Giáo trình Điệnđiện tử ô tô

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên trích dụng 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 Ngày với phát triển thần kỳ khoa học công nghệ, việc ứng dụng chúng vào ngành Công nghệ ô tô tất yếu Thiết bị tơ ngày có nhiều thiết bị điện tử đạị để phục vụ yêu cầu ngƣời, nên việc tìm tịi, học hỏi yêu cầu cấp thiết để đáp ứng yêu cầu xã hội Nhằm đáp ứng nhu cầu giảng dạy, học tập, nghiên cứu điện điện tử ô tô dành nhiều thời gian nghiên cứu, sƣu tầm tài liệu biên soạn giáo trình Điện – điện tử ô tô với mong muốn phục vụ giảng dạy nghề công nghệ ô tô Trƣờng Cao đẳng nghề An Giang Giáo trình đƣợc trình bày theo chƣơng trình chi tiết đƣợc trƣờng xây dựng năm 2017, cuối có phần rèn luyện để ngƣời học hình thành kỹ q trình học tập Tuy có nhiều cố gắng nghiên cứu biên soạn, nhƣng giáo trình chắn khơng tránh khỏi khiếm khuyết, mong đƣợc đóng góp từ đọc giả để giáo trình ngày đƣợc hồn thiện An Giang, ngày 03 tháng 07 năm 2018 Tham gia biên soạn Chủ biên: Lê Ngọc Ngân MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC BÀI MỞ ĐẦU: CÁCH SỬ DỤNG VOM I.HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG VOM II.VẬT LIỆU BÁN DẪN 17 BÀI 1: KHÁI NIÊM CƠ BẢN VỀ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ I.ĐIỆN TRỞ 24 II.TỤ ĐIỆN 31 II.ĐI ỐT 36 IV.TRANSISTOR 38 V.SỬ DỤNG VOM ĐỂ ĐO CÁC MẠCH ĐƠN GIẢN 40 BÀI 2: HÀN NỐI LINH KIỆN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ I.CẤU TẠO MỎ HÀN ĐIÊN TRỞ 42 II.HÀN NỐI LINH KIỆN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ: 47 III.PHƢƠNG PHÁP KIỂM TRA CHấT LƢỢNG MỐI HÀN 51 BÀI 3: LẮP MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN TRÊN Ô TÔ I.MẠCH CHINH LƢU CẦU BA PHA 53 II MACH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT ĐIỆN 59 III.MACH ĐIÊU KHIÊN ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ 60 BÀI 4: LẮP CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN TRÊN Ô TÔ I MACH CHINH LƢU 71 II.MạCH ÔN ĐINH ĐIÊN ÁP 5V 74 CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơn học: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Ơ TƠ Mã mơn học: MH 20 Thời gian thực môn học: 56 (Lý thuyết: 14 giờ; Thực hành: 34 giờ, kiểm tra giờ, ôn tập giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠN HỌC: Vị trí: Mơn học đƣợc bố trí giảng dạy song song với môn học/ mô đun sau: MH 08, MH 09, MH 10, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MĐ 16, MĐ 17, MĐ 18, MĐ 19 Tính chất: Là môn học kỹ thuật sở bắt buộc II MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC: 1.Về kiến thức: + Nêu đƣợc đặc điểm vật liệu bán dẫn + Trình bày đƣợc cấu tạo nguyên lý làm việc linh kiện điện tử + Trình bày đƣợc sơ đồ nguyên lý làm việc mạch điện tử + Tra cứu sổ tay lựa chọn đƣợc linh kiện điện tử thay phù hợp 2.Về kỹ năng: + Hàn nối linh kiện lắp đặt mạch điện an toàn kỹ thuật + Lắp đặt mạch điện thƣờng dùng ơtơ quy trình đảm bảo yêu cầu kỹ thuật an toàn + Sử dụng dụng cụ, thiết bị kiểm tra đảm bảo xác an tồn 3.Về lực tự chủ trách nhiệm: + Tuân thủ quy định an toàn sử dụng thiết bị điện tử + Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, tỉ mỉ BÀI MỞ ĐẦU: A HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG VOM MỤC TIÊU BÀI HỌC: Sau học xong ngƣời học có khả năng: Sử dụng VOM kỹ thuật - Trình bày đƣợc vật liệu bán dẫn B NỘI DUNG BÀI HỌC I HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG VOM VOM: VOTL OHM MILI AMPE (đồng hồ vạn năng) Đồng hồ vạn ( VOM ) thiết bị đo thiếu đƣợc với kỹ thuật viên điện tử nào, đồng hồ vạn có chức Đo đ i ệ n t r , đ o đ i ệ n áp DC, đo điện áp AC đo dòng điện Ƣu điểm: + Độ nhạy cao + Tiêu thụ lƣợng mạch điện đƣợc đo + Chịu đƣợc tải + Đo đƣợc nhiều thông số mạch Ƣu điểm đồng hồ đo nhanh, kiểm tra đƣợc nhiều loại linh kiện, thấy đựợc phóng nạp tụ điện, độ nhạy cao, tiêu thụ lƣợng mạch điện đƣợc đo, đo đƣợc nhiều thông số mạch, nhiên đồng hồ có hạn chế độ xác có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol vây đo vào mạch cho dòng thấp chúng bị sụt áp CÁC THÀNH PHẦN CỦA VOM Kim thị Nút điều chỉnh lệch trái Nút điều chỉnh lệch phải Nút điều chỉnh đo Lỗ cắm que đen Lỗ cắm que đỏ CÁC CHỨC NĂNG CƠ BẢN Đo điện áp xoay chièu (ACV) Đo điện áp chiều (DCV) Đo dòng điện chiều (DCmA) Đo điện trở DCV: 0.25/2.5/5/10/50/100V (20kΩ/V)/500V (9kΩ/V) - ACV: 10/50/250/500 (9kΩ/V) - DCA: 50µ/2.5m/25m/0.25A - Điện trở: 2k/20k/200k/2MΩ - Điện dung: 500µF KHOA CKĐL Đo điện áp (xoay chiều DCV, chiều ACV): Đo hiệu điện phải mắc Volt kế song song với điểm cần đo Khi đo VDC ADC phải ý đến cực tính dấu + nối với điểm có điện cao Nếu chƣa rõ nơi có điện thấp cao ta vặn thang đo co đo nhanh, quan sát thấy kim giật ngƣợc đảo que đo lại Đo cƣờng độ dòng điện ta mắc ampe kế nối tiếp với điểm cần đo Cách đọc giá trị (GT) đo: GT đo = (GT thang đo/ GT vạch đọc) * GT kim số Đặt thang đo chức cần đo ầ n - C x c đ ị n h g i t rị cần đo có biên độ lớn để từ đặt thang đo cao gần trƣờng hợp khơng tiên đốn đƣợc ta để thang đo cao đo ta lần lƣợt hạ thang đo xuống cách phù hợp a Đo điện áp xoay chiều (ACV) Khi đo điện áp xoay chiều ta chuyển thang đo thang AC, để thang A C c a o h n đ i ệ n p c ầ n đo nấc, Ví dụ đo điện áp AC220V ta để thang AC 250V, ta để thang thấp điện áp cần đo đồng hồ báo kịch kim, để q cao kim báo thiếu xác * Chú ý : Tuyệt đối không để thang đo điện trở hay thang đo dòng điện đo vào điện áp xoay chiều => Nếu nhầm đồng hồ bị hỏng ! Để nhầm thang đo dòng điện, đo vào nguồn AC => hỏng đồng hồ Để nhầm thang đo điện trở, đo vào nguồn AC=> hỏng điện trở đồng hồ Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC kim đồng hồ khơng báo , nhƣng đồng hồ không ảnh hƣởng Để thang DC đo áp AC đồng hồ không lên kim nhiên đồng hồ không hỏng b Đo điện áp chiều (DCV) Khi đo điện áp chiều DC, ta nhớ chuyển thang đo thang DC, đo ta đặt que đỏ vào cực dƣơng (+) nguồn, que đen vào cực âm (-) nguồn, để thang đo cao điện áp cần đo nấc Ví dụ đo áp DC 110V ta để thang DC 250V, trƣờng hợp để thang đo thấp điện áp cần đo => kim báo kịch kim, trƣờng hợp để thang cao => kim báo thiếu xác Dùng đồng hồ vạn đo điện áp chiều DC * Trƣờng hợp để sai thang đo : Nếu ta để sai thang đo, đo áp chiều nhƣng ta để đồng hồ thang xoay chiều đồng hồ báo sai, thơng thƣờng giá trị báo sai cao gấp lần giá trị thực