Giáo trình Điện tử chuyên ngành với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bầy được cấu tạo, nguyên lý làm việc của linh kiện và mạch điện điều khiển trong hệ thống máy lạnh và điều hoà không khí; Thuyết minh được nguyên lý làm việc của các mạch điện điều khiển (phần điện tử). Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 1 giáo trình.
UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: ĐIỆN TỬ CHUN NGÀNH NGÀNH, NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số: 257/QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 07 năm 2017 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun 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 Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh & điều hịa khơng khí trình độ Cao đẳng Nghề, giáo trình Điện tử ứng dụng giáo trình mơ đun mơn học đào tạo chuyên ngành biên soạn theo nội dung chương trình khung hiệu trưởng trường cao đẳng nghề phê duyệt Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với nhau, logíc Khi biên soạn, nhóm biên soạn cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao Trong trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu khoa học cơng nghệ phát triển điều chỉnh thời gian bổ sung kiên thức cho phù hợp Trong giáo trình, chúng tơi có đề nội dung thực tập để người học cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị, trường sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến thầy, giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hoàn thiện Đồng Tháp , ngày tháng năm 2017 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN ĐIỆN TỬ CHUN NGÀNH I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: II MỤC TIÊU MÔ ĐUN: III NỘI DUNG MÔ ĐUN: Bài 1: Linh kiện thụ động Điện trở 2 Tụ điện 13 Cuộn cảm 18 Các linh kiện khác 236 Bài 2: Linh kiện tích cực (Diot, Transito lưỡng cực) 26 Điốt 26 Transito lưỡng cực 34 Bài 3: Linh kiện tích cực (Transitor trường, IGBT) 58 Transito trường 55 IGBT 67 Bài 4: Linh kiện tích cực (Mạch tổ hợp IC) 75 Giới thiệu công nghệ sản xuất vi mạch tổ hợp (IC) 735 Mạch điện chứa IC 757 Bài 5: Mạch điện ứng dụng linh kiện thụ động 81 Mạch điện số 81 Mạch điện số 791 Bài 6: Mạch điện ứng dụng cách ghép BC, CC, EC 835 Định nghĩa khuếch đại 795 Mạch mắc Emitor chung (EC)……………………………………………….85 Mạch mắc Colector chung (CC)…………………………………………… 87 Mạch mắc Baze chung (BC)…………………………………………………88 Bài 7: Mạch điện ứng dụng 912 Mạch điện số 92 Mạch điện số 95 Bài 8: Mạch nguồn cấp trước 998 Mạch điện nguồn ổn áp tuyến tính 919 Mạch điện nguồn thực tế máy điều hòa SamSung 100 Bài 9: Mạch điện điều khiển động quạt dàn nhà 1033 Vẽ mạch điện điều khiển động quạt dàn nhà: 1033 2 Kiểm tra, sửa chữa mạch điện 1087 Bài 10: Mạch điện điều khiển động quạt dàn nhà 112 Vẽ mạch điện điều khiển động quạt dàn nhà 112 Kiểm tra, sửa chữa mạch điện 1153 Bài 11: Mạch dao động tạo xung 1207 Phân tích mạch điện dao động tạo xung tiêu biểu dùng máy ĐHKK 1207 Vẽ mạch điện dao động tạo xung dùng máy ĐHKK 1218 Kiểm tra, sửa chữa mạch điện 1218 Bài 12: Mạch khuếch đại xung 125 Vẽ mạch điện khuếch đại xung dùng máy ĐHKK 125 Phân tích mạch điện 122 Kiểm