LINH KIỆN THỤ ĐỘNG
Điện trở
1.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo và ứng dụng
1.2 Cách đọc, đo, cách mắc điện trở
1.3 Các linh kiện khác cùng nhóm
1.4 Thực hành đo, kiểm tra điện trở
Tụ điện
2.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo tụ điện
2.2 Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện
2.3 Các linh kiện khác cùng nhóm
2.4 Thực hành đo, kiểm tra tụ điện
Cuộn Cảm
3.1 Ký hiệu, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cuộn cảm
3.2 Cách đọc, đo và cách mắc của cuộn cảm
3.3 Các linh kiện khác cùng nhóm
3.4 Thực hành đo, kiểm tra cuộn cảm
2 Bài 2: Linh kiện bán dẫn 24 8 15 1
1 Khái niệm chất bán dẫn 0.5 0.5
2.4 Đo và kiểm tra diode
2.5 Các mạch ứng dụng dùng diode
2.6 Thực hành đo, kiểm tra diode
3.1 Cấu tạo, ký hiệu và phân loại
3.3 Thực hành đo, kiểm tra transistor
4.3 Thực hành đo, kiểm tra transistor
5.3 Thực hành đo, kiểm tra transistor
6.3 Đo, kiểm tra transistor MOSFET
6.4.Thực hành đo, kiểm tra transistor
7 Linh kiện nhiều tiếp giáp 3 1 2
7.5.Thực hành đo, kiểm tra linh kiện nhiều tiếp giáp
3 Bài 3: Linh kiện quang điện tử 9 3 5 1
2.1 Cấu tạo, ký hiệu và hình dạng
2.2 Đặc tính của điện trở quang
3.2 Nguyên lý làm việc và đặc tính của diode quang
3.3 Mạch điều khiển từ xa dùng diode quang
4.1 Cấu tạo và ký hiệu
4.2 Các mạch ứng dụng dùng transistor quang
5.1.Bộ ghép quang transistor (OPTO –
5.2.Bộ ghép quang với quang Darlington
5.3 Bộ ghép quang với quang Thyristor
5.4 Bộ ghép quang với quang Triac
5.5 Ứng dụng của OPTO – COUPLERS
BÀI 1: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG
Trong bài viết này, tác giả đề cập đến các vấn đề liên quan đến linh kiện thụ động như điện trở, biến trở, tụ điện, cuộn cảm và máy biến áp Bài viết trình bày chi tiết về cấu tạo, ký hiệu, phân loại, các phương pháp đọc, cách ghép nối và kiểm tra các linh kiện này.
- Đánh giá, xác định được tính dẫn điện trên mạch điện, linh kiện phù hợp theo yêu cầu kỹ thuật.
- 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 qui ước quốc tế.
- Đo kiểm tra chất lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo giá trị của linh kiện.
- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo trong học tập
1.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo và ứng dụng
Hình 1.1: Ký hiệu điện trở Phân loại:
Hình 1.4: Điện trở dây quấn
- Điện trở than: Bột than được trộn với keo được ép thành thỏi
- Điện trở than phun: Bột than được phun theo rãnh trên ống sứ
Điện trở dây quấn là loại dây kim loại có điện trở cao, được quấn quanh ống cách điện và được tráng men phủ toàn bộ, hoặc có thể để lại một khoảng trống để điều chỉnh chỉ số bằng cách dịch con chạy trên thân điện trở.
Để hạn chế dòng điện qua tải, ví dụ như khi sử dụng bóng đèn 9V với nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với một điện trở để giảm áp suất, sụt 3V trên điện trở.
Hình 1.5: Mạch hạn chế dòng điện qua tải
- Mắc điện trở thành cầu phân áp: để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
1.2 Cách đọc, đo, cách mắc điện trở
Cách đọc trị số điện trở:
Bảng 1.1: Quy ước màu Quốc tế
Màu sắc Giá trị Màu sắc Giá trị Đen 0 Xanh lá 5
Nâu 1 Xanh lơ 6 Đỏ 2 Tím 7
Vòng thứ 4 chỉ % sai số như sau
- Màu của than điện trở (không xòng màu) - sai số 20%
- Vòng nhũ bạc - sai số 10%
- Vòng nhũ vàng - sai số 5%
Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu :
Hình 1.7: Cách đọc trở 4 vòng màu
Vòng số 4 trên điện trở thường có màu nhũ vàng hoặc nhũ bạc, thể hiện sai số của điện trở Khi đọc trị số điện trở, người dùng cần bỏ qua vòng này.
- Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3
- Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị
- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10
- Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 (mũ vòng 3)
- Có thể tính vòng số 3 là số con số không "0" thêm vào
Trường hợp chỉ có 3 vòng màu mà vòng thứ 3 có màu nhũ vàng hay nhũ bạc thì đó là điện trở có trị số nhỏ hơn 10Ω
Vòng nhũ vàng thì ta nhân : (1/10)
Vòng nhũ bạc thì ta nhân: (1/100)
Vàng - tím - đỏ - nhũ bạc
Cách đọc trở 3 vòng màu:
Hình 1.8: Cách đọc trở 3 vòng màu
Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu:
Hình 1.9: Cách đọc trở 5 vạch màu
Ví dụ: Đỏ - tím - vàng - đỏ - nâu
Điện trở có ký hiệu chữ cái trên thân được sử dụng để ghi giá trị điện trở tính theo Ω Chữ cái này biểu thị bội số của giá trị điện trở.
R = 10 0 Ω; K = 10 3 Ω; M = 10 6 Ω Chữ cái tiếp theo chỉ sai số
Ví dụ: Trên thân điện trở có ghi
Cách đọc điện trở 6 vòng màu:
Cách đọc điện trở 6 vòng màu tương tự cách đọc điện trở 5 vòng màu và có thêm vòng thứ 6 đó là vòng nhiệt độ của điện trở.
Cách đọc điện trở dán:
Hình 1.10: Cách đọc điện trở dán
- Chữ R trong điện trở dán có thể xem như dấu phẩy của hàng đơn vị, trị số 47 bên phải chữ R sẽ được hiểu là 0.47 Ω, tương ứng 4R7 sẽ là 4.7 Ω
- Chữ K trong điện trở dán có thể xem như dấu phẩy của hàng nghìn, trị số 47 bên phải chữ K sẽ được hiểu là 0.47KΩ = 470 Ω, tương ứng 47KΩ sẽ là 4700 Ω
- Tương tự chữ M sẽ là hàng triệu
- Trường hợp trở dán có trị số là 3 chữ số thì trị số điện trở sẽ = giá trị 2 số đầu x số thứ 3 lũy thừa 10
- Trường hợp điện trở có số cuối cùng là số 0 thì rất ít gặp, mình cứ xem như số
- Trường hợp trở dán chỉ có trị số là 0, 00, 000 v.v thì cứ xem nó như 1 dây nối 2 đoạn mạch hoặc cầu chì cũng được
Đầu tiên, hãy đọc giá trị điện trở và chọn thang đo sao cho giá trị đo được nằm trong khoảng giữa thang, nhằm giảm thiểu độ sai số.
- Bước tiếp theo chập hai dây đo, chỉnh kim về ngay vị trí 0 Ohm.
- Tiếp theo dùng hai đầu que đo đặt hai đầu que đo trên hai đầu điện trở và đọc giá trị đo được
Khi đo dòng điện của nguồn pin 3V, nó sẽ chạy qua điện trở và hiển thị trên đồng hồ Giá trị hiển thị chính là giá trị thực tế của điện trở.
Trong quá trình đo, cần đảm bảo que đo tiếp xúc tốt với chân điện trở cần đo Đồng thời, tránh để da tay chạm vào que đo nhằm đảm bảo độ chính xác tối ưu.
Cách mắc điện trở: Điện trở mắc nối tiếp:
Hình 1.11: Điện trở mắc nối tiếp
R tđ =R 1 +R 2 (1.1) Điện trở mắc song song:
Hình 1.12: Điện trở mắc song song
1.3 Các linh kiện khác cùng nhóm a Biến trở
Hình 1.13 : Các loại biến trở
Hình 1.14: Các ký hiệu của biến trở
Biến trở, hay còn gọi là chiết áp, là một loại điện trở có khả năng điều chỉnh trị số theo yêu cầu Có hai loại biến trở phổ biến: biến trở dây quấn và biến trở than.
Để giảm thiểu độ sai số khi đo giá trị của biến trở, trước tiên cần đọc giá trị của nó và chọn tầm đo sao cho giá trị đọc được nằm trong khoảng 1/2 giữa thang đo Ví dụ, với biến trở 10KΩ, nên đặt về thang đo Ω và chọn giai đo 1KΩ.
