Giáo trình Điện tử cơ bản (Nghề: Cơ điện tử - Trung cấp) - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Điện tử cơ bản với mục tiêu giúp các bạn có thể lựa chọn và sử dụng các dụng cụ cần thiết cho thực hành điện tử cơ bản và trình bày được công dụng của chúng; Chọn và kiểm tra được linh kiện phù hợp yêu cầu thiết kế mạch điện tử; Vẽ đúng sơ đồ, lắp ráp được mạch điện theo thiết kế.

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI

TRƯƠNG VĂN HỢI (Chủ biên) TRỊNH THỊ HẠNH – BÙI VĂN CÔNG

GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

Nghề: Cơ điện tử Trình độ: Trung cấp

(Lưu hành nội bộ)

Hà Nội - Năm 2019

1

LỜI NÓI ĐẦU

Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên và tài liệu cho giáo viên khi giảng dạy, Điện tử Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội đã

chỉnh sửa, biên soạn cuốn giáo trình “ĐIỆN TỬ CƠ BẢN” dành riêng cho học

sinh - sinh viên nghề Cơ điện tử Đây là mô đun trong chương trình đào tạo nghề

Cơ điện tử trình độ Trung cấp

Nhóm biên soạn đã tham khảo các tài liệu: “Điện tử cơ bản ” dùng cho

sinh viên các Trường Đại học kỹ thuật, Cao đẳng của Đỗ Thanh Hải - Điện tử căn bản – NXB Thanh niên 1999 Phạm Minh Hà - Kỹ thuật mạch điện tử - NXB KHKT 1995 và nhiều tài liệu khác

Mặc dù nhóm biên soạn đã có nhiều cố gắng nhưng không tránh được những thiếu sót Rất mong đồng nghiệp và độc giả góp ý kiến để giáo trình hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày … tháng 09 năm 2019

Chủ biên: Trương Văn Hợi

2

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN 3

Bài 1 5

Kiểm tra chất lượng linh kiện điện tử 5

1.1 Kiểm tra chất lượng linh kiện bằng đồng hồ vạn năng 5

1.2 Đọc các thông số kỹ thuật của linh kiện 7

1.3 Xác định cực tính, các chân của linh kiện bằng đồng hồ vạn năng 15

1.4 Thực hành tháo lắp các linh kiện trên panel 19

Bài 2 27

Thực tập hàn 27

2.1 Giới thiệu chung về dụng cụ và vật liệu hàn 27

2.2 Phương pháp hàn mạch điện tử 31

2.3 Cách sử dụng và bảo quản dụng cụ hàn 35

Bài 3 38

Lắp ráp mạch nguồn 38

3.1 Lắp mạch chỉnh lưu 1 nửa chu kỳ 38

3.2 Lắp mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ 40

3.3 Lắp mạch chỉnh lưu cầu 1 42

3.4 Lắp mạch chỉnh lưu tạo nguồn điện áp đối xứng 44

3.5 Lắp mạch ổn áp dung tranzitor 46

3.6 Lắp mạch ổn áp dung IC 48

Bài 4 53

Lắp ráp các mạch khuếch đại 53

4.1 Vẽ và phân tích sơ đồ nguyên lý 53

4.2 Kiểm tra chất lượng linh kiện 55

4.3 Lắp ráp mạch theo yêu cầu kỹ thuật 55

4.4 Kiểm tra thông số của mạch bằng đồng hồ vạn năng và máy hiện sóng 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

3

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Điện tử cơ bản

Mã số mô đun: MĐ 21

Thời gian mô đun: 45 giờ (LT 12 giờ; TH 30 giờ KT 3 giờ)

I Vị trí, tính chất của mô đun

- Vị trí:

Là mô đun chuyên nghề, có thể được bố trí học song song các môn học cơ sở: MH07, MH08, MH09, MH10, MH11, MH13, MH14

- Tính chất:

Là mô đun bắt buộc trong chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử

II Mục tiêu của mô đun

- Kiến thức:

+ Lựa chọn và sử dụng các dụng cụ cần thiết cho thực hành điện tử cơ bản

và trình bày được công dụng của chúng

4

III Nội dung mô đun

Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian

TT Tên các bài trong mô đun

Thời gian

Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành/thực tập/thí nghiệm/bài tập/thảo luận

5

Bài 1 Kiểm tra chất lượng linh kiện điện tử Mục tiêu

- Sử dụng thành thạo các thiết bị đo, kiểm tra và các dụng cụ chuyên dụng trong công việc thuộc chuyên môn điện tử

- Đánh giá được chất lượng linh kiện điện tử thông qua các dụng cụ đo

- Có khả năng tư duy sáng tạo, cẩn thận, tỉ mỉ trong công việc

1.1 Kiểm tra chất lượng linh kiện bằng đồng hồ vạn năng

1.1.1 Sử dụng thang đo ohm đo linh kiện thụ động

a Dùng máy đo vom để đo điện trở

Đối với đồng hồ VOM, khi đo điện trở, ta phải dùng nguồn DC của pin bên trong đồng hồ kết hợp với điện trở cần đo mắc bên ngoài để cấp dòng cho cuộn dây cảm ứng của kim làm kim di chuyển Như vậy khi không có pin thang đo R của đồng hồ VOM không hoạt động

