Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho trường Phổ thông Trung học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

ISO 9001:2015

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG PHỔ THÔNG TRUNG

HỌC- TÌM HIỂU ĐỀN LED VÀ OLED

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

HẢI PHÒNG - 2019

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO TRƯỜNG PHỔ THÔNG TRUNG

HỌC- TÌM HIỂU ĐỀN LED VÀ OLED

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

Sinh viên

Đỗ Văn Chung

Giảng viên hướng dẫn :GSTS Thân Ngọc Hoàn

HẢI PHÒNG - 2019

2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

--------------------------------------

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên: Đỗ Văn Chung - Mã SV: 1512102057

Lớp: DC1901 - Ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp

Tên đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho trường phổ thông trung học - tìm hiểu

đèn led và oled

3

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp

( về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).

……………………………………………………………………………..

2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán.

……………………………………………………………………………..

3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp.

……………………………………………………………………………..

4

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Người hướng dẫn thứ nhất:

Họ và tên

: GSTS Thân Ngọc Hoàn

: Giáo sư tiến sĩ

Học hàm, học vị

Cơ quan công tác : Trường Đại Học Quản Lý và Công Nghệ Hải Phòng

Nội dung hướng dẫn : Toàn bộ đề tài

Người hướng dẫn thứ hai:

Họ và tên:.............................................................................................

Học hàm, học vị:...................................................................................

Cơ quan công tác:.................................................................................

Nội dung hướng dẫn:............................................................................

Đề tài tốt nghiệp được giao ngày tháng năm

Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm

Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN

Đã giao nhiệm vụ ĐTTN

Sinh viên

Người hướng dẫn

Đỗ Văn Chung

GSTS Thân Ngọc Hoàn

Hải Phòng, ngày ...... tháng........năm 2019

Hiệu trưởng

GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị

5

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP

Họ và tên giảng viên:

Đơn vị công tác:

..............................................................................................

........................................................................ .....................

...................................... Chuyên ngành: ..............................

......................................................................... .......... ..........

Họ và tên sinh viên:

Đề tài tốt nghiệp:

Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp

...........................................................................................................................................

Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong

nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…)

....................................................................................................................................

Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm hướng dẫn

Hải Phòng, ngày … tháng … năm ......

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

6

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

Họ và tên giảng viên: ...............................................................................................

Đơn vị công tác: .......................................................................................................

Họ và tên sinh viên: ...................................... Chuyên ngành: .................................

Đề tài tốt nghiệp: ......................................................................................................

1. Phần nhận xét của giáo viên chấm phản biện

..........................................................................................................................................

2. Những mặt còn hạn chế

...........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................

3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm hướng dẫn

Hải Phòng, ngày … tháng … năm ......

Giảng viên chấm phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

7

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................9

Mở đầu ...........................................................................................................................10

Chương 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CUNG CẤP

ĐIỆN PHỤ TẢI ............................................................................................................12

1.1 LÝ THUYẾT CƠ SỞ :.............................................................................................12

1.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHIẾU SÁNG:....................................................................14

1.3: CƠ SỞ LÝ TUYẾT THÔNG GIÓ .........................................................................17

Chương 2 : ĐÈN LED VÀ OLED ...............................................................................19

2.1.GIỚI THIỆU ............................................................................................................19

2.2.TỔNG QUAN VỀ ĐÈN LED .................................................................................19

2.3. ĐÈN LED HỮU CƠ ...............................................................................................21

2.4.CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ .................................................................................22

2.5. ĐÈN NGOÀI TRỜI ................................................................................................23

2.6.VẤN ĐỀ NHIỆT .....................................................................................................24

2.7.KIẾN TRÚC ĐIỀU KHIỂ N ....................................................................................25

2.9. PHÂN CHIA DÒNG ĐIỆN. ..................................................................................31

Kết luận chương 2 .........................................................................................................32

Chương 3 : TÍNH TOÁN PHỤ TẢI CHO TRƯỜNG PHỔ THÔNG TRUNG

HỌC 25 -10 ....................................................................................................................33