- Đặt một que đo cố định vào điểm 1 của biến trở.
+ Đo giữa 1 và 3: Giá trị đo được phải là khoảng 10KΩ
Khi xoay biến trở, kim đồng hồ sẽ dao động từ 0 tới 10KΩ trong khoảng đo giữa 1 và 2 Khi dời que từ 1 qua 3, cần đo giữa 2 và 3, và kim đồng hồ phải xoay cùng nhịp với sự xoay của biến trở.
Công dụng của biến trở:
Việc thiết kế mạch điện tử thường gặp sai số, do đó cần thực hiện hiệu chỉnh bằng cách sử dụng biến trở, giúp phân áp và phân dòng cho mạch Biến trở có vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng, chẳng hạn như điều chỉnh âm lượng trong máy tăng âm và thay đổi độ sáng đèn trong chiếu sáng Bên cạnh đó, điện trở nhiệt, hay còn gọi là Thermistor, là linh kiện điện trở có giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ và được chia thành hai loại.
- NTC (Negative Temperature Coefficient) là điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm Khi nhiệt độ tăng lên, trị số điện trở giảm xuống.
- PTC (Positive Temperature Coefficient) là điện trở nhiệt có hệ số nhiệt dương Khi nhiệt độ tăng lên, trị số điện trở tăng theo.
1.4 Thực hành đo kiểm tra điện trở
1.4.1 Các bước thực hiện Đọc đo giá trị điện trở:
- Bước 1: Xác định đầu điện trở cần đọc trước
- Bước 2: Đọc màu các vòng màu
- Bước 4: Chọn giai đo phù hợp
- Bước 5: Đặt 2 que đo vào 2 đầu điện trở
- Bước 6: Đọc giá trị trên VOM
- Bước 7: Đánh giá chất lượng điện trở
- Học sinh đọc và đo giá trị điện trở và điền vào bảng sau:
Stt Màu Giá trị đọc Giá trị đo Đánh giá chất lượng 1
- Cho mạch điện như hình vẽ:
Hình 1.15: Sơ đồ mạch điện
2.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo tụ điện
Hình 1.16: Ký hiệu tụ điện Cấu tạo:
Tụ điện là một linh kiện thụ động quan trọng trong các mạch điện tử, bao gồm hai bản cực làm bằng kim loại đặt song song, với một lớp điện môi cách điện ở giữa.
Người ta thường sử dụng các vật liệu như thủy tinh, gốm, sứ, mica, giấy, dầu paraffin, dầu shellac và không khí để làm chất điện môi Dựa vào loại chất điện môi, tụ điện được phân loại thành nhiều loại khác nhau, ví dụ như tụ thủy tinh, tụ mica, tụ dầu, tụ giấy và tụ hóa.
- Tụ tantalium: Tụ này có bản cực nhôm và dùng gel tantal làm dung môi, có trị số rất lớn với thể tích nhỏ
2.2 Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện
Cách đọc giá trị tụ điện:
Với các tụ dùng màu ghi trị điện dung, cách đọc trị điện dung cũng tương tự như điện trở.
Tụ hoá có giá trị điện dung được ghi trực tiếp trên thân, và nó là loại tụ có phân cực âm (-) và dương (+), thường có hình dạng hình trụ.
Với tụ giấy, tụ gốm: Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu
Cách đọc: Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3)
Ví dụ tụ gốm ghi 474K nghĩa là
Giá trị = 47 x 10 4 = 470000pF (Lấy đơn vị là picô Fara)
Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện
Dùng Ohm kế để kiểm tra tính rỉ điện của các tụ điện.