điện áp DC, nhiên đồng hồ không bị hỏng Để sai thang đo đo điện áp chiều => báo sai giá trị * Trƣờng hợp để nhầm thang đo - ý : Tuyệt đối không để nhầm đồng hồ vào thang đo dòng điện thang đo điện trở ta đo điện áp chiều (DC) , nhầm đồng hồ bị hỏng !! Trƣờng hợp để nhầm thang đo dòng điện đo điện áp DC => đồng hồ bị hỏng ! Trrƣờng hợp để nhầm thang đo điện trở đo điện áp DC => đồng hồ bị hỏng điện trở bên trong! Đo dòng điện xoay chiều: Đo cƣờng độ dòng điện ta mắc ampe kế nối tiếp với điểm cần đo Khi đo DcmA phải ý đến cực tính dấu + nối với điểm có điện cao Nếu chƣa rõ nơi có điện thấp cao ta vặn thang đo co đo nhanh, quan sát thấy kim giật ngƣợc đảo que đo lại Cách đọc giá trị (GT) đo: GT đo = (GT thang đo/ GT vạch đọc) * GT kim số ĐO DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU(DCmA) Cách : Dùng thang đo dòng Để đo dòng điện đồng hồ vạn năng, ta đo đồng hồ nối tiếp với tải tiêu thụ ý đo đƣợc dòng điện nhỏ giá trị thang đo cho phép, ta thực theo bƣớc sau Bƣớc : Đặt đồng hồ vào thang đo dòng cao Bƣớc 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ chiều dƣơng, que đen chiều âm Nếu kim lên thấp giảm thang đo Nếu kim lên kịch kim tăng thang đo, thang đo để thang cao đồng hồ khơng đo đƣợc dịng điện Chỉ số kim báo cho ta biết giá trị dòng điện Cách : Dùng thang đo áp DC Ta đo dịng điện qua tải cách đo sụt áp điện trở hạn dòng mắc nối với tải, điện áp đo đƣợc chia cho giá trị trở hạn dòng cho biết giá trị dòng điện, phƣơng pháp đo đƣợc dịng điện lớn khả cho phép đồng hồ đồng hồ cũmg an toàn Chú ý : Khi đo điện áp DC ta đọc giá trị vạch số DCV.A Nếu ta để thang đo 250V ta đọc vạch có giá trị cao 250, tƣơng tự để thang 10V đọc vạch có giá trị cao 10 trƣờng hợp 10 + Cấu tạo gồm: - Biến áp đánh lửa (3) loại B114; - Bộ cắt nối bán dẫn TK-102 (I); - Khối điện trở II; - Bộ phận tạo xung (2) với tiếp điểm kiểu má vít KK'; - Bộ chia điện (không thể sơ đồ) + Nhiệm vụ linh kiện sơ đồ: - Tụ hố C2 (50 F) có nhiệm vụ san xung điện áp để ổn định điện áp nguồn - Transito T: để cắt nối dòng sơ cấp - Biến áp xung (với cuộn dây W1' W2'): có nhiệm vụ tạo xung để đảm bảo cho transito T đóng tích cực đƣa điện áp điều khiển đến cực gốc B để điều khiển transito - Điện trở R2: để tạo xung áp thích hợp - R1, C1, ĐO, ĐC: để bảo vệ transito - Đi ốt ĐO: để bảo vệ transito E1 > 100V (nó bị đánh thủng, hạn chế tăng E1 E1 đặt giá trị 100V - Đi ốt ĐC: khơng cho dịng qua ĐO theo chiều thuận - R1 C1: tạo thành khung dao động, tiêu hao bớt lƣợng dòng tự cảm transito đóng để giảm đốt nóng transito + Nguyên lý làm việc: - Khi bật khoá điện tiếp điểm KK' đóng: có dịng I0 qua nhánh song song (R2 W2') Dòng I0 gây sụt áp R2 W2' tạo thiên áp cho transito Lúc UEB > nên IB > transito mở cho dịng IK qua ến thiên theo Nhƣ vậy, qua W1 có ba dịng: I1 = I0 + IB + IK  quy luật tƣơng tự I1 hệ thống đánh lửa thƣờng Nhƣng tốc độ biến thiên nhanh L1 nhỏ (cuộn W1 nhỏ hơn).Tổng hai dịng I0 + IB = (0,7÷0,9)A - Khi KK' mở: I0 IB đột ngột, làm cảm ứng W2' sức điện động tự cảm E2tc' làm cho UEB < đảm bảo cho transito khoá nhanh khoá chặt.Khi 66 transito khố, dịng I1 đột ngột gây W2 suất điện động cao