Giáo trình mô đun Lắp mạch điện tử cơ bản - Ngành/nghề: Điện dân dụng
UBND TỈNH LÀO CAI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: LẮP MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
NGHÀNH/ NGHỀ: ĐIỆN DÂN DỤNG
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số:…../QĐ-CĐLC ngày …. tháng ….. năm 20…
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Lào Cai
Lào Cai, năm 2019
1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Hiện nay, các trang thiết bị điện tử đang trở thành một thành phần quan trọng
trong cuộc sống hiện đại. Nhắc tới điện tử, người ta có thể hình dung tới những trang
thiết bị thiết yếu của cuộc sống hàng ngày như tivi, quạt điện, ...cho đến các sản phẩm có
hàm lượng chất xám cao trong đó như các hệ thống máy vi tính, các hệ thống vệ tinh, các
thiết bị điều khiển từ xa... Có thể nói, điện tử đã dần chiếm lĩnh gần như toàn bộ các lĩnh
vực của cuộc sống. Tuy nhiên có một điều cơ bản mà tất cả các trang thiết bị điện tử đều
dựa trên sự phát triển từ những linh kiện cơ bản nhất như điện trở, tụ điện, cuộn cảm,
diode đến các transitor... Đó chính là nền tảng phát triển của các linh kiện điện tử hiện
nay cũng như các trang thiết bị hiện đại. Giáo trình gồm 3 bài:
Bài 1: Kiểm tra và thay thế linh kiện thụ động
Bài 2: Kiểm tra và lắp mạch dùng diode bán dẫn
Bài 3: Kiểm tra và lắp các mạch ứng dụng dùng Transistor BJT.
Mỗi bài sẽ đề cập tới các nội dung cơ bản nhất của điện tử. Nó sẽ thực sự hữu ích
cho các bạn có thể hiểu và sử dụng các linh kiện này một cách thuần thục trong những
ngày đầu bỡ ngỡ làm quen với lĩnh vực điện tử.
Trong quá trình biên soạn giáo trình không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy tôi
rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của đồng nghiệp và các bạn đọc.
Xin chân thành cảm ơn!
Lào Cai, ngày …..tháng …..năm……
Tác giả: Phạm Thị Huê
2
MỤC LỤC
BÀI 1: KIỂM TRA VÀ THAY THẾ LINH KIỆN THỤ ĐỘNG......................................5
1. ĐIỆN TRỞ...............................................................................................................5
1.1. Ký hiệu, phân loại, cấu tạo ...............................................................................5
1.2. Cách đọc, đo và cách mắc điện trở ....................................................................7
1.3. Các linh kiện khác cùng nhóm và ứng dụng .................................................... 12
2. TỤ ĐIỆN............................................................................................................... 14
2.1. Ký hiệu, phân loại, cấu tạo tụ điện................................................................... 14
2.2. Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện.................................................................... 18
2.3. Các linh kiện khác cùng nhóm và ứng dụng. ................................................... 22
3. CUỘN CẢM.......................................................................................................... 22
3.1. Ký hiệu, phân loại, cấu tạo. ............................................................................. 22
3.2. Cách đo và cách mắc cuộn dây........................................................................ 24
BÀI 2: KIỂM TRA VÀ LẮP MẠCH DÙNG DIODE BÁN DẪN ................................ 26
1. KHÁI NIỆM CHẤT BÁN DẪN............................................................................ 26
1.1. Bán dẫn thuần ................................................................................................. 26
1.2. Bán dẫn loại P ................................................................................................. 26
1.3. Bán dẫn loại N ................................................................................................ 27
2. DIODE BÁN DẪN................................................................................................ 27
2.1. Diode chỉnh lưu............................................................................................... 27
2.2. Diode phát quang (Light Emiting Diode : LED )............................................. 29
2.3. Diode Zener .................................................................................................... 30
2.4. Cách kiểm tra diode......................................................................................... 31
3. MẠCH ỨNG DỤNG CỦA DIODE....................................................................... 32
3.1. Mạch chỉnh lưu ............................................................................................... 32
3.2. Mạch nắn bội áp.............................................................................................. 39
BÀI 3: KIỂM TRA VÀ LẮP MẠCH ỨNG DỤNG DÙNG TRANSISTOR................. 47
1. TRANSISTOR (BJT: Bibolar Junction Transistor) ................................................ 47
1.1. Cấu tạo............................................................................................................ 47
1.2. Phân cực cho transistor:................................................................................... 49
1.3. Cách kiểm tra BJT........................................................................................... 50
2. CÁC MẠCH ỨNG DỤNG .................................................................................... 51
2.1. Các mạch dao động ......................................................................................... 51
2.2. Các mạch ổn áp............................................................................................... 69
3
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN
Mô đun: Lắp mạch điện tử cơ bản
Mã mô đun: MĐ 10
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
- Vị trí: Mô đun này có cung cấp các kiển thức cần thiết về lĩnh vực điện tử cho học sinh
sinh ngành điện; làm cơ sơ để tiếp thu các môn học, mô đun khác. Mô đun này có thể học
song song với môn Kỹ thuật điện
- Tính chất: Là mô đun kỹ thuật cơ sở, thuộc các mô đun đào tạo nghề bắt buộc.
- Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Giúp người học biết được các linh kiện, biết xác định
tọa độ chân của các linh kiện điện tử, đồng thời lắp và khảo sát được một số mạch có ứng
dụng các linh kiện điện tử cơ bản.
Mục tiêu của mô đun:
- Về kiến thức:
+ Trình bày được công dụng, cấu tạo, nguyên lý, của các loại linh kiện điện tử.
+ Vẽ và phân tích được sơ đồ các mạch ứng dụng của linh kiện điện tử.
+ Nhận dạng, đo, kiểm tra và đọc được trị số các linh kiện điện tử.
- Về kỹ năng:
+ Xác định được sơ đồ chân linh kiện, lắp ráp, cân chỉnh khảo sát một số mạch ứng dụng
đạt yêu cầu kỹ thuật và an toàn.
+ Xác định được các lỗi thường gặp, tìm được nguyên nhân gây ra và có biện pháp khắc
phục đối với các mạch ứng dụng.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Hình thành tư duy khoa học phát triển năng lực làm việc cá nhân, theo nhóm
+ Rèn luyện tính chính xác khoa học và tác phong công nghiệp
NỘI DUNG CHI TIẾT CỦA GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN
4
BÀI 1: KIỂM TRA VÀ THAY THẾ LINH KIỆN THỤ ĐỘNG
Mục tiêu
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các linh kiện thụ động trong
mạch điện tử.
- Phân biệt được điện trở, tụ điện, cuộn cảm với các linh kiện khác theo các đặc tính
của linh kiện.
- Đọc đúng trị số điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo quy ước quốc tế.
- Đo kiểm tra được chất lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo giá trị của linh kiện.
- Thay thế, thay tương đương điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo yêu cầu kỹ thuật của
mạch điện.
- Rèn luyện tính chính xác, nghiêm túc trong học tập và trong thực hiện công việc.
Nội dung chính
1. ĐIỆN TRỞ
1.1. Ký hiệu, phân loại, cấu tạo
Có nhiều cách phân loại điện trở. Thông thường người ta chia thành 2 loại là điện trở có
trị số cố định và điện trở có trị số biến đổi (biến trở).
1.1.1. Điện trở có giá trị cố định
a, Ký hiệu
Hình 1.1 Ký hiệu của điện trở có giá trị cố định
b, Phân loại: gồm điện trở màng than, điện trở màng kim loại, điện trở dán, điện
trở công suất…
Điện trở màng than được chế tạo bằng cách cho khí than ngưng đọng thành màng
dày 0,04 10mm theo rãnh xoắn trên lõi sứ trong môi trường chân không. Muốn có trị số
lớn lớp màng than phải mỏng, dài và tiết diện ngưng phải nhỏ.
Điện trở màng than có thể chế tạo với trị số danh định từ 10 đến 10M, công
suất danh định từ 0,05W đến 5W, cá biệt có thể chế tạo đến 25W, 50W hoặc 100W, độ
ổn định nhiệt khá tốt nên có thể sử dụng ở vùng tần số cao.
Điện trở màng than thường được mã hóa bởi mã vạch màu để đọc trị số của nó và
có hình dạng như sau:
Hình 1.2 Hình dạng của điện trở than
5
Tùy theo công suất mà điện trở có kích thước lớn hay nhỏ, công suất nhỏ thì kích
thước nhỏ và ngược lại.
Điện trở dán có kích thước rất nhỏ và trị số rất chính xác thường được mã hóa bởi
mã thập phân.
Điện trở công suất là các điện trở dùng trong các mạch điện tử có dòng điện lớn đi
qua nên nó có kích thước lớn, giá trị có thể được mã hóa bằng các vạch màu như điện trở
màng than công suất nhỏ hoặc được ghi trực tiếp trên thân như 5W10J; 10W10J…
Ngoài ra còn một loại điện trở cố định mà bên trong chứa nhiều điện trở cùng một
trị số còn được gọi là điện trở thanh (hình 1.3).
Hình 1.3: Cấu trúc điện trở thanh
1.1.2. Điện trở có trị số thay đổi (biến trở)
Là loại điện trở mà có trị số thay đổi được khi điều chỉnh dựa vào kích thước mà
người ta có tên gọi là chiết áp hoặc bán chuẩn.
a, Chiết áp: Là loại biến trở có hình dạng và kích thước lớn với núm xoay được
đưa ra mặt máy cho mgười sử dụng điều chỉnh. Tất cả các triết áp đều có thể điều chỉnh
được mà không làm hỏng máy.