LINH KIỆN BÁN DẪN
Khái niệm chất bán dẫn
Tiếp giáp P-N và Diode
2.4 Đo và kiểm tra diode
2.5 Các mạch ứng dụng dùng diode
2.6 Thực hành đo, kiểm tra diode
Transistor BJT
3.1 Cấu tạo, ký hiệu và phân loại
3.3 Thực hành đo, kiểm tra transistor
Transistor Trường (MOSFET)
1.4 Thực hành đo, kiểm tra điện trở
2.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo tụ điện
2.2 Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện
2.3 Các linh kiện khác cùng nhóm
2.4 Thực hành đo, kiểm tra tụ điện
3.1 Ký hiệu, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cuộn cảm
3.2 Cách đọc, đo và cách mắc của cuộn cảm
3.3 Các linh kiện khác cùng nhóm
3.4 Thực hành đo, kiểm tra cuộn cảm
2 Bài 2: Linh kiện bán dẫn 24 8 15 1
1 Khái niệm chất bán dẫn 0.5 0.5
2.4 Đo và kiểm tra diode
2.5 Các mạch ứng dụng dùng diode
2.6 Thực hành đo, kiểm tra diode
3.1 Cấu tạo, ký hiệu và phân loại
3.3 Thực hành đo, kiểm tra transistor
4.3 Thực hành đo, kiểm tra transistor
5.3 Thực hành đo, kiểm tra transistor
6.3 Đo, kiểm tra transistor MOSFET
6.4.Thực hành đo, kiểm tra transistor
7 Linh kiện nhiều tiếp giáp 3 1 2
7.5.Thực hành đo, kiểm tra linh kiện nhiều tiếp giáp
3 Bài 3: Linh kiện quang điện tử 9 3 5 1
2.1 Cấu tạo, ký hiệu và hình dạng
2.2 Đặc tính của điện trở quang
3.2 Nguyên lý làm việc và đặc tính của diode quang
3.3 Mạch điều khiển từ xa dùng diode quang
4.1 Cấu tạo và ký hiệu
4.2 Các mạch ứng dụng dùng transistor quang
5.1.Bộ ghép quang transistor (OPTO –
5.2.Bộ ghép quang với quang Darlington
5.3 Bộ ghép quang với quang Thyristor
5.4 Bộ ghép quang với quang Triac
5.5 Ứng dụng của OPTO – COUPLERS
BÀI 1: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG
Trong bài viết này, tác giả đề cập đến các vấn đề quan trọng liên quan đến linh kiện thụ động như điện trở, biến trở, tụ điện, cuộn cảm và máy biến áp Bài viết sẽ giới thiệu về cấu tạo, ký hiệu, phân loại, cách đọc, phương pháp ghép và cách kiểm tra các linh kiện này.
- Đánh giá, xác định được tính dẫn điện trên mạch điện, linh kiện phù hợp theo yêu cầu kỹ thuật.
- 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 qui ước quốc tế.
- Đo kiểm tra chất lượng điện trở, tụ điện, cuộn cảm theo giá trị của linh kiện.
- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo trong học tập
1.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo và ứng dụng
Hình 1.1: Ký hiệu điện trở Phân loại:
Hình 1.4: Điện trở dây quấn
- Điện trở than: Bột than được trộn với keo được ép thành thỏi
- Điện trở than phun: Bột than được phun theo rãnh trên ống sứ
Điện trở dây quấn là loại dây kim loại có điện trở cao, được quấn quanh ống cách điện và được phủ men toàn bộ, hoặc có thể để trống một phần để điều chỉnh chỉ số bằng cách dịch con chạy trên thân điện trở.
Để hạn chế dòng điện qua tải, ví dụ như khi sử dụng bóng đèn 9V với nguồn 12V, ta có thể kết nối bóng đèn với một điện trở để giảm áp suất còn 3V trên điện trở.
Hình 1.5: Mạch hạn chế dòng điện qua tải
- Mắc điện trở thành cầu phân áp: để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
1.2 Cách đọc, đo, cách mắc điện trở
Cách đọc trị số điện trở:
Bảng 1.1: Quy ước màu Quốc tế
Màu sắc Giá trị Màu sắc Giá trị Đen 0 Xanh lá 5
Nâu 1 Xanh lơ 6 Đỏ 2 Tím 7
Vòng thứ 4 chỉ % sai số như sau
- Màu của than điện trở (không xòng màu) - sai số 20%
- Vòng nhũ bạc - sai số 10%
- Vòng nhũ vàng - sai số 5%
Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu :
Hình 1.7: Cách đọc trở 4 vòng màu
Vòng số 4 trên điện trở có màu nhũ vàng hoặc nhũ bạc, đại diện cho sai số của điện trở Khi đọc giá trị điện trở, vòng này thường được bỏ qua.
- Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3
- Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị
- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10
- Trị số = (vòng 1)(vòng 2) x 10 (mũ vòng 3)
- Có thể tính vòng số 3 là số con số không "0" thêm vào
Trường hợp chỉ có 3 vòng màu mà vòng thứ 3 có màu nhũ vàng hay nhũ bạc thì đó là điện trở có trị số nhỏ hơn 10Ω
Vòng nhũ vàng thì ta nhân : (1/10)
Vòng nhũ bạc thì ta nhân: (1/100)
Vàng - tím - đỏ - nhũ bạc
Cách đọc trở 3 vòng màu:
Hình 1.8: Cách đọc trở 3 vòng màu
Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu:
Hình 1.9: Cách đọc trở 5 vạch màu
Ví dụ: Đỏ - tím - vàng - đỏ - nâu
Cách đọc điện trở được ghi trực tiếp trên thân điện trở với giá trị tính theo Ω Các chữ cái trên điện trở biểu thị bội số của giá trị này.
R = 10 0 Ω; K = 10 3 Ω; M = 10 6 Ω Chữ cái tiếp theo chỉ sai số
Ví dụ: Trên thân điện trở có ghi
Cách đọc điện trở 6 vòng màu:
Cách đọc điện trở 6 vòng màu tương tự cách đọc điện trở 5 vòng màu và có thêm vòng thứ 6 đó là vòng nhiệt độ của điện trở.
Cách đọc điện trở dán:
Hình 1.10: Cách đọc điện trở dán
- Chữ R trong điện trở dán có thể xem như dấu phẩy của hàng đơn vị, trị số 47 bên phải chữ R sẽ được hiểu là 0.47 Ω, tương ứng 4R7 sẽ là 4.7 Ω
- Chữ K trong điện trở dán có thể xem như dấu phẩy của hàng nghìn, trị số 47 bên phải chữ K sẽ được hiểu là 0.47KΩ = 470 Ω, tương ứng 47KΩ sẽ là 4700 Ω
- Tương tự chữ M sẽ là hàng triệu
- Trường hợp trở dán có trị số là 3 chữ số thì trị số điện trở sẽ = giá trị 2 số đầu x số thứ 3 lũy thừa 10
- Trường hợp điện trở có số cuối cùng là số 0 thì rất ít gặp, mình cứ xem như số
- Trường hợp trở dán chỉ có trị số là 0, 00, 000 v.v thì cứ xem nó như 1 dây nối 2 đoạn mạch hoặc cầu chì cũng được
Để đảm bảo giảm thiểu độ sai số khi đo điện trở, trước hết bạn cần đọc giá trị điện trở và chọn thang đo sao cho giá trị đọc được nằm trong khoảng giữa thang đo.
- Bước tiếp theo chập hai dây đo, chỉnh kim về ngay vị trí 0 Ohm.
- Tiếp theo dùng hai đầu que đo đặt hai đầu que đo trên hai đầu điện trở và đọc giá trị đo được
Khi đo, dòng điện từ nguồn pin 3V trong máy đo sẽ đi qua điện trở và hiển thị trên đồng hồ Giá trị hiển thị chính là giá trị thực tế của điện trở.
Trong quá trình đo, cần đảm bảo que đo tiếp xúc tốt với chân điện trở để đạt độ chính xác cao nhất Đồng thời, tránh để tay chạm vào que đo nhằm bảo vệ kết quả đo.
Cách mắc điện trở: Điện trở mắc nối tiếp:
Hình 1.11: Điện trở mắc nối tiếp
R tđ =R 1 +R 2 (1.1) Điện trở mắc song song:
Hình 1.12: Điện trở mắc song song
1.3 Các linh kiện khác cùng nhóm a Biến trở
Hình 1.13 : Các loại biến trở
Hình 1.14: Các ký hiệu của biến trở
Biến trở, hay còn gọi là chiết áp, là loại điện trở có khả năng thay đổi trị số theo yêu cầu Có hai loại biến trở chính là biến trở dây quấn và biến trở than.
Để đảm bảo giảm thiểu độ sai số khi đo, trước hết cần đọc giá trị của biến trở và chọn tầm đo sao cho giá trị đọc được nằm trong khoảng 1/2 giữa thang đo Chẳng hạn, với biến trở 10KΩ, khi đặt về thang đo Ω, nên chọn giai đo 1KΩ.
- Đặt một que đo cố định vào điểm 1 của biến trở.
