Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Kỹ thuật điện tử (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Cao đẳng) được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí ở cấp trình độ Cao đẳng và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo chuyên ngành. Giáo trình được chia thành 2 phần, phần 1 trình bày những nội dung về: linh kiện thụ động; điốt bán dẫn; tranzitor BJT; thyríto - triac;... Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƢỜNG CÁO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỰ ĐỘNG HĨA GIÁO TRÌNH Mơ đun: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo định số: /QĐ-TrCDN-ĐT ngày tháng Của Hiệu trưởng Trường cao đẳng điện xây dựng Việt Xơ) Ninh Bình 2019 Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô năm TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Kỹ thuật điện tử mô đun sở hệ cao đẳng nghề kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí Trong hệ thống thiết bị máy lạnh điều hịa khơng khí với cơng nghệ ngày phát triển ứng dụng kỹ thuật điện tử nói chung điện tử số nói chung ngày thực cách triệt để nhằm tạo tối ưu việc điều khiển chế độ, trạng thái làm việc đảm bảo an toàn cho thiết bị Để đáp ứng yêu cầu đòi hỏi học viên theo học nghề kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí phải có kiến thức, kỹ kỹ thuật điện tử mơ đun giúp người học đáp ứng yêu cầu Giáo trình thiết kế theo mơ đun thuộc hệ thống mơ đun/ mơn học chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí cấp trình độ Cao đẳng, dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo chun ngành Ngồi ra, tài liệu sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho kỹ thuật viên, công nhân kỹ thuật tham khảo Mô đun triển khai sau môn học, mô đun kỹ thuật điện, Vật liệu điện, điện lạnh, an toàn điện lạnh Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Ninh Bình, ngày tháng năm 2019 Trần Thế Cương- Chủ biê Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Kỹ thuật điện tử Mã mô đun: MĐ19 Thời gian mô đun: 60 giờ; (Lý thuyết: 22giờ; Thực hành, thí nghiệm, tập, thảo luận: 34giờ; Kiểm tra: 4h) I.Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Mơ đun Điện tử học sau môn học chung mộn học kỹ thuật điện - Tính chất: Là mơ đun kỹ thuật sở II Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: Giải thích phân tích cấu tạo nguyên lý linh kiện kiện điện tử thơng dụng Nhận dạng xác ký hiệu linh kiện, đọc xác trị số chúng Phân tích nguyên lý số mạch ứng dụng mạch chỉnh lưu, mạch khuếch đại tín hiệu - Về kỹ năng: Nhận dạng, phân biệt linh kiện điện tử thông dụng, Xác định xác sơ đồ chân linh kiện, kiểm tra tình trạng kỹ thuật linh kiện, lắp ráp, cân chỉnh số mạch ứng dụng đạt yêu cầu kỹ thuật an toàn - Về lực tự chủ trách nhiệm Hình thành tư khoa học phát triển lực làm việc theo nhóm Rèn luyện tính xác khoa học tác phong cơng nghiệp III Nội dung mô đun: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT Thời gian(giờ) Thực hành Thí Kiểm Tổng Lý nghiệm tra số thuyết Bài tập Thảo luận Tên mô đun Bài 1: Linh kiện thụ động Điện trở 1.1 