tra, sửa chữa mạch điện 126 Bài 13: Mạch điều chế độ rộng xung (PWM) 1295 Tổng quan mạch điều chế độ rộng xung (PWM)……………………….125 Nhận biết linh kiện điện tử dùng mạch điện tử 1349 Kiểm tra, sửa chữa mạch điện 131 Bài 14: Mạch nghịch lưu 1383 Tổng quan mạch nghịch lưu…………………………………………….133 Phân tích mạch điện 134 Cách vẽ mạch điện theo quy ước linh kiện………………… 1445 Kiểm tra, sửa chữa mạch điện 135 Bài 15: Mạch điện điều khiển động máy nén 1438 Nhận biết linh kiện điện tử dùng mạch máy điều hòa 1438 Cách vẽ mạch điện theo quy ước linh kiện 1449 Phân tích mạch điện 1449 Bài 16: Mạch điện bảo vệ động máy nén 14842 Nhận biết linh kiện điện tử dùng mạch máy điều hòa 142 Cách vẽ mạch điện theo quy ước linh kiện 143 Phân tích mạch điện 143 Bài 17: Mạch điện điều khiển động đảo gió 1537 Nhận biết linh kiện điện tử dùng mạch máy điều hòa 147 Cách vẽ mạch điện theo quy ước linh kiện 147 Phân tích mạch điện 147 Bài 18: Mạch điện cảm biến nhiệt độ 15751 Tổng quan mạch điện cảm biến nhiệt độ 151 Phân tích mạch điện 152 Bài 19: Mạch điện vi xử lý máy điều hoà nhiệt độ 1615 Nhận biết linh kiện điện tử dùng mạch điện tử 155 Cách vẽ mạch điện theo quy ước linh kiện 155 Phân tích mạch điện 157 Kiểm tra, sửa chữa mạch điện 163 Bài 20: Kiểm tra kết thúc môđun 165 PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ MẠCH ĐIỆN THỰC TẾ 1736 PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẮC PHỤC THỰC TẾ 169 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………….174 TÊN MÔ ĐUN: ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH Mã mơ đun: MĐ 28 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: + Mơ đun thực sinh viên học chương trình Cao đẳng nghề; + Mô đun thực sau sinh viên học xong môn học, mô đun kỹ thuật sở, sau mô đun hệ thống điều hịa khơng khí cục chương trình Cao đẳng nghề; + Là mô đun bắt buộc Mục tiêu mơ đun: - Trình bầy cấu tạo, ngun lý làm việc linh kiện mạch điện điều khiển hệ thống máy lạnh điều hồ khơng khí - Thuyết minh nguyên lý làm việc mạch điện điều khiển (phần điện tử) - Lập quy trình lắp đặt, vận hành sửa chữa mạch điện điều khiển (phần điện tử) - Sử dụng thành thạo dụng cụ điện cầm tay dùng lắp đặt mạch điện điều khiển (phần điện tử) - Sử dụng thành thạo đồng hồ đo điện để kiểm tra, sửa chữa hư hỏng thường gặp mạch điện điều khiển (phần điện tử) - Lắp đặt mạch điện điều khiển (phần điện tử) theo sơ đồ nguyên lý - Đảm bảo an toàn lao động, cẩn thận, tỷ mỉ, gọn gàng, ngăn nắp nơi thực tập, biết làm việc theo nhóm Nội dung mơ đun: BÀI 1: LINH KIỆN THỤ ĐỘNG Mã bài: MĐ28 - 01 Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo linh kiện thụ động - Trình bầy nguyên lý làm việc linh kiện - Trình bầy cách lắp đặt linh kiện theo sơ đồ nguyên lý - Xác định loại linh kiện - Biết cách kiểm tra linh kiện - Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm kỹ thuật - Cẩn thận, xác, nghiêm chỉnh thực theo quy trình, - Chú ý an tồn Nội dung chính: ĐIỆN TRỞ: 1.1 Ký hiệu, cấu tạo: 1.1.1 Định nghĩa: Điện trở đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dịng điện vật thể dẫn điện 1.1.2 Đặc điểm: - Để đạt giá trị dòng điện mong muốn điểm mạch điện