Trên thân chiết áp có ghi trị số điện trở đây là trị số điện trở của vành than và
chiết áp có 2 loại là loại A và loại B.
+ Loại A là loại tuyến tính
+ Loại B là loại không tuyến tính
b, Bán chuẩn: Là loại có hình dạng và kích thước nhỏ, được thiết kế trong máy
chỉ dùng cho thợ và công nhân lắp ráp cân chỉnh máy khi xuất xưởng.
Khi điều chỉnh bán chuẩn ta phải dùng tô vít bằng đồng hoặc bằng nhựa để chống
nhiễu đồng thời nắm rõ tác dụng điều chỉnh tránh chỉnh sai gây hỏng máy. Trên thân bán
chuẩn trị số điện trở của vành than thường được viết tắt theo quy tắc 3 số với 2 số đầu là
hai số thực, số thứ 3 là cấp số nhân.
Ví dụ: 103 = 10. 103 = 10K
Ký hiệu
Hình 1.4: Ký hiệu biến trở
6
a. Cấu tạo biến trở
b. Hình dạng thực tế
Hình 1.5: Cấu tạo và hình dạng thực tế biến trở
Biến trở có nhiều loại và được điều chỉnh bằng cách cầm trực tiếp vào nút vặn để
xoay như hình 1.5b. Ngoài ra còn có loại biến trở cúc áo như hình 1.6 và điều chỉnh biến
trở dạng này bằng tua vit 2 cạnh hoặc 4 cạnh
Hình 1.6: Biến trở cúc áo
1.2. Cách đọc, đo và cách mắc điện trở
1.2.1 Cách đọc trị số điện trở
- Đọc điện trở theo mã vạch màu (áp dụng đối với điện trở mã hóa theo mã vạch màu -
điện trở than)
Quy ước màu Quốc tế, mỗi màu tương ứng với một giá trị như bảng 1-1
Bảng 1-1: Mã vạch màu quốc tế
Màu
Số
0
Dung sai
Đen
Nâu
1
1%
2%
Đỏ
2
Cam
3
Vàng
4
Xanh lá (lục)
Xanh dương (lam)
5
0,5%
6
0,25%
7
Tím
7
0,1%
Xám
8
Trắng
9
Vàng nhũ
Bạc
-1
-2
5%
10%
20%
Không màu
Quy tắc đọc trị số điện trở 4 vòng màu như sau:
Vòng màu thứ nhất là số thứ nhất của giá trị điện trở
Vòng màu thứ hai là số thứ hai của giá trị điện trở
Vòng màu thứ ba là hệ số nhân (số lượng chữ số 0 thêm vào hay bớt đi)
Vòng màu thứ 4: dung sai
Ví dụ 1: Đọc điện trở 4 vòng màu
Ví dụ 2: Đọc điện trở 5 vòng màu
Quy tắc đọc trị số điện trở 5 vòng màu như sau:
Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng mầu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của
cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.
Trị số
Hiện nay các nhà sản xuất cho ra nhiều loại điện trở theo quy định như: 100 - 220
- 1k - 2k2 - 3k3 - 3k9....
Ví dụ 3: Đọc điện trở có các vòng màu sau
=
(vòng 1) (vòng 2) (vòng 3)
x
10 (mũ vòng 4)
8
Ví dụ 4: Đọc điện trở có các vòng màu sau
- Các điện trở khác nhau ở vòng màu thứ 3. Khi vòng màu số 3 thay đổi thì các giá
trị điện trở trên tăng giảm 10 lần. Vòng màu bội số này thường thay đổi từ màu nhũ bạc
cho đến màu xanh lá, tương đương với điện trở < 1 Ω đến hàng MΩ
Chú ý:
+ Vòng 1 là vòng gần đầu điện trở hơn vòng cuối cùng. Tuy nhiên đối với điện trở
có 4 vòng màu, có nhiều điện trở có kích thước nhỏ nên khó phân biệt vòng màu nào là
vòng màu thứ nhất, khi đó ta xem vòng nào được tráng nhũ thì vòng đó là vòng cuối.
Nếu không có vạch nhũ thì có thể nhận biết vạch sai số nằm ở cuối và có khoảng
cách xa hơn các vạch còn lại.
+ Trường hợp chỉ có 3 vòng màu thì sai số là ± 20%
+ Người ta không chế tạo điện trở có đủ các trị số từ nhỏ nhất đến lớn nhất mà chỉ
chế tạo điện trở có trị số theo tiêu chuẩn (xem bảng 1-2). Do vậy nếu cần những giá trị
đặc biệt phải chọn giá trị gần trong bảng nhất hoặc phải đấu nối kết hợp nhiều điện trở
với nhau để có giá trị thích hợp.