Đa số các đồng hồ VOM, có các thang đo x1, x10, x100 được dùng hai pin 1,5V, riêng thang đo x10K dùng pin 9V

AC15A x10K

OFF 1000 250 50 10

x1K x10 x1

250 25 2.5 50µA 0.1 0.5 2.5 10 50

DC.mA

Hình 1.1: Thang đo đồng hồ

Chức năng đo điện trở, người ta thiết kế một nút chỉnh để kim đồng hồ về

vị trí 0 khi chập hai que đo của đồng hồ với nhau

Chọn thang đo điện trở trên đồng hồ VOM:

+ Thang Rx1: Đo điện trở có giá trị từ 0,2 ÷ 2K

+ Thang Rx10: Đo điện trở có giá trị từ 2 ÷ 20K, đọc kết quả nhân với 10 + Thang Rx100: Đo điện trở có giá trị từ 20 ÷ 200K, đọc kết quả nhân với 100

6

+ Thang Rx1K: Đo điện trở có giá trị từ 200 ÷ 20M, đọc kết quả nhân với 1K + Thang Rx10K: Đo điện trở có giá trị từ 2K ÷ 20M, đọc kết quả nhân với 10K

Hình 1.2: Thang đo điện trở

Chiều chuyển động của kim đồng hồ khi đo điện trở theo hướng giảm dần, ngược với các thang đo DCV/ ACV

Cách mắc điện trở cần đo: Để tránh hiện tượng ảnh hưởng của mạch ngoài gây sai lệch kết quả đo, ta nên gỡ hẳn điện trở ra ngoài trước khi đo giá trị

* Những hư hỏng thường gặp ở điện trở:

- Đứt: Đo  không lên

- Cháy: do làm việc quá công suất chịu đựng

- Tăng trị số: Thường xảy ra ở các điện trở bột than, do lâu ngày hoạt tính của lớp bột than bị biến chất làm tăng trị số của điện trở

- Giảm trị số: Thường xảy ra ở các loại điện trở dây quấn là do bị chạm một

số vòng dây(sự cố này ít xảy ra nhất)

b Dùng máy đo vom để đo tụ điện

Dựa vào đặc tính nạp xả của tụ người ta dùng đồng hồ cơ khí để quan sát

sự chuyển động của kim đồng hồ

Nguyên tắc đo: Dùng thang đo R để quan sát sự chuyển động và vị trí của kim

Đối với tụ tốt kim lên sau đó phải trả về vị trí ∞ (vô cực), tụ có giá trị càng lớn, kim lên càng nhiều, tụ có giá trị càng nhỏ lim lên càng ít

7

Tùy theo giá trị của tụ mà ta đặt thang đo R về dãy thích hợp:

+ Đối với tụ có giá trị từ 10µF ÷ 100µF bật về thang đo Rx10

+ Đối với tụ có giá trị từ 1µF ÷ 10µF bật về thang đo Rx1K

+ Đối với tụ có giá trị từ 102 ÷ 104 bật về thang đo Rx10K

+ Đối với tụ có giá trị từ 100pF ÷ 102pF bật về thang đo Rx1M

* Các trường hợp hư hỏng của tụ khi phát hiện bằng đồng hồ đo cơ khí: + Kim lên 0 sau đó không trở về: Tụ bị chạm, chập các bản cực

+ Kim không lên: Tụ bị đứt, khô

+ Kim lên lưng chừng, không về: Tụ bị rỉ

Chú ý: Trong một số trường hợp dùng đồng hồ VOM ở vị trí đo R không phát hiện được tụ bị hỏng, tụ chỉ bị hỏng khi cho hoạt động với điện áp cao Lúc này phải kiểm tra tụ bằng nguồn điện thực tế, gội là đo nóng

Ví dụ: Tụ chịu điện áp 160V, ta nối tụ với nguồn +110V qua đồng hồ + Tụ tốt: Kim đồng hồ lên rồi trở về

+ Tụ rỉ: Kim lên lưng chừng không về

+ Tụ chạm: Kim chỉ 110V không về

c Dùng máy đo vom để đo cuộn dây, biến áp

Để đo kiểm tra cuộn dây, biến áp ta tiến hành đo trở kháng của cuộn dây, biến áp Các bước tiến hành đo giống như ta đo điện trở

+ Đo điện trở không lên: cuộn dây, biến áp bị đứt

+ Đo điện trở bằng 0: Cuộn dây bị chập (Tuy nhiên một số cuộn dây có trở kháng xấp xỉ bằng 0 rất khó phát hiện)

Chú ý: Đối với các cuộn dây, biến áp nếu chạm các vòng dây quấn với nhau Hoạt động trong mạch một lúc thấy nóng Trường hợp này không thể dùng đồng

hồ để ở thang Ohm mà kiểm tra được chỉ khi nào biết được giá trị điện trở thuần của cuộn dây ta mới có thể xác định được mà thôi