hay giá trị điện áp mong muốn hai điểm mạch người ta dùng điện trở có giá trị thích hợp - Giá trị điện trở khơng phụ thuộc vào tần số dịng điện, nghĩa giá trị điện trở không thay đổi dùng mạch chiều xoay chiều 1.1.3 Ký hiệu đơn vị: - Ký hiệu: - Đơn vị điện trở: ; k; M; G Điện trở cố định (Điện trở có giá trị điện trở cố định) 2 KÝ hiƯu biÕn trë th«ng thêng VR1 VR2 , , VR VR Lo¹i tinh chØnh thay ®ỉi réng 3 VR 1 2 Loại biến trở có công tắc Loại hai biÕn trë chØnh ®ång bé (®ång trơc) Các loại điện trở biến đổi (điện trở có giá trị điện trở thay đổi) 1.1.4 Phân loại: Có loại điện trở là: - Điện trở than ép dạng - Điện trở than - Điện trở màng kim loại - Điện trở oxit kim loại - Điện trở dây quấn * Điện trở than ép dạng thanh: Cấu tạo: Được chế tạo từ bột than với chất liên kết nung nóng hố thể bảo vệ lớp vỏ giấy phủ gốm hay lớp sơn Vỏ gốm Chân Hỗn hợp bột than Đặc điểm: + Điện trở thường chế tạo với cơng suất cỡ ¼ W đến W với giá trị từ 1/20 đến vài W + Rẻ tiền nhiên có nhược điểm tính ổn định nhiệt độ thay đổi gây dung sai lớn * Điện trở màng kim loại: Cấu tạo: Chế tạo theo cách kết lắng màng Ni-Cr (Niken-Crơm) thân gốm có xẻ rãnh xoắn sau phủ lớp sơn Đặc điểm: Loại có độ ổn định cao loại than giá thành cao vài lần * Điện trở oxit kim loại: Cấu tạo: Kết lắng màng oxít thiếc SiO2 Đặc điểm: chịu nhiệt độ cao độ ẩm cao Cơng suất danh định ½ W Người ta dùng điện trở cần có độ tin cậy cao, độ ổn định cao, * Điện trở dây quấn: Cấu tạo: Vật liệu làm điện trở dây quấn hợp kim quấn lõi làm vật liệu gốm Đặc điểm: Thường dùng yêu cầu giá trị điện trở thấp hay u cầu dịng điện cao, cơng suất 1W đến 25W Sai số nhỏ lên giá thành đắt 1.2 Các tham số bản: * Trị số điện trở: - Trị số điện trở tham số yêu cầu phải ổn định, thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm… - Trị số điện trở phụ thuộc vào tính chất dẫn điện kích thước vật liệu chế tạo l R= S Trong đó: R: Điện trở vật dẫn : Điện trở suất vật dẫn chế tạo điện trở l: Chiều dài vật dẫn S: Tiết diện mặt cắt vật dẫn * Dung sai (sai số) điện trở: - Dung sai hay sai số điện trở biểu thị mức độ chênh lệch trị số thực tế điện trở so với trị số danh định mà tính theo %: Rtt − Rdd 100% Rdd - Sai số % gồm cấp: 1%, 2%, 5%, 10% 20% * Công suất danh định: Chú ý: Khi thử kích tay vào MOSFET ta nên cho bàn chân chạm đất cổ tay đeo vịng nối đất để tĩnh điện để tránh gây hư hỏng MOSFET + Các thông số kỹ thuật transistor trường: Transistor trường ứng có tổng trở vào lớn giống đặc tính đèn điện tử ba cực cực G cách điện kênh dẫn điện Do đó, thơng số kỹ thuật FET giống thông số đèn điện tử cực * Độ truyền dẫn: Độ truyền dẫn FET tỉ số mức biến thiên dòng điện ID mức biến thiên điện áp VGS có VDS khơng đổi gm = I D i = D (mA / V ) VGS v gs * Độ khuếch đại điện áp: Độ khuếch đại điện áp FET tỉ số mức biến thiên điện áp ngõ VDS mức biến thiên điện áp ngõ vào VGS có ID khơng đổi V v = DS = ds (mA / V ) VGS v gs * Tổng trở ngõ ra: Tổng trở ngõ FET tỉ số điện áp ngõ v ds dòng điện cực tháo id r0 = − VDS v ds = I D id * Phân cực ổn định điểm công tác cho transistor trường (FET): Giống BJT, việc phân cực ổn định điểm công tác cho FET cung