Giáo trình Thực hành mạch điện cơ bản (Nghề Công nghệ ô tô)

BÀI 1 HÀN N ỐI LINH KIỆ ĐIỆN TỬ BẰNG MỎ HÀN XUNG, MỎ HÀN ĐIỆN TRỞ M ục tiêu: - Trình bày được phương pháp hàn nối các linh kiện điện, điện tử - Hàn nối linh kiện điện-điện tử đúng qui t

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, công nghiệp ôtô ở Việt Nam có bước phát triển mạnh

mẽ Trên thị trường hiện nay có rất nhiều xe ôtô hiện đại, được ứng dụng công nghệ cao Trước sự phát triển mạnh mẽ đó, đòi hỏi phải có đội ngũ cán bộ kỹ thuật nắm vững kiến thức và kỹ năng về bảo dưỡng, sửa chữa và đào tạo đội ngũ công nhân kỹ thuật lành nghề đáp ứng nhu cầu của xã hội

“Thực hành mạch điện cơ bản” là môn học tự chọn ngành “Công nghệ Ôtô” Đây

là môn học quan trọng được nhiều trường Đại học, Cao đẳng kỹ thuật trong nước giảng dạy cho sinh viên ngành “Công nghệ ôtô”

Giáo trình nội bộ “Thực hành mạch điện cơ bản”, được biên soạn theo chương trình môn học “Thực hành mạch điện cơ bản” của trường Cao đẳng Lào Cai nhằm mục đích giúp sinh viên chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật ôtô có tài liệu học tập và thực hành

kỹ năng nghề Tài liệu này cũng có thể sử dụng cho các đối tượng khác có liên quan đến ngành Công nghệ kỹ thuật ôtô

Giáo trình nội bộ “Thực hành mạch điện cơ bản” không đi sâu vào những nội dung

lý thuyết mà chỉ ra những kiến thức cơ bản cần thiết nhất để ôn tập lại kiến thức để hỗ trợ cho việc thực hành, đồng thời hướng dẫn các kỹ năng thực hành trong công việc sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống điện động cơ của tô giúp cho sinh viên có thể tự học và ứng dụng hiệu quả trong thực hành nghề

Ban biên soạn đã mạnh dạn bỏ các nội dung quá cũ, lạc hậu không còn phù hợp với thực tiễn và đưa vào những nội dung mới phù hợp với thực tế xã hội Việt Nam cũng như xu hướng phát triển của ngành Công nghệ ôtô trên thế giới

Ban biên soạn chúng tôi xin chân thành cám ơn các thầy trong bộ môn Cơ khí Động lực đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp chúng tôi hoàn thành tài liệu này Tuy nhiên, đây là tài liệu biên soạn lần đầu, quá trình biên soạn không thể tránh được các thiếu sót nhất định, chúng tôi chân thành đón nhận những ý kiến đóng góp của quý bạn đọc để chỉnh sửa tài liệu ngày một hoàn thiện hơn

Nhóm tác giả

BÀI 1 HÀN N ỐI LINH KIỆ ĐIỆN TỬ BẰNG MỎ HÀN XUNG, MỎ HÀN ĐIỆN TRỞ

M ục tiêu:

- Trình bày được phương pháp hàn nối các linh kiện điện, điện tử

- Hàn nối linh kiện điện-điện tử đúng qui trình, mối hàn đạt chất lượng kỹ thuật đáp ứng yêu

cầu của công tác sửa chữa mạch điện thuộc phạm vi nghề nghiệp

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên

N ội dung:

1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động mỏ hàn xung

1.1 Cấu tạo mỏ hàn xung

Mỏ hàn xung

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

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

 Cấu tạo

Hình 1.1 c ấu 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 có hai cuộn: 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 dòng 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

1.2 Nguyên lý làm việc

Hình 1.2 Nguyên lý sinh nhi ệt

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 cuộn dây W2 làm xuất hiện dòng điện chạy qua mỏ hàn Hơn nữa, khi chế tạongười ta đã tính toán và sử dụng cuộn dây W2 có đường kính to, ngược lại khi đầu mỏ hàn có đường kính nhỏ hơn nhiều lần do

đó dòng điện rất lớn chạy từ cuộn W2 qua đầu mỏ hàn sẽ làm nóng mỏ hàn

1.3 Ưu điểm, nhược điểm

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

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

2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động mỏ hàn điện trở

Dụng cụ hàn thường có tên gọi là mỏ hàn Trong thực tế có nhiều loại mỏ hàn khác nhau nhưng thông dụng hơn cả là mỏ hàn nung nóng bằng điện trở (mỏ hàn thường)

2.1 Cấu tạo mỏ hàn bằng điện trở

Hình 2.1 c ấu tạo mỏ hàn bằng điện trở

Phần chính của mỏ hàn thường là bộ phận gia nhiệt Trên một ống sứ hình trụ rỗng, mặt ngoài tạo thành rãnh theo hình xoắn ốc, trên rãnh người ta đặt dây điện trở nhiệt,

giữa ruột của một ống sứ là mà 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 cần hàn rồi đấu và0 dây dẫn điện để dẫn điện vào mỏ hàn