Ký hiệu, phân loại 1.2 Các đọc thông số kiểm tra Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 3 Tụ điện 1.1 Ký hiệu, phân loại 1.2 Các đọc thông số kiểm tra Cuộn cảm 3.1 Ký hiệu, phân loại 3.2 Các đọc thông số kiểm tra Rơ le 4.1 Cấu tạo 4.2 Nguyên lý làm việc 4.3 Kiểm tra rơ le Bài 2: Điốt bán dẫn Đặc điểm cấu tạo Đặc tính làm việc Các thơng số kỹ thuật Phân loại điốt Thực hành 5.1 Nhận dạng 5.2 Xác định cực kiểm tra 5.3 Khảo sát đặc tính Bài : Tranzitor BJT Cấu tạo Đặc tính làm việc 2.1 BJT thuận 2.2 BJT ngược Các thông số kỹ thuật 4.Thực hành 4.1 Nhận dạng, phân loại 4.2 Xác định cực 4.3 Kiểm tra BJT 4.4 Khảo sát đặc tính làm việc Bài : Thyríto - Triac Cấu tạo Đặc tính làm việc 2.1 Thyríto 2.2 Triac Các thơng số kỹ thuật 4.Thực hành 4.1 Nhận dạng, phân loại 4.2 Xác định cực 4.3 Kiểm tra tình trạng kỹ thuật Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 0.25 0.25 1 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.25 0.5 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0.25 0.5 1 3 0.25 0.5 0.25 2 0.5 0.5 0.5 4.4 Khảo sát đặc tính làm việc Bài : Tranzitor trƣờng Cấu tạo 1.1 JFET 1.2 MOSFET Đặc tính làm việc 2.1 JFET 2.2 MOSFET Các thông số kỹ thuật 4.Thực hành 4.1 Nhận dạng, phân loại 4.2 Xác định cực 4.3 Kiểm tra tình trạng kỹ thuật 4.4 Khảo sát đặc tính làm việc Bài : Một số linh kiện đặc biệt Các phần tử quang 1.1 Điốt quang 1.2 Tranzitor quang 1.3 Triac quang Các ghép quang 2.1 Điốt – Tranzitor quang 2.2 Điốt – Triac quang Vi mạch Kiểm tra Bài 07 : Mạch biến đổi AC/DC Khái quát chung 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại Mạch chỉnh lưu không điều khiển 2.1 Mạch chỉnh lưu pha 2.2 Mạch chỉnh lưu pha Mạch chỉnh lưu có điều khiển 3.1 Các sơ đồ mạch điện 3.2 Điện áp đầu Thực hành 4.1 Kết nối mạch 4.2 Khảo sát mạch Bài 08 : Mạch biến đổi AC/AC Khái quát chung Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 0.5 0.25 0.5 1 0.25 0.25 0.25 0.5 1.0 0.5 0.5 1.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 3.5 0.5 4.5 3 2.5 0.5 0.5 1.5 0.5 1 1 0.5 0.5 1.5 1.0 2 1.5 0.5 1.1 Khái niệm 1.2 Phạm vi ứng dụng Mạch biến đổi pha 2.1 Sơ đồ mạch điện 2.2 Nguyên lý làm việc 2.3 Thực hành khảo sát Mạch biến đổi pha 3.1 Sơ đồ mạch điện 3.2 Nguyên lý làm việc 3.3 Thực hành khảo sát Bài 09 : Mạch biếnđổi DC/DC Khái quát chung 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại Mạch biến đổi giảm áp 2.1 Sơ đồ nguyên lý 2.2 Nguyên lý hoạt động 2.3 Thực hành lắp ráp Mạch biến đổi tăng áp 3.1 Sơ đồ nguyên lý 3.2 Nguyên lý hoạt động 3.3 Thực hành lắp ráp Bài 12 : Mạch biến đổi DC/AC Khái quát chung 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại Mạch nghịch lưu pha 2.1 Mạch nghịch lưu điện áp 2.2 Mạch nghịch lưu dòng điện 2.3 Thực hành khảo sát Mạch nghịch lưu pha 3.1 Sơ đồ mạch điện 3.2 Nguyên lý làm việc 3.3 Thực hnàh khảo sát 10 Bài 13 : Mạch biến tần Khái quát chung 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại Mạch biến tần trực tiếp 2.1 Mạch biến tần pha Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.5 0.5 0.4 1.6 1.8 0.4 1.4 0.5 0.5 3 0.5 0.5 0.2 0.5 0.5 3 1.