Bảng 1-2: Giá trị sản xuất thực của điện trở
< 10 Ω
0,33
0,5
1
Ω
K Ω
M Ω
10
12
15
18
22
27
33
39
47
56
68
82
100
180
220
270
330
390
470
560
680
820
1
22
27
33
39
47
56
68
82
0,27
0,33
0,39
0,47
0,56
0,68
0,82
1
6,5
8,2
10
12
15
18
22
1,2
1,5
1,8
2,2
2,7
3,3
4,7
1,5
2
3
3,3
3,9
4
5,6 100
6,8 120
8,2 150
1,2
4,7
5
1,8
2,2
5,6
6
10
12
180
220
2,7
3,3
9
6,5
8
120
150
15
18
4,7
5,6
+ Đối với điện trở mã hóa bởi 3 con số
1 5 2
giữ nguyên
hệ số nhân (số lượng con số 0 thêm vào)
Kết quả: điện trở trên có giá trị: 1500Ω
Đối với điện trở mã hóa bởi 4 con số:
1 2 0 3
giữ nguyên
hệ số nhân (số lượng con số 0 thêm vào)
Kết quả ta được: 120000Ω = 120KΩ
Điện trở mã hóa bởi 5 con số đọc tương tự.
Ngoài ra còn có cách đọc trực tiếp giá trị điện trở, chẳng hạn trên thân điện trở có
ghi 22K, 2W thì điện trở này có giá trị là 22 KΩ và công suất là 2W
Bên cạnh đó, giá trị điện trở còn được thể hiện dưới dạng ký hiệu như 4R7, khi đó
cách đọc theo quy ước sau:
+ Các chữ cái biểu thị đơn vị: R (hoặc E) = Ω; M = MΩ; K = KΩ.
+ Vị trí của chữ cái biểu thị dấu thập phân
+ Chữ số cuối biểu thị hệ số nhân
Ví dụ: 6R8 = 6.8Ω ; R3 = 0.3Ω ; K47 = 0.47KΩ; 50 = 150Ω; 2M2 = 2.2MΩ
4R7 = 4E7 = 4.7Ω; 332R = 33.100 Ω
1.2.2. Đo giá trị điện trở
Để đo tri số điện trở ta thực hiện
theo các bước sau:
+ Bước 1: Chỉnh thang đo về vị
trí đo điện trở, nếu điện trở nhỏ thì
để thang x1 hoặc x10, x100 (hình vẽ
là chọn thang đo x100), nếu điện trở
lớn thì để thang x1K hoặc x10K.
+ Bước 2: Chỉnh KHÔNG thang
đo bằng cách chập hai đầu que đo
rồi chỉnh chiết áp để kim đồng hồ
chỉ giá trị không (Hình 1.7)
Hình 1.7 Cách chỉnh không đồng hồ
10
+ Bước 3 : Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số điện trở.
Giá trị đo được = chỉ số thang đọc x thang đo
Ví dụ: Để thang x 100 và giá trị kim chỉ là 27 thì giá trị điện trở là
100 x 27 = 2700 = 2,7 K
Chú ý:
- Nếu ta để thang đo quá cao thì kim chỉ lên một chút, như vậy đọc trị số sẽ không
chính xác
- Nếu ta để thang đo quá thấp, kim lên quá nhiều và đọc trị số cũng không chính
xác. Vậy tính toán sao cho kim lên quá 2/3 thang đo là được.
- Khi đo các điện trở có trị số từ 10k trở lên thì ta không cầm tay vào hai đầu điện
trở.
- Đối với các điện trở nằm trong mạch điện thì ta cũng đọc trị số và đo như bình
thường. Kết quả thường có giá trị nhỏ hơn hoặc bằng giá trị ghi trên thân. Để có kết quả
chính xác ta có thể tháo 1 chân ra khỏi vỉ mạch hoặc tháo hẳn ra ngoài để đo. Điện trở
màng than thường hỏng ở dạng tăng trị số, không hỏng ở dạng giảm trị số.
- Đối với các điện trở nhiệt khi đo kiểm tra ta phải tác động nhiệt độ bằng cách
dùng mỏ hàn nung nóng điện trở lên nếu trị số thay đổi được theo nhiệt độ thì trở kiểm
tra vẫn tốt
- Đối với biến trở thì ta đo chân giữa với chân cạnh và điều chỉnh nếu thấy kim
thay đổi đều thì biến trở kiểm tra là tốt, nếu kim giật cục lên thì biến trở hỏng, biến trở
thường hư hỏng ở dạng bụi bẩn gây tiếp xúc không tốt (rỗ màng than) gây ra nhiễu khi
điều chỉnh.
Khi biến trở tiếp xúc không tốt gây nhiễu khi điều chỉnh thì ta xử lý bằng cách tra
dầu cách điện.