2.2 Nguyên lý làm việc mỏ hàn bằng điện trở

Hình 2.2 Nguyên lý làm vi ệc

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 sinh nhiệt Nhiệt lượng này truyền qua ống sứ cách điện sang đầu mỏ hàn (5) (đầu mò hàn nằm trong ống sứ và cuộn dây) Đầu mỏ hàn được làm bằng đồng đỏ nên hấp thụ nhiệt Nhiệt lương do mỏ hàn toả

ra nógn 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 sinh nhiệt

2.3 Ưu điểm, nhược điểm của mỏ hàn điện trở

Ưu điểm

Cấu tạo đơn giản Giá thành thấp Công suất từ 25 W tới 100 W(tuỳ theo nhu cầu sử dụng) nên được dùng rất phổ biến

 Thiếc hàn được chế tạo nhiều dạng khác nhau

Thiếc nguyên chất theo dạng thanh

Thiếc hợp chất được chế tạo theo kiểu dây uốn tròn, lõi rỗng, chứa nhựa thông bên trong dây

- M ỏ hàn xung Mỏ hàn điện trở

- Nh ựa thông

 Nhựa thông được sử dụng trong quá trình thực hiện hàn nối để tẩy rửa sạch, làm tinh khiết cho các chân linh kiện yêu cầu nhựa thông phải sạch sẽ ít tạp chất

3.2 Quy trình hàn thi ếc

Bước 1: Xử lý sạch tại điểm cần hàn:

Dùng dao hoặc giấy ráp cạo sạch lớp ôxit trên bề mặt tại hai điểm cần hàn Ngoài ra có thể dùng axit hàn để nhanh chóng tẩy sạch lớp ôxit này

3.3 Một số điểm cần lưu ý khi thao tác hàn

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

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

bền chắc về cơ

- Để sửa 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 sửa cho đêế khi thiếc đã hàn nóng chảy lỏng hoàn toàn ta nhấc mỏ hàn ra

- Khi hàn các linh kiện bán dẫn như Điốt, tranzitor… nên dùng kẹp kim loại kẹp

và chân linh kiện để tản nhiệt, tránh làm hỏng linh kiện điện tử Tuỳ từng điều kiện, từng vị trí điểm hàn nên cách thân kinh kiện ít nhất 1 cm và sử dụng mỏ hàn có công suất nhỏ

- Trong quá trình hàn, việc định vị trí các chân linh kiện sao cho chắc chắn là rất quan trọng Thông thường với những linh kiện điện tử có từ hai chân trở lên, ban đầu ta không nhất thiết phải hàn ngay được bất cứ một chân nào trước mà nên gá sơ bộ một chân nào đó trước để định vị Sau đó hàn các chân khác cho được, cuối cùng hàn lại chân đã gá ban đầu

- Không được để mỏ hàn tiếp xúc quá lâu vào điểm hàn và chân linh kiện vì nếu

để quá lâu dễ làm hỏng, bong mạch in và hỏng linh kiện

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

4 Hàn n ối linh kiện điện- điện tử

- Tráng thiếc dây đồng hàn (tráng thiếc suốt chiều dài của dây)

- Hàn nối: Sắp xếp các dây đồng đã đựơc tráng thiếc theo hình mắt lưới, mỗi ô có kích cỡ 1 x 1 cm Dùng mỏ hàn và thiếc hàn để hàn tất cả các giao điểm của mắt lưới Yêu cầu: Dây đồng phải đựơc hàn thiếc đều và bong

Mắt lưới sắp xếp theo đúng kích cỡ và mối hàn nhỏ gọn, nhẵn bóng, đảm bảo độ bền chắc về cơ và tiếp xúc tốt về điện

4.2 Hàn các linh ki ện điện tử (R, C) nối tiếp, song song

Hình 4.2 Hàn các linh ki ện điện tử nối tiếp và song song

Các bước thao tác như sau:

- Làm sạch chân linh kiện điện tử cần hàn

- Tráng thiếc chân linh kiện cần hàn (tráng thiếc suốt chiều dài của dây)

- Hàn nối: Tráng thiếc chân linh kiện cần hàn cho phù hợp sau đó dùng mỏ hàn và thiếc hàn để hàn nối

Yêu cầu: Khi hàn các linh kiện R,C theo kiểu nối tiếp hoặc song song phải đảm bảo độ

bền chắc về cơ, tiếp xúc tốt về điện và có tính thẩm mỹ cao

4.3 Hút thi ếc và hàn chân linh kiện vào panel, mạch in

Panel là bảng mạch đã được chế tạo sẵn theo một cấu hình nào đó, thường được sử

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

Hình 4.3 Các linh ki ện điện- điện tử

Mạch in là sơ đồ lắp ráp một mạch điện nào đó nhưng được thiết kế trên bảng mạch

Hình 4.4 Hút thi ếc và hàn chân linh kiện vào panel, mạch in

4.4 Hàn tháo l ắp các linh kiện bán dẫn phổ thông

- Các linh kiện bán dẫn phổ thông C, R, L

- Cách tháo lắp: hàn từ trong ra ngoài tháo lắp từ ngoài vào trong

4.5 Hàn – tháo lắp chác linh kiện đặc biệt

- Các linh kiện đặc biệt: Tr, IC…

- Với Transitor hàn đúng vào các chân B, C, E với đầu ra đầu vào trong mạch

- IC hàn đúng vị trí được đánh số chân 1, 2, 3, 4, 5 hàn đúng vị trí

5 ki ểm tra chất lương mối hàn

- Khi hàn các linh kiện R,C theo kiểu nối tiếp hoặc song song phải đảm bảo độ bền chắc về cơ, tiếp xúc tốt về điện và có tính thẩm mỹ cao