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.5 0.5 2.0 0.2 1 2 3 2 4.0 2 2.2 Mạch biến tần pha Mạch biến tần gián tiếp 3.1 Mạch biến tần pha 3.2 Mạch biến tần pha 3.3 Thực hành khảo sát Kiểm tra Cộng: 1.5 2.8 0.4 0.4 2.0 60 Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 0.5 0.8 0.4 0.4 2.0 22 34 MỤC LỤC STT TÊN BÀI Bài 1: Linh kiện thụ động 1 Điện trở 1.1 Ký hiệu, phân loại 1.2 Các đọc thông số kiểm tra Tụ điện 1.1 Ký hiệu, phân loại 1.2 Các đọc thông số kiểm tra Cuộn cảm 3.1 Ký hiệu, phân loại 3.2 Các đọc thông số kiểm tra Rơ le 4.1 Cấu tạo 4.2 Nguyên lý làm việc 4.3 Kiểm tra rơ le Bài 2: Điốt bán dẫn Đặc điểm cấu tạo Đặc tính làm việc Các thơng số kỹ thuật Phân loại điốt Thực hành 5.1 Nhận dạng 5.2 Xác định cực kiểm tra 5.3 Khảo sát đặc tính Bài : Tranzitor BJT Cấu tạo Đặc tính làm việc 2.1 BJT thuận 2.2 BJT ngược Các thông số kỹ thuật 4.Thực hành 4.1 Nhận dạng, phân loại 4.2 Xác định cực 4.3 Kiểm tra BJT 4.4 Khảo sát đặc tính làm việc Bài : Thyríto – Triac Cấu tạo TRANG 11 34 47 62 Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô Đặc tính làm việc 2.1 Thyríto 2.2 Triac Các thơng số kỹ thuật 4.Thực hành 4.1 Nhận dạng, phân loại 4.2 Xác định cực 4.3 Kiểm tra tình trạng kỹ thuật 4.4 Khảo sát đặc tính làm việc Bài : Tranzitor trƣờng Cấu tạo 1.1 JFET 1.2 MOSFET Đặc tính làm việc 2.1 JFET 2.2 MOSFET Các thông số kỹ thuật 4.Thực hành 4.1 Nhận dạng, phân loại 4.2 Xác định cực 4.3 Kiểm tra tình trạng kỹ thuật 4.4 Khảo sát đặc tính làm việc Bài : Một số linh kiện đặc biệt Các phần tử quang 1.1 Điốt quang 1.2 Tranzitor quang 1.3 Triac quang Các ghép quang 2.1 Điốt – Tranzitor quang 2.2 Điốt – Triac quang Vi mạch Kiểm tra Bài 07 : Mạch biến đổi AC/DC Khái quát chung 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại Mạch chỉnh lưu không điều khiển 2.1 Mạch chỉnh lưu pha 2.2 Mạch chỉnh lưu pha Mạch chỉnh lưu có điều khiển Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 74 87 91 10 3.1 Các sơ đồ mạch điện 3.2 Điện áp đầu Thực hành 4.1 Kết nối mạch 4.2 Khảo sát mạch Bài 08 : Mạch biến đổi AC/AC Khái quát chung 1.1 Khái niệm 1.2 Phạm vi ứng dụng Mạch biến đổi pha 2.1 Sơ đồ mạch điện 2.2 Nguyên lý làm việc 2.3 Thực hành khảo sát Mạch biến đổi pha 3.1 Sơ đồ mạch điện 3.2 Nguyên lý làm việc 3.3 Thực hành khảo sát Bài 09 : Mạch biến đổi DC/DC Khái quát chung 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại Mạch biến đổi giảm áp 2.1 Sơ đồ nguyên lý 2.2 Nguyên lý hoạt động 2.3 Thực hành lắp ráp Mạch biến đổi tăng áp 3.1 Sơ đồ nguyên lý 3.2 Nguyên lý hoạt động 3.3 Thực hành lắp ráp Bài 10 : Mạch biến đổi DC/AC Khái quát chung 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại Mạch nghịch lưu pha 2.1 Mạch nghịch lưu điện áp 2.2 Mạch nghịch lưu dòng điện 2.3 Thực hành khảo sát Mạch nghịch lưu pha 3.1 Sơ đồ mạch điện 3.2 Nguyên lý làm việc Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 10 119 128 131 Tuy nhiên mã hiệu in vỏ đèn thường bỏ ký tự đầu(2S) BJT Nhật thường có mã hiệu ngồi vỏ đèn có chữ đầu A,B,C,D + BJT nước Châu Âu sản suất mã hiệu bao gồm: * Hai