3.1 TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CẦN CUNG CẤP CHO

TRƯỜNGPTTH 25 -10:.................................................................................................33

3.1.1 Tầng trệt:...............................................................................................................33

3.1.2 Tầng 1 và tầng 2. ..................................................................................................42

3.1.3 Nhà xe, chiếu sáng sân trường, chiếu sáng bảo vệ :..............................................44

3.2 TỔNG CÔNG SUẤT ĐIỆN CẦN CUNG CẤP CHO TRƯỜNG..........................44

3.3 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CẤP ĐIỆN. ....................................44

3.4 LỰA CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRÊN SƠ ĐỒ CẤP ĐIỆN:....................................45

KẾT LUẬN ..................................................................................................................50

TÀI LIỆ U THAM KH Ả O ...........................................................................................51

8

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, đất nước ta đang trên con đường công nghiệp hóa hiện đại hóa

Nên nhu cầu sử dụng điện năng trong tấc cả các lĩnh vực ngày càng tăng.

Vì vậy công nghiệp điện lực giữ vai trò quan trọng đối với phát triển kinh

tế và ổn định chính trị xã hội.

Với ưu điểm đó nên điện năng được sử dụng rộng rãi, không thể thiếu

trong sinh hoạt và sản xuất.Vì vậy khi xây dựng một nhà máy, khu công nghiệp,

một ngôi nhà, cũng như một trường học. Thì vấn đề xây dựng một hệ thống điện

để cung cấp điện năng cho các tải tiêu thụ là rất cần thiết .

Hệ thống cung cấp điện: là một bộ phận cấu thành trong một hệ thống

điện bao gồm một phần khâu truyền tải, phân phối và cung cấp điện năng đến

nơi tiêu thụ.

Hệ thống điện càng phức tạp đòi hỏi việc thiết kế cung cấp co nhiệm vụ

đề ra những phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu. Một phương án cung cấp

điện tối ưu sẽ giảm được chi phí dầu tư xây dựng hệ thống điện, giảm tổn thất

điện năng, vận hành đơn giản và thuận tiện cho việc sửa chữa khi có sự cố.

Trong phạm vi làm đồ án này em thiết kế mạng cung cấp điện cho trường

trung học phổ thông 25_10 . Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên không

tránh khỏi những sai xót trong quá trình thiết kế. Em mong nhận được sự nhận

xét từ quý thầy cô.

Em xin chân thành cảm ơn!

9

Mở đầu

GIỚI THIỆU VỀ TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 25_10

A: Giới thiệu sơ lược về trường:

Trướng có 2 lầu và một trệt:

Tầng trệt gồm:

Hội trường (200 ²),thư viện (100 ²),phòng thực hành hóa học + vật lý

m

(80 ²),sinh học + địa lí (80 ²),văn phòng đoàn (80 ²),phòng ban giám hiệu

m

(80 ²)văn phòng (80 ²), nhà vệ sinh (40 ²),kho dụng cụ (60 ²).

m

2

Tổng diện tích: 800

.

m

2

Tầng 1: gồm có 10 phòng (80



10 phòng)

m

2

Tổng diện tích: 800

.

m

Tầng 2: gồm có 10 phòng (80

10 phòng)

2

Tổng diện tích: 800

.

m

B: Một số yêu cầu cần quan tâm:

1. Độ tin cậy cung cấp điện:

- Phải cố gắng lựa chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao

càng tốt trong điều kiện cho phép .

2. Chất lượng điện cung cấp:

- Phụ thuộc hai yếu tố tần số và điện áp. Tần số do cơ quan điều chỉnh, chỉ

có những hộ tiêu thụ hàng chục Mw trở lên mới cần quan tâm tới chế độ vận

hành của mình sao cho phù hợp nhằm ổn định tần số của hệ thống .

Vì vậy thiết kế hệ thống cung cấp điện ta chỉ cần đảm bảo điện áp cho

khách hàng thông thường dao động quanh giá trị 5% của điện áp định mức ,đặc

biệt khi phụ tải có yêu cầu về chất lượng điện áp thì chỉ cho phép dao dộng trong

khoảng +- 5%.

