1 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN KỸ THẬT ĐIỆN TỬ NGHỀ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP, KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ban hành k[.]
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: KỸ THẬT ĐIỆN TỬ NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP, KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày….tháng….năm 2021 Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình Tam Điệp, năm 2021 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 Ngày nói lĩnh vực điện tử mang đến cho sản phẩm công nghệ cải thiện đáng kể đời sống vật chất tinh thần Các ứng dụng trở nên gần gũi nhu cầu gần thiếu sống đại Các sản phẩm tồn hoàn thiện phát triển cách nhanh chóng Quyển sách khơng mang tham vọng đưa đến cho người đọc kiến thức bách khoa, toàn diện, chuyên sâu tất thiết bị điện tử điều khơng thể! Cuốn sách thiết kế cho sinh viên hệ cao đẳng Điện công nghiệp, cao đẳng Kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí, nhằm trang bị cho người học phần kiến thức bản, tảng điều khiển tự động hệ thống điều hòa khơng khí mạch điện tử ứng dụng Cuốn sách chia thành bài, từ đến kiến thức linh kiện điện tử, mạch điện tử ứng dụng Vì thời gian kiến thức cịn hạn hẹp nên chắn sách nhiều sai sót, mong góp ý chân thành quý thầy cô, đồng nghiệp bạn sinh viên Ninh Bình, ngày tháng Tham gia biên soạn năm MỤC LỤC Đề mục Trang Lời giới thiệu …… BÀI 1: ĐIỆN TRỞ (RESISTOR = R) Tổng quát Các tham số điện trở Ký hiệu – Các cách ghi trị số điện trở Phân loại điện trở 13 Phương pháp ghép điện trở 18 Ứng dụng điện trở 19 BÀI 2: TỤ ĐIỆN (Capacitor = C) 25 Tổng quát 25 Các tham số tụ điện 26 Cách đọc trị số tụ điện 27 Phân loại tụ điện 29 Đặc tính tụ điện dòng điện DC dòng điện AC 31 Các cách ghép tụ điện 35 Cơ sở từ học 39 Tương tác điện từ 41 Cuộn dây tự cảm (coiL = L) 47 Máy biến (Transformer-T) 53 Rơle (Relay = RL = K) 56 BÀI 4: DIODE BÁN DẪN 59 Chất bán dẫn 59 DIODE bán dẫn 62 Phân loại Diode 68 Ứng dụng Diode 73 Lọc điện 78 BÀI 5: TRANSITOR LƯỠNG CỰC ………82 Cấu tạo 82 Nguyên lý hoạt động 83 Hình dáng cách thử Transistor 85 Đặc tính kỹ thuật Transitor 87 Ba trạng thái hoạt động transistor: 88 Các thông số kỹ thuật transistor 89 Các cách phân cực Transitor 90 Ba kiểu ráp transistor 91 Cách ghép Transistor 95 BÀI 6: LINH KIỆN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 99 THYRISTOR (Silicon Controlled Rectifier = SCR) 99 TRIAC 105 Diac (Diode AC) 107 Ứng dụng Triac Diac 107 MOSFET 109 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 113 OPTO COUPLER (quang nối) 121 BÀI 7: VI MẠCH TÍCH HỢP … 125 Các khái niệm 126 Phân loại vi mạch tích hợp 126 IC ổn áp họ 78xx 79xx 127 IC OPAMP: ( Operational Amplifier = Bộ khuếch đại thuật toán) 128 BÀI 8: ĐỘNG CƠ BƯỚC (STEPPING MOTOR) 137 Tổng quan 137 Mạch điện điều khiển 139 BÀI 9: CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG ……………………………………141 Mạch điều khiển máy điều hồ khơng khí………………………………… 141 Mạch điều khiển máy giặt…………………………………… ………… 165 Mạch điều khiển bếp từ…………………………………………………… 169 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………178 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Kỹ thuật điện tử Mã mơ đun: MĐ12 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mô đun thực sau sinh viên học xong môn học, mô đun kỹ thuật sở chương trình cao đẳng - Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề - Ý nghĩa vai trị môn học/mô đun: Kỹ thuật điện tử mô đun bắt buộc chương trình đào tạo trình độ Trung cấp nghề Cao đẳng nghề Điện công nghiệp nghề Kỹ thuật máy lạnh điều hòa khơng khí Việc học tập tốt mơ đun giúp học sinh, sinh viên có điều kiện để tiếp thu nội dung kiến thức, kỹ chuyên môn phần điện nghề Mục tiêu mô đun: * Về kiến thức: - Trình bầy cấu tạo, nguyên lý làm việc linh kiện mạch điện điều khiển thiết bị điện, điện lạnh - 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) * Về kỹ năng: - 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 * Về lực tự chủ trách nhiệm: - Đảm bảo an toàn lao động, cẩn thận, tỷ mỉ, gọn gàng, ngăn nắp nơi thực tập, biết làm việc theo nhóm Nội dung môn học/mô đun: BÀI 1: ĐIỆN TRỞ (RESISTOR = R) Mã bài: 01 Giới thiệu: Bài nghiên cứu điện trở, linh kiện thụ động khơng thể khơng có mạch điện tử Trong sâu vào nghiên cứu cách ghi, cách đọc trị số điện trở cách mắc điện trở Mục tiêu bài: - Nắm cấu tạo điện trở - Trình bày cách đọc trị số điện trở - Trình bày cách mắc điện trở - Xác định loại điện trở - Biết cách kiểm tra điện trở - Sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm kỹ thuật - Cẩn thận, xác, nghiêm chỉnh thực theo quy trình, - Chú ý an toàn Nội dung bài: Tổng quát Điện trở linh kiện có đặc trưng gây nên cản trở dòng điện Trong mạch điện tử, điện trở thường dùng để giảm áp hạn dòng 1.1 Điện trở dây dẫn điện Dây dẫn điện chế tạo từ chất có độ dẫn điện tốt Bạc, có giá trị điện trở định Điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài dây tỷ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn Công thức tính: Trong đó: = R: điện trở dây dẫn, đơn vị Ω (ohm) ρ ( đọc rô ): điện trở suất dây dẫn, đơn vị Ωm (ohm mét) l: Chiều dài dây dẫn, đơn vị m (mét) S: diện tích tiết diện ngang dây dẫn, đơn vị mm2 (mili mét vuông) Điện trở có đơn vị tính ohm viết tắt Ω Ngồi đơn vị tính Ω, điện trở cịn tính theo bội số ohm là: Kilo ohm (KΩ) 1KΩ = 1000 Ω Mega ohm (MΩ) 1MΩ = 1000 000 Ω Điện trở suất chất điện trở đoạn dây dẫn làm chất có chiều dài 1m diện tích tiết diện ngang l mm2 Điện trở suất dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây Đơn vị tính Ωm Điện trở suất số chất tiêu biểu là: Bạc có ρ = 0,016 Ωm Đồng có ρ = 0,017 Ωm Vàng có ρ = 0,02 Ωm Nhơm có ρ = 0,026 Ωm Kẽm có ρ = 0,06 Ωm Thép có ρ = 0,1 Ωm Chì có ρ = 0,21 Ωm Thủy tinh có ρ = 1018Ωm (Chất cách điện ) 1.2 Định luật OHM Định luật ohm định luật quan trọng, nêu lên mối quan hệ ba đại lượng điện áp, dòng điện điện trở Định luật ohm phát biểu sau: Cường độ dòng điện chạy đoạn mạch tỉ lệ thuận với điện áp đặt hai đầu đoạn mạch tỉ lệ nghịch với điện trở đoạn mạch Công thức: I Cường độ dòng điện (A) = U: Điện áp (V) R: Điện trở (Ω) Các tham số điện trở Điện trở dùng phổ biến mạch điện tử để tạo dòng điện hay điện áp thích hợp theo yêu cầu làm việc mạch Khi sử dụng điện trở ta cần lưu ý đến đặc tính kỹ thuật sau: 2.1 Trị số định mức Trị số có đơn vị ohm (Ω) nhà chế tạo ghi thân điện trở chữ số ký hiệu màu sắc (những vòng màu chấm màu) Trị