chữ đầu : - AU, AH, AL ,AF - BU, BH, BL, BH Trong chữ đầu thường dùng để chất bán dẫn sử dụng để chế tạo đèn: A: Vật liệu chế tạo Gecmani, B: Vật liệu chế tạo Silic * Các số mang ý nghĩa thứ tự * Các BJT có nguồn gốc từ Mỹ thường có mã hiệu 2Nxxxx XXXX số mang ý nghĩa thứ tự - Dựa vào hình dạng bên ngồi (3 cực) - Dựa vào kết phép đo điện trở cực - Dựa vào kết tra cứu mạng thông tin Interne Công suất nhỏ Công suất trung bình Cơng suất lớn Hình 3.14: Một số BJT thực tế 5.2.2 Xác định cực BJT: Yêu cầu kỹ cần xác định xác cực B,C, E BJT Để thực điều ta dựa vào số sở sau: - Dựa vào kết tra cứu mạng Internet - Dựa vào đặc điểm hình dạng bên đèn: Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 60 B C E - Dựa vào kết phép đo điện trở cực: Khi tiến hành xác định cực BJT phương pháp đo điện trở cực ta thực sau: E C Bđo điện trở X1, X10; + Chuyển đồng hô đo AVO thang + Ta đo điện trở đôi cực theo chiều Kết phép đo nằm khoảng bảng sau: Các phép đo RBC RCB RBE REB RCE REC Rất lớn Nhỏ Rất lớn Nhỏ Rất lớn Rất lớn BJT thuận Nhỏ Rất lớn Nhỏ Rất lớn Rất lớn Rất lớn BJT ngược Như môi loại đèn đo điện trở cặp cực ta thấy có hai phép đo có trị số điện trở nhỏ phép đo có que đo khơng di chuyển vị trí mà ln tiếp xúc với cực cực đo cực B Để xác định cực C, E ta thực sau: Đưa đồng hô đo thang đo điện trở lớn nhất(X10K, X100K) sau đo đo điện trở ngược cực B vừa xác định với cực lại, phép đo cóp trị số lớn đo cực C cực lại cực E 5.2.3 Kiểm tra BJT Khi lắp ráp, sửa chữa mạch điện tử kỹ kiểm tra linh kiện quan trọng Khi sửa chữa ta phải kiểm tra xác định linh kiện bị hư hỏng BJT linh kiện quan trọng thường bị hư hỏng nhiều nguyên nhân khác Khi lắp ráp mạch ta cần biết xác BJT ta sử dụng phải tinh trạng hoạt động tốt Khi kiểm tra BJT ta thường kiểm tra nguội cách tiến hành đo điện trở cực Tình trạng hư hỏng phổ biến BJT cực bị thông (R~0) Vì đo điện trở cực mà kết đo tuân thu theo bảng tì ta kết luận BJT cịn sử dụng Nếu cần có phép đo Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 61 điện trở chứng tỏ BJT bị hư hỏng để chắn ta đo thêm phép đo khác thường phép đo cho ta kết đo có điện trở nhỏ Trường hợp đặc biệt BJT bị đứt cực có nhiều phép đo có giá trị lớn 5.2.4 Thực hành khảo sát đặc tính làm việc BJT Để tiến hành khảo sát đặc tính làm việc BJT ta tiến hành sau: + Kết nối mạch điện theo sơ đồ: 5V 5V 10K 10K 100K 1K 100K 1K GND GND Hình 3.15: Sơ đồ mạch khảo sát đặc tính làm việc BJT + Tiến hành điều chỉnh biến trở nhằm thay đổi dòng cực gốc để thay đổi trạng thái dẫn BJT thấy Led có mức độ phát sáng thay đổi chứng tỏ trạng thái dẫn BJT thay đổi theo dịng cực gốc hay nói cách khác trạng thái dẫn BJT thay đổi theo thay đổi phân cực B – E Câu hỏi tập: 1) Trình bày cấu tạo BJT; 2) Trình bày đặc tính điều khiển BJT; 3) Tình bày thơng số kỹ thuật BJT 4) Tình bày phương pháp phân cực cho BJT thuận ngược Bài 4: Thyristo – Triac Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 62 Mã bài: MĐ19.04 Giới thiệu: Trong kỹ thuật điều khiển điện tử công suất khí cụ đóng cất thơng thường thay linh kiện điện tử có khả làm việc