 Thiết kế an toàn cung cấp điện:

Nhằm đảm bảo con người và thiết bị, phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp

lí, rõ ràng để tránh khỏi nhằm lẩn trong vận hành, các thiết bị lựa chọn phải

10

đúng chủng loại và đúng công suất. Việc vận hành quản lý hệ thống điện có vai

trò đặc biệt quan trọng phải tuyệt đối chấp hành những quy định về an toàn sử

dụng.

 Các tính toán kinh tế:

Sau khi kỹ thuật nêu trên đã được đảm bảo thì chỉ tiêu kinh tế mới được

xét đến ,các tính toán sao cho tổng vốn đầu tư,chi phí vận hành nhỏ nhất và thời

gian thu hồi vốn đầu tư đáp ứng yêu cầu của chủ đầu tư. Phương án tối ưu được

lựa chọn sao khi tính toán và so sánh với các phương án cụ thể.

11

Chương 1:

CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CUNG CẤP

ĐIỆN PHỤ TẢI

1.1 LÝ THUYẾT CƠ SỞ:

- Khái niệm phụ tải và phụ tải tính toán:

+ Phụ tải điện là một khái niệm bao gồm tất cả những đối tượng có chức

năng sử dụng năng lượng điện và các thông số liên quan,có giá trị định lượng là

giá trị của một hàm nhiều biến(tức phụ thuộc vào nhiều yếu tố ảnh hưởng) thay

đổi theo thời gian và thường không tuân theo một quy luật nhất định,nhưng lại

chứa những thông số ổn định. Có thể dựa vào đó làm cơ sở tính toán,đánh

giá,lựa chọn các phần tử hệ thống điện.

- Lựa chọn thiết bị theo điều kiện làm việc lâu dài:

+ Theo điện áp định mức(đm) điện áp định mức của khí cụ điện được ghi

trên nhãn hay trong lý lịch,phù hợp với độ bền cách điện.



U_đmkcđU_đmlđ

Trong đó:

:Điện áp định mức khí cụ điện,V

U_đmkcđ

: Điện áp định mức mạng điện,V

U_đmlđ

+Theo dòng điện dịnh mức: Dòng điện định mức do nhà chế tạo quy định

và là dòng điện đi qua khí cụ điện trong thời gian lâu dài ổn định với nhiệt độ

môi trường xung quanh.

Đk lựa chọn:



I_đmkcđI_lvmax

Trong đó:

:dòng điện làm việc lớn nhất(A).

I_lvmax

:Dòng điện định mức của khí cụ điện(A).

I_đmkcđ

-Chọn cầu dao và cầu chì hạ áp:

12

+ Trong mạng điện hạ áp,cầu dao thường là loại 1 pha,2 pha,3 pha với số

cực khác nhau như: 1 cực,2 cực,3 cực.về khả năng đóng cắt thì cầu dao có 2

loại:

 Cầu dao thường:sử dụng để đóng cắt không tải hoặc tải nhỏ không đáng

kể,cầu dao chỉ làm nhiệm vụ cách ly.

 Cầu dao phụ tải:sử dụng để đóng cắt có tải và làm nhiệm vụ cách ly.Đk

chọn cầu dao hạ áp:



U_đmcdU_đm



I_đmcdI_tt

Trong đó:

:Điện áp định mức cầu dao,V

U_đmcd

: Điện áp định mức mạng điện,V

U_đm

:Dòng điện định mức cầu dao,A

I_đmcd

: Dòng điện tính toán phụ tải,A

I_tt

-Dòng điện tính toán phụ tải 1 pha:

Trong đó:

:công suất tính toán phụ tải,W

p

tt

cos



:hệ số công suất phụ tải

:điện áp định mức mạng điện,V

U_đm

-Cầu chì:được sử dụng để bảo vệ các dụng cụ và thiết bị khỏi những ảnh

hưởng xấu khi có sự cố ngắn mạch xảy ra.Cầu chì được chọn theo 2 đk sau:

^U_đm

U_đmcc



I_đcI_tt

Trong đó:

:điện áp định mức cầu chì,V

U_đmcc

: điện áp định mức mạng điện,V

U_đm

:Dòng điện định mức của dây chảy,A

I_đc

:dòng điện tính toán của phụ tải,A

I_tt

13

- Áp tô mát(CB) hay còn gọi là cầu dao tự động: Trong mạng điện hạ

áp,áp tô mát là một khí cụ điện đóng cắt và bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho

mạng điện.so với cầu dao có gắn chì thì áp tô mát làm việc an toàn hơn và khả

năng tự động hóa cao nên được sử dụng rộng rãi trong lưới điện hạ áp,công

nghiệp,sinh hoạt,….Áp tô mát được chọn theo 3 điều kiện đồng thời sau:



U_đmAU_đmlđ



I_đmAI_tt

I_cđđm^I_N

Trong đó:

: điện áp định mức của lưới điện,V

U_đmlđ

: điện áp định mức của áp tô mát,V

U_đmA

:dòng điện định mức của áp tô mát,A

I_đmA

:Dòng điện ngắn mạch,kA

I_N

: dòng điện cắt định mức của áp tô mát,A

I_cđđm

1.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHIẾU SÁNG:

a) Cấp chiếu sáng và bộ đèn:

-Ánh sáng chỉ là một phần của rất nhiều loại sống điện từ bay trong

không gian .Những loại sống điện từ này có cả tần suất và cả chiều dài,hai giá trị

này giúp phân biệt ánh sáng với những dạng năng lượng khác trên quan phổ

điện từ .

Ánh sáng được phát ra từ những vật thể là do những hiện tượng sau:

-Nóng sáng: các chất rắn và chất lỏng phát ra bức xạ có thể nhìn thấy

dược khi chúng được nung nóng đến nhiệt độ khoảng 1000k.Cường độ ánh sáng

tăng lên và màu sắc bề ngoài trở nên sáng hơn khi nhiệt độ tăng.

- Phóng điện: khi một dòng diện chạy qua chất khí,các nguyên tử và

phan tử phát ra bức xạ với quang phổ mang đặc tính của các nguyên tố có mặt.

- Phát quang điện: ánh sáng được tạo ra khi dòng diện chạy qua những

chất rắn nhất định như chất bán dẫn hoặc photpho.

14

- Phát sáng quang điện : thông thường ánh sáng bức xạ tại một bước sóng

và phát ra trở lại tại một bước sống khác. Khi bức xạ dược phát ra đó có thể nhìn

thấy được, hiện tượng này dược goi là sự phát lân quang hay sự phát huỳnh

quang

+ Các khái niệm và thuật ngữ thường dùng :

Lumen: đơn vị của quang thông, thông lượng được phát ra trong một đơn

vị góc chất rắn bởi một nguồn điểm với cường độ sáng điều nhau là một candela

.Một lux là một lumen trên mỗi mét vuông. Lumen (lm) là đương lượng trắc

quang của Oát,được tăng lên để phù hợp với phản ứng mắt của “người quan sát

chuẩn” 1w =683 lumen tai bước sóng 555nm

Hiệu số lắp đặt :đây là độ chiếu sáng duy trì trung bình được cung cấp

trên một mặt phẳng làm việc ngang trên mỗi Oát công suất với độ chiếu sáng nội

thất chung dược thể hiện bằng lux/w/m2.

+ Hệ số hiệu suất tải lắp đặt:đây là tỉ số của hiệu suất tải mục tiêu và lắp

đặt.

+ Nguồn phát sáng: bộ đèn là một đơn vị phát sáng hoàn chỉnh ,bao gồm

một hoặc nhiều đèn cùng với các bộ phận được thiết kế để phân phố ánh sáng

,định vị và bảo vệ đèn ,và nối đèn với nguồn điện.

