cuộn dây của chấn lưu tạo ra một suất điện động cảm ứng có giá trị cao đặt giữa hai điện cực của bóng đèn. Suất điện động cảm ứng này tạo ra điện trường có cường độ lớn. Điện trường này làm bức xạ các điện tử và tạo thành dòng electron chạy trong ống đèn. Ánh sáng phát ra từ ống đèn nhờ sự ma sát giữa các điện tử khi di chuyển với bột huỳnh quang trong ống đèn. - Sau khi phát sáng dòng điện chay hoàn toàn trong bóng đèn, starter hở mạch, chấn lưu trở thành tải cảm tiêu thụ điện và điện áp trên hai đầu đèn nhỏ hơn điện áp nguồn (điện áp duy trì của bóng). 5 TS. Bùi Văn Hồng Starter Bóng đèn huỳnh quang Chấn lưu CC CT P N Hình 4.7. Sơ đồ nguyên lý mạch đèn huỳnh quang 4.1.2.4. Ưu điểm - Có hiệu suất phát sáng cao. - Ánh sáng giống ánh sáng ban ngày. - Tuổi thọ cao. - Không tỏa nhiệt khi phát sáng. 4.1.2.5. Nhược điểm - Giá thành cao. - Sơ đồ nối dây phức tạp. - Khi làm việc với nguồn xoay chiều có tần số 50Hz thì tần số phóng điện là 100Hz, nên khiến con người bị mỏi mắt. - Ánh sáng đèn huỳnh quang phát ra gây nên hiện tượng hoạt nghiệm nên dễ gây tai nạn lao động. 4.1.3. Đèn compact 4.1.3.1. Cấu tạo Đèn compact có cấu tạo và nguyên lý làm việc giống như đèn huỳnh quang. Tuy nhiên, loại đèn này hoạt động dựa trên nguyên lý của chấn lưu điện tử, nên có nhiều ưu điểm hơn so với đèn huỳnh quang sử dụng chấn lưu từ. 6 TS. Bùi Văn Hồng Hình dáng bên ngoài và cách thức sử dụng đèn compact giống như đèn sợi đốt, nên có thể sử dụng loại đèn này thay thế cho đèn sợi đốt với mục đích tiết kiệm năng lượng (hình 4.8). Bóng đèn compact Chấn lưu điện tử Philips Hình 4.8. Đèn compact và cấu tạo chấn lưu điện tử 4.1.3.2. Đặc điểm - Hệ số công suất cao (Cosφ>0,95). - Không sử dụng với bộ điều chỉnh độ sáng (Dimmer). - Vị trí lắp đèn bất kỳ. - Ít tỏa nhiệt trong quá trình sử dụng. - Hoạt động ở dải điện áp rộng (170÷240)V. - Tuổi thọ 6000 giờ. 4.1.3.3. Ưu điểm - Tiết kiệm 80% điện năng so với đèn sợi đốt thông thường. - Bật sáng tức thì, ánh sáng không nhấp nháy. - Cho ánh sáng trung thực và phân bố ánh sáng tốt. 7 TS. Bùi Văn Hồng 4.1.3.4. Nhược điểm Giá thành cao rất nhiều so với đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang có cùng công suất phát sáng. 4.1.4. Đèn LED 4.1.4.1. Cấu tạo Anod Cathod Cấu tạo đèn led Bóng đèn tròn công nghệ led Hình 4.9. Cấu tạo đèn LED - LED (Light Emitting Diode) có nghĩa là điốt phát quang. Điốt phát quang là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại P (Anod) ghép với một khối bán dẫn loại N (Cathod). - Đèn LED sử dụng trong sinh hoạt có nhiều chủng loại khác nhau. Tuy nhiên, với mục đính thay thế đèn sợi đốt để tiết kiệm năng lượng, đèn led được chế tạo có hình dáng bên ngoài và cách thức sử dụng giống như đèn sợi đốt (hình 4.9). 