Khi đo điện trở ta sử dụng nguồn pin bên trong của đồng hồ thông qua que đo đặt
lên điện trở để nối kín mạch làm quay khung dây do vậy chỉ được đo điện trở khi trong
mạch không có điện (đo nguội). Hai đầu que đo được đấu với nguồn Pin của đồng hồ như
sau:
Que đỏ của đồng hồ nối với cực âm của nguồn Pin
Que đen của đồng hồ nối với cực dương của nguồn Pin
1.2.3. Cách mắc điện trở
a. Mắc nối tiếp
Giả sử mắc 2 điện trở nối tiếp nhau như hình vẽ, khi đó 2 điện trở này sẽ tương
đương với 1 điện trở Rtd.
Rtd
R2
R1
Hình 1.8: Hai điện trở mắc nối tiếp
11
Khi sử dụng điện trở thì cần quan tâm tới hai thông số kỹ thuật là trị số điện trở R
và công suất tiêu tán P của nó. Bằng cách mắc nối tiếp nhiều điện trở ta sẽ có điện trở
tương đương có tham số như sau:
Rtd = R1 + R2
P = P1 + P2
(1.1)
(1.2)
Như vậy cách ghép nối tiếp sẽ làm tăng trị số điện trở và tăng công suất tiêu tán.
b. Mắc song song
Giả sử mắc 2 điện trở song song, khi đó coi như ta có 1 điện trở tương đương Rtd
R1
Rtd
R2
Hình 1.9: Hai điện trở mắc song song
Rtd có trị số điện trở và công suất tiêu tán như sau:
1
1
1
(1.3)
(1.4)
Rtd R1 R2
P = P1 + P2
Như vậy cách ghép song song làm tăng công suất tiêu tán nhưng làm giảm trị số
điện trở.
Nếu mắc điện trở kiểu hỗn hợp (vừa nối tiếp, vừa song song) thì ta tính điện trở
tương đương theo các công thức (1.1) và (1.3) còn công suất tiêu tán thì bằng tổng công
suất tiêu tán của các điện trở thành phần Tính theo công thức (1.2) hoặc (1.4).
Chú ý: Khi ghép nối điện trở nên chọn loại có cùng công suất để tránh hiện tượng có một
điện trở chịu nhiệt lớn. Khi thay thế điện trở cần phải thay bằng điện trở có cùng trị số và
công suất.
1.3. Các linh kiện khác cùng nhóm và ứng dụng
1.3.1. Điện trở nhiệt (Nhiệt trở) (Th – Thermistor)
Là một linh kiện có trị số điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Có 2 loại nhiệt trở là
nhiệt trở âm (NTC) và nhiệt trở dương (PTC).
Hình 1.10: Ký hiệu và hình dạng của nhiệt trở
12
- Nhiệt trở có hệ số nhiệt dương là loại điện trở khi nhận nhiệt độ cao hơn thì trị
số của nó tăng lên và ngược lại.
Nhiệt trở làm bằng vật liệu kim loại thì nó có hệ số nhiệt dương.
- Nhiệt trở có hệ số nhiệt âm là loại nhiệt trở khi nhận nhiệt độ cao hơn thì điện trở
của nó giảm xuống và ngược lại khi nhiệt độ thấp hơn thì điện trở của nó tăng lên. Các
chất bán dẫn thường có hiệu ứng nhiệt âm (NTC).
Tuy nhiên, các chất nhậy cảm nhiệt có thể có hiệu ứng nhiệt dương, bởi thế chúng
được gọi là các chất PTC.
Nhiệt trở thường được sử dụng để ổn định nhiệt cho các mạch của thiết bị điện tử
(đặc biệt là tầng khuếch đại công suất) để điều chỉnh nhiệt độ hay làm linh kiện cảm biến
trong các hệ thống tự động điều khiển theo nhiệt độ.
Ví dụ: Trong các bộ ampli, khi hoạt động lâu các sò công suất sẽ nóng lên, nhờ sử dụng
nhiệt trở mà sự thay đổi của nhiệt độ được thể hiện ở sự thay đổi của trị số điện trở làm
cho dòng điện qua sò công suất yếu đi, tức là bớt nóng hơn.
1.3.2. Điện trở tuỳ áp (VDR – Voltage Dependent Resistor)
VDR còn gọi là varistor là một linh kiện bán dẫn có trị số điện trở thay đổi khi
điện áp đặt lên nó thay đổi.
Hình 1.11: Ký hiệu và hình dạng của điện trở tùy áp
Khi điện áp giữa hai cực ở dưới trị số quy định thì VDR có trị số điện trở rất lớn
coi như hở mạch. Khi điện áp này tăng lên thì VDR sẽ có trị số giảm xuống để ổn định
điện áp ở hai đầu nó. Giá trị điện áp mà VDR ổn định được cho trước bởi nhà sản xuất,
đây chính là thông số đặc trưng cho VDR.