+Lux: đây là đơn vị đo theo hệ mét cho độ chiếu sáng của một bề mặt .Độ

chiếu sáng duy trì trung bình là các mức lux trung bình đo được tai các điểm

khác nhau của một khu vực xác định .Một lux bằng 1 lumen trên mỗi mét

vuông.

+Độ cao lắp đặt: độ cao của vật hoặc đèn so với mặt phẳng làm việc.

+ Hệ số phát sáng danh nghĩa: Tỷ số giửa công suất lumen danh nghĩa của

đèn và tiêu thụ điện danh nghĩa,được thể hiện bằng lumen trên Oát.

+ Chỉ số phòng: đây là một hệ số thiết lặp quan hệ giửa các kích thước dự

kiến của cả căn phong và độ cao giữa bề mặt làm việc và bề mặt của đồ đạc.

+ Hiệu suất tải mục tiêu:giá trị của hệ số tải lắp đặt được xem là có thể đạt

m²

được với hiệu suất cao nhất,được thể hiện bằng lux/w/ .

15

+Hệ số sử dung (UF) : đây là tỉ lệ của quang thông do đèn phát ra tới mặt

phẳng làm việc. Đây là đơn vị đo thể hiện tính hiệu quả của sự phối hộp chiếu

sáng.

- Quang thông và cường độ ánh sáng :

Đơn vị quốc tế cường độ ánh sáng I là candela, một lumen bằng quang

thông chiếu sáng trên mỗi mét vuông.

Việc chọn loại đèn phải phù hợp với yếu tố:

- Căn cứ đầu tiên phải phù hợp với độ rọi yêu cầu với nhiệt độ màu của

đèn theo biểu đồ Kioff.

- Chỉ số hoàng màu phải đáp ứng được yêu cầu và chất lượng ánh sáng

cho công việc diễn ra trong phòng.

- Tính kinh tế hiệu suất phát quang.

- Thời gian khởi động và hiệu ứng nhấp nhái đặc biệt là những ứng dụng

chiếu sáng dự phòng ở những nơi công cộng.

b) Lựa chọn loại đèn:

- Đèn LED là một loại đèn rất bền và phát sáng tiết kiệm điện năng.Có 2

loại:

 Loại bật sáng bằng bộ mồi(starter) và cấp điện bằng chấn lưu(ballast)

thường.

 Loại bật sáng tức thời không cần đốt nóng trước.

 Ở đây ta thiết kế cung cấp điện cho trường học nen sử dụng loại đèn

tuýp ,công suất 40W, ánh sáng trắng.

+ Hiệu suất sáng là tỷ số giửa quang thông của nguồn sáng phát ra và

công suất tiêu thụ bởi đèn.

+ Độ rọi là số lượng quang thông chiếu trên một đơn vị diện tích của bề

mặt được chiếu sáng.

c) Công thức tính toán chiếu sáng:

. S

p

⁼p

cs

0

S: là diện tích cần chiếu sáng.

16

2

:là công suất chiếu sáng, đơn vi W/

.

p

m

0

1.3: CƠ SỞ LÝ TUYẾT THÔNG GIÓ

- Lớp hoc tầng 1,tầng 2 mỗi phòng bố trí 6 quạt trần.

- Tầng trệt: hội trường : 16 quạt trần,phòng thực hành các bộ môn :6

quạt,thư viện: 8 quạt,văn phòng: 6 quạt, văn phòng đoàn:6 quạt, phòng ban giám

hiệu: 6 quạt trần.

1.4:CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐI DÂY

- Yêu cầu đối với dây dẫn là dẫn điện tốt và bền. Dây dẫn thường có các

loại:dây đồng, dây nhôm,nhôm lỗi thép và thép. Đồng dẫn điện tốt nhất nhưng

đồng đắt tiền,hiếm và là kim loại ưu tiên cho quân sự, nên chỉ dùng đồng ở môi

trường có chất ăn mòn kim loại. Phổ biến nhất là dùng dây nhôm vì độ dẫn diện

của nhôm chỉ bằng 2/3 độ dẫn diện của đồng nhưng nhôm rẻ và nhẹ hơn đồng.