cấp nguồn điện cho điện cực, làm cho điểm làm việc ổn định, không phụ thuộc nhiệt độ, biến đổi nguồn cung cấp * Phân cực ổn định điểm làm việc cho JFET: 64 JFET làm việc với tiếp giáp PN phân cực ngược nên thường dùng mạch phân cực hồi tiếp âm dòng điện qua điện trở RS + RG thường 15 M: để ảnh hưởng đến Rvào mạch + RG mắc trongmạch cực nguồn S làm nhiệm vụ: Tạo điện áp tự phân cực ổn định chế độ công tác cho JFET Xét JFET kênh N: - Khi dòng ID qua RS tạo sụt áp: US = ID.RS, sụt áp qua RG đưa đến cực G phân cực ngược cho tiếp giáp PN (giữa cực cửa G cực nguồn S) U GS = U G − U S = − U S = − I D RS - Giả sử ảnh hưởng nhiệt độ dòng ID tăng → US = ID.RS tăng → điện áp âm đưa đến cực G có trị * Phân cực ổn định điểm làm việc cho MOSFET kênh liên tục: MOSFET kênh liên tục (còn gọi MOSFET thường mở, MOSFET tự dẫn) thường làm việc chế độ “nghèo”, việc phân cực ổn định điểm làm việc thực phương pháp hồi tiếp âm dòng điện (giống JFET) Kênh N Kênh P * Phân cực ổn định điểm làm việc cho MOSFET kênh gián đoạn: Kênh P Kênh N 65 - R1 R2 tạo thành phân áp - Xét MOSFET kênh N ta có: UG = I p R US = I D RS EC R − ID RS R1 + R - Do EC, R1, R2 có trị số cố định → UG có trị số cố định + Nếu ảnh hưởng nhiệt độ, dòng ID tăng → US tăng → UGS giảm → dòng ID giảm + Nếu ID giảm trình xảy ngược lại, kết dịng ID có xu hướng ổn định Điện áp UG có trị số khoảng vài V 1.5 Ứng dụng transistor trường: Các transistor trường có số đặc điểm: - Điện trở vào lớn (vài M đến hàng ngàn M) - Tạp âm nhỏ - Sự biến đổi dòng điện theo nhiệt độ ngược với transistor thường: nhiệt độ tăng thơng dân lại giảm - Transistor trường ứng dụng để khuếch đại, tạo dao động, phối hợp trở kháng, khoá điện tử… Ứng dụng đa dụng transistor trường nhờ dựa vào đặc điểm vừa nêu ưu điểm sau: - Transistor trường MOSFET phần tử điều khiển điện áp, transistor thường phần tử điều khiển dòng điện - Transistor trường MOSFET có tần số đóng cắt cao (tới vài trăm kHZ) khả chịu tải dòng điện điện áp transistor thường Với ưu này, dùng nguồn xung máy tính PC - Tổn hao cơng suất làm việc nhỏ Khi sử dụng transistor trường cần lưu ý: - Transistor trường nhạy cảm với trường tĩnh điện Điều cần đặc biệt lưu ý dùng MOSFET - Tiếp đất mỏ hàn hàn, tháo transistor trường - Ngắn mạch chân transistor trường chưa sử dụng - Không tháo lắp transistor trường có nguồn - Khơng thử tín hiệu khơng có nguồn U GS = U G − U S = I P R − I D R S = 66 VD1: Mạch khuếch đại âm tần dùng FET Transistor trường kênh N Tín hiệu (xoay chiều) vào qua tụ C1, tụ C1 tụ cách li chiều FET nguồn tín hiệu vào Khi có tín hiệu (xoay chiều) vào ngắn mạch qua C1, tới cực G cực máng Diode có tín hiệu xoay chiều, lấy qua tụ C2 Tụ C3 nhằm ngắn mạch điện trở R3 xoay chiều nhằm đảm bảo trở kháng cực S so với 0V nhỏ Đây mạch khuếch đại cực S chung VD2: Khoá điện tử dùng FET Khi điện áp điều khiển Uđk = UGS = 0V FET thơng bão hồ, tải coi cấp điện đầy đủ (Ut Ung) Khi Uđk âm FET khoá (thường -4V 5V) tải coi bị ngắt điện (Ut 0) Giá trị R1 M, R2 chọn cho lớn nhiều RDS lúc thơng bão hồ Do khơng tránh có mặt điện dung CGS cực G cực S nên có trễ thời gian FET chuyển mạch (vì CGS nạp Uđk0, kênh dẫn