E2=(20.000÷30.000)V, truyền qua chia điện đến bu gi để tạo tia lửa điện Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến từ điện loại nam châm đứng yên Khi hoạt động, khố điện đóng lại (bật ON), động quay kéo trục chia điện (đen cô) quay theo, nam châm vĩnh cữu kết hợp với rơ to tín hiệu tạo xung từ trƣờng tác dụng lên cuộn dây điện từ 10 làm cảm ứng suất điện động điều khiển điện tử đóng ngắt dịng điện sơ cấp I1 mạch điện đánh lửa, rô tô chia điện 12 quay phân phối dòng điện cao áp đến bu gi theo thứ tự nổ xy lanh động Nguyên tắc hoạt động hệ thống đánh lửa điện tử khơng có tiếp điểm chia làm hai giai đoạn: - Giai đoạn 1, rơ to tín hiệu khơng trùng với cuộn dây điện từ.Trong giai đoạn từ trƣờng qua cuộn dây điện từ 10 cảm biến khơng thay đổi nên khơng có suất điện động cảm ứng cuộn dây điện từ 10, cuộn dây điện từ 10 đƣợc xem nhƣ đoạn dây dẫn điện Khi đóng khố điện 2, với cách phân cực cho điện tử nhƣ sơ đồ mạch điện cho phép dòng điện từ chân B mát, lúc dòng điện sơ cấp I1 từ cực dƣơng (+) ắc quy qua khoá điện 2, qua điện trở phụ 4, qua cực dƣơng (+) bô bin cao áp 5, qua cuộn dây sơ cấp (W1) 6, qua cực âm (-) bô bin cao áp, qua điện tử 4, mát lại cực âm (-) ắc quy.Tƣơng tự nhƣ mạch đánh lửa ắc quy, giai đoạn tốc độ tăng dòng điện sơ cấp I1 chƣa đủ lớn nên suất điện động cảm ứng cuộn dây thứ cấp W2 chƣa đạt đến điện áp đánh lửa Tƣơng tự nhƣ hệ thống đánh lửa điện tử có tiếp điểm, dịng điện sơ cấp I1 hệ thống qua điện tử lớn ampe nên cơng suất đánh lửa hệ thống nâng cao so với hệ thống đánh lửa ắc quy Ngoài hệ thống cịn có ƣu điểm khơng có cấu điều khiển tín hiệu đánh lửa khí (cam tiếp điểm) nên khơng cần phải bảo dƣỡng định kỳ Dịng điện I0 có cơng dụng phân cực tính cho linh kiện bên điện tử đƣợc gọi dịng ni mạch điện tử 67 - Giai đoạn 2, rơ to tín hiệu trùng với cuộn dây điện từ: xy lanh động thời điểm cuối nén đầu nổ, rơ to tín hiệu trùng với cuộn dây điện từ 10, lúc khe hở mạch từ bao gồm nam châm vĩnh cữu 8, rơ to tín hiệu cuộn dây điện từ 10 bé nên từ trƣờng qua cuộn dây điện từ 10 tăng lên, từ trƣờng cuộn dây điện từ 10 thay đổi làm xuất suất điện động cảm ứng ngƣợc chiều với hiệu điện phân cực trandito T, trandito T chuyển sang trạng thái khố ngăn khơng cho dòng điện sơ cấp I1 qua, dòng điện sơ cấp I1 đột ngột, từ trƣờng bô bin cao áp biến thiên (giảm đi) với tốc độ cao làm cảm ứng cuộn thứ cấp 7(W2) suất điện động với điện áp từ 20 đến 30kV Thông qua đƣờng dây dẫn điện cao áp đầu chia điện mà điện áp thứ cấp tạo dòng điện thứ cấp I2 đƣợc đƣa đến bu gi xy lanh cần đánh lửa để bật tia lửa điện đốt cháy hồ khí xy lanh Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến từ điện loại nam châm quay Transito T4 có nhiệm vụ đóng ngắt dịng điện sơ cấp bơ bin Các transito T1, T2, T3 có nhiệm vụ khuếch đại xung cảm biến đánh lửa, biên độ điện áp khơng đủ để điều khiển trực tiếp T3 Khi bật công tắc máy rô to cảm biến khơng quay T1 khố điện hai cực E cực B (Ueb = 0) Khi điện cực B T2 cao điện cực E, tức Ueb > 0, nên xuất dòng điện điều khiển: (+) ắc quy  KĐ   R6  ểm a   ực gốc T2    -)ắc quy Do T2 mở làm cho T3 mở; đồng thời xuất dòng điện điều khiển T4 chạy qua cực CE T3 