4.1.4.2. Nguyên lý làm việc Đèn led có nguyên lý hoạt động giống với điốt bán dẫn. Dạng ánh sáng LED LED LED i ô u n n ồ u g N R R R Trắng tự nhiên Trắng ấm Dạng đui đèn Mạch điều khiển Sơ đồ nguyên lý ứng dụng led Cấu tạo đèn tròn công nghệ led Hình 4.10. Ứng dụng đèn LED 8 TS. Bùi Văn Hồng - Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn loại N (chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khối N. Cùng lúc khối P lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối N chuyển sang. Kết quả là khối P tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử), trong khi khối N tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống). - Tại vùng tiếp giáp P-N, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện tử có bước sóng gần đó). - Trong sử dụng, đèn LED thường được ghép song song lại với nhau để đáp ứng nhu cầu về công suất phát sáng (hình 4.10). 4.1.4.3. Tính chất - Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng và màu sắc của LED hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn. - LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn điốt thông thường (1,5V – 3V). Tuy nhiên điện thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó, LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra. 4.1.4.4. Ứng dụng và ưu điểm - LED được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiết bị điện, điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông. - Có nghiên cứu về các loại LED có độ sáng tương đương với bóng đèn bằng khí neon. Đèn chiếu sáng bằng LED được cho là có các ưu điểm như gọn nhẹ, bền, tiết kiệm năng lượng. - Các LED phát ra tia hồng ngoại được dùng trong các thiết bị điều khiển từ xa cho đồ điện tử dân dụng. - Hiện tại đèn LED trắng có tuổi thọ tới 100.000 giờ sử dụng. Mặc khác, chúng dùng điện áp thấp cho nên không gây cháy nổ và tiết kiệm điện hơn nhiều so với các bóng đèn khác. - Điểm hấp dẫn ở loại đèn này là nó có thể sử dụng để lắp đặt ở những nơi khó thay lắp như bên ngoài tòa nhà, bể bơi.. Hình 4.11. Một số hình dạng của đèn công nghệ LED 9 TS. Bùi Văn Hồng 4.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc một số mạch điện chiếu sáng thông dụng trong sinh hoạt 4.2.1. Mạch dùng một công tắc điều khiển nhiều đèn 4.2.1.1. Mạch đèn mắc nối tiếp a. Sơ đồ nguyên lý P N CD CD CT Đ1 Đ2 Đ3 CC Hình 4.12. Sơ đồ nguyên lý mạch ba đèn mắc nối tiếp b. Nguyên lý làm việc - Giả sử, ban đầu CT (công tắc) ở trạng thái mở như minh họa ở hình 4.12. - Khi bậc CT, tiếp điểm đóng lại. Dòng điện đi từ dây pha P qua cầu chì CC, qua tiếp điểm CT đến các bóng đèn về dây nguội N. Các bóng đèn có dòng điện chạy qua nên phát sáng theo các trường hợp sau: + Nếu các bóng đèn có cùng công suất và tổng điện áp định mức bằng điện áp nguồn, thì các đèn đều sáng định mức và giống nhau về cường độ sáng. + Nếu các bóng đèn có cùng công suất và