1.2 Đọc các thông số kỹ thuật của linh kiện

1.2.1 Cách đọc trị số linh kiện thụ động

a Điện trở

- Điện trở 4 vạch màu

8

Màu Tên màu Số thứ 1 Số thứ 2 Hệ số nhân Sai số

Giá trị của điện trở được tính bằng

- Có thể tính vòng 3 là số con số không thêm vào,

- Màu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng 3 là màu nhũ thì

cơ số 10 là số âm

Ví dụ:

9

Hình 1.3: Điện trở 4 vạch màu

- Điện trở 5 vạch màu

Tên màu Số thứ 1 Số thứ 2 Số thứ 3 Hệ số nhân Sai số

Giá trị của điện trở được tính bằng 

+ Tương tự cách đọc trị số điện trở 4 vạch màu 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

- Đọc giá trị ghi trực tiếp trên thân điện trở

Một số điện trở thường là điện trở công suất lớn được nhà sản xuất ghi giá trị điện trở và công suất tiêu tán cho phép trực tiếp lên thân điện trở

+ Ghi bằng các con số không kèm theo chữ

Nếu các con số kèm theo dấu chấm hay dấu phẩy thì đơn vị là F Vị trí dấu phẩy hay đấu chấm thể hiện chữ số thập phân

12

+ Ghi giá trị điện dung và điện áp đều theo mã số

Mã số của giá trị điện dung gồm ba chữ số và một chữ cái như trên

Mã số của điện áp gồm một chữ số và một chữ cái

Với loại tụ điện này:

+ Giá trị điện dung được đọc như phần trên

+ Điện áp làm việc, ta tra bảng dưới đây để biết giá trị (Đơn vị tính bằng volt)

+ Ghi theo vòng màu

Các tụ điện vòng màu được đọc giống như điện trở nhưng có đơn vị là pF

C = 10 104 pF

U = 400V

13

Với những cuộn dây ký hiệu bằng các chấm màu, thì cách đọc cũng giống như điện trở và đơn vị tính là µH

1.2.2 Cách đọc các thông số kỹ thuật linh kiện tích cực

a Đọc thông số trên thân diod

Trên thân diode, người ta thường ghi một số ký hiệu, các ký hiệu này có thể đọc được một cách trực tiếp bằng chữ số, bằng vòng màu hoặc bằng ký hiệu… Dưới đây là một số kinh nghiệm khi đọc các thông số của diode:

- Về dòng chịu đựng: Diode tiếp mặt có dòng chịu đựng cao hơn nhiều so với diode tách song, diode có chân càng lớn thì dòng chịu đựng càng cao

- Về điện áp ghim trên diode zener:

+ Ký hiệu được ghi trực tiếp trên diode

Thí dụ: - Trên thân diode có ghi là: DZ5,6 nghĩa là diode có điện áp ghim

b Đọc thông số trên thân Transistor

+ Mã hiệu transistor do nhật bản sản xuất

Bắt đầu bằng 2S tiếp theo là một chữ cái cho biết đặc điểm và công dụng của transistor Cuối cùng là nhóm chữ số cho biết thứ tự sản phẩm

2SA: Transistor loại PNP làm việc ở tần số cao

2SB: Transistor loại PNP có tần số cắt thấp

2SC: Transistor loại NPN có tần số cắt cao

2SD: Transistor loại NPN có tần số làm việc thấp

VD: 2SA1015; 2SA1013;

14

Một số transistro xản xuất sau này, khi đăng ký người ta không dùng 2S nữa, mà bắt đầu bằng các chữ cái A, B, C, D thay thế cho các chữ 2SA, 2SB, 2SC, 2SD

VD: A1013, D718

+ Mã hiệu transistor do Mỹ sản xuất

Thường bắt đầu bằng chữ 2N tiếp theo là nhóm chữ chỉ số thứ tự sản phẩm VD: 2N73A, 2N553, 2N3055…

Muốn biết Transistor được chế tạo từ Si hay Ge, cũng như các thông số kỹ thuật của chúng ta phải dùng sách tra cứu

+ Mã hiệu transistor do trung quốc sản xuất

Bắt đầu bằng số 3, theo sau là hai chữ cái Chữ cái thứ nhất cho biết loại bán dẫn A: Transistor loại PNP, chế tạo từ Germanium

B: Transistor loại PNP, chế tạo từ Germanium

C: Transistor loại NPN, chế tạo từ Silic

D: Transistor loại NPN, chế tạo từ Silic

Chữ cái thứ hai cho biết đặc điểm và công dụng

V: Bán dẫn

Z: Nắn điện

U: Quang điện

X: Âm tần công suất nhỏ hơn 1W

P: Âm tần công suất lớn hơn 1W

G: Cao tần công suất nhỏ hơn 1W

A: Cao tần công suất lớn hơn 1W

Sau cùng là nhóm chữ số chỉ thứ tự sản phẩm

Ví dụ: 3AG11 là Transistor loại PNP, Ge, cao tần công suất nhỏ, sản phẩm thứ 11 + Transistor do nga (Liên xô cũ) sản xuất