- Dây dẫn dùng để dẫn điện,được cách điện có vỏ bọc bảo vệ,phía ngoài

lớp cách điện có vỏ bọc bằng kim loại hoặc có vỏ bọc bằng các vật liệu khác để

đề phòng những hư hỏng do tác động cơ lý.

- Dây dẫn mềm gồm 2 hay nhiều dây dẫn mềm được bọc cách điện,được

xoắn lại với nhau hoặc đặt trong một vỏ cách điện chung.

Cách lựa chọn dây:



U



=5%

U_cp

U

đm

1.5: CÔNG THỨC SỬ DỤNG ĐỂ TÍNH TOÁN PHỤ TẢI

=

.

p

K_nc

tt

đ

.tang



Q

p

tt

Trong đó:

:hệ số nhu cầu

K_nc

cos :hệ số công suất tính toán



=

^.S_n

p

tt

0

2

:diện tích lớp học (a )

b

m

S_n

-bảo vệ bằng cầu chì:

17

_I_đc

I_cp



  0.8

-chon atomat tổng:

p

đm

=

I_tt1

3. cos.U

đm

S_T

3.U_đm

=

I_T

I_tt1

=

I_tt

2

bản sửa lỗi hệ số công suất hoạt động trong khi kiểm soát hiện tại với gợn

thấp là cần thiết để cung cấp cho các đơn vị đèn LED hoặc sắp xếp chuỗi.

Phương pháp để đạt chia sẻ hiện tại cân bằng trên dây đèn LED song song và

một số đóng góp mới nhất về trình điều khiển LED cũng là giải thích.

Kết luận : qua chương 1 ta thấy được khái niệm phụ tải và phụ tải tính

toán, lựa chọn được thiết bị theo điều kiện làm việc lâu dài. Qua đó ta thấy được

hệ thống chiếu sáng và bộ đèn, hệ thống thông gió và cách đi dây dẫn. Đã chỉ ra

được các công thức tính toán phụ tải. Lựa chọn được loại đèn và đã tính toán

được số quạt cấp cho cả trường. Có thể lựa chọn được loại dây dẫn như dây

đồng, dây nhôm, dây thép. Nhưng chủ yếu là dùng dây đồng, vì tính dân điện tốt

và độ bền cao.

18

Chương 2:

ĐÈN LED VÀ OLED

2.1.GIỚI THIỆU

Chương này trình bày nền tảng về công nghệ chiếu sáng trạng thái rắn,

đang đạt được như ứng dụng nguồn sáng. Bài báo này tập trung những đặc tính

chính của thiết bị chiếu sáng trạng thái rắn cũng như các yêu cầu về cung cấp nó

và ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất của diode phát sáng (LED). Thiết bị

điều khiển LED được thiết kế để đạt được điều kiện hoạt động tốt nhất mà

không làm giảm tuổi thọ mà công nghệ này đạt được so với các nguồn sáng

thông dụng đang có hiện nay. Điều khiển ngoại tuyến LED bao gồm hiệu chỉnh

tích cưc hệ số công suất trong khi điều khiển dòng điện với độ nhấp nháy thấp

là cần thiết để cung cấp các đơn vị LED hoặc sắp xếp chuỗi. Phương pháp để đạt

được sự phân chia dòng điện cân bằng khi các đèn LED làm việc song song và

một số đóng góp mới nhất về trình điều khiển LED cũng được giải thích.

2.2.TỔNG QUAN VỀ ĐÈN LED

Mục tiêu chính của bài viết này là cung cấp điểm khởi đầu cho các nhà

thiết kế

Quan tâm trong các hệ thống chiếu sáng dựa trên đèn LED, đó là cuộc

cách mạng gần đây nhất trong lĩnh vực ứng dụng chiếu sáng tiêu dùng và công

nghiệp.