tiếp điểm Việc sử dụng phần tử điện tử cơng suất so với thiết bị đóng cắt thơng thường có nhiều ưu điểm bật tần số đóng cắt cao, có khả điều khiển tự động mức độ cao, không gây hồ quang điện đóng cắt vvv Một linh kiện điện công suất thường dùng công nghiệp Thyristo triac Mục tiêu: - Trình bày đặc điểm cấu tạo đặc tính làm việc loại SCR, triac phạm vi ứng dụng chúng; - Nhận dạng, phân loại loại SCR, triac; - Xác định cực kiểm tra tình trạng kỹ thuật SCR, triac Nội dung: Thyristor (Silicon Controlled Rectifier = SCR) 1.1 Cấu tạo – kí hiệu SCR (Silicon Controlled Rectifier) có cấu tạo gồm bốn lớp bán dẫn P, N ghép xen kẽ tạo ba mối nối P – N hay gọi ba lớp tiếp xúc J1, J2, J3 nối ba chân.(hình vẽ) A: Anode: cực dương K: Cathode: cực âm G: Gate: cực khiển (cực cổng) Thyristo loại P: P1 A N1 P2 N2 K K A G G Hình 4.1: Cấu tạo hình vẽ qui ước Thyristo loại P Thyristo loại N Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 63 P1 A N1 P2 N2 K K A G G Hình 4.2: Cấu tạo hình vẽ qui ước Thyristo loại N Các lớp bán dẫn tạp có đặc điểm sau: - P1 Có độ dày trung bình có mật độ lỗ trống trung bình - N1 có mật độ điện tử tự thấp - P2 mỏng có mật độ lỗ trống thấp - N2 mỏng có mật độ điện tử tự cao Như N1 P2 sau hình thành tiếp giáp với phía hạt dẫn đa số hai vùng lại không đáng kể 1.2 Nguyên lý hoạt động Đối với Thyristo chế độ làm việc hồn tồn tương tự điốt nghĩa chúng có hai chế độ làm việc chế độ phân cực thuận chế độ phân cực ngược: 1.2.1 Chế độ phân cực ngược: Là chế độ đo nguồn cung cấp đặt vào hai cực A K Thyristo cho: ψA ≤ ψK thể hình 4.3: Ung Ung + + εng1 εng2 εng3 Rt Rt ε1 ε2 ε3 A P1 N1 J1 P2 J2 N2 K A K J3 G G Hình 4.3: Kết nối Thyristo chế độ phân cực ngược Lúc phân điện trường nguồn vào tiếp giáp điện trường tiếp giáp tiếp giáp thể hình vẽ: Như J1, J3 chế độ phân cực ngược hạt dẫn đa số từ A K di chuyển sang để tạo thành dòng điện chạy hai cực tức Thyristo không dẫn điện (Trạng thái khóa) Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn cung Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 64 cấp tới ngưỡng (Uđt) xảy tượng chọc thủng tiếp giáp trạng thái hư hỏng đèn, dịng điện ngược (I KA) tăng lên với giá trị lớn Tóm lại chế độ phân cực ngược Thyristo khơng dẫn điện, dịng điện ngược có trị số nhỏ ta coi Tuy nhiên điện áp ngược tăng tới giá trị điện áp đánh thủng làm cho Thyristo bị hư hỏng lúc đo dẫn điện hai chiều giống vật dẫn thông thường 1.2.2 Chế độ phân cực thuận: Là chế độ đo nguồn cung cấp đặt vào hai cực A K Thyristo cho: ψK ≤ ψA thể hình 4.4: Ung Ung + + εng1 εng2 εng3 Rt Rt ε ε ε1 A P1 N1 J1 P2 J2 N2 K J3 K A G G Uđk Hình 4.4: Kết nối Thyristo chế độ phân cực thuận Lúc phân điện trường nguồn vào tiếp giáp điện trường tiếp giáp tiếp giáp thể hình vẽ: Ta nhận thấy tiếp giáp J1 J3 chuyển sang phân cực thuận nhiên tiếp giá J2 phân cực ngược điện trường nguồn tập trung gần toàn vào tiếp giáp J2 Vì điện trường ngăn cản tiếp giáp J1 J3 không tăng không giảm đáng kể hạt dẫn đa số A K chưa thể di chuyển sang để hình thành dịng điện chế độ Thyristo chưa dẫn điốt Như để thyristo dẫn điện chế