kích cho T4 mở Khi T4 dẫn, điện trở nhỏ, hầu nhƣ tồn dịng điện sơ cấp bơ bin qua T4 theo mạch: (+) ắc quy   cuộn sơ cấp bô  ếp giáp phát – góp T4  -) ắc quy Dịng điện sơ cấp tạo nên từ bin  thông lõi thép bô bin.Khi rô to cảm biến quay, cuộn dây phát xung điện xoay chiều Nửa xung dƣơng tạo nên dòng điện điều khiển transito 68 T1 nhƣ sau: Từ cuộn dây cảm biến    ếp giáp E-B T1  -) ắc quy T1 mở Khi T1 mở, điểm a coi nhƣ đƣợc nối với (-) ắc quy độ sụt áp T1 lúc không đáng kể Khi cực B T2 đƣợc nối với điện âm qua D3 khiến T2 khoá, đồng thời T3, T4 khố theo nên dịng điện sơ cấp bơ bin bị triệt tiêu nhanh chóng, dẫn tới biến thiên từ thông sinh sức điện động lớn (đến 30 kV) cuộn dây thứ cấp bô bin Xung điện cao áp tạo nên tia lửa điện bu gi để đốt cháy hỗn hợp nổ xy lanh động Hệ thống đánh lửa bán dẫn dùng cảm biến bán dẫn (cảm biến Hall) - Khi bật công tắc máy, mạch điện sau công tắc IG/SW đƣợc tách làm hai nhánh, nhánh qua điện trở phụ Rf đến cuộn sơ cấp cực C transito T3,một nhánh qua ốt D1 cấp cho cụm điều khiển cảm biến Hall Nhờ R1, D2 điện áp cung cấp cho cảm biến Hall ổn định Tụ điện C1 có tác dụng lọc nhiễu cho điện áp đầu vào Đi ốt D1 có nhiệm vụ bảo vệ IC Hall trƣờng hợp mắc lộn cực ắc quy, cịn ốt D3 có nhiệm vụ ổn áp hiệu điện nguồn cung cấp lớn nhƣ trƣờng hợp tiết chế máy phát bị hƣ - Khi đầu dây tín hiệu cảm biến Hall có điện áp mức cao, tức lúc cánh chắn thép xen khe hở cảm biến Hall, làm T1 dẫn Khi T1 dẫn, T2 T3 dẫn theo Lúc dòng sơ cấp i1 qua W1, qua T3 mát tăng dần Khi tín hiệu điện từ cảm biến Hall mức thấp, tức lúc cánh chắn thép khỏi khe hở cảm biến Hall, transito T1 ngắt làm T2, T3 ngắt theo Dòng sơ cấp i1 bị ngắt đột ngột tạo nên sức điện động cuộn thứ cấp W2 đƣa đến bu gi.Tụ điện C2 có tác dụng làm giảm sức điện động tự cảm cuộn sơ cấp W1 đặt vào mạch T2, T3 ngắt Trong trƣờng hợp sức điện động tự cảm lớn sút dây cao áp chẳng hạn, R5, R6, D4 khiến transito T2, T3 mở trở lại để giảm xung điện áp lớn gây hƣ hỏng cho transito Đi ốt 69 Zener D5 có tác dụng bảo vệ transito T3 khỏi bị áp điện áp tự cảm cuộn sơ cấp bô bin Rèn luyện: Chia nhóm thực tập theo mạch điện học 70 BÀI 4: LẮP CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN TRÊN Ô TÔ Thời gian: 16 (Lý thuyết:4 giờ, Thực hành:12 giờ) A MỤC TIÊU BÀI HỌC: - Giải thích đƣợc mạch điện tử tơ - Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý làm việc mạch chỉnh lƣu, mạch điều chỉnh điện áp máy phát mạch điều khiển đánh lửa điện tử - Tuân thủ quy định, quy phạm kỹ thuật điện tử B NỘI DUNG BÀI HỌC: I./ MẠCH CHỈNH LƢU Bộ chỉnh lƣu pha đƣợc chia thành hai loại: chỉnh lƣu pha nửa sóng chỉnh lƣu pha sóng Trong phần dƣới đây, trình bày nguyên lý loại chỉnh lƣu nhƣ phân tích so sánh thông số đƣợc tổng kết bảng tổng hợp Để đơn giản, ta coi diode lý tƣởng, có nghĩa chúng có điện áp thuận khơng thời gian phục hồi tính ngƣợc khơng Giả thiết thông thƣờng phù hợp với trƣờng hợp chỉnh lƣu diode cho nguồn xoay chiều tần số thấp điện áp thuận nhỏ so với biên độ điện áp nguồn Hơn nữa, giả thiết có nghĩa tải mang tính chất điện trở dạng sóng dịng áp tải tƣơng tự 1./ Chỉnh lƣu pha nửa sóng (bán kỳ) Sơ đồ chỉnh lƣu