VDR thường được mắc song song với các cuộn dây có hệ số tự cảm lớn để dập tắt
các điện áp cảm ứng quá cao khi cuộn dây bị mất dòng điện đột ngột tránh làm hỏng các
linh kiện trong mạch.
1.3.3. Điện trở quang (Photo Resistor)
Quang trở là linh kiện điện tử có giá trị điện trở phụ thuộc vào cường độ ánh sáng
chiếu vào nó. Độ chiếu sáng càng mạnh thì điện trở quang trở có trị số càng nhỏ và
ngược lại. Khi quang trở bị che tối điện trở của nó khoảng vài trăm KΩ đến vài MΩ. Khi
được chiếu sáng thì giá trị điện trở này khoảng vài trăm Ω đến vài KΩ.
Quang trở là thiết bị bán dẫn nhạy cảm với bức xạ điện từ quang phổ ánh sáng
nhìn thấy (có bước sóng từ 380 đến 780 nm).
13
Quang trở được tạo nên từ một lớp vật liệu bán dẫn mỏng, thường là Cds (Cadmi
sulfua).
Quang trở thường được sử dụng trong các mạch tự động điều khiển bằng ánh sáng
như: phát hiện người qua cửa, tự động mở đèn khi trời tối, điều chỉnh độ sáng và độ nét
tự động ở màn hình LCD, camera …
Hình 1.12: Ký hiệu và hình dạng của điện trở quang
1.3.4. Trở công suất:
Là loại điện trở có cấu tạo bằng dây điện trở có hình dạng kích thước lớn, có công
suất lớn, trị số và công suất được mã hóa bằng các vòng màu hoặc ghi rõ trên thân. Loại
trở này chỉ sử dụng trong các mạch điện phần cấp nguồn hoặc phần khuếch đại công suất.
Trở công suất chỉ hỏng ở dạng giảm trị số do chập một số vòng dây hoặc bị đứt.
1.3.5. Ứng dụng của điện trở
+ Trong sinh hoạt, điện trở được dùng để chế tạo các loại dụng cụ điện như bàn là,
bếp điện, bóng đèn sợi đốt …
+ Trong công nghiệp, điện trở được dùng để chế tạo các thiết bị sấy, sưởi, giới hạn
dòng điện khởi động của động cơ …
+ Trong lĩnh vực điện tử, điện trở được sử dụng để giới hạn dòng điện, tạo sụt áp,
phân áp, định hằng số thời gian, phối hợp trở kháng, tiêu thụ năng lượng …
2. TỤ ĐIỆN
2.1. Ký hiệu, phân loại, cấu tạo tụ điện
2.1.1. Ký hiệu
a,
c,
b,
Hình 1.13: Ký hiệu tụ điện
a, Tụ không phân cực tính; b tụ phân cực tính; c, tụ xoay
2.1.2. Phân loại tụ điện
+ Dựa vào cực tính gồm: tụ phân cực tính và tụ không phân cực tính
+ Dựa vào giá trị điện dung gồm: tụ có điện dung không đổi và tụ có điện dung
thay đổi (biến dung).
2.1.3. Cấu tạo:
14
Điện cực
Chất điện
môi
d
Hình 1.14 Cấu tạo tụ điện
Tụ điện được cấu tạo bởi hai bản cực kim loại có diện tích S đặt song song với
nhau và cách nhau một khoảng d trong chất điện môi. Chất điện môi có thể được làm
bằng nhựa, gốm, sứ, mica, hoá chất, dầu kỹ thuật điện. Trên hai bản cực người ta nối dây
dẫn ra ngoài đế hàn lên mạng điện thì thu được linh kiện 2 chân gọi là tụ điện.
Trong thực tế để tăng diện tích tiếp xúc, 2 bản cực kim loại được dát mỏng và
cuộn tròn thành từng cuộn.
Diện tích tiếp xúc giữa hai phiến kim loại phản ánh khả năng tích điện là nhiều
hay ít, mạnh hay yếu
Khoảng cách d giữa hai phiến kim loại phản ánh khả năng chịu đựng điện áp cao
hay thấp.
Tên của tụ được đặt theo tên chất điện môi như tụ giấy, tụ gốm, tụ mica, tụ dầu.
Giá trị của tụ thường có điện dung từ 1,8pF tới 1F, khi giá trị điện dung lớn hơn thì kích
thước của tụ khá lớn nên khi đó chế tạo loại phân cực tính sẽ giảm được kích thước đi
một cách đáng kể.
* Đơn vị đo:
1F = 106 F;
1F = 1000 nF;
1 nF = 1000 pF
Để đặc trưng cho khả năng phóng nạp của tụ điện là mạnh hay yếu, nhiều hay ít
người ta dùng đơn vị đo là Fara (F) nhưng trong thực tế đơn vị Fara là rất lớn nên ta dùng
các đơn vị dẫn xuất nhỏ hơn như micrôfarra(F); nanô fara (nF); picô fara (pF).