độ phân cực thuận ta phải thực phương pháp kích mở đèn bao gồm: - Tăng điện áp nguồn tới giới hạn tạo đánh thủng tạm thời tiếp giáp J2 Thyristo chuyển sang trạng thái dẫn nhiên phương pháp có số nhược điểm sau: + Phải sử dụng thiết bị biến đổi nguồn cung cấp; Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 65 + Khi kích mở tắng điện áp nguồn vượt giới hạn làm hư hỏng đèn; + Khi đèn dẫn không kịp thời giảm nguồn giá trị định mức gây điện áp đặt vào phụ tải hỏng phụ tải Từ nhược điểm phương pháp thực tế khơng áp dụng - Dùng xung điện áp đặt vào cực G K Thyristo(Uđk) hình vẽ Khi J3 xuất điện trường điều khiển có tác dụng triệt tiêu điện trường tiếp giáp J3 Làm cho điện tử tự tử K bắt đầu di chuyển vượt qua J2, J2 tới J1 Nhờ có dịng điện tử di chuyển qua J lúc chuyển sang trạng thái dẫn điện trở chúng giảm xuống đáng kể điện trường nguồn không tấp trung toàn J2 mà phân bố lượng đáng kể đặt vào J1 J3 đủ để triệt tiêu điện trường ngăn cản Tới lúc điện tử từ K di chuyển tới dễ dàng vượt qua J1 để tới A đồng thời lỗ trống từ A dễ dàng vượt qua tiếp giáp để tới K Như đèn có hai dịng hạt dẫn đa số di chuyển hai cực A K hình thành nên dịng điện chạy tử A sang K gọi dòng điện thuận (Ith) Khi đèn dẫn việc triệt tiêu điện trường ngăn cản tiếp giáp điện trường nguồn tác dụng điện áp điều khiển đặt vào khơng cịn vai trị loại bỏ( Điện áp điều khiển xuất thời gian ngắn dạng xung điện áp) Như với Thyristo đặc tính làm việc mơ tả hai chế độ chúng thể đồ thị sau: Uđt Hình 4.5: Đặc tính làm việc Thyristo Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 66 1.2.3 Các phương pháp khóa đèn: Khi Thyristo dẫn chế độ phân cực thuận cực G để hở mạch thig trạng thái dẫn trì để chuyển đèn sang trạng thái khóa ta sử dụng biện pháp sau đây: - ChuyểnThyristo sang chế độ phân cực ngược, trường hợp thường xảy đèn làm việc với nguồn điện xoay chiều; - Giảm dòng điện thuận tới giá trị giới hạn cực tiểu(IH) Khi dòng điện thuận giảm tới giá trị cực tiểu trạng thái dẫn đèn giảm nhỏ làm cho điện trở J2 tăng lên điện trường nguồn lại tập trung chủ yếu J 2, điện trường ngăng cản lại tăng lên đèn nhanh chóng chuyển sang trạng thái khóa - Dùng xung điện áp điều khiển có phân cực ngược lại so với kích mở đặt vào cực G K, J3 điện trường ngăn cản đủ lớn để ngăn cản di chuyển hạt dẫn đa số làm cho đèn chuyển sang trạng thái khóa Tuy nhiên phương pháp sử dụng cho loại Thyristo đặc biệt có tên gọi GTO Hình biểu diễn GTO thể sau: A K G 1.2.4 Các thông số SCR Dòng điện thuận cực đại: Đây trị số lớn dịng điện qua SCR mà SCR chịu đựng liên tục, trị số SCR bị hư.: Điện áp ngược cực đại Đây điện áp ngược lớn đặt A K mà SCR chưa bị đánh thủng, vượt qua trị số SCR bị đánh thủng Điện áp ngược cực đại SCR thường khoảng 100 V đến 1000 V Dịng điện kích cực tiểu: IGmin Để SCR dẫn điện trường hợp điện áp VAK thấp phải có dịng điện kích vào cực G SCR Dịng IGmin trị số dịng kích nhỏ đủ để điều khiển SCR dẫn điện dịng IGmin có trị số lớn hay nhỏ tùy thuộc công suất Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xơ 67 SCR, SCR có cơng suất lớn IGmin phải lớn Thơng thường IGmin từ 1mA đến vài chục mA Thời gian mở SCR Là thời gian cần thiết hay độ rộng xung kích để SCR chuyển từ trạng thái tắt sang trạng thái dẫn, thời gian mở khoảng vài micrô giây Thời gian tắt Là thời gian cần thiết phải đủ dài để SCR chuyển từ trạng thái dẫn sang trạng thái tắt, khơng SCR dẫn điện trở lại Thời gian tắt SCR khoảng vài chục micrô giây Triac Một ứng dụng quan Thyristo dùng để điều khiển dịng điện xốy chiều mạch cấp nguồn cho phụ tải xoay chiều động điện xoay chiều, phụ tải chiếu sáng, phụ tải nhiệt…vvv Khi pha dùng Thyristo đấu song song ngược để điều khiển dòng điện chiều việc đấu nối phức tạp phải dùng tới mạch điều khiển Để mạch gọn nhẹ đơn giản trình lắp đặt điều khiển người ta chế tạo linh kiện có khả làm việc điều khiển giống Thyristo đấu song song ngược gọi Triac Hình vẽ cấu tạo biểu diễn triac thể hình vẽ sau: Hình 4.6: Cấu trúc hình vẽ qui ước Triac Đặc tuyến TRIAC có dạng sau: Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 68 Hình 4.7: Đặc tuyến làm việc Triac Bốn tổ hợp điện mở TRIAC cho dịng chảy qua: B 2(), G () dòng điện chạy từ B2 sang B1 B 2(), G () B 2(), G () dòng điện chạy từ B1 sang B2 B 2(), G () TRIAC có đặc tuyến Volt - Ampe gồm hai phần đối xứng qua gốc 0, phần tương tự đặc tuyến thuận SCR Khi có xung điện áp điều khiển đặt vào cực G triac dần theo chiều phân cực thuận điện áp nguồn xác định DIAC 3.1 Cấu tạo – kí hiệu Hình 4.8: Cấu tạo (a), mạch tương đương với cấu tạo (b), (c) DIAC (Diode Alternative Current) có cấu tạo gồm lớp PNPN, hai cực A1 A2, cho dòng chảy qua theo hai chiều tác động điện áp đặt hai cực A1 A2 Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 69 DIAC gọi công tắc bán dẫn xoay chiều hai cực (Diode AC Semiconductor Switch) Cấu tạo DIAC tương đương bốn BJT mắc hình 3.59c Hình 4.9: Kí hiệu DIAC 3.2 Đặc tuyến Hình 4.10: Mạch khảo sát đặc tuyến DIAC Khi A1 có điện dương J1 J3 phân cực thuận J2 phân cực ngược VCC có giá trị nhỏ DIAC trạng thái ngưng dẫn (khóa) Nếu tăng VCC đủ lớn để VD = VBO DIAC chuyển sang trạng thái mở, dòng qua DIAC tăng nhanh, có đặc tuyến sau: Hình 4.11: Đặc tuyến làm việc DIAC Khi A1 có điện âm tượng tương tự xuất dịng điện có chiều ngược lại, đặc tuyến hình 6.32 VBO (Break over): điện ngập, dòng điện qua DIAC điểm VBO dịng điện ngập IBO Điện áp VBO có trị số khoảng từ 20 V đến 40 V Dịng tương ứng IBO có trị khoảng từ vài chục microampe đến vài trăm microampe Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 70 Ta thường dùng DIAC mạch tạo xung kích cổng TRIAC 3.3.Ứng dụng TRIAC-DIAC - Mạch đèn mờ AC Hình 4.12: Mạch đèn mờ AC Mạch sử dụng làm đèn mờ gia đình DIAC hoạt động để đảm bảo khởi động TRIAC xác (DIAC hoạt động chuyển mạch dòng qua điện áp qua cực DIAC đạt trị điện áp đánh xuyên Một đạt điện áp đánh xuyên, DIAC giải phóng xung dịng) Tuy nhiên, dịng đủ lớn qua điện trở điện tích tăng lên tụ để điện áp tăng vượt điện áp khởi động, DIAC đột ngột giải phóng điện tích vào cực cổng TRIAC Lúc TRIAC dẫn làm cho đèn sáng Sau tụ phóng điện đến điện áp đánh xuyên DIAC, DIAC ngưng dẫn, làm cho TRIAC