- Mối hàn phải đựơc hàn thiếc đều và bóng

- Mắt lưới sắp xếp theo đúng kích cỡ và mối hàn nhỏ gọn, nhẵn bóng, đảm bảo độ bền chắc về cơ và tiếp xúc tốt về điện

- Mối hàn tuyệt đối không được vảy mỏ hàn làm thiếc bắn ra

- Điểm hàn và chân linh kiện không bị làm hỏng, bong mạch in và hỏng linh kiện khi tiến hành hàn

CÂU H ỎI ÔN TẬP

1 Nêu cấu tạo và hoạt động của mỏ hàn điện trở?

2 Nêu cấu tạo và hoạt động của mỏ hàn xung?

3 Nêu trình tự các bước hàn thiếc?

4 Nêu một số điểm lưu ý khi thao tác hàn?

5 Nêu kiểm tra chất lượng mối hàn?

1- Bộ sinh nhiệt có nhiệm vụ tạo ra sức nóng phù hợp để làm chảy thiếc giúp tách

và gắn linh kiện trên main máy an toàn Nếu chỉ có bộ sinh nhiệt hoạt động thì chính nó sẽ nhanh chóng bị hỏng

2- 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

2 Cách sử dụng đèn khò và những biện pháp an toàn khi sử dụng

2.1 Cách sử dụng đèn khò

 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 hỗn hợp nhựa thông lỏng như một chất xúc tác vừa làm sạch mối hàn vừa đẩy nhiệt “cộng hưởng” nhanh vào thiếc Như vậy muốn khò thành công một IC bạn phải có đủ 3 thứ : Gió;nhiệt;

và nhựa thông lỏng

 Việc chỉnh nhiệt và gió là tuỳ thuộc vào thể tích IC ( chú ý đến diện tích bề mặt) và thông thường linh kiên có diện tích bề mặt càng rộng thì lùa nhiệt vào sâu càng khó khăn-nhiệt nhiều thì dễ chết IC; gió nhiều thì tuy có thể lùa nhiệt sâu hơn nhưng phải bắt IC ngậm nhiệt lâu Nếu qúa nhiều gió sẽ làm “rung” 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 mà 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 trung nhiệt gọn hơn, đỡ “loang” nhiệt hơn đầu to, nhưng lượng nhiệt ra ít hơn, thời gian khò lâu hơn Còn đầu to thì cho ra lượng nhiệt lớn nhưng lại đẩy nhiệt nông hơn, và đặc biệt nhiệt bị loang làm ảnh

hưởng sang các linh kiện lận cận nhiều hơn

2.2 Những biện pháp an toàn khi sử dụng

 Phải che chắn các linh kiện gần điểm khò kín sát tới mặt main để tránh lọt nhiệt vào chúng , tốt hơn là nên dùng “panh” đè lên vật chắn để chúng không bồng bềnh

 Nên cố gắng cách ly các chi tiết bằng nhựa ra khỏi main

 Nếu trên main có CAMERA thì phải bỏ chúng ra bảo quản riêng Nếu vô ý

để vật kính CAMERA tiếp cận với nhiệt và hoá chất thì nó sẽ bị biến tính

 Tuyệt đối không được tập trung nhiệt đột ngột và lâu ở một vùng, cũng không nên giải nhiệt quá nhanh sẽ xảy ra hiện tượng giãn nở đột ngột làm mạch in bị “rộp” Nếu nặng thì main còn bị cong, vênh dẫn đến “rạn” ngầm mạch in

 Khi định vị main bằng bộ gá, không được ép quá chặt, khi khò nhiệt độ sẽ làm cho main bị biến dạng

 Nếu thay cáp, chỉ khò vào cáp khi bề mặt cáp đã nằm đồng nhất trên mặt phẳng Nếu phải uốn trong khi khò thì không được để cáp cong quá 45 độ Chất phủ mạch dẫn sẽ bị dạn đứt khi cáp nguội