+ Đo giữa 1 và 3: Giá trị đo được phải là khoảng 10KΩ
Khi xoay biến trở, kim đồng hồ sẽ dao động từ 0 đến 10KΩ trong khoảng đo từ 1 đến 2 Khi dời que đo từ 1 sang 3, cần đo giữa 2 và 3, và kim đồng hồ phải xoay theo nhịp với sự xoay của biến trở.
Công dụng của biến trở:
Trong thiết kế mạch điện tử, việc hiệu chỉnh là cần thiết do có sai số, và người ta thường sử dụng biến trở để thực hiện điều này Biến trở không chỉ phân áp mà còn phân dòng cho mạch Chẳng hạn, trong máy tăng âm, biến trở giúp thay đổi âm lượng, trong khi trong chiếu sáng, nó điều chỉnh độ sáng của đèn Ngoài ra, điện trở nhiệt, hay còn gọi là Thermistor, là linh kiện điện trở có giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ, và được chia thành hai loại.
- NTC (Negative Temperature Coefficient) là điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm Khi nhiệt độ tăng lên, trị số điện trở giảm xuống.
- PTC (Positive Temperature Coefficient) là điện trở nhiệt có hệ số nhiệt dương Khi nhiệt độ tăng lên, trị số điện trở tăng theo.
1.4 Thực hành đo kiểm tra điện trở
1.4.1 Các bước thực hiện Đọc đo giá trị điện trở:
- Bước 1: Xác định đầu điện trở cần đọc trước
- Bước 2: Đọc màu các vòng màu
- Bước 4: Chọn giai đo phù hợp
- Bước 5: Đặt 2 que đo vào 2 đầu điện trở
- Bước 6: Đọc giá trị trên VOM
- Bước 7: Đánh giá chất lượng điện trở
- Học sinh đọc và đo giá trị điện trở và điền vào bảng sau:
Stt Màu Giá trị đọc Giá trị đo Đánh giá chất lượng 1
- Cho mạch điện như hình vẽ:
Hình 1.15: Sơ đồ mạch điện
2.1 Ký hiệu, phân loại, cấu tạo tụ điện
Hình 1.16: Ký hiệu tụ điện Cấu tạo:
Tụ điện là linh kiện thụ động phổ biến trong các mạch điện tử, bao gồm hai bản cực bằng kim loại đặt song song với nhau, giữa chúng là lớp cách điện gọi là điện môi.
Người ta sử dụng nhiều loại chất liệu như thủy tinh, gốm, sứ, mica, giấy, dầu paraffin, dầu shellac, và không khí để làm chất điện môi Dựa vào các chất điện môi này, tụ điện được phân loại thành các loại như tụ thủy tinh, tụ mica, tụ dầu, tụ giấy và tụ hóa.
- Tụ tantalium: Tụ này có bản cực nhôm và dùng gel tantal làm dung môi, có trị số rất lớn với thể tích nhỏ
2.2 Cách đọc, đo và cách mắc tụ điện
Cách đọc giá trị tụ điện:
Với các tụ dùng màu ghi trị điện dung, cách đọc trị điện dung cũng tương tự như điện trở.
Tụ hoá có giá trị điện dung được ghi trực tiếp trên thân tụ, có phân cực (-) và (+), và thường có hình dạng hình trụ.
Với tụ giấy, tụ gốm: Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu
Cách đọc: Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3)
Ví dụ tụ gốm ghi 474K nghĩa là
Giá trị = 47 x 10 4 = 470000pF (Lấy đơn vị là picô Fara)
Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện
Dùng Ohm kế để kiểm tra tính rỉ điện của các tụ điện.
Linh kiện tiếp giáp
Cấu tạo và ký hiệu: a b.
Hình 2.43: a Cấu tạo; b Ký hiệu SCR
Thyristo được cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn xen kẽ P1 - N1 - P2 - N2, tạo ra các chuyển tiếp p-n J1, J2, J3 và ba cực là anốt (A), catốt (K) và cực khống chế (G) Để phân tích nguyên lý hoạt động của thyristo, có thể hình dung bốn lớp bán dẫn này chia thành hai cấu trúc transistor p1n1p2 và n1p2n2, với sự kết nối giữa các miền N1 và P2.
- Vặn đồng hồ ở thang đo Rx1 (nên dùng đồng hồ kim có nội trở thấp thì nguồn pin rò ra 2 que đo mạnh hơn đo dễ hơn)
Que đen ta được đặt tại chân A của SCR, trong khi que đỏ được đặt tại chân K, lúc này đồng hồ không hiển thị Khi nối chân G vào A và thả ra, kim đồng hồ sẽ lên và giữ ổn định, cho thấy SCR hoạt động tốt Lưu ý rằng nên sử dụng đồng hồ kim với loại nội trở dưới 10K để đảm bảo kết quả chính xác.