Bắt đầu bằng T, KT, AT

Nhóm chữ số tiếp theo cho biết công dụng và đặc điểm của Transistor

Từ 101 - 199: Transistor công suất nhỏ, tần số thấp

Từ 201 - 299: Transistor công suất nhỏ, tần số trung bình

15

Từ 301 - 399: Transistor công suất nhỏ, tần số cao

Từ 401 - 499: Transistor công suất trung bình, tần số thấp

Từ 501 - 599: Transistor công suất trung bình, tần số trung bình

Từ 601 - 699: Transistor công suất trung bình, tần số cao

Từ 701 - 799: Transistor công suất cao, tần số thấp

Từ 801 - 899: Transistor công suất cao, tần số trung bình

Từ 901 - 999: Transistor công suất cao, tần số cao

Cuối cùng là một chữ cái biểu thị loại sản phẩm của một loại

Ví dụ: KT315A: Transistor loại PNP, Si, công suất nhỏ, tần số cao

+ Transistor do châu âu sản xuất (trừ nga)

Ví dụ: AF420: Transistor PNP, Ge, tần số cao

Chú ý: Nếu bắt đầu bằng 3 chữ cái thì chữ cái thứ 3 chỉ có ý nghĩa phân loại

1.3 Xác định cực tính, các chân của linh kiện bằng đồng hồ vạn năng

1.3.1 Diode

- Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, nếu:

- Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều

đo kim không lên là => Diode tốt

- Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập

16

- Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt

- Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút là Diode bị dò

1.3.2 Transistor lưỡng cực

Để đông hồ ở thang đo x1 hoặc x10, ta xác định chân B, C, E và kiểm tra transistor như sau:

Bước 1: Xác đinh cực B và loại transistor

Để xác định cực B và loại transistor ta thực hiện 6 phép đo Trong 6 phép

đo chỉ có 2 phép đo cho giá trị điện trỏ cùng nhỏ, còn các phép đo khác kim đều chỉ vô cùng Trong 2 phép đo cho giá trị điện trở cùng nhỏ có một que đo được giữ cố định tại một chân Que giữ cố định là chân B

Nếu que đen ở chân B là transistor loại NPN

Nếu que đỏ ở chân B là transistor loại PNP

Bước 2: Xác định chân C và chân E

Đặt đồng hồ ở thang x100 hoặc x1K

Tiến hành đo hai lần có đổi que đo ở 2 chân còn lại, mỗi lần đo dùng ngón tay thấm ướt kích vào cực B Nếu lần nào thấy kim đồng hồ cho giá trị ohm nhỏ thì ta xác định chân C và chân E như sau

+ Đối với Transistor loại PNP: Que đen là chân E, que đỏ là chân C

+ Đối với Transistor loại NPN: Que đen là chân C, que đỏ là chân E

1.3.3 JFET

Các bước kiểm tra JFET như sau:

Kênh N: Dùng đồng hồ để ở thang x100

+ Nối que đen vào cực G, que đỏ vào cực D, sau đó rời que đỏ đến cực S

để đo điện trở thuận giữa G và D, G và S

+ Nối que đỏ vào cực G, que đen vào cực D, sau đó rời que đen đến cực S

để đo điện trở nghịch giữa G và D, G và S

Nếu JFET còn tốt thì khi đo điện trở thuận, kim lên và đo điện trở nghịch kim không lên (R = )

Nếu khi đo điện trở nghịch, kim chỉ giá trị ohm thấp hoặc bằng không thì JFET đã bị rỉ hoặc ngắn mạch

Nếu đo điện trở thuận và điện trở nghịch, kim đều không lên JFET đã bị đứt

17

Kênh P: Dùng đồng hồ để ở thang x100

+ Nối que đỏ vào cực G, que đen vào cực D, sau đó rời que đen đến cực S

để đo điện trở thuận giữa G và D, G và S

+ Nối que đen vào cực G, que đỏ vào cực D, sau đó rời que đỏ đến cực S để

đo điện trở nghịch giữa G và D, G và S

Nếu JFET còn tốt thì khi đo điện trở thuận, kim lên và đo điện trở nghịch kim không lên (R = )

Để kiểm tra MOSFET ta nên đặt đồng hồ kim ở thang đo Rx10K, tuỳ theo kênh dẫn MOSFET mà đặt chiều que đo thích hợp

Đặt lần lượt que đen, đỏ vào G, que còn lại đưa đến D rồi S Trong các lần

đo kim đồng hồ kim đều không lên

Kênh N:

Đặt que đen vào cực S, que đỏ vào cực D  kim chỉ số ohm thấp

Đặt que đen vào cực D, que đỏ vào cực S  kim chỉ số ohm lớn hơn trường hợp trên

18

Đặt que đen vào cực D, que đỏ vào cực S Nếu dùng tay chạm giữa D và G MOSFET dẫn  kim chỉ số ohm giảm thấp Lúc này, nếu dùng tay chạm giữa G

và S MOSFET ngắt  kim chỉ số ohm nhiều hơn

Chú ý: Độ nhạy của MOSFET càng cao, kim về càng nhiều MOSFET có công suất càng cao, độ nhạy càng thấp