tổng điện áp định mức lớn hơn điện áp nguồn, thì các đèn đều sáng giới định mức (mờ hơn) và giống nhau về cường độ sáng. + Nếu các bóng đèn có cùng công suất không bằng nhau, thì các đèn có cường độ sáng khác nhau (hạn chế sử dụng trường hợp này). - Khi tắt CT, tiếp điểm mở ra như trạng thái ban đầu. Mạch điện bị ngắt, các bóng đèn không có dòng điện chạy qua nên nó không phát sáng. Mạch mắc nối tiếp được sử dụng khi có nhu cầu giảm công suất phát sáng của bóng đèn, hoặc khi điện áp nguồn lớn hơn điện áp định mức của các đèn. Điều kiện ghép nối tiếp là các bóng đèn có cùng công suất phát sáng. 4.2.1.2. Mạch đèn mắc song song a. Sơ đồ nguyên lý 10 TS. Bùi Văn Hồng P N CD CD CT Đ1 CC Đ2 Đ3 Hình 4.13. Sơ đồ nguyên lý mạch ba đèn mắc song song b. Nguyên lý làm việc - Giả sử, ban đầu CT (công tắc) ở trạng thái mở như ở hình 4.13. - Khi bậc CT, tiếp điểm đóng lại. Dòng điện đi từ dây pha P qua cầu chì CC, qua tiếp điểm CT đến các bóng đèn về dây nguội N. Các bóng đèn có dòng điện chạy qua nên phát sáng. - Khi tắt CT, tiếp điểm mở ra như trạng thái ban đầu. Mạch điện bị ngắt, các bóng đèn không có dòng điện chạy qua nên nó không phát sáng. Mạch mắc song song được sử dụng khi có nhu cầu tăng công suất phát sáng cho nơi làm việc. Điều kiện ghép song song là các bóng đèn có cùng điện áp định mức và bằng với đện áp nguồn. 4.2.2. Mạch một đèn điều khiển hai nơi 4.2.2.1. Mạch một đèn điều khiển hai nơi dạng một a. Sơ đồ nguyên lý P N CD CD CT1 CT2 Đ 1 1 CC 0 0 2 2 Hình 4.14. Sơ đồ nguyên lý mạch đều khiển hai nơi dạng một 11 TS. Bùi Văn Hồng b. Nguyên lý làm việc Đèn Đ chỉ sáng khi CT1 và CT2 cùng ở vị trí 1, hoặc CT1 và CT2 cùng ở vị trí 2 (hình 4.14). - Giả sử, ban đầu CT1 và CT2 ở trạng thái như hình 4.14. Lúc này, mạch điện bị ngắt do hai công tắc không liền mạch, nên không có dòng điện qua đèn. Vì vậy, đèn Đ không sáng. - Khi tác động vào CT1 hoặc CT2, tiếp điểm của một trong hai công tắc chuyển đổi trạng thái (giả sử CT2 chuyển từ vị trí 2 sang vị trí 1). Mạch điện được khép kín. Dòng điện chạy qua đèn, nên đèn Đ sáng. - Khi tác động một lần nữa vào một trong hai công tắc, tiếp điểm của công tắc đó chuyển đổi trạng thái. Mạch điện bị hở và đèn Đ tắt. - Như vậy, chỉ cần tác động một lần vào CT1 hoặc CT2 thì đèn Đ thay đổi trạng thái sáng hoặc tắt. Mạch đèn điều khiển hai nơi dạng một được sử dụng trong mạch đèn cầu thang, mạch đèn hành lang và mạch đèn nhà kho khi nguồn cung cấp chỉ có ở một trong hai vị trí lắp đặt công tắc. 4.2.2.2. Mạch một đèn điều khiển hai nơi dạng hai a. Sơ đồ nguyên lý P N P N CD CD CC CC CT1 Đ CT2 1 1 0 0 2 2 Hình 4.15. Sơ đồ nguyên lý mạch đều khiển hai nơi dạng hai b. Nguyên lý làm việc Đèn Đ chỉ sáng khi trạng thái của CT1 và CT2 không được đặt cùng một vị trí (hình 4.15). - Giả sử, ban đầu CT1 và CT2 ở trạng