Cơ chế phát xạ của đèn LED là điện phát quang. Trái với nhận thức rằng

công nghệ này là một cái gì đó mới, để tìm ra nền tảng của đèn LED dựa trên

chất bán dẫn, Chúng ta nên nhìn lại năm 1907, khi thuyền trưởng Henry Joseph

quan sát xung quanh hiện tượng điện phân khi có dòng điện chảy qua một tinh

thể silicon carbide [1]. Năm 1923, kỹ thuật viên vô tuyến Nga Oleg V.Lossev

đã độc lập thực hiện nỗ lực đầu tiên để giải thích sự phát quang trong các tiếp

giáp p-n với một phương pháp khoa học, mô tả đặc tính dòng điện và điện áp

của thiết bị mới [2], [3]. Thời đại hiện đại của công nghệ LED có thể tính từ đầu

19

những năm 1960, khi Robert Hall, Nick Holonyak, Marshall Nathan và Robert

Rediker báo cáo đồng thời [4] - [6] sự phát xạ laser của tinh thể gallium

arsenide. Đèn LED đã có sẵn trên thị trường kể từ đó với các màu đỏ, hổ phách

và xanh lá cây. Việc áp dụng đèn LED chủ yếu là các loại đèn tín hiệu, màn hình

bảy đoạn, và điều khiển từ xa. Bước đột phá đáng chú ý tiếp theo trong công

nghệ LED là sự phát triển đề cập đến đèn LED màu xanh khả thi đầu tiên của

Shuji Nakamura tại Nichia Corpora tion [7]. Đèn LED màu xanh đã mở đường

cho sự phát triển của các nguồn sáng trắng bằng cách trộn màu đỏ, xanh lục và

đèn LED màu xanh lam (RGB) [8] - [10]. Vì phương pháp này đắt tiền, phương

pháp được sử dụng rộng rãi nhất để tạo ra ánh sáng trắng dựa trên công nghệ

LED bằng cách thêm một lớp phốt-pho vào một đèn LED màu xanh để sửa đổi

thông số của phổ phát xạ. Photphor phát ra ánh sáng vàng dưới sự kích thích của

ánh sáng xanh và hỗn hợp thu được tạo ra sự xuất hiện của ánh sáng trắng [11].

Gần đây, Đèn LED ánh sáng trắng không có phốt pho đã được đề xuất [12],

cung cấp nhiều nguôn nguồn sáng hiệu quả hơn. Trong trường hợp này, ánh

sáng trắng được tạo thành nhiều lớp cấu trúc nguyên khối nơi ánh sáng xanh và

vàng được phát ra từ các vùng hoạt động khác nhau.

Ngày nay, đèn LED trắng vẫn chưa được phát triển. Mỗi năm, hiệu suất

lumen trên mỗi watt (lm / W) được tăng lên, trong khi chi phí giảm dần. Ví dụ:

một số thiết bị từ các họ OSRAM OSLON SSL 80 [13] và Philips Lumileds

Luxeon Rebel ES [14] có sẵn, đạt hiệu quả năng lượng cao hơn 100 lm / W

(Hình 1). Mặc dù những giá trị hiệu quả này thu được cho một chế độ phát xung

để tránh ảnh hưởng của việc tự làm nóng khuôn, những thiết bị như vậy có khả

năng cạnh tranh với các nguồn sáng truyền thống. Bởi vì bản chất của đèn LED,

là chiếu điểm có thể thiết kế một thiết bị quang rất hiệu quả để mang ánh sáng

đến nơi cần thiết [15], giảm ô nhiễm ánh sáng. Mặt khác, những cải tiến trong

bao bì, như công nghệ chip lật [16] kết hợp với việc sử dụng các vật liệu mới

như nền gốm tăng khả năng nhiệt [17] của thiết bị, làm tăng độ tin cậy [18], tuổi

thọ lên tới 50.000h và hiệu quả ánh sáng cao. Cùng với những ưu điểm đã nói ở

trên, công nghệ LED cũng khắc phục được mặt sau của đèn phóng điện truyền

20

Đồ án Thiết kế cung cấp điện cho trường Phổ thông Trung học - Tìm hiểu đèn led và oled