Trong thực tế thường gặp MOSFET hỏng ở dạng bị chạm mối nối D – S Kênh P:

Đặt que đen vào cực D, que đỏ vào cực S  kim chỉ số ohm thấp(Gần 2) Đặt que đen vào cực S, que đỏ vào cực D  kim chỉ số ohm lớn hơn trường hợp trên

Đặt que đen vào cực S, que đỏ vào cực D Nếu dùng tay chạm giữa D và G MOSFET dẫn  kim chỉ số ohm giảm thấp Lúc này, nếu dùng tay chạm giữa G

và S MOSFET ngắt  kim chỉ số ohm lớn hơn

+ Đối với SCR kích xung dương(Cực G lấy ra ở lớp tiếp giáp P): Khi đó que đen là cực G, que đỏ là cực K, còn lại là cực A

+ Đối với SCR kích xung âm(Cực G lấy ra ở lớp tiếp giáp N): Khi đó que đen là cực A, que đỏ là cực G, còn lại là cực K

Xác định chất lượng SCR

Que đỏ đặt vào cực K, que đen đặt vào cực A Sau đó kích xung từ cực A sang cực G rồi nhả cực G ra, nếu kim đồng hồ lên và vẫn giữ ở một giá trị nhất định và không đổi khi ta nhả cực G thì SCR còn tốt

Chú ý: Tốc độ kích nhả cực G càng nhanh càng tốt

1.3.6 TRIAC

Cách đo Triac gần giống như cách đo SCR

Do Triac có cấu tạo gồm hai SCR bên trong nên khi kẹp que đen vào cực

G, đặt que đỏ vào hai cực còn lại, kim đều lên Đây chính là điểm khác biệt giữa SCR và TRIAC

1.4 Thực hành tháo lắp các linh kiện trên panel

1.4.1 Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kỳ

- Nhiệm vụ các linh kiện:

T: Biến áp dùng để tăng hoặc giảm áp (Thông thường là giảm áp) D: Điốt nắn điện

C: Tụ lọc xoay chiều

Hình 1.10a Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ

- Nguyên lý hoạt động:

Lắp ráp mạch chỉnh lưu 1/2 chu kỳ

Hình 1.10b Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ không dùng tụ lọc

- Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu

+ Dụng cụ thiết bị

Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo

Đồng hồ VOM Máy hiện sóng

kiện trên board

- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính

- Đo sự liên kết của board cắm

- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn

- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board

- Xác định đúng chân linh kiện

- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy

- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch

- Các dây nối không chồng chéo nhau

Bước 3:

- Kiểm tra mạch điện

- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại

- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp

- Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trước và sau chỉnh lưu

- Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng trước

và sau chỉnh lưu

Bước 5:

Hiệu chỉnh mạch và các

sai hỏng thường xảy ra

- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải: IDmax ≥ 2It: UDmax ≥ 2 căn2UAC

1.4.2 Chỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng hai đi ốt

- Sơ đồ mạch:

22

Hình 1.11 Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng hai đi ốt

- Nhiệm vụ các linh kiện như sau:

T: Biến áp dùng để biến đổi điện áp xoay chiều ngõ vào

D1; D2: Nắn dòng điện xoay chiều AC thành dòng một chiều DC C: Tụ lọc xoay chiều sau nắn

- Nguyên lí hoạt động

Điện áp xoay chiều ngõ vào qua biến áp biến đổi thích ứng với mạch điện Khi đầu trên của biến áp ở bán kì dương điốt D1 dẫn điện thì ở đầu dưới của biến

áp ở bán kì âm nên điốt D2 không dẫn điện Dòng điện nắn qua D1 nạp điện cho

tụ lọc C Khi đầu trên của biến áp là bán kì âm điốt D1 không dẫn điện thì đầu dưới của biến áp là bán kì dương nên điôt D2 dẫn điện nạp điện cho tụ C Như vậy dòng điện ngõ ra có liện tục ở cả hai bán kì của dòng điện xoay chiều nên được gọi là mạch nắn điện hai bán kì Đặc điểm của mạch là phải dùng biến áp

mà cuộn thứk cấp có điểm giữa nên không thuận tiện cho mạch nếu không dùng biến áp, hoặc biến áp không có điểm giữa Để khắc phục nhược điểm này, thông thường trong thực tế người ta dùng mạch nắn điện toàn kì dùng sơ đồ cầu

- Lắp ráp mạch nắn điện tăng áp

Hình 1.12 Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng hai đi ốt

Đồng hồ VOM Máy hiện sóng

kiện trên board

- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính

- Đo sự liên kết của board cắm

- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn

- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board

- Xác định đúng chân linh kiện

- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy

- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch

- Các dây nối không chồng chéo nhau

Bước 3:

- Kiểm tra mạch điện

- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại

- Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trước và sau chỉnh lưu

- Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng trước

và sau chỉnh lưu

Bước 5:

Hiệu chỉnh mạch và các

sai hỏng thường xảy ra

- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải: IDmax ≥ 2It: UDmax ≥ 2 căn2UAC

- Các dạng sai hỏng của mạch + Mạch không nhân đôi được điện áp

1.4.3 Chỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng sơ đồ cầu

- Sơ đồ mạch:

Hình 1.13: Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng sơ đồ cầu

- Nhiệm vụ các linh kiện trong mạch:

T: Biến áp đổi điện

D1;D2;D3;D4: Điôt nắn điện

C: Tụ lọc xoay chiều sau nắn

- Nguyên lí hoạt động như sau:

Dòng xoay chiều ngõ vào qua biến áp T, ngõ ra trên cuộn sơ cấp được đưa đến bộ nắn cầu Khi đầu trên của biến áp là bán kì dương thì ở đầu dưới của biến

áp là bán kì âm Lúc này D1; D3 dẫn điện nạp điện cho tụ C Khi đầu trên của biến áp là bán kì âm thì đầu dưới của biến áp là bán kì dương Lúc này D2; D4 dẫn điện dẫn điện nạp cho tụ C cùng chiều nạp ban đầu hình thành điện áp một chiều ở ngõ ra

- Lắp ráp mạch chỉnh lưu cầu

25

Hình 1.14: Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kỳ dùng sơ đồ cầu

- Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu

+ Dụng cụ thiết bị

Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo

Đồng hồ VOM Máy hiện sóng

kiện trên board

- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính

- Đo sự liên kết của board cắm

- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn

- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board

- Xác định đúng chân linh kiện

- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy

- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch

- Các dây nối không chồng chéo nhau

Bước 3:

- Kiểm tra mạch điện

- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại

- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp Bước 4:

- Cấp nguồn đo thong số

mạch điện

- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tượng của mạch ta thấy đèn LED sang bình thường thì tiến hành đo các thong số mạch điện

- Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trước và sau chỉnh lưu

- Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng trước

và sau chỉnh lưu

Bước 5:

Hiệu chỉnh mạch và các

sai hỏng thường xảy ra

- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải: IDmax ≥ 2It: UDmax ≥ 2 căn2UAC

- Các dạng sai hỏng của mạch + Chỉ nắn được một nửa chu kỳ + Mạch cầu nóng do chạm

27

Bài 2 Thực tập hàn Mục tiêu

- Sử dụng thành thạo mỏ hàn điện

- Thao tác đảm bảo yêu cầu kỹ thuật;

- Chủ động, sáng tạo và đảm bảo an toàn trong quá trình học tập

2.1 Giới thiệu chung về dụng cụ và vật liệu hàn

2.1.1 Vật liệu hàn

* Thiếc hàn

- Thiếc hàn được sử dụng để tạo liên kết có tính bền vững giữa các linh kiện điện tử trong mạch Yêu cầu thiếc phải sạch sẽ, ít tạp chất

- Thiếc hàn được chế tạo dưới nhiều dạng khác nhau:

+ Thiếc nguyên chất được chế tạo theo dạng thanh

+ Thiếc hợp chất được chế tạo theo kiểu dây cuốn tròn, lõi rỗng, chứa nhựa thong bên trong dây

Mỏ hàn

28

Phần chính của mỏ hàn thường là bộ phận gia nhiệt Trên một ống sứ hình trụ rỗng mặt ngoài tạo rãnh theo đường xoắn ốc, trên rãnh người ta đặt dây điện trở nhiệt, giữa ruột của ống sứ là mỏ hàn bằng đồng đỏ Đầu dây ra của điện trở nhiệt được bao phủ bởi các vòng (khoen) sứ nhỏ (chịu nhiệt và cách điện tốt) xuyên qua cầu hàn rồi đấu vào dây dẫn điện để dẫn điện vào mỏ hàn

Hình 2.2 Cấu tạo mỏ hàn theo số

Khi mỏ hàn được cấp nguồn sẽ xuất hiện dòng điện chạy qua cuộn dây điện trở nhiệt (1) cuốn trên ống sứ (3), làm cho cuộn dây (4) nóng dần lên sinh ra nhiệt Nhiệt lượng này truyền qua ống sứ cách điện sang đầu mỏ hàn (5) (đầu mỏ hàn nằm trong ống sứ và cuộn dây) Đầu mỏ hàn được làm bằng đồng đỏ nên hấp thụ nhiệt Nhiệt lượng do mỏ hàn tỏa ra nóng hơn nhiệt độ nóng chảy của thiếc nên khi ta đưa đầu mỏ hàn vào thiếc sẽ làm cho thiếc bị nóng chảy Vậy mỏ hàn đã sinh nhiệt

- Đặc điểm

+ Ưu điểm:

Cấu tạo đơn giản giá thành thấp

Công suất từ 25W đến 100W (tùy theo nhu cầu sử dụng) nên rất được dùng phổ biến

+ Nhược điểm:

+ Thời gian gia nhiệt lâu từ 7 phút đến 15 phút Phải cung cấp điện suốt thời gian sử dụng

b Mỏ hàn xung

Mỏ hàn xung thường được sử dụng ở mạng điện lưới 110V hay 220V

Mỏ hàn xung được chế tạo gồm nhiều loại công suất khác nhau 45W, 60W, 75W và 100W Tùy theo đối tượng hàn mà ta chọn loại mỏ hàn xung nào cho phù hợp