 Khi tiếp cận màn hình nhớ che chắn kỹ, và phải khò vát từ phía trong ra, tránh hướng đầu khò vào màn hình; nếu có thể bạn nên dùng mỏ hàn, tuy

có lâu nhưng an toàn

 Để giúp việc khò hiệu quả, người ta thường phải dùng dung môi hỗ trợ là nhựa thông lỏng Đây là hỗn hợp “Bu tin” và nhựa thông, nó có đặc tính vừa dẫn nhiệt rất nhanh vừa “cộng hưởng” nhiệt rất tốt Nếu ta khò mà không có nhựa thông thì thời gian khò dài hơn, linh kiện sẽ ngậm nhiệt lâu hơn dễ gây chết linh kiện nhiều hơn Nhưng nếu lạm dụng nó thì nhiều khi

nó lại là tác nhân gây hỏng linh kiện do ta để chúng loang sang các linh kiện khác, hoặc quét quá nhiều khi đạt nhiệt độ sôi, nó sẽ đội linh kiện lên làm sai định vị chân

ta nên khò lấy chúng ra ngay trước khi chúng kịp nguội

3.2 Giai đoạn lấy linh kiện ra:

Giai đoạn này ai cũng cố không để nhiệt ảnh hưởng nhiều đến IC, giữ IC không bị chết.Do vậy tạo tâm lý căng thẳng dẫn đến sai lầm là sợ khò lâu; sợ tăng nhiệt dẫn đến thiếc bị “sống” làm đứt chân IC và mạch in

Để tránh những sự cố đáng tiếc như trên, ta phải nhất quán các quy ước sau đây:

Bước 1:

- Điều chỉnh định đủ mức nhiệt và gió, khò phải đủ cảm nhận là thiếc đã

“chín” hết để giữ bằng được sự toàn vẹn của chân IC và mạch in bằng cách

Bước 5:

Khi cảm nhận thiếc đã nóng già thì chuyển “mỏ” khò thẳng góc 90◦ lên trên, khò tròn đều quanh IC trước (thường “lõi” của nó nằm ở chính giữa), thu dần vòng khò cho nhiệt tản đều trên bề mặt chúng để tác dụng lên những mối thiếc nằm ở trung tâm IC cho đến khi nhựa thông sôi đùn IC trồi lên , dùng “nỉa” nhấc linh kiện ra

Kỹ năng này đặc biệt quan trọng vì IC thường bị hỏng là do “già” nhiệt vùng trung tâm trong giai đoạn khò lấy ra Tất nhiên nếu “non” nhiệt thì thiếc bị

“sống”- khi nhấc IC nó sẽ kéo cả mạch in lên, thì đây mới chính là điều kinh

khủng nhất

4 Tiến hành hàn

4.1 Tiến hành thao tác hàn như các bước trong phần quy trình

4.2 Những lưu ý khi tiến hành hàn

- Nhiệt độ làm chảy thiếc phụ thuộc vào thể tích của linh kiện, linh kiện càng rộng

và dày thì nhiệt độ khò càng lớn-nhưng nếu lớn quá sẽ làm chết linh kiện

- Gió là phương tiện đẩy nhiệt tác động vào chân linh kiện bên trong gầm, để tạo thuận lợi cho chúng dễ lùa sâu, ta phải tạo cho xung quanh chúng thông thoáng nhất là các linh kiện có diện tích lớn.Gió càng lớn thì càng lùa nhiệt vào sâu nhưng càng làm giảm nhiệt độ, và dễ làm các linh kiện lân cận bị ảnh hưởng Do vậy luôn

phải rèn luyện cách điều phối nhiệt-gió sao cho hài hoà

- Nhựa thông vừa là chất làm sạch vừa là chất xúc tác giúp nhiệt “cộng hưởng” thẩm thấu sâu vào gầm linh kiện, nên có 2 lọ nhựa thông với tỷ lệ loãng khác nhau Khi lấy linh kiện thì phải quét nhiều hơn khi gắn linh kiện, tránh cho linh kiện bị “đội” do nhựa thông sôi đùn lên, nếu là IC thì nên dùng loại pha loãng để chung dễ thẩm thấu sâu

- Trước khi thao tác phải suy luận xem nhiệt tại điểm khò sẽ tác động tới các vùng linh kiện nào để che chắn chúng lại, nhất là các linh kiện bằng nhựa và nhỏ

-Các linh kiện dễ bị nhiệt làm chết hoặc biến tính theo thứ tự là : Tụ điện, nhất là

tụ một chiều; điốt; IC; bóng bán dẫn; điện trở…

Đây là vấn đề rộng đòi hỏi kỹ thuật viên phải luôn rèn luyện kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm-Bởi chính nhiệt là 1 trong những kẻ thù nguy hiểm nhất của phần cứng, để chúng tiếp cận với nhiệt độ lớn là việc “vạn bất đắc dĩ”, bởi vậy kỹ năng càng điều luyện càng tốt !