2.1.3.1. Tụ có trị số điện dung cố định
a, Tụ gốm (ceramic)
Tụ gốm có điện dung từ 1pF đến 1F là loại tụ không có cực tính và điện áp làm
việc lớn đến vài trăm vôn nhưng dòng điện rò khá lớn. Tụ gốm có thường có dạng đĩa,
dạng phiến, đơn khối hoặc dạng ống.
Hình 1.15: Hình dạng của tụ gốm
15
Tụ gốm được cấu tạo bằng cách lắng đọng màng kim loại trên hai mặt của một đĩa
gốm mỏng. Dây dẫn nối tới màng kim loại và tất cả được bọc trong vỏ chất dẻo.
Về hình dáng tụ gốm có nhiều dạng và nhiều cách ghi trị số khác nhau.
Tụ gốm thường được sử dụng để nối tắt tín hiệu cao tần xuống đất. Do tính ổn
định không cao, gây nhiễu cho tín hiệu nên tụ gốm không được dùng cho các mạch gia
công tín hiệu tương tự.
b, Tụ giấy
Tụ giấy là loại tụ không có cực tính gồm có hai bản cực là các băng kim loại dài, ở
giữa có lớp cách điện là giấy tẩm dầu và cuộn lại thành ống. Điện áp làm việc của tụ giấy
có thể lên tới 1000V với giá trị điện dung từ 0,001F – 0,1F.
Loại tụ này càng ngày càng ít được sử dụng do kích thước lớn. Hình dạng của một
số tụ giấy thực tế như hình vẽ.
Hình 1.15: Hình dạng của tụ giấy
c, Tụ mica
Tụ mica tráng bạc là loại tụ không có cực tính, điện dung từ 2,2pF - 10nF, điện áp
làm việc rất cao, trên 1000V.
.
Hình 1.17: Hình dạng của tụ mica
Tụ mica được cấu tạo từ các lá kim loại đặt xen kẽ với các lá mica, một chân tụ là
dây nối các lá kim loại chẵn và chân tụ kia là dây dẫn nối các lá kim loại lẻ, tất cả được
bọc trong vỏ chất dẻo. Thông thường người ta dùng phương pháp lắng đọng kim loại lên
các lớp mica để tăng hệ số phẩm chất của tụ.
16
Tụ mica ít sai số hơn tụ gốm và làm việc được tần số cao tốt, độ bền cao. Cách ghi
và đọc thông số của tụ mica giống như tụ gốm nhưng với một số loại kích thước quá nhỏ
thì người ta sử dụng các chấm màu để ghi trị số điện dung và đọc như điện trở.
d, Tụ hóa: là loại tụ mà chất điện môi làm bằng hoá chất tẩm trong giấy. Tụ hoá có
hình dạng và kích thước lớn, trị số điện dung lớn nên thường được sử dụng trong các
mạch điện làm việc ở tần số thấp. Khi sử dụng, sửa chữa với tụ hoá ta phải lưu ý hàn
đúng cực tính của tụ lên mạch điện. Trên mạch điện cũng như trên thân tụ bên nào có
đánh dấu thì bên đó là bản cực âm của tụ. Được sử dụng trong mạch điện phần nguồn và
mạch điện âm tần.
Tụ hoá có cấu tạo như hình 2.18, vỏ ngoài bằng nhôm làm cực âm, bên trong vỏ
nhôm có thỏi kim loại (đồng hoặc nhôm) làm cực dương. Giữa cực dương và cực âm là
chất điện phân bằng hoá chất (thường là axitboric) nên gọi là tụ hoá.
Hình 1.18: Cấu tạo tụ hóa
2.1.3.2. Tụ có trị số điện dung biến đổi
Đây là loại tụ mà trong quá trình làm việc ta có thể điều chỉnh trị số điện dung của chúng.
a, Tụ xoay
Tụ xoay (hay còn gọi là tụ đa dụng) được cấu tạo bởi 2 má kim loại đặt song song
với nhau, trong đó có một má tĩnh và một má động. Chất điện môi có thể là không khí,
mica, gốm hay màng chất dẻo, …
Hình 1.19: Ký hiệu và hình dạng của tụ xoay
Khi xoay trục của tụ xoay các lá động sẽ di chuyển giữa các lá tĩnh để làm thay
đổi trị số điện dung của tụ.
Tụ xoay thường được sử dụng trong các mạch cộng hưởng chọn sóng để dò kênh
trong máy thu thanh (với điện dung thay đổi từ 0 đến 270 pF).
b, Tụ vi chỉnh (trimcap)
17
Tụ vi chỉnh (hay còn gọi là tụ điều chuẩn) có cấu tạo tương tự như tụ xoay nhưng
kích thước nhỏ hơn rất nhiều, không có núm vặn điều chỉnh mà chỉ có rãnh điều chỉnh
bằng tô vít.