Khi sử dụng đồng hồ đắt tiền với nội trở lớn hơn 10K, không thể áp dụng cách thử thông thường do nguồn rò của pin quá nhỏ không đủ để kích dẫn SCR Thay vào đó, cần lắp ráp một mạch thử nghiệm khác.
Hình 2.44: Ráp mạch để thử SCR
- Ráp sẵn mạch gồm nguồn pin 9V, điện trở 470 , 10k, led và ba trạm cắm để cắm SCR thử.
- Khi ta bấm công tắc S rồi buông ra thì đèn led vẫn luôn sáng SCR tốt
Cách xác định đúng ba chân A,G,K của SCR bất kỳ không nằm trong dạng quy chuẩn:
- Cách đo kiểm tra SCR như trình bày ở trên là ta đã xác định đúng ba chân A,G,K.
- Nếu gặp SCR của hảng sản xuất không quen thuộc ta phải xác định đúng ba chân A,G,K Để thực hiện việc xác định ba chân ta mô tả:
Hình 2.45: Cấu trúc SCR gồm 3 lớp bán dẫn như hình vẽ
Thấy ngay lớp P-N ở hai chân G,K đo giống như diode bình thường Đặc điểm chân A,G,K như sau :
Số ohm giữa hai chân G và K rất nhỏ, khiến việc phát hiện bằng đồng hồ kim nội trở thấp trở nên khó khăn Khi sử dụng đồng hồ kim với nội trở lớn hơn 10K, ta có thể đo hai lần ở thang Rx1 và đổi que đo Que đỏ sẽ chỉ cực K và que đen sẽ chỉ cực G, ứng với chiều kim lên nhiều hơn, tức là số ohm nhỏ hơn.
- Số Ω đo giữa chân A với K rất bé và A với G rất lớn > KΩ
Hình 2.46: a Cấu tạo và b Ký hiệu của Triac
Các cực của nó bao gồm MT1, MT2 và G Trong trường hợp VMT2 > VG > VMT1, MT2 hoạt động như anốt và MT1 là catốt Ngược lại, khi VMT2 < VG < VMT1, MT1 sẽ đóng vai trò anốt trong khi MT2 là catốt.
Hình 2.47: Mạch điện mô tả nguyên lý hoạt động triac
Khi mỗi xung dương vào cực G, cả hai SCR1 và SCR2 đều hoạt động, cho phép dòng điện dẫn thông cả hai chiều từ MT2 đến MT1 và ngược lại Điều quan trọng là cần chú ý đến cách cấp phân cực để triac hoạt động hiệu quả.
VMT2 > VG > VMT1 hoặc VMT2< VG < VMT1
Lưu ý: Khi sử dụng Triac để thiết kế mạch, lắp ráp, thay tương đương điều ta cần quan tâm là:
- Dòng kích IG? Bằng cách tra cứu sổ tay linh kiện
Xác định cực tính và chất lượng TRIAC:
- Dùng thang đo R1: Đo thuận nghịch 2 đầu MT2, MT1 và G có số rất lớn Tốt nhất ta mắc mạch sau để thử
Hình 2.48: Mắc mạch để thử Triac
- Nếu triac tốt thì ta bấm S rồi buông ra bóng đèn vẫn sáng
Hình 2.49: a Cấu tạo và b Ký hiệu của IGBT
IGBT có cấu trúc bán dẫn tương tự như Mosfet, nhưng điểm khác biệt là IGBT có thêm lớp nối với collector, tạo thành cấu trúc p-n-p giữa emitter (tương tự cực gốc) và collector (tương tự cực máng), trong khi Mosfet có cấu trúc n-n Do đó, IGBT có thể được xem như một transistor p-n-p với dòng base được điều khiển bởi Mosfet.
Dưới tác dụng của áp điều khiển Uge>0, các điện tử được hình thành trong kênh dẫn, tương tự như cấu trúc của Mosfet Những điện tử này di chuyển về phía collector, vượt qua lớp tiếp giáp n-p, giống như cấu trúc giữa base và collector trong transistor thông thường, từ đó tạo ra dòng collector.