5 Kiểm tra chất lượng mối hàn

- Khi hàn các linh kiện R,C theo kiểu nối tiếp hoặc song song phải đảm bảo

độ bền chắc về cơ, tiếp xúc tốt về điện và có tính thẩm mỹ cao

- Mối hàn phải đựơc hàn thiếc đều và bóng

- Mắt lưới sắp xếp theo đúng kích cỡ và mối hàn nhỏ gọn, nhẵn bóng, đảm bảo độ bền chắc về cơ và tiếp xúc tốt về điện

- Mối hàn tuyệt đối không được vảy mỏ hàn làm thiếc bắn ra

- Điểm hàn và chân linh kiện không bị làm hỏng, bong mạch in và hỏng linh kiện khi tiến hành hàn

- Với Transitor hàn đúng vào các chân B, C, E với đầu ra đầu vào trong mạch

- IC hàn đúng vị trí được đánh số chân 1, 2, 3, 4, 5 hàn đúng vị trí

CÂU H ỎI ÔN TẬP:

1 Nêu cấu tạo mỏ hàn đốt và đèn khò?

2 Nêu cách sử dụng và những biện pháp an toàn khi sử dụng?

3 Nêu trình tự các bước hàn bằng mỏ hàn đốt và đèn khò?

4 Nêu một số điểm lưu ý khi thao tác hàn?

5 Nêu kiểm tra chất lượng mối hàn?

BÀI 3- L ẮP MẠCH ĐIỆN ĐÈN SỢI ĐỐT

Mục tiêu:

- Mô tả đúng cấu tạo và công dụng của đèn sợi đốt, cầu chì và công tắc thông thường

- Vẽ được sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp đặt mạch điện

- Chọn vật tư linh kiện thích hợp công việc

- Lắp được mạch điện đèn sợi đốt đạt các yêu cầu vẽ kỹ thuật lắp đặt, kỹ thuật an toàn điện và

thực hiện công việc một cách cẩn thận nghiêm túc

Nội dung:

1 Đèn sợi đốt

Đèn sợi đốt dùng nguyên tắc đốt nóng dây dẫn để phát sáng

1.1 Cấu tạo đèn sợi đốt

Hình 6-1 trình bày cấu tạo của đèn sợi đốt Đèn gồm dây tóc để nóng sáng, các

móc giữ bằng molipđen (râu đỡ), giá đỡ dây tóc bằng thuỷ tinh, dây dẫn, đế đèn kiểu ren hoặc kiểu ngạnh, sứ cách điện, đầu tiếp xúc điện

Dây tóc được làm bằng wolfram, được giữ bởi các móc bằng molipđen cắm sâu vào phần đĩa thuỷ tinh của giá đỡ tóc Hai đầu dây tóc được nối tinh Thực hiện tiếp xúc với cực đế bên ngoài bằng cách hàn đồng hay thiếc Hai đầu của điện cực được gắn chặt ở phần dưới của giá đỡ tóc Cu hay Ni đặt ở bên trong đèn phần nằm trong giá đỡ tóc làm bằng hợp

kim có cùng hệ số giã với hai điện cực tạo nên từ đồng nở với hệ số giãn nở của thuỷ.

Dây wolfram có phẩm chất tốt hơn các loại dây đốt nóng khác (như cacbon,

tantan ) vì điểm nóng chảy của dây đốt loại này cao (36500C) và sự bốc hơi của nó chậm (áp suất bốc hơi 5.10-6mmHg ở 28000K) đồng thời sức bền cơ khí lớn

- Bóng thuỷ tinh: dùng để bảo vệ dây tóc Bên trong bóng thuỷ tinh là chân

không (10-3 – 10-5 mmHg) hay đầy khí trơ Nếu trong bóng đèn hút chân không thì tổn hao do đối lưu và chuyển động trong bóng đèn ít, nhưng vì áp suất thấp nên ngay ở nhiệt độ thấp dây tóc cũng dễ bị bay hơi Ở những bóng đèn nhiệt độ cap, sự bay hơi càng nhanh, tuổi thọ của đèn giảm Mặt khác hơi kim loại bay ra bám vào vách trong của bóng làm quang thông giảm, hiệu suất phát quang giảm Bởi vậy trong các bóng đèn thông thường người ta nạp khí Ne và Argon với mục đích tăng áp suất trên mặt ngoài của dây tóc Tuy nhiên vì có khí trong bóng nên lại có hiện tượng đối lưu trong bóng, có sự truyền nhiệt và mất mát năng lượng từ trong bóng ra ngoài không khí xung quanh Do đó chỉ có bóng đèn công suất lớn (trên 75W) người ta mới nạp Ne và

Argon, còn các bóng có công suất nhỏ thì hút chân không

- Đế đèn làm nhiệm vụ đỡ các bộ phận của đèn và dùng để lắp với đui đèn Đế

đèn có hai kiểu: kiểu ngạnh trê và kiểu ren

- Đuôi đèn: dùng để mắc đèn vào mạng điện Đuôi đèn có hai điện cực để nối với

mạch điện nguồn cung cấp Đuôi đèn cũng có hai kiểu tương ứng với đế

Thông số cơ bản của đèn bao gồm: điện áp, công suất, quang thông, hiệu suất

phát quang, tuổi thọ của đèn

Các đặc tính của đèn phụ thuộc rất nhiều vào điện áp đặt vào hai cực của bóng

đèn Khi điện áp đặt vào đèn tăng cao thì cả dòng điện, nhiệt độ, quang thông và hiệu suất của đèn đều tăng, nhưng dây tóc sẽ bốc hơi nhiều, tuổi thọ của đèn giảm Khi điện