pha đơn giản thể hình 2-1, sử dụng diode, đƣợc cấp điện từ cuộn thứ cấp máy biến áp xoay chiều Trong nửa sóng dƣơng diode dẫn, nửa sóng âm diode khơng dẫn 2./ Chỉnh lƣu pha song(tồn kỳ) 71 Có hai loại chỉnh lƣu pha sóng: chỉnh lƣu với cuộn thứ cấp máy biến áp có điểm chỉnh lƣu cầu Nguyên lý chỉnh lƣu với điểm cuộn thứ cấp máy biến áp đƣợc thể hình 2-6 Từ sơ đồ thấy diode nối với cuộn thứ cấp máy biến áp làm việc nhƣ mạch chỉnh lƣu nửa sóng Đầu hai mạch chỉnh lƣu kết hợp với tạo thành mạch chỉnh lƣu sóng cho tải Hơn dòng điện chiều hai nửa chu kỳ ngƣợc chiều cuộn thứ cấp không gây nên vấn đề liên quan đến bão hịa từ lõi thép Dạng sóng điện áp dịng điện chỉnh lƣu sóng hình 2-6 Theo đồ thị điện áp diode vD1 vD2, biên độ điện áp ngƣợc diode 2Vm Do điện áp ngƣợc cực đại lặp lại diode VRRM phải đƣợc chọn lớn 2Vm để tránh bị đánh thủng Lƣu ý, chỉnh lƣu pha sóng có điện áp chiều gấp đơi trƣờng hợp chỉnh lƣu nửa sóng Khi dẫn, diode chịu dòng điện thuận dòng điện tải, IFRM phải đƣợc chọn lớn biên độ dịng điện tải, Vm / R Mạch thực hành: Lắp mạch chỉnh lƣu nhƣ hình vẽ Nguyên lý làm việc: Nửa chu kỳ đầu 6v (+) => D1 => C, 1K => 0V (-) Nửa chu kỳ sau: 6v (+) => D2 => C, 1K => 0V (-) Mạch chỉnh lƣu hoạt động ổn định chu kỳ 72 Chỉnh lƣu pha sóng mạch cầu sử dụng diode khơng có điểm cuộn thứ cấp máy biến áp nhƣ hình 2-7 Trong nửa chu kỳ dƣơng cuộn thứ cấp, dòng điện chạy qua diode D1 D2 Nửa chu kỳ âm, D3 D4 đƣợc dẫn điện Dạng sóng dịng , áp chỉnh lƣu cầu đƣợc thể hình 2-7 Giống nhƣ trƣờng hợp chỉnh lƣu sóng có điểm máy biến áp, dòng điện thuận cực đại IFRM diode cần phải chọn cao biên độ dòng điện tải Vm / R Và biên độ điện áp ngƣợc diode giảm từ 2Vm xuống Vm thời điểm không dẫn Mạch thực hành: Lắp mạch chỉnh lƣu nhƣ hình vẽ Nguyên lý làm việc: Nửa chu kỳ đầu 0V (+) => (1)=> D2 => C, 1K => (4)=> D4=> 12V Nửa chu kỳ sau: 12V (+) => D3 => C, 1K => (4)=> D1=> 12V Mạch chỉnh lƣu hoạt động ổn định chu kỳ 73 II./ MẠCH ỔN ÁP Nhiệm vụcủa mạch ổn định điện áp giữ cho điện áp đầu ổn định điện áp đàu vào thay đổi hay tải thay đổi Để đánh giá độ ổn định mạch ổn áp ngƣời ta đƣa hệsố ổn định Ku, Hệ số ổn định điện áp Ku nói lên tác dụng ổn định làm giảm độ không ổn định điện áp tải lần so với đầu vào Tuỳ theo nhu cầu điện áp, dòng điện tiêu thụ, độ ổn định mà kỹ thuật ngƣời ta phân chia mạch ổn áp thành hai nhóm gồm ổn áp xoay chiều ổn áp chiêu Ổn áp xoay chiều dùng để ổn áp nguồn điện từ lƣới điện trƣớc đƣa vào mạng cục hay thiết bị điện Ngày với tốc độ phát triển kỹ thuật ngƣời ta có loại ổn áp nhƣ: ổn áp bù từ, ổn áp dùng mạch điện tử, ổn áp dùng linh kiện điện tử Ổn áp chiều dùng để ổn định điện áp cung cấp bên thiết bị, mạch điện thiết bị theo khu vực, mạch điện tuỳ theo yêu cầu ổn định mạch điện Ngƣời ta chia mạch ổn áp chiều thành hai nhóm lớn ổn áp tuyến tính ổn áp khơng tuyến tính (cịn gọi ổn áp xung) việc thiết kế mạch điện đa dạng phức tạp, từ ổn áp dùng Điot zener, ổn áp dùng tranzito, ổn áp dùng IC Trong mạch ổn áp dùng tranzito thông dụng việc cấp điện áp thấp, dòng tiêu thụ nhỏ cho thiết bị mạch điện có cơng suất tiêu thụ thấp Mạch nguồn dùng IC ổn áp 1.1 Mạch nguồn dùng IC ổn