thái như hình 4.15. Lúc này, mạch điện được khép kín qua hai công tắc, nên có dòng điện qua đèn. Vì vậy, đèn Đ sáng. - Khi tác động vào CT1 hoặc CT2, tiếp điểm của một trong hai công tắc chuyển đổi trạng thái (giả sử CT2 chuyển từ vị trí 1 sang vị trí 2). Mạch điện bị ngắt. Dòng điện không chạy qua đèn, nên đèn Đ không sáng. - Khi tác động một lần nữa vào một trong hai công tắc, tiếp điểm của công tắc đó chuyển đổi trạng thái. Mạch điện lại được khép kín và đèn Đ sáng trở lại. - Như vậy, cũng chỉ cần tác động một lần vào CT1 hoặc CT2 thì đèn Đ thay đổi trạng thái sáng hoặc tắt. 12 TS. Bùi Văn Hồng Mạch đèn điều khiển hai nơi dạng hai cũng được sử dụng trong mạch đèn cầu thang, mạch đèn hành lang và mạch đèn nhà kho, nhưng trong trường hợp nguồn cung cấp phải có ở cả hai vị trí lắp đặt công tắc. 4.2.2.2. Mạch một đèn điều khiển hai nơi dạng ba a. Sơ đồ nguyên lý P N CD CD CC CT1 CT2 1 1 0 Đ 0 2 2 Hình 4.16. Sơ đồ nguyên lý mạch đều khiển hai nơi dạng ba b. Nguyên lý làm việc Đèn Đ chỉ sáng khi trạng thái của CT1 và CT2 không được đặt cùng một vị trí (hình 4.16). - Giả sử, ban đầu CT1 và CT2 ở trạng thái như hình 4.16. Lúc này, mạch điện được khép kín qua hai công tắc, nên có dòng điện qua đèn. Vì vậy, đèn Đ sáng. - Khi tác động vào CT1 hoặc CT2, tiếp điểm của một trong hai công tắc chuyển đổi trạng thái (giả sử CT1 chuyển từ vị trí 2 sang vị trí 1). Mạch điện bị ngắt. Dòng điện không chạy qua đèn, nên đèn Đ không sáng. - Khi tác động một lần nữa vào một trong hai công tắc, tiếp điểm của công tắc đó chuyển đổi trạng thái. Mạch điện lại được khép kín và đèn Đ sáng trở lại. - Như vậy, cũng chỉ cần tác động một lần vào CT1 hoặc CT2 thì đèn Đ thay đổi trạng thái sáng hoặc tắt. Mạch đèn điều khiển hai nơi dạng ba chính là sự kết hợp của mạng dạng một và dạng hai, nên cũng được sử dụng trong mạch đèn cầu thang, mạch đèn hành lang và mạch đèn nhà kho, trong trường hợp khi nguồn cung cấp chỉ có ở một trong hai vị trí lắp đặt công tắc. 4.2.3. Mạch một đèn điều khiển nhiều nơi a. Sơ đồ nguyên lý 13 TS. Bùi Văn Hồng P N CD CT2 CD CT1 CT3 Đ 1 1 3 5 1 CC 0 0 2 2 4 6 2 Hình 4.17. Sơ đồ nguyên lý mạch đều khiển hai nơi dạng ba b. Nguyên lý làm việc Đèn Đ chỉ sáng khi trạng thái của CT1, CT2 và CT3 như sau: (1) CT1 ở vị trí 1, CT2 ở vị trí 5 – 6 và CT3 ở vị trí 2. (2) CT1 ở vị trí 2, CT2 ở vị trí 5 – 6 và CT3 ở vị trí 1. (3) CT1 ở vị trí 1, CT2 ở vị trí 1 – 2 và CT3 ở vị trí 1. (4) CT1 ở vị trí 2, CT2 ở vị trí 1 – 2 và CT3 ở vị trí 2. - Giả sử, ban đầu CT1, CT2 và CT3 ở trạng thái như hình 4.17. Lúc này, mạch điện được khép kín qua CT1(0-1), CT2(1-6-4) và CT3(2-0), nên có dòng điện qua đèn. Vì vậy, đèn Đ sáng. - Khi tác động vào CT1 hoặc CT2 hoặc CT3, tiếp điểm của một trong ba công tắc chuyển đổi trạng thái (giả sử CT3 chuyển từ vị trí 2 sang