số định mức điện trở dãy liên tục mà sản xuất theo số trị số định sau: 10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91 Như trị số điện trở có giá trị bội số ước số số 10 giá trị dãy giá trị 2.2 Dung sai (sai số) Dung sai độ sai số trị số định mức so với trị số thực điện trở Có ba cấp sai số thường gặp 5%, 10% 20% Thí dụ: điện trở có ghi trị số 100 Ω ghi dung sai 5% nghĩa trị số thực điện trở 100 Ω ± Ω Ngồi cịn có cấp sai số 1% 2% gặp thiết bị địi hỏi điện trở có độ xác cao loại máy đo lường 2.3 Công suất định mức Công suất định mức công suất tối đa tiêu tán điện trở mà không làm hỏng điện trở Cộng suất định mức điện trở xác định điều kiện nhiệt độ 20 0C Điện trở chế tạo có cỡ cơng suất định mức là: 1/20W, 1/16W, 1/10W, 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W Cơng suất định mức lớn điện trở có kích thước to Cách chọn cơng suất danh định điện trở Để điện trở không bị cháy có dịng điện thường trực chạy qua phải biết cơng suất tiêu tán nhiệt Ta có: = ∙ = → = ∙ hay = Chọn công suất danh định điện trở (ký hiệu PR) theo công thức: PR ≥ 2P Trong đó, số gọi hệ số an tồn Ký hiệu – Các cách ghi trị số điện trở 3.1 Ký hiệu sơ đồ mạch Trên sơ đồ mạch, bên cạnh ký hiệu điện trở, người ta ghi số thứ tự điện trở như: R1 ; R2; R15 Trị số điện trở ghi chữ số kèm với chữ ký hiệu đơn vị điện trở Thí dụ: 1KΩ ; 2K2 ; 4.7KΩ; 1MΩ; 330Ω.; số trường hợp có chữ K sau chữ số trị số ta hiểu đơn vị KΩ hay chữ M đơn vị MΩ Khơng ghi chữ đơn vị Ω Ký hiệu Mỹ, Nhật Ký hiệu Châu Âu Hình 1.1 Ký hiệu điện trở Trên sơ đồ, công suất danh định điện trở thường ghi với điện trở có cơng suất lớn 0,5W Trong sơ đồ mạch châu Âu người ta ghi công suất danh định điện trở ký hiệu Hình 1.2 Một số ký hiệu ghi công suất điện trở Châu Âu Thí dụ: Trên sơ đồ có ghi điện trở: R12 100K ta hiểu : số thứ tự điện trở 12, trị số 100KΩ R1 33/1 W ta hiểu : số thứ tự điện trở 1, trị số 33Ω, công suất 1W R202 3.9/5W ta hiểu là: số thứ tự điện trở 202, trị số 3,9Ω, công suất 5W 3.2 Cách ghi trị số thân điện trở 3.2.1 Cách ghi trực tiếp Thường dùng với điện trở dây quấn Các số liệu thường trị số điện trở dung sai, cơng suất định mức ghi điện trở từ vài Watt trở lên; điện trở công suất nhỏ như: 2W, 1W, 1/2W, 1/4W, 1/8W, 1/16W dựa vào kích thước loại điện trở cụ thể với trị số gần sau: Cơng suất 1/4W có chiều dài ≈ 0,7cm Cơng suất 1/2W có chiều dài ≈ l cm Cơng suất 1W có chiều dài ≈ 1,2 cm Cơng suất 2W có chiều dài ≈ l,6cm Cơng suất 4W có chiều dài ≈ 2,4cm Có nhiều qui ước ghi trị số điện trở khác Cách đơn giản khơng ghi đơn vị Ơm; Nếu sau trị số có ghi chữ M đơn vị MΩ, ghi chữ K đơn vị KΩ, ghi chữ E chữ R không ghi chữ đơn vị Ω Thí dụ: 10 ... COUPLER (quang nối) 121 BÀI 7: VI MẠCH TÍCH HỢP … 125 Các khái niệm 126 Phân loại vi mạch tích hợp 126 IC ổn áp họ 78xx 79xx 127 IC OPAMP: ( Operational... số ký hiệu ghi công suất điện trở Châu Âu Thí dụ: Trên sơ đồ có ghi điện trở: R12 100K ta hiểu : số thứ tự điện trở 12, trị số 100KΩ R1 33/1 W ta hiểu : số thứ tự điện trở 1, trị số 33Ω, công suất... thuộc vào công suất định mức, khoảng 7V/mm cho loại thường 12V/mm cho loại có bao phủ lớp vỏ thủy tinh Nhiệt độ tối đa sử dụng vào khoảng 125 °C đến 275°C Ngoài ra, theo yêu cầu kỹ thuật, điện trở