Cấu trúc n-p-n của IGBT cho phép điện áp thuận giữa C và E thấp hơn so với Mosfet, nhưng thời gian đóng cắt của IGBT chậm hơn, đặc biệt khi khóa lại Hình vẽ minh họa cấu trúc tương đương của IGBT với Mosfet và transistor p-n-p Dòng qua IGBT được ký hiệu gồm hai thành phần: i1 qua Mosfet và i2 qua transistor Mosfet trong IGBT có thể khóa lại nhanh chóng nếu điện tích giữa G và E được xả hết, dẫn đến i1 = 0 Tuy nhiên, dòng i2 không suy giảm nhanh chóng do lượng điện tích tích lũy trong cấu trúc p-n-p chỉ có thể mất đi qua quá trình tự trung hòa, tạo ra vùng dòng điện kéo dài khi khóa IGBT.
- Bước 1: Đo diode nối giữa chân 2 và 3. Để thang đo Ω x 1 Que đỏ chân 2, que đen chân 3, nếu kim lên (nhưng không lên hết đông hồ), diode còn tốt.
Để kiểm tra xem chân 2 và 3 của IGBT có chập nhau hay không, bạn cần đặt thang đo ở chế độ Ω x 10K Kết nối que đỏ vào chân 3 và que đen vào chân 2 Nếu kim không lên, điều đó có nghĩa là chân 2 và 3 không bị chập nhau Ngược lại, nếu kim lên, IGBT đã bị hỏng.
- Bước 3: Đo độ dẫn điện của IGBT
+ Để thang đo Ω x 10K Que đỏ chân 3, que đen chân 1 (cực G), để nạp điện cho chân G.
+ Để thang đo Ω x 10K Que đỏ chân 3, que đen chuyển về chân 2 lúc này kim đồng hồ lên hết
Để đo điện trở ở thang Ω x 10K, kết nối que đỏ vào chân 1 và que đen vào chân 2, sau đó xả điện cho chân G Tiếp theo, giữ que đỏ ở chân 3 và que đen ở chân 2; nếu kim đồng hồ không lên, điều này cho thấy IGBT hoạt động tốt trong việc đóng ngắt.
- Bước 4: Đo độ cách điện chân G của IGBT với C và E
Để kiểm tra độ cách điện của IGBT, sử dụng thang đo Ω x 10K với que đỏ ở chân 2 (cực C) và que đen ở chân 1 (cực G), sau đó chuyển sang chân 3 (cực E) Nếu kim đồng hồ không lên trong một trong hai trường hợp, chứng tỏ độ cách điện của cực G tốt Ngược lại, nếu kim lên trong một trong hai trường hợp, điều này cho thấy cực G đã bị hỏng và IGBT cần được thay thế.
Để thực hiện đo độ cách điện, hãy sử dụng thang đo Ω x 10K Kết nối que đỏ vào chân 1 và que đen vào chân 2, sau đó chuyển que đen sang chân 3 Quan sát cả hai trường hợp; nếu kim đồng hồ không lên, điều này cho thấy độ cách điện của thiết bị là GE.
GC tốt Nếu kim lên 1 trong 2 trường hợp thì G đã bị phá hủy, IGBT hỏng
Diac có cấu tạo tương tự triac nhưng không có cực khống chế G, với hai cực MT1 và MT2 đối xứng Khi lắp vào mạch AC, không cần phân biệt thứ tự Khi sử dụng Diac, cần chú ý đến hai thông số quan trọng: dòng tải và áp giới hạn, với áp giới hạn khoảng 20V đến 40V Để biết thông số chính xác, người dùng nên tham khảo sổ tay linh kiện Ký hiệu và đặc tuyến của Diac được thể hiện trong hình vẽ.
Hình 2.50: Cấu tạo của diac
DIAC (Diode Alternative Current) là một linh kiện điện tử được cấu tạo từ 4 lớp PNPN với hai cực A1 và A2, cho phép dòng điện chảy qua theo cả hai chiều khi có điện áp giữa hai cực Nó được biết đến như một công tắc bán dẫn xoay chiều hai cực.
Hình 2.51: Ký hiệu của diac Nguyên lý hoạt động của Diac:
Mạch mô tả nguyên lý hoạt động của Diac
Hình 2.52: Sơ đồ mô tả nguyên lý hoạt động của Diac