với hạt mang điện điện tử hình thành, giống cấu trúc MOSFET.Các điện tử di chuyển phía collector vượt qua lớp tiếp giáp n-p cấu trúc base collector transistor thường, tạo nên dòng collector 2.3 Chế độ làm việc: 68 Do cấu trúc n-p-n mà điện áp thuận C E chế độ dẫn dòng IGBT thấp hẳn so với Mosfet Tuy nhiên cấu trúc làm cho thời gian đóng cắt IGBT chậm so với Mosfet, đặc biệt khóa lại Trên hình vẽ thể cấu trúc tương đương IGBT với Mosfet Tranzitor p-n-p Ký hiệu dòng qua IGBT gồm hai thành phần: i1 dòng qua Mosfet, i2 dòng qua Tranzitor Phần Mosfet IGBT cs thể khóa lại nhanh chóng xả hết điện tích G E, dịng i1= 0, nhiên i2 khơng suy giảm nhanh chóng lượng điện tích lũy (tương đương với bazo cấu trúc pn-p) q trình tự trung hịa điện tích Điều xuất vùng dịng điện kéo dài khóa IGBT * Vùng làm việc an tồn (Safe Operating Area): Vùng làm việc an toàn thể dạng đồ thị quan hệ điện áp giá trị dịng điện lớn mà phần tử hoạt động chế độ, dẫn, khóa, q trình đóng cắt SOA IGBT biểu diễn hình bên Ở hình biểu diễn điện áp đặt lên cực điều khiển emitor dương hình thư hai điện áp âm Khi điện áp điều khiển dương, SOA có dạng hình chữ nhật với góc hạn chế phía trên, bên phải, tương ứng với chế độ dòng điện điện áp lớn Điều có nghĩa chu kì đóng cắt ngắn, ứng với tần số làm việc cao khả đóng cắt cơng suất suy giảm Khi đặt điện áp điều khiển âm lên cực điều khiển emitor, SOA lại bị giới hạn vùng công suất lớn tốc độ tăng điện áp lớn dẫn đến xuất dòng điện lớn đưa vào vùng p cực điều khiển, tác dụng giống dòng điều khiển làm IGBT mở trở lại tác dụng cấu trúc thyristor Tuy nhiên khả chịu đựng tốc độ tăng áp IGBT lớn nhiều so với phần tử bán dẫn cơng suất khác Giá trị lớn dịng cho phép collector cho phép Icm chọn cho tránh tượng chốt giữ dịng, khơng khóa lại được, giống thyristor Hơn nữa, điện áp điều khiển lớn Uge phài chọn để giới hạn dòng điện Ice giới hạn lớn cho phép điều kiện có ngắn mạch cách chuyển đổi bắt buộc từ chế độ bão hịa sang chế độ tuyến tính Khi dịng Ice giới hạn không đổi, không phụ thuộc vào điện áp Uce lúc Tiếp theo IGBT phải khóa lại điều kiện đó, nhanh tốt để tránh phát nhiệt mạnh Tránh tượng chốt giữ dòng cách liên tục theo dõi dòng collector điều cần thiết thiết kế IGBT Thơng thường IGBT sử dụng mạch đóng cắt tần số cao, từ đến hàng chục kHz Ở tần số đóng cắt cao vậy, cố phá hủy phần tử nhanh dẫn đến phá hỏng toàn thiết bị Sự cố thường xảy 69 dòng ngắn mạch từ phía tải từ phần tử có lỗi chế tạo lắp ráp Có thể ngắt dòng IGBT cách đưa điện áp điều khiển giá trị âm Tuy nhiên q tải dịng điện đưa IGBT khỏi chế độ bão hòa dẫn đến công suất phát nhiệt tăng đột ngột, phá hủy phần tử sau vài chu kỳ đóng cắt Mặt khác khóa IGBT lại thời gian ngắn dòng điện lớn dấn đến tốc độ tăng dòng lớn, gây áp collector, emiter, đánh thủng phần tử Trong cố dòng, tiếp tục điều khiển IGBT xung ngắn theo qui luật cũ, không đơn giản ngắt xung điều khiển để dập tắt dòng điện Có thể ngăn chặn hậu việc tắt dòng đột ngột cách sử dụng mạch dập RC (snubber circuit), mắc song song với phần tử Tuy nhiên mạch dập làm tăng kích thước giảm độ tin cậy thiết bị Giải pháp tối ưu đưa làm chậm lại q trình khóa