áp 78XX/79XX Họ IC ổn áp chân đặc biệt thích hợp cho yêu cầu thiết kế nguồn nhỏ, ổn định hay ổn áp card Các IC ổn áp thơng dụng kích thƣớc nhỏ tốn linh kiện ngồi Sử dụng IC ổn áp chân thƣờng khơng có vấn đề Tuy nhiên, cần nên ý đến số điểm sau: Ngõ IC ổn áp thƣờng tầng đệm NPN (CC) IC ổn áp âm có tầng tầng đệm EC Cấu hình tầng CC khơng đƣợc áp dụng cho ổn áp âm transistor điều khiển PNP khó chế tạo cơng nghệ vi mạch Do việc thêm tụ thoát ngõ IC ổn áp dƣơng khơng cần số ứng dụng Đối với ổn áp dƣơng nên dùng tụ thoát 0,33 μF ngõ vào để cải thiện đáp ứng độ ổn áp dùng tụ 0,1 μF ngõ ra, tụ nên đặt gần chân IC tốt 74 Hình 4.2 Ổn áp Mạch ổn áp dùng Diode Zener nhƣ có ƣu điểm đơn giản nhƣng nhƣợc điểm cho dòng điện nhỏ ( ≤ 20mA ) Để tạo điện áp cố định nhƣng cho dòng điện mạnh nhiều lần ngƣời ta mắc thêm Transistor để khuyếch đại dòng nhƣ sơ đồ dƣới    Ở mạch điện áp điểm A thay đổi cịn gợn xoay chiều nhƣng điện áp điểm B không thay đổi tƣơng đối phẳng Nguyên lý ổn áp : Thông qua điện trở R1 Dz gim cố định điện áp chân B Transistor Q1, giả sử điện áp chân E đèn Q1 giảm => điện áp UBE tăng => dòng qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E đèn tăng , ngƣợc lại Mạch ổn áp đơn giản hiệu nên đƣợc sử dụng rộng dãi ngƣời ta sản xuất loại IC họ LA78 để thay cho mạch ổn áp trên, IC LA78 có sơ đồ mạch nhƣ phần mạch có mầu xanh sơ đồ 75 LA7805 IC ổn áp 5V  LA7808 IC ổn áp 8V  LA7809 IC ổn áp 9V  LA7812 IC ổn áp 12V Lƣu ý : Họ IC78 cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở xuống, ráp IC mạch U in > Uout từ đến 5V IC phát huy tác dụng IC ổn áp họ 78 đƣợc dùng rộng rãi nguồn , nhƣ Bộ nguồn đầu VCD, Ti vi mầu, máy tính v v  1.2 Họ 78xx/79xx Họ 78xx họ IC chân ổn áp dƣơng xx giá trị điện áp Trong họ 79xx họ IC ổn áp âm Các IC đƣợc sản xuất nhiều hảng khác Ví dụ: μA7805, MC7805, AN7805, μPC7805, NJM7805, TA7805AP, HA17805… Tùy theo dòng điện ngõ ra, IC đƣợc thêm ký tự tƣơng ứng để nhận dạng VD: 78Lxx : Dòng điện 100 mA 78xx : Dòng điện A 78Hxx : Dòng điện A Họ LM340-xx tƣơng đƣơng với 78xx LM320-xx tƣơng đƣơng với 79xx Họ LM340 LM320 cịn có thêm ký tự để hình dạng vỏ nhƣ: LM340-xxH, -xxK, - 76 xxT hay LM340H-xx, LM340K-xx, LM340T-xx với H vỏ T)-5, K vỏ T)-3 T dạng vỏ TO- 220 Sau số ứng dụng tiêu biểu: 1.2.1 Nâng điện áp IC ổn áp chân cố định Các IC ổn áp nhƣ 7805 7905 cho điện áp cao ghép thêm hai điện trở nhƣ hình 4.3 với trị số nhƣ sau: R1 = Vr/0,02 R2 = VB/0,0025 Trong Vr điện áp danh định IC (Vr 7805 V) VB = Vo – Vr Để chỉnh đƣợc điện áp thay R2 biến trở Hình 4.3 Nâng điện áp IC ổn áp 1.2.2 Nâng dòng điện IC ổn áp Bằng cách thêm transistor công suất PNP vào IC ổn áp dƣơng nâng dịng điện lớn dòng định mức IC nhƣ sơ đồ hình 4.4 cấp đƣợc dịng lớn A với transistor có gắn thêm cánh tỏa nhiệt Tƣơng tự áp dụng cho IC ổn áp âm với transistor công suất loại NPN 77 Hình 4.4 Nâng dịng điện ổn áp 2./ Mạch ổn áp dùng diode zenner a./ Mạch ổn áp dùng zener b./ Mạch lợi dụng tính ổn áp diot zener điện áp phân cực thuận cho tranzito để thiết lập mạch ổn áp Điệ 78 n áp cung cấp cho mạch đƣợc lấy cực E tranzito, tuỳ vào nhu cầu mạch điện mà mạch đƣợc thiết kế có dịng cung cấp