29

- Cấu tạo

Hình 2.2 Cấu tạo mỏ hàn xung

Bộ phận tạo nhiệt cho mỏ hàn xung chính là phần dây dẫn làm mỏ hàn, dòng điện làm nóng mỏ hàn được lấy từ cuộn thứ cấp (cuộn thứ cấp có hai cuộn dây, cuộn chính cấp dòng cho mỏ hàn, cuộn phụ cấp dòng cho đèn báo của biến

áp hàn) Biến áp hàn có cuộn sơ cấp nối tiếp với nút ấn (công tắc nguồn) và dây dẫn điện cùng phích cắm để lấy điện xoay chiều vào

Khi sử dụng mỏ hàn xung để hàn thì dùng ngón tay ấn vào công tắc để nối dòng điện vào cấp cho mỏ hàn, khi hàn xong thì trả lại trạng thái bình thường, dòng điện sẽ bị ngắt

-Nguyên lý sinh nhiệt

Hình 2.3 Cấu tạo mỏ hàn xung theo số

Công tắc

Dây dẫn Đèn báo

30

Khi cấp nguồn cho mỏ hàn, trong cuộn dây sơ cấp W1 của biến áp (2) có dòng điện chạy qua làm xuất hiện từ trường biến thiên Từ trường biến đổi này sẽ móc vòng sang cuộn thứ cấp W2 của biến áp (2) Lúc này trên cuộn W2 xuất hiện sức điện động cảm ứng từ cuộn sơ cấp W1 Khi đầu mỏ hàn nối chập hai đầu cuộn W2 làm xuất hiện dòng điện chạy qua mỏ hàn Hơn nữa khi chế tạo người ta tính toán và sử dụng cuộn dây W2 có đường kính to, ngược lại đầu mỏ hàn có đường kinh nhỏ hơn nhiều lần do đó dòng điện rất lớn chạy từ cuộn W2 qua đầu mỏ hàn

sẽ làm nóng mỏ hàn

- Đặc điểm

Ưu điểm: - Thời gian gia nhiệt rất nhanh và ít tổn hao điện năng

Nhược điểm: - Kết cấu phức tạp giá thành cao hơn mỏ hàn thường

c Mỏ hàn hơi

- Bộ sinh nhiệt có nhiệm vụ tạo sức nóng phù hợp để làm chảy thiếc giúp tách và gắn linh kiện trên main máy an toàn Nếu chỉ có bộ phận sinh nhiệt haotj động thì chính nó sẽ nhanh chóng bị hỏng

- Bộ sinh gió có nhiệm vụ cung cấp áp lực thích hợp để đẩy nhiệt vào gầm linh kiện để thời gian lấy linh kiện ra sẽ ngắn và thuận lợi

Nếu kết hợp tốt giữa nhiệt và gió sẽ đảm bảo cho việc gỡ và hàn linh kiện

an toàn cho cả chính linh kiện và mạch in giảm thiểu tối đa sự cố và giá thành sửa chữa máy

* Giữa nhiệt và gió là mối quan hệ nghịch nhưng hữu cơ: Nếu cùng chỉ số nhiệt, khi gió tăng thì nhiệt giảm, và ngược lại khi gió giảm thì nhiệt tăng Để giảm thời gian IC ngậm nhiệt người thợ còn dùng nhựa thông lỏng như một chất xúc tác vừa làm sạch mối hàn vừa đẩy nhiệt nhanh vào thiếc như vạy muốn khò nhanh một IC ta phải có đủ ba thứ đó là gió, nhiệt và nhựa thông lỏng

* Việc chỉnh nhiệt và gió phụ thuộc vào thể tích IC (chú ý đến diện tích bề mặt) Thông thường linh kiện có diện tích bề mặt càng rộng thì lùa nhiệt vào sâu càng khó khăn, nhiệt nhiều thì dễ chết IC, gió nhiều lùa nhiệt sâu hơn nhưng phải bắt IC ngậm nhiệt lâu Nếu gió quá nhiều sẽ làm dung linh kiện chân linh kiện sẽ

bị lệch định vị thậm chí còn làm bay cả linh kiện

* Đường kính đầu khò quyết định lượng nhiệt và gió Tùy thuộc kích cỡ linh kiện lớn hay nhỏ ta chọn đường kính đầu khò cho thích hợp, tránh quá to hoặc quá nhỏ Nếu cùng một lượng nhiệt và gió, đầu khò có đường kính nhỏ thì đẩy nhiệt sâu hơn, tập chung nhiệt gọn hơn nhưng lượng nhiệt ra ít hơn, thời gian khò lâu hơn Còn đầu to cho ra lượng nhiệt lớn nhưng lại đẩy nhiệt nông hơn, và đặc biệt nhiệt bị loang làm ảnh hưởng sang các linh kiện lân cận nhiều hơn

31

2.2 Phương pháp hàn mạch điện tử

2.2.1 Kỹ thuật hàn nối, ghép

a Những điểm cần lưu ý khi hàn nối

- Đối với mỏ hàn thuộc loại gia nhiệt

+Nên kiểm tra thường xuyên tình trạng cách điện ở mỏ hàn Nếu mỏ hàn bị điện chạm vỏ sẽ gây nguy hiểm, mất an toàn

