MH 08 dien tu co ban CDN

BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Mơn học: Điện tử NGHỀ: CƠNG NGHỆ Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ - TCDN ngày 25 tháng 02 năm 2013 Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề) HÀ NỘI - 2012 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 nghề 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 Hiện nay, với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật, đặc biệt ngành điên tử, phát triển mạnh dược ứng dụng rộng rãi lĩnh vực khoa học đời sống Đối với người thợ sửa chữa ơtơ, ngồi việc sau trường sinh viên cần nắm kiến thức chuyên môn, sinh viên cần trang bị cho số kiến thức chung điện tử định Điện tử môn học đời đáp ứng phần yêu cầu Trong môn học trang bị cho sinh viên số kiến thức điện tử, giúp sinh viên hiểu chất điện tử, hiểu cấu tạo nguyên lý làm việc số linh kiện điện tử, kiến thức quan trọng người thợ sửa chữa ô tô đại ngày có trang bị thiệt bị sử dụng nhiều linh kiện điện tử Nội dung giáo trình biên soạn dựa kế thừa nhiều tài liệu trường đại học cao đẳng, kết hợp với yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo cho sinh viên trường dạy nghề nước Để giúp cho sinh viên nắm kiến thức môn dung sai đo lường, nhóm biên soạn xếp mơn học theo chương theo thứ tự: Chương 1: Khái niệm vật liệu linh kiện điện tử Chương 2: Các mạch điện tử Chương 3: Các mạch điện tử ôtô Kiến thức giáo trình biên soạn theo chương trình dạy nghề Tổng cục Dạy nghề phê duyệt, xếp logic cô đọng Sau học có câu hỏi để sinh viên ôn tập Mặc dù cố gắng chắn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp người đọc để lần xuất sau giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày… tháng… năm 2012 Tham gia biên soạn 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ThS Phạm Tố Như ThS Nguyễn Đức Nam ThS Hà Thanh Sơn ThS Vũ Quang Huy ThS Phạm Ngọc Anh ThS Nguyễn Thành Trung ThS Phạm Duy Đơng ThS Đồn Văn Năm ThS Ngơ Cao Vinh ThS Đinh Quang Vinh ThS Hồng Văn Thơng ThS Hoàng Văn Ba ThS Nguyễn Thái Sơn CN Vũ Quang Anh ThS Nguyễn Xuân Sơn ThS Lê Ngọc Viện ThS Nguyễn Văn Thơng ThS Dương Mạnh Hà CN Hồng Văn Lợi CN Trần