áp giảm thì sẽ có hiện tượng ngược lại

Vì vậy để đảm bảo tuổi thọ đúng định mức, hiệu suất quang tốt, điện áp đặt vào

hai cực của đèn chỉ được dao động trong phạm vi +-2,5%

Các loại đèn thông dụng trên thị trường hiện nay có công suất từ 15 đến 1000W,

điện áp 110 và 220V

Thời gian hiệu dụng của một bóng đèn là thời gian làm việc tính bằng giờ kể từ

khi đèn cháy sáng đầu tiên đến lúc dây tóc bị ôxy hoá hỏng Đại đa số các đèn nung sáng thông dụng được tính toán ở thời gian làm việc 1000 giờ (tuổi thọ trung bình)

1.2 Nguyên lý làm việc đèn sợi đốt

Khi có dòng điện chạy qua đèn, do tác dụng nhiệt, sợi dây điện trở (dây tóc) bị

nung nóng đến nhiệt độ nóng sáng (khoảng 26000C)

Như vậy, đèn dây tóc làm việc dựa trên nguyên lí phát quang của một số vật liệu

dẫn điện khi có dòng điện chạy qua

2.Các lo ại khí cụ điện điều khiển và bảo vệ:

định mức và tự động ngắn mạch khi có sự cố

2.3 Công t ắc

Là m ột khí cụ diện dùng để đóng cắt mạch điện có tải rất nhỏ hoặc không tải

2.4 C ầu chì

Là một khí cụ điện bảo vệ mạch điện khi có tải và ngắn mạch

3 Sơ đồ nguyên lý ,lắp đặt mạch điện chiếu sáng cơ bản:

3.1 sơ đồ nguyên lý mạch điện chiếu sáng cơ bản

Thi ết bị: 1 cầu chì, 1 công tắc, 1 bóng đèn sợi đốt

Hình 3.1 S ơ đồ nguyên lý

3.2 Sơ đồ nguyên lý lắp đặt mạch điện chiếu sáng cơ bản

Thiết bị: bảng điện, nguồn 220v, bảng điện, cầu chì, công tắc, bóng đèn sợi đốt

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý lắp đặt

4 Th ực hành lắp mạch điện

Bước 1: chuẩn bị vật tư và thiết bị

Dây điện, cầu chì , công tắc, bóng đèn sợi đốt, bảng điện

Bước 2: lắp đặt các thiết bị lên bảng điện

Bước 3: đi dây theo sơ đồ nguyên lý

Bước 4: đấu nối mạch điện hoàn chỉnh

5 ki ểm tra và vận hành thử

Ki ểm tra các nối nối có chính xác và chắc chắn hay không

Các m ối nối đảm bảo tính thẩm mỹ, khoa học

Đường đi dây điện trong sơ đồ đảm bảo tính an toàn, khoa học, tiết kiệm

V ận hành sơ đồ lắp đặt

6 ki ểm tra thực hành

Tác phong th ực hiện đúng kĩ thuật 1 Thi ết bị đấu nối có đúng vị trí,kỹ thuật 5 Đường đi dây điện gọn, khoa học 2 Đảm bảo tính an toàn khi thực hiện 2

BÀI 4- L ẮP MẠCH ĐIỆN ĐÈN HUỲNH QUANG

M ục tiêu:

- Vẽ được sơ đồ và trình bày đúng nguyên lý làm việc của đèn huỳnh quang

- Trình bày được các phương pháp lắp đặt và sửa chữa những sai hỏng thông thường của đèn huỳnh quang đúng kỹ thuật

- Lắp đặt, vận hành và kiểm tra sửa chữa mạch điện đèn huỳnh quang đạt các yêu cầu vẽ kỹ thuật lắp đặt, kỹ thuật an toàn điện và thực hiện công việc một cách cẩn thận nghiêm túc

N ội dung:

1 C ấu tạo và nguyên lý làm việc đèn huỳnh quang

Ðèn huỳnh quang là những dèn ống làm việc dựa trên co sở sự phóng diện trong hoi thuỷ ngân áp suất thấp Chúng biến dổi một phần của các tia bức xạ cực tím của quá trình phóng thành các tia nhận thấy duợc Sự biến dổi này duợc thực hiện nhờ màn

huỳnh quang ở trên các bờ bên trong ống Ðèn huỳnh quang duợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp và dời sống,

chúng có những ưu, khuyết diểm sau:

- Chế tạo phức tạp, giá thành cao

- Quang thông phụ thuộc vào nhiệt dộ, phạm vi phục vụ cung phụ thuộc vào

nhiệt dộ Khi nhiệt dộ thấp thì stacte làm việc khó khan - Khi dóng diện dèn không thể sáng ngay

1.1 C ấu tạo đèn huỳnh quang

Cấu tạo của bóng dèn huỳnh quang duợc chỉ ra nhu ở (hình 1.1)