IGBT, hay cịn gọi khóa mềm (soft turn-off) phát có cố dịng tăng mức cho phép 2.4 Xác định chất lượng: Dùng đồng hồ vạn để thang đo ôm X10 X100 - Đo nội trở thuận nghịch EC đo ốt - Đo nội trở thuận nghịch GC vô lớn - Đo nội trở thuận nghịch GE vô lớn Là linh kiện tốt * Các trường hợp hư hỏng: - Đo nội trở thuận nghịch EC = > Chập tiếp giáp EC - Đo nội trở thuận nghịch GC = > Chập tiếp giáp GC - Đo nội trở thuận nghịch GE = > Chập tiếp giáp GE - Đo nội trở thuận nghịch EC = ∞ > Đứt tiếp giáp EC - Đo nội trở thuận nghịch GC = ∞ > Đứt tiếp giáp GC - Đo nội trở thuận nghịch GE = ∞ > Đứt tiếp giáp GE * Các bước cách thực công việc: THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ: 1.1 Vật liệu: - Các vật liệu linh kiện thụ động: loại tụ điện, loại điện trỏ, loại cuộn cảm, loại biến áp, Transistor trường, IGBT, dây nối - Thiếc, nhựa thông 1.2 Dụng cụ trang thiết bị: Stt Tên dụng cụ trang thiết bị Đồng hồ đo vạn Chỉ tiêu kỹ thuật transistor Sanwa 70 Số lượng / nhóm Ghi Bộ dụng cụ nghề điện tử Các loại linh kiện Vỉ mạch đa Mỏ hàn / nhóm 20 cái/1 loại Transistor trường IGBT 100 x 100 cái/1sinhviên 220V cái/1sinhviên 1.3 Học liệu: - Tài liệu hướng dẫn mô-đun - Tài liệu hướng dẫn học - Sơ đồ mạch điện nguyên lý - Phiếu kiểm tra 1.4 Nguồn lực khác: - Phịng học, xưởng thực hành có đủ ánh sáng, hệ thống thơng gió tiêu chuẩn - Projector 1.5 Chia nhóm: Chia nhóm, nhóm từ đến học sinh QUI TRÌNH THỰC HIỆN: - Chuẩn bị phòng thực tập (làm vệ sinh phòng thực tập) - Tập kết dụng cụ làm việc, thiết bị đo, linh kiện vị trí - Kiểm tra sơ thiết bị đo linh kiện - Thực Modun: - Giáo viên hướng dẫn, theo dõi, kiểm tra kết thực hành, nhận xét - Học sinh theo dõi hướng dẫn thực hành - Thu dọn vật tư, thiết bị đo vị trí ban đầu - Dọn vệ sinh phòng thực hành * Bài tập thực hành học sinh, sinh viên: TT NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP YÊU CẦU KỸ CHÚ Ý CÔNG VIỆC THAO TÁC THUẬT Lựa chọn linh Lựa chọn linh kiện Phân loại linh - Tránh gẫy kiện kiện theo thông chân linh kiện số chủng loại Đọc tham Từng linh kiện Đúng tham Tránh số linh kiện số nhầm lẫn Đo tham số Từng linh kiện Đúng tham Tránh 71 linh kiện * Yêu cầu đánh giá kết học tập: Mục tiêu Kiến thức Kỹ Thái độ số Nội dung - Phân loại linh kiện - Đọc tham số - Đo tham số - Xác định hư hỏng - Chấp hành qui định học tập - Nghiêm túc, cẩn thận, an toàn thực hành Tổng 72 nhầm lẫn Điểm chuẩn 2 2 1 10 BÀI 4: LINH KIỆN TÍCH CỰC (MẠCH TỔ HỢP IC) Mã bài: MĐ28 - 04 Mục tiêu: - Nắm cấu tạo linh kiện tích cực - Trình bầy nguyên lý làm việc linh kiện - Trình bầy cách lắp đặt linh kiện theo sơ đồ nguyên lý - Xác định loại linh kiện - Biết cách kiểm tra linh kiện - Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm kỹ thuật - Cẩn thận, xác, nghiêm chỉnh thực theo quy trình - Chú ý an tồn cho người thiết bị Nội dung chính: GIỚI THIỆU CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VI MẠCH TỔ HỢP (IC): Công nghệ vi điện tử ngày chứng kiến thay đổi to lớn: từ vi mạch thiết kế chuyên gia vi mạch, sản xuất với số lượng lớn; chuyển sang mạch chuyên dụng thiết kế kỹ sư hệ thống sở ứng dụng, khơng thiết phải đầu tư sở vật