Hình 1.20: Ký hiệu và hình dạng của trimcap
Trị số của tụ vi chỉnh thường nhỏ từ 0 đến vài chục pF. Loại tụ này thường được
mắc kết hợp với tụ xoay và dùng chủ yếu để cân chỉnh mạch.
2.2. Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện
2.2.1. Cách đọc tụ điện
Các tham số ghi trên thân tụ điện là điện dung (có kèm theo dung sai) và điện áp làm
việc.
Có hai cách ghi là ghi trực tiếp và ghi theo quy ước.
a, Cách đọc trực tiếp
Cách đọc này áp dụng cho tụ có kích
thước lớn như tụ hoá, tụ mica
Ví dụ: trên thân tụ hoá có ghi 1000 uF,
10V, +850C nghĩa là tụ có điện dung 1000
uF, điện áp một chiều lớn nhất mà tụ chịu
được là 10V và nhiệt độ cao nhất mà
không bị hỏng là 850C.
Hình 1.21 Tụ có giá trị ghi trực tiếp trên thân
b, Cách đọc theo quy ước mã thập phân
Cách đọc này dùng cho tụ có kích thước nhỏ, gồm các số và chữ với một số kiểu
quy ước như sau:
Với loại tụ ký hiệu bằng 3 chữ số và
1 chữ cái:
+ Đơn vị là pF
+ Các chữ số đầu chỉ giá trị thực
+ Chữ số cuối cùng chỉ số số 0 thêm
vào
Hình 1.22 Tụ có giá trị mã hóa theo số thập phân
+ Chữ in hoa chỉ dung sai
Ví dụ: Đọc giá trị của tụ ở hình 1.22
18
Hai số đầu giữ nguyên: 22
Số thứ ba là số 5 thì thêm sau số 22 là năm số 0
J chỉ dung sai 5%
Vậy tụ có giá trị: 2200000 ± 5%.2200000 (pF)
Trường hợp tụ có giá trị chính xác thì không có phần chữ cái.
Bảng 1-4: Bảng ý nghĩa của chữ số thứ 3
cái cuối cùng
Bảng 1-5: Bảng quy ước dung sai cho chữ
Ví dụ:
Cách ghi
Ý nghĩa
0,047
Tụ có điện dung 0,047μF, điện áp một chiều lớn nhất mà tụ chịu
được là 200V (tụ mica màng mỏng)
200VDC
2,2 / 35
Tụ có điện dung 2,2 μF, điện áp một chiều lớn nhất mà tụ chịu được
là 35V (tụ tan tan)
102J
.22K
474F
Tụ có điện dung 1000pF = 1nF, dung sai 5%
Tụ có điện dung 0,22 μF, dung sai 10%
Tụ có điện dung 470000pF = 0,47 μF, dung sai 1%
Trong kỹ thuật điện tử thông thường tụ điện thường có dung sai từ ±5% đến ± 20%
c, Ghi theo quy ước vạch màu
Loại 4 vạch màu
Vạch 1, 2 là số thực có nghĩa
Vạch 3 là chỉ số số 0 thêm vào (với đơn vị pF)
Vạch 4 chỉ điện áp làm việc
Loại 5 vạch màu
Vạ ch 1, 2 là số thực có nghĩa
19
Vạch 3 là chỉ số số 0 thêm vào (với đơn vị pF)
Vạch 4 chỉ dung sai
Vạch 5 chỉ điện áp làm việc
Hình 1.23: Tụ điện được mã hóa bởi vạch màu
Bảng 1-6: Bảng quy ước màu cho tụ điện
Điện áp làm việc (V)
Trị
thực
số Hệ
nhân
số
Màu
Dung sai
Nhôm
Tan tan
10
Đen
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
10-1
10-2
Nâu
± 1%
± 2%
100
250
Đỏ
Cam
Vàng
Lục
400
630
6,3
16
20
± 0,5 %
± 0,2 %
Lam
Tím
Xám
25
3
Trắng
Vàng kim
Bạch kim
Hồng
+5%,-20%
± 5%
± 10 %
35
2.2.2. Đo và kiểm tra tụ điện
Tụ điện có đặc tính là nạp và xả điện nên có thể dùng VOM ở thang đo điện trở để
cấp nguồn cho tụ. Thực hiện đo tụ điện theo các bước sau:
Bước 1: Chọn thang đo điện trở
Bước 2: Chỉnh KHÔNG thang đo
Bước 3: Đặt 2 đầu que đo vào hai cực của tụ điện – quan sát kim đồng hồ
Bước 4: Kết luận
20
Tải về để xem bản đầy đủ
78 trang
24664
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình mô đun Lắp mạch điện tử cơ bản - Ngành/nghề: Điện dân dụng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_mo_dun_lap_mach_dien_tu_co_ban_nganhnghe_dien_dan.pdf