Ðèn huỳnh quang nhìn chung có ba phần rất quan trọng, dó là: các diện cực, ống thuỷ tinh hàn kín hai dầu, mặt trong ống phủ một lớp mỏng chất dặc biệt (chất phát quang), hoi duợc nạp dầy ống Chất phát quang có khả nang tự phát sáng khi có bức

xạ cực tím chiếu vào nó

Hình 1.1 Cấu tạo đèn huỳnh quang

+ Các di ện cực: Các diện cực của dèn giống nhau ở cả hai dầu vì dèn làm việc ở dòng

diện xoay chiều Theo nhiệt dộ làm việc của diện cực thì các dèn huỳnh quang có thể các dèn với các diện cực lạnh (catốt lạnh) hay với các diện cực nóng (catốt nóng) Nhiệt dộ của chế dộ catốt lạnh là 150 - 200 độ C, còn của chế dộ catốt nóng là 900 – 950 độ CCatốt lạnh duợc tạo nên từ một cái cốc hình trụ hay hình trụ - nón bản thép có bọc bằng

vật chất phát xuất (bari) Ở những catốt này, diện áp giáng ở hai diện cực khoảng 100V, chúng làm việc ở cuờng dộ dòng diện thấp (thông thuờng duới 0,1A), thời gian làm việc

của chúng lớn Catốt nóng (hâm nóng) duợc tạo nên bằng vòng xoắn wolfram kép dôi hay kép ba, duợc phủ bởi một lớp vật liệu phát xuất và duợc giữ bởi hai dây dẫn dòng

diện Hai dây dẫn này duợc kéo dài hay duợc dội bởi một hộp chắn (hình 6-3a), hộp này

có tác dụng bảo vệ vòng xoắn wolfram khỏi bị các diện tử bắn vào xối xả Ðiện áp giáng trên catốt chỉ cần 15-18V Những dèn catốt nóng làm việc với dòng diện lớn hon so với catốt lạnh nhung thời gian làm việc thì bé hon Catốt nóng với sự khởi dộng tức thời không cần thời gian dốt nóng, chúng duợc tạo thành từ một vòng dây xoắn bằng wolfram,

duợc phủ một lớp phát xuất, vòng dây xoắn này duợc nối ngắn mạch (hình 6-3b) Những loại dèn có catốt nhu vậy khởi dộng nhờ diện áp dỉnh, duợc giữ nóng trong thời gian làm

việc của nó chỉ khi các ion bắn phá dữ dội giống nhu truờng hợp các diện cực duợc dốt nóng truớc

Hình 1.2 Các catot nóng

+ Bóng thu ỷ tinh: Trong ống

thuỷ tính của dèn huỳnh quang nguời ta hút hết không khí ra và nạp váo dó khí argon thuần khiết (khí tro) ở áp suất 3 ÷ 4 mmHg và một vài mg (miligam) thuỷ ngân Argon trong dèn dóng vai trò tạo diều kiện dễ dàng cho mồi phóng diện

Khi dốt nóng, thuỷ ngân bốc hoi, áp suất của hoi thuỷ ngân trong dèn phụ thuộc vào nhiệt

dộ của dèn, nhiệt dộ này duợc xác dịnh bởi công suất của dèn và tổn thất nhiệt (diện tích dèn, nhiệt dộ môi truờng xung quanh)

Sự phóng diện trong hoi thuỷ ngân có áp suất thấp sẽ là một nguồn bức xạ tia cực tím, dặc biệt kinh tế Những tia cực tím này sau dó chuyển thành ánh sáng của màn

huỳnh quang Màu của dèn huỳnh quang duợc tạo nên bằng cách, khi chế tạo nguời ta cho vào trong dèn một trong những chất biến sáng Ví dụ, Silicátkẽm (ZnSiO) cho

màuxanh lá cây, Silicát cadmi (CdSiO3) cho màu vàng hồng, Borat cdmi (CdB) cho màuhồng, Wolframat calci (CaWO) cho màu xanh da trời

+ Các trang b ị phụ của dènhuỳnh quang:

Hình 1.3 C ấu tạo tắc-te

- Stac-te: Stac-te có nhiệm vụ dể bật mồi dèn sáng với catốt nóng (hâm nóng truớc) và

ngắt dòng diện dốt nóng ngay khi dèn dã duợc cháy sáng Stắc-te duợc tạo thành từ một ống thuỷ tinh nhỏ, bên trong dầy argon hay neon, có hai diện cực 1 và 2 duợc cấu tạo từ thanh luỡng kim mỏng uốn cong hình chữ U (hình 6-4a)

Khi dặt diện áp vào hai diện cực sẽ tạo nên sự phóng diện trong stắc-te Do nhiệt luợng toả ra, thanh luỡng kim sẽ bị biến dạng và tiếp xúc với diện cực 1 làm ngắn mạch stắc-te

và cho dòng diện di qua catốt, catốt duợc nung nóng Sự dốt nóng catốt là diều kiện cần

thiết cho sự phóng diện trong dèn huỳnh quang Khi stắc-te dã phóng diện thì diện thế trên hai cực của nó giảm xuống, nhiệt luợng trên stắc-te cung giảm, sau một thời gian ngắn, thanh luỡng kim của stắc-te bị nguội và trở về dạng U ban dầu, stắc-te mở ra làm

ngắt mạch diện Lúc này sự biến dổi dột ngột của từ truờng của cuộn dây chấn luu sẽ cho một diện thếdỉnh 1000 ÷ 2000V, dủ dể thiết lập sự phóng diện trong dèn huỳnh quang

Nếu sựphóng diện không thực hiện duợc thì stắc-te sẽ làm việc lại một cách tự dộng Nếu sựphóng diện dã xảy ra thì stắc-te không còn tác dộng nữa Sự phóng diện duợc thiết lập

ở diểm thuận lợi nhất của catốt và duy trì dể catốt duợc nóng sáng

Tụ diện (có trị số khoảng 0,005 F) mắc song song với tiếp diểm của stắc-te hấp thụ nhiễu vô tuyến phát sinh do sự phóng diện trong dèn và do tia lửa trong stắc-te

- Ch ấn luu: Bản chất của chấn luu là cuộn cảm (cuộn kháng) gồm dây quấn trên lõi thép

có diện cảm lớn

Nhiệm vụ của chấn luu là dể tạo ra diện áp dỉnh (1000 ÷ 2000V) dủ dể thiết lập sự phóng

diện trong dèn nhu dã nêu ở trên Sau khi dèn dã duợc mồi sáng, diện áp dặt trên các diện cực của dèn chỉ vào khoảng một nửa diện áp luới, vì một nửa khác dã roi

trên chấn luu có diện kháng lớn Chấn luu thông thuờng có hai dầu ra, nhung cung có loại

có 3 hoặc 4 dầu ra Hiện nay, do sự phát triến của ki thuật diện tử nên nguời ta dã chế tạo

ra chấn luu

diện tử dể thay thế cho chấn luu lõi thép ở trên Chấn luu diện tử có uu diểm là gọn nhẹ, tiêu thụ ít diện nang, thời gian tác dộng nhanh, loại trừ duợc hiệu ứng nhấp nháy

- Các phụ kiện khác: dui dèn, chao dèn, máng dèn, kính tản xạ ánh sáng

1.2 Nguyên lý ho ạt động đèn huỳnh quang

+ Quá trình v ật lí của sự chiếu sáng bằng dèn huỳnh quang xảy ra nhu sau: Duới tác

dụng của diện áp dặt vào, giữa hai diện cực wolfram của dèn xảy ra sự

phóng diện trong hoi thuỷ ngân Hoi thuỷ ngân này duợc tạo ra ở trong ống do giọt thuỷ ngân duợc dốt nóng ban dầu bằng dòng diện của diện cực Sự phóng diện kéo theo bức xạ mạnh mẽ tia cực tím, duới tác dụng của nó, chất phát quang bắt dầu phát ra ánh sáng (có màu sắc khác nhau, màu sắc này duợc xác dịnh bởi thành phần của chất phát quang), do

dó trong dèn huỳnh quang xảy ra sự biến dổi kép của nang luợng diện: ban dầu bức xạ tia cực tím, sau dó là bức xạ huỳnh quang

+ Ho ạt dộng của so dồ mạch diện dèn huỳnh quang: Khi dóng diện áp cho dèn, giữa các

diện cực của dèn neon nhỏ trong stắcte xuất

hiện sự phóng diện âm ỉ và khép kín mạch dòng diện qua các diện cực của dèn Lúc này dòng diện còn nhỏ chua dủ dể dốt nóng diện cực của dèn, nhung dủ dể dốt nóng diện cực

uốn cong của stắcte Khi bị dốt nóng, diện cực luỡng kim của stắcte dãn nở và khép kín mạch diện, khi ấy dòng diện tang (dến 0,5A với dèn 40W) và các diện cực của dèn huỳnh quang duợc dốt nóng, dồng thời các diện cực của stắcte nguội di và mở mạch dòng diện Khi dứt mạch tức thời, chấn luu sinh ra một sức diện dộng nguợc và cho một xung diện

áp cao (1000 ÷ 2000V) gây nên sự mồi dèn

1.4 M ạch điện đèn huỳnh quang dùng tắc te

Ðầu tiên xuất hiện sự phóng diện trong môi truờng acgon chứa ở trong dèn, sau dó phóng diện trong hoi thuỷ ngân tạo thành bức xạ tia cực tím Sau khi dèn dã duợc mồi nhu thế, trong mạch dèn có dòng diện làm việc (khoảng 0,3 - 0,4 A với dèn 40W), còn diện áp trên dèn chỉ vào khoảng một nửa diện áp luới (khoảng 80-90V), nửa còn lại roi trên chấn luu Ðiện áp trên các cực của stắcte cung chỉ còn một nửa diện áp luới nên nó không dủ

dể sinh ra phóng diện âm ỉ lặp lại

2 Hi ện tượng , nguyên nhân bà biện pháp khắc phục những sai hỏng thông thường của đèn huỳnh quang

PH ỤC

Đèn không sáng, ánh

sáng yếu, đen ở 2 đầu:

Do bóng đã hết hạn sử dụng, đen ở hai đầu do dây tóc bốc

Cần dùng biến áp nâng điện

áp lên hoặc cải thiện môi trường nơi đặt đèn

Đèn khởi động lâu Do Tắc-te bị hỏng Cần thay Tắc-te mới

Đèn có vệt đen ở đầu đèn Do thủy ngân ngưng tụ Sẽ tự hết khi đèn sáng