vị trí 1). Mạch điện bị ngắt. Dòng điện không chạy qua đèn, nên đèn Đ không sáng. - Khi tác động một lần nữa vào một trong ba công tắc, tiếp điểm của công tắc đó chuyển đổi trạng thái. Mạch điện lại được khép kín (giả sử CT2 chuyển từ vị trí 5-6 sang vị trí 1-2) và đèn Đ sáng trở lại. - Như vậy, chỉ cần tác động một lần vào CT1 hoặc CT2 hoặc CT3, thì đèn Đ thay đổi trạng thái sáng hoặc tắt. Mạch đèn điều khiển ba nơi cũng được sử dụng trong mạch đèn cầu thang, mạch đèn hành lang và mạch đèn nhà kho như các dạng của mạch đèn điều khiển hai nơi. 4.2.4. Mạch một đèn sáng luân phiên a. Sơ đồ nguyên lý 14 TS. Bùi Văn Hồng P N CD CD Đ1 CT1 1 CC 0 2 Đ2 Hình 4.18. Sơ đồ nguyên lý mạch đèn sáng luân phiên b. Nguyên lý làm việc - Giả sử, ban đầu CT có trạng thái tiếp điểm như hình 4.18. Khi đó, mạch điện được khép kín. Dòng điện đi từ dây pha P của nguồn qua cầu chì CC, CT(0-1) và đèn Đ1 về dây trung tính N. Vì vậy, bóng đèn Đ1 sáng. - Khi công tắc được chuyển sang vị trí số 2, mạch điện được khép kín. Dòng điện đi từ dây pha P qua cầu chì CC, CT(0-2) và đèn Đ2 về dây trung tính N. Vì vậy, bóng đèn Đ2 sáng. - Như vậy, hai bóng đèn Đ1 và Đ2 thay đổi trạng thái cho nhau sau mỗi lần tác động vào công tắc CT. Mạch đèn sáng luân phiên được sử dụng trong trường hợp cần thay đổi vị trí chiếu sáng (ví dụ đèn chiếu sáng nhà kho), hoặc thay đổi cường độ ánh sáng trong phòng (ví dụ chuyển từ đèn chiếu sáng mạnh sang đèn chiếu sáng yếu trong phòng ngủ). 4.2.5. Mạch một đèn sáng tuần tự a. Sơ đồ nguyên lý 15 TS. Bùi Văn Hồng P N CD CD Đ1 CT1 1 CC 0 2 Đ2 CT2 1 0 2 Đ3 CT3 1 0 2 Hình 4.19. Sơ đồ nguyên lý mạch đèn sáng tuần tự b. Nguyên lý làm việc - Giả sử, ban đầu CT1, CT2 và CT3 có trạng thái tiếp điểm như hình 4.19. Khi đó, mạch điện được khép kín qua đèn Đ1, nên đèn này sáng. Các đèn Đ2 và Đ3 đều không sáng. - Khi CT1 được chuyển sang vị trí số 2, mạch điện qua đèn Đ1 bị ngắt, nên đèn này tắt. Mạch điện qua đèn Đ2 được khép kín, nên đèn này sáng. Đèn Đ3 vẫn không sáng. - Khi CT2 được chuyển sang vị trí số 2, mạch điện được khép kín qua đèn Đ3, nên đèn này sáng. Các đèn Đ1 và Đ2 đều không sáng. - Ngược lại, khi CT2 chuyển sang vị trí 1, đèn Đ2 sáng. Các đèn Đ1 và Đ3 đều không sáng. Còn khi CT1 chuyển sang vị trí 1, đèn Đ1 sáng. Các đèn Đ2 và Đ3 đều không sáng. Mạch đèn sáng tuần tự được sử dụng trong chiếu sáng nhà kho, đường hầm, ... 4.2.6. Mạch chỉnh độ sáng đèn bằng dimmer a. Sơ đồ nguyên lý P N CD CD Dimmer Đ CC Hình 4.20. Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh độ sáng đèn bằng dimmer b. Nguyên lý làm việc 16 TS. Bùi Văn Hồng - Dimmer là thiết bị chỉnh dòng điện qua đèn, nên có tác dụng làm thay đổi cường độ ánh sáng phát ra của các đèn sợi đốt (hình 4.20). - Khi điều chỉnh biến trở của dimmer tăng hoặc giảm, thì công suất phát sáng của đèn phát ra cũng tăng hoặc giảm theo. Phạm vi thay đổi công suất phát sáng là từ không đến định mức. Dimmer được sử dụng để chỉnh độ sáng cho đèn trang trí hoặc đèn ngủ. 4.2.5. Mạch chuông điện 4.2.5.1. Mạch điện chuông báo a. Sơ đồ nguyên lý P N CD CD N CC C Hình 4.21. Sơ đồ nguyên lý mạch chuông b. Nguyên lý làm việc - Giả sử, ban đầu nút nhấn N có trạng thái tiếp điểm mở như minh họa ở hình 4.21. Khi đó, mạch điện bị ngắt, chuông không báo. - Khi án nút N, mạch điện được khép kín. Dòng điện chạy qua chuông, nên chuông báo. - Khi nhả nút nhấn, tiếp điểm nú nhấn N trở về trạng thái mở, nên chuông ngừng báo. Mạch điện báo chuông được sử dụng để gọi cửa. 4.2.5.2. Mạch điện chuông – đèn a. Sơ đồ nguyên lý 17 TS. Bùi Văn Hồng P N CD N CD Đ1 N1 CC N2 C Đ2 Hình 4.22. Sơ đồ nguyên lý mạch chuông - đèn b. Nguyên lý làm việc - Giả sử, ban đầu nút nhấn N1 và N2 có trạng thái tiếp điểm như hình 4.22. Khi đó, mạch chuông bị ngắt và không báo. Còn mạch đèn Đ1 và Đ2 được khép kín, nên hai đèn này sáng. - Khi ấn nút N1, mạch chuông được khép kín, nên chuông báo. Còn mạch đèn Đ1 bị ngắt, nên đèn này tắt. Nhả nút N1, mạch điện về trạng thái ban đầu. - Tương tự, khi ấn nút N2, mạch chuông được khép kín, nên chuông báo. Còn mạch đèn Đ2 bị ngắt, nên đèn này tắt. Nhả nút N2, mạch điện về trạng thái ban đầu. Mạch điện báo chuông – đèn được sử dụng để gọi nhân viên phục vụ trong nhà hàng, quán karaoke, ... Khi chuông báo, nhân viên phục vụ dựa vào số thứ tự của bóng đèn tắt để xác định vị trí gọi. 5. QUY TRÌNH THỰC HÀNH Quy trình lắp ráp mạch điện chiếu sáng thông dụng theo sơ đồ nguyên lý Bước 1. Khảo sát mô hình thực hành lắp mạch điện chiếu sáng như hình 4.23. 18 TS. Bùi Văn Hồng Hình 4.23. Mô hình thực hành lắp mạch điện chiếu sáng Bước 2. Phân tích sơ đồ nguyên lý mạch điện cần lắp ráp. Bước 3. Chọn các module thiết bị trên mô hình phù hợp với thiết bị có trên sơ đồ nguyên lý cần lắp. Bước 4. Nối dây giữa các thiết bị với nhau trên mô hình đúng theo sơ đồ nguyên lý. Bước 5. Kiểm tra sự phù hợp giữa mạch điện sau khi lắp với sơ đồ nguyên lý. Bước 6. Kiểm tra nguội mạch điện sau khi lắp xong. Bước 7. Kiểm tra hoạt động của mạch điện theo nguyên lý làm việc, quan sát hoạt động của mạch điện và ghi lại kết quả. 19 TS. Bùi Văn Hồng 6. BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH PHIẾU BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH TÊN BÀI THỰC HÀNH Lắp ráp mạch điện chiếu sáng theo sơ đồ nguyên lý Họ và tên sinh viên: MSSV: Lớp: Nhóm: NỘI DUNG BÁO CÁO CỦA SINH VIÊN Đánh giá SV GV 1. Khào sát đèn chiếu sáng: a. Đèn sợi đốt b. Đèn huỳnh quang c. Đèn tròng công nghệ LED 2. Kết quả kiểm tra mạch điện sau khi lắp: a. Tên mạch điện b. Kiểm tra nguội c. Kiểm tra hoạt động ... 4. Thời gian thực hiện bài thực hành Kết quả thực hành 20