+Khi sử dụng mỏ hàn thường, tuyệt đối tránh va chạm mạnh có thể làm vỡ

sứ, hỏng cách điện, hoặc đứt dây điện trở nhiệt… làm mỏ hàn bị hỏng

- Đối với mỏ hàn xung không được ấn công tắc quá lâu, biến áp sẽ bị quá nhiệt, cháy biến áp làm hỏng mỏ hàn

+Sau mỗi lần hàn nên phủ kín đầu mỏ hàn bằng một lớp thiếc mỏng để hạn chế gỉ sét ở đầu mỏ hàn

b Thao tác hàn

Một mối hàn đạt tiêu chuẩn kỹ thuật nếu nó tiếp xúc tốt về điện, bền chắc

về cơ nhỏ gọn về lích thước và tròn láng về hình thức

* Quy trình hàn nối

Bước 1: Xử lý sạch tại hai điểm cần hàn

Dùng dao hoặc giấy giáp cạo sạch lớp ooxits trên bề mặt tại hai điểm cần hàn Ngoài ra còn có thể dùng axit hàn để nhanh chóng tẩy sạch lớp ỗ xít này Bước 2: Tráng thiếc

Dùng mỏ hàn gia nhiệt tại điểm vừa xử lý ở bước 1 rồi tráng phủ một lớp thiếc mỏng

Chú ý: Nếu bước 1 làm chưa tốt (chưa tẩy sạch được lớp ô xít trên bề mặt) thì tráng thiếc sẽ không dính

Bước 3: Hàn nối

Đặt hai điểm cần hàn tiếp xúc với nhau, ấn đầu mỏ hàn sát vào cả hai vật cần hàn để gia nhiệt, rồi đưa thiếc hàn vào điểm cần hàn Thiếc hàn nóng chảy và bao phủ kín điểm cần hàn sau đó nhấc mỏ hàn và dây thiếc ra hai hướng khác nhau

* Một số điểm cần chú ý khi thao tác hàn

- Nếu điểm hàn chưa đủ nóng, thiếc chưa chảy lỏng hoàn toàn thì mối hàn

sẽ không tròn láng (không nhẵn bóng), không đảm bảo tiếp xúc tốt về điện và độ bền chắc về cơ

32

- Để rửa một mối hàn, ta có thể dùng nhựa thông bằng cách ấn đầu mỏ hàn vào nhựa thông rồi ấn sát vào mối hàn cần rửa cho đến khi thiếc dã hàn nóng chảy lỏng hoàn toàn ta nhấc mỏ hàn ra

- Trong khi thao tác hàn tuyệt đối không được vảy mỏ hàn làm thiếc bắn ra gây nguy hiểm cho người và thiết bị

2.2.2 Kỹ thuật hàn xuyên lỗ

a Panel

Là bảng mạch in đã được chế tạo sẵn theo một cấu hình nào đó, thường được

sử dụng để thí nghiệm hoặc hàn nối, lắp ráp các linh kiện điện tử

Hình 2.4 bảng mạch in

b Mạch in

Là sơ đồ lắp ráp một mạch điện nào đó nhưng được thiết kế chìm trên bảng mạch

Hình 2.5 Bo mạch in

Bước 2: Đưa thiếc hàn và mỏ hàn đồng thời vào điểm hàn không được đưa

thiếc hàn vào đầu mỏ hàn để cho chảy sau đó mới đưa vào điểm hàn

Hình 2.6 Hàn chân linh kiện

Bước 3: Khi thiếc hàn bắt đầu chảy vào điểm hàn cần di chuyển mỏ hàn

quanh điểm hàn (chân linh kiện), sau đó rút nhanh mỏ hàn ra khỏi điểm hàn Bước 4: Quá trình hàn thường chỉ xảy ra trong vài giây Trong thời gian

thiếc hàn ở điểm hàn chưa nguội tuyệt đối không được dùng kìm hoặc dụng cụ

khác cắt hoặc lay chân linh kiện ở phần mặt hàn

Chú ý: Với các mối hàn ở gần nhau (như IC) khi hàn rất rễ bị dính trì hàn

tạo thành cầu nối ngoài không mong muốn giữa các linh kiện Do đó chỉ nên sử

dụng ít thiếc hàn và kiểm tra kỹ lưỡng từng mối hàn, nên hàn chéo chân tránh tập

trung nhiệt độ

* Một số điểm cần chú ý khi thao tác hàn

- Khi hàn các linh kiện bán dẫn như diode, transistor… nên dùng kẹp kim

loại kẹp vào chân linh kiện để tản nhiệt, tránh làm hỏng linh kiện Tùy từng điều

kiện, từng vị trí điểm hàn nên cách than linh kiện ít nhất 1 cm và sử dụng mỏ hàn

có công suất nhỏ

- Trong quá trình hàn, việc định vị các chân linh kiện sao cho chắc chắn là

rất quan trọng Thông thường với những chân linh kiện có từ hai chân trở lên, ban