từ vài mA đến hầng trăm mA, mạch điện có dịng cung cấp lớn thƣờng song song với mạch đƣợc mắc thêm điện trở Rc khoảng vài chục đến vài trăm Ohm nhƣ hình 6.3 gọi trở gánh dịng Dòng điện cấp cho mạch dòng cực C tranzito nên dòng tải thay đổi dòng cực C thay đổi theo làm dịng cực B khơng thay đổi, nên điện áp không thay đổi (trên thực tế thay đổi không đáng kể) nhƣng dịng tải thay đổi làm cho tải làm việc khơng ổn định 3./ Mạch ổn áp có điều chỉnh Mạch ổn áp điều chỉnh đƣợc điện áp ngõ có độ ổn định cao nhờ đƣờng vòng hồi tiếp điện áp ngõ nên cò đƣợc gọi ổn áp có hồi tiếp Nhiệm vụ linh kiện mạch nhƣ sau: + Q1: Tranzito ổn áp, cấp dòng điện cho mạch + Q2: Khuếch đại điện áp chiều + Q3: So sánh điện áp đƣợc gọi dò sai + Rc: Trở gánh dòng + R1, R2: Phân cực cho Q2 + R3: Hạn dòng cấp nguồn cho Q3 + R4: Phân cực cho zener, tạo điện áp chuẩn cố định cho cực E Q3 gọi tham chiếu + R5, R6, Vr: cầu chia phân cực cho B Q3 gọi lấy mẫu + C1: Chống đột biến điện áp + C2: Lọc nguồn sau ổn áp cách li nguồn với điện áp chiều từ mạch  Hoạt động mạch đƣợc chia làm hai giai đoạn nhƣ sau: Giai đoạn cấp điện: Là giai đoạn lấy nguồn cấp điện cho mạch đƣợc thực gồm Rc, Q1, Q2, R1, R2 Nhờ trình cấp điện từ nguồn đến cực C Q1, Q2 phân cực nhờ cầu chia điện áp R1, R2 làm cho hai tranzito Q1, Q2 dẫn điện Trong Q2 dẫn điện phân cực cho Q1, dòng qua Q1 với dòng qua điện trở Rcgánh dòng cấp nguồn cho tải Trong mạch có dịng cung cấp thấp khơng cần điện trở gánh dòng Rc Giai đoạn ổn áp: Điện áp ngõ phần quay trở Q3 qua cầu chia R5, R6, Vr đặt vào cực B điện áp chân E đƣợc giữ cố định nên điện áp cực C thay đổi theo điện áp cực B nhƣng ngƣợc pha, qua điện trở R3 đặt vào cực B Q2 khuếch đại điện áp chiều thay đổi đặt vào cực B Q1 để điều chỉnh điện áp ngõ ra, cấp điện ổn định cho mạch Điện áp ngõ điều chỉnh đƣợc khoảng 20% so với thiết kế nhờ biến trở Vr Hoạt động Q1 mạch giống nhƣ điện trở biến đổi đƣợc để ổn áp 79 Mạch ổn áp có dịng điện cung cấp cho mạch tƣơng đối lớn lên đến vài Amp điện áp cung cấp lên đến hàng trăm Volt  Ƣu nhƣợc điểm: Mạch có ƣu điểm dễ thiết kế, dễ kiểm tra, sửa chữa nhiên mạch có nhiều nhƣợc điểm cụ thể mạch kếm ổn định nguồn thay đổi, sụt áp nguồn tƣơng đối lớn nên tổn thất công suất nguồn cao mạch có cơng suất lớn cần phải có thêm tản nhiệt nên cồng kềnh Không cách li đƣợc nguồn nên Q1 bị thủng gây tƣợng áp mạch gây hƣ hỏng mạch điện, độ ổn định không cao Sử dụng IC ổn áp lắp mạch điện ổn định điện áp 5V nhƣ hình vẽ, cấp nguồn đo điện áp ngõ 80 ... KHIÊN ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ 60 BÀI 4: LẮP CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN TRÊN Ô TÔ I MACH CHINH LƢU 71 II.MạCH ÔN ĐINH ĐIÊN ÁP 5V 74 CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơn... Si nguyên tử P liên kết với nguyên tử Si theo liên kết cộng hố trị, ngun tử Phospho có điện tử tham gia liên kết dƣ điện tử trở thành điện tử tự => Chất bán dẫn lúc trở thành thừa điện tử ( mang... liệu bán dẫn + Trình bày đƣợc cấu tạo nguyên lý làm việc linh kiện điện tử + Trình bày đƣợc sơ đồ nguyên lý làm việc mạch điện tử + Tra cứu sổ tay lựa chọn đƣợc linh kiện điện tử thay phù hợp