chất để làm cơng nghệ bán dẫn sản xuất với số lượng nhỏ Nhờ công nghệ ASIC (Application-specific Integrated Circuit) nên mạch tổ hợp lớn nhiều trường hợp “chế tạo” sở ứng dụng Có thay đổi nhờ việc sử dụng hệ thống tự động thiết kế CAD (Computer-aided Design) 1.1 Kết cấu IC: Vi mạch tích hợp, hay vi mạch, hay mạch tích hợp (integrated circuit, gọi tắt IC, gọi chip theo thuật ngữ tiếng Anh) mạch điện chứa linh kiện bán dẫn (như transistor) linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) kết nối với nhau, kích thước cỡ micrơmét (hoặc nhỏ hơn) chế tạo công nghệ silicon cho lĩnh vực điện tử học Các vi mạch tích hợp thiết kế để đảm nhiệm chức linh kiện phức hợp Một mạch tích hợp giúp giảm kích thước mạch điện nhiều, bên cạnh độ xác tăng lên IC phần quan trọng mạch logic Có nhiều loại IC, lập trình cố định chức năng, khơng lập trình Mỗi IC có tính chất riêng nhiệt độ, điện giới hạn, công suất làm việc, ghi bảng thông tin (datasheet) nhà sản xuất Hiện nay, cơng nghệ silicon tính tới giới hạn vi mạch tích hợp nhà nghiên cứu nỗ lực tìm loại vật liệu thay công nghệ silicon Sơ đồ chân IC khuếch đại thuật tốn Cách bố trí chân gồm loại: 73 Loại chân có dạng hình trịn hình chữ nhật 1.2 Phương pháp xác định chân IC: IC khối gồm nhiều linh kiện điện trở, tụ điện, transistor, diode, dây dẫn,…, cấu thành khối giữ chức định Trong thực tế IC có nhiều loại, loại có chức khác - Loại hàng chân: chân cuối đối diện với chân Ghi nhãn IC họ TTL: 1; ;3 ; ;5 + Nhóm 1: biểu thị hãng cơng ty sản xuất VD: SN: công ty TEXAC MC: công ty MORTOROLA HD: công ty HITACHI LG: công ty LG + Nhóm 2: Biểu thị phạm vi nhiệt độ làm việc VD: 74 đ k l v : đến 700c 54 đ k l v : - 55 đến 1000c + Nhóm 3: Biểu thị hệ VD: khơng ghi: hệ tiêu chuẩn H : hệ tốc độ cao S : hệ sdiot key AS : hệ schottky tiên tiến LS : hệ H / Schotycks tiêu hao thấp ALS : hệ schotty tiên tiến công suất tiêu hao thấp 74 + Nhóm 4: Biểu thị chức 00: bốn cổng NAND hai đầu vào 02: bốn cổng NOR hai đầu vào + Nhóm 5: biểu thị quy cách đóng vỏ VD: J: hai hàng chân, vỏ gốm N: hai hàng chân, vỏ plastic W: kiểu dẹt, vỏ gốm T: kiểu dẹt, vỏ kim loại MẠCH ĐIỆN CHỨA IC: 2.1 Sơ đồ nguyên lý: 75 2.2 Tác dụng linh kiện: IC 555 gọi IC dao động tạo xung, phối hợp với linh kiện ngồi để tạo thành mạch dao động IC hoạt động nguồn cấp khoảng Vcc = +(5-:-15)V IC 555 có chân chia làm hàng vng góc Chức chân IC: + Chân 8: Cấp nguồn Vcc= +(5 -:-15)V + Chân 1: Nối đất GND (âm nguồn) + Chân 3: Đa tín hiệu xung + Chân 2: Nhận tín hiệu xung kích thích + Chân 4: Chân cho phép để IC hoạt động (được nối với dương nguồn) + Chân 5, 6, 7: Nối linh kiện ngồi R1; VR2 tạo thành mạch phóng nạp điện cho tụ C1 Tụ C1 làm nhiệm vụ trao đổi lượng điện trường với lượng nguồn C2 tạo ổn định cho dao động mạch (thực tế không cần C2) R3; diode LED: tải mạch 2.3 Nguyên lý làm việc: Khi cấp nguồn cho mạch, mạch ln xảy q trình phóng nạp điện tụ C1, mức điện áp chân 2, 6, ln thay đổi theo phóng nạp C1, mạch điện bên IC 555 theo thời điểm chuyển đổi mức điện áp mà đóng mở chuyển mạch đầu chân tức lúc chân nối với dơng nguồn, lúc nối với âm nguồn (GND) tạo thành xung đầu Khi chân nối với dương nguồn (Vcc), khơng có dịng qua tải, đèn LED không sáng Khi chân đuợc nối với âm nguồn (GND), có dịng qua tải, đèn LED sáng Điều chỉnh VR2 điều chỉnh tốc độ đóng mở chuyển mạch đầu chân tức điều chỉnh tần số xung đầu (tần số nháy đèn LED) 2.4 Sửa chữa mạch điện: - Đo nguội: Đùng đồng hồ vạn để thang đo ôm Đo trở kháng dây cấp nguồn (như đo ốt) ok Đo trở kháng đầu vào đầu (như đo ốt) ok Đo trở kháng chân IC theo data sheet - Đo nóng: Đùng đồng hồ vạn để thang đo điện áp 76 Đo điện áp dây cấp nguồn theo nguồn cung cấp Đo điện áp đầu vào đầu Đo điện áp chân IC theo data sheet * Các bước cách thực công việc: THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT TƯ: 1.1 Vật liệu: - Các vật liệu linh kiện thụ động: loại tụ điện, loại điện trỏ, loại cuộn cảm, loại biến áp, Transistor trường, IGBT, IC, dây nối - Thiếc, nhựa thông 1.2 Dụng cụ trang thiết bị: Stt Tên dụng cụ trang thiết bị Đồng hồ đo vạn Bộ dụng cụ nghề điện tử Các loại linh kiện Chỉ tiêu kỹ thuật Số lượng transistor Sanwa / nhóm / nhóm 20 cái/1 loại L,R,C,Transistor trường, IGBT, IC 100 x 100 cái/1sinhviên 220V cái/1sinhviên Ghi Vỉ mạch đa Mỏ hàn 1.3 Học liệu: - Tài liệu hướng dẫn mô-đun - Tài liệu hướng dẫn học - Sơ đồ mạch điện nguyên lý - Phiếu kiểm tra 1.4 Nguồn lực khác: - Phịng học, xưởng thực hành có đủ ánh sáng, hệ thống thơng gió tiêu chuẩn - Projector 1.5 Chia nhóm: Chia nhóm, nhóm từ đến học sinh QUI TRÌNH THỰC HIỆN: - Chuẩn bị phòng thực tập (làm vệ sinh phòng thực tập) - Tập kết dụng cụ làm việc, thiết bị đo, linh kiện vị trí - Kiểm tra sơ thiết bị đo linh kiện - Thực Modun: - Giáo viên hướng dẫn, theo dõi, kiểm tra kết thực hành, nhận xét - Học sinh theo dõi hướng dẫn thực hành - Thu dọn vật tư, thiết bị đo vị trí ban đầu 77 - Dọn vệ sinh phịng thực hành * Bài tập thực hành học sinh, sinh viên: YÊU CẦU KỸ CHÚ Ý THUẬT Phân loại linh - Tránh gẫy kiện theo thôngchân số linh kiện chủng loại Đọc tham số Từng linh kiện Đúng tham số Tránh nhầm linh kiện lẫn Đo tham số Từng linh kiện Đúng tham số Tránh nhầm linh kiện lẫn Lắp ráp mạch Kết nối mạch Hàn kỹ thuật Đúng trị số * Yêu cầu đánh giá kết học tập: (tính theo thang điểm 10) TT NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP CÔNG VIỆC THAO TÁC Lựa chọn linh Lựa chọn linh kiện kiện Mục tiêu Kiến thức Kỹ Thái độ Nội dung - Phân loại linh kiện - Phân tích nguyên lý làm việc - Đọc, đo tham số - Lắp mạch theo yêu cầu - Xác định hư hỏng - Chấp hành qui định học tập - Nghiêm túc, cẩn thận, an toàn thực hành 78 Điểm chuẩn 1 2 1 ... Cam Vàng Xanh (lục) Vòng 1 Vòng 2 Vòng 3 Bội số 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Sai số ? ?1% ±2% 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% Bạc (Nhũ bạc) 1 0-2 ? ?10 %... Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh & điều hịa khơng khí trình độ Cao đẳng Nghề, giáo trình Điện tử ứng dụng giáo trình mơ đun mơn học đào tạo chun ngành biên soạn theo... đun: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý làm việc linh kiện mạch điện điều khiển hệ thống máy lạnh điều hồ khơng khí - Thuyết minh nguyên lý làm việc mạch điện điều khiển (phần điện tử) - Lập quy trình