ngưng dẫn đèn tắt Chu kỳ lại lặp lại Đèn lúc sáng (hoặc sáng mờ mức đó) chu kỳ dẫn / ngưng dẫn xảy nhanh Độ sáng đèn R2 điều khiển Điều khiển môtơ AC Môtơ AC Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xơ 71 Hình 4.13: Mạch điều khiển mơtơ AC Mạch có cấu trúc gần giống với mạch đèn mờ, bổ sung thêm phần mạch R2C2 Tốc độ môtơ điều chỉnh chiết áp R1 Thực hành: 4.1 Cơ sở vật chất: - Mô đun thực hành điện tử - Đồng hồ đo điện vạn - Bo cắm đa năng, dây cắm kết nối - Thyristo, triac, diac 4.2 Nội dung tiến hành 4.2.1 Nhận dạng, phân loại Thyristo, triac, diac Hình 4.14: Hình dạng thực tế số Thyristo triac Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xơ 72 Hình 4.15: Hình dạng thực tế số Thyristo, triac 4.2.2 Xác định cực linh kiện Để xác định cực Thyristo ta thường sử dụng phương pháp đo điện trở cực chúng Do cấu trúc SCR đo điện trở cực chúng có kết đo điện trở cực G K cho giá trị nhỏ lại phép đo khác có kết với trị số điện trở lớn ta vào phép đo có trị số điện trở nhỏ để xác định cực G K, cực còng lại cực A Một số thyristo, triac thơng dụng thường có cách bố trí chân sau: Hình 4.16: Thứ tự cực Thyristo Triac thực tế Ngoài để xác định cực ta tra cứu kênh thông tin mạng Intrenet 4.2.3 Kiểm tra tình trạng kỹ thuật: Để xác định tình trạng kỹ thuật sử dụng phượng pháp kiểm tra nguội phương pháp đo điện trở cực Trạng thái hư hỏng thông thường linh kiện cực bị thông điện trở đo cực gần khơng Đối với SCR cịn hoạt động điện trở đo cực G với K nhỏ phép đo lại có trị số Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 73 lớn Ngoiaf phương pháp kiểm tra nguội ta cịn kiểm tra thơng qua khảo sát đặc tính chúng 4.2.4 Khảo sát đặc tính làm việc SCR: Để tiến hành khảo sát đặc tính làm việc SCR ta kết nối mạch điện theo sơ đồ sau: 1K 5V GND 10K Hình 4.17:Sơ đồ mạch điện khảo sát đặc tính điều khiển Thyristo Ta tiến hành khảo sát đặc tính SCR chế độ phân cực thuậ phân cực ngược Trên sơ đồ mạch điện trình bày nội dung khảo sát chế độ phân cực thuận, Ta dùng nguồn 5V qua điện trở 10K tạo xung điện áp đặt vào cực G để chuyển SCR sang trạng thái dẫn trạng thái phải trì xung điều khiển Trường hợp muốn khảo sát SCR chế độ phân cực ngược ta việc đảo cực A K chúng Câu hỏi tập: 1) Trình bày cấu tạo SCR; 2) Trình bày đặc tính làm việc phương pháp kích mở SCR; 3) Nêu thông số kỹ thuật SCR ý nghĩa chúng; 4) Trình bày phương pháp nhận dạng xác định cực SCR Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 74 ... THIỆU Kỹ thuật điện tử mô đun sở hệ cao đẳng nghề kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí Trong hệ thống thiết bị máy lạnh điều hòa khơng khí với cơng nghệ ngày phát triển ứng dụng kỹ thuật điện tử. .. Việt Xơ 18 Vịng 3 Bội số 10 0 10 1 10 2 10 3 Sai số ? ?1% ±2% Vàng Xanh (lục) 5 10 4 10 5 Xanh dương (Lam) 6 10 6 Tím 7 10 7 Xám 8 10 8 Trắng 9 10 9 Vàng kim (nhũ vàng) 1 0 -1 ±5% -2 Bạc (Nhũ bạc) 10 ? ?10 % Khơng... Ví dụ: hai tụ điện C1, C2 có trị số 10 µF, 25 V mắc nối tiếp tụ C tương đương là: - Điện dung: 1 1 10 C 5F C C1 C2 10 10 10 Khoa Điện – Điện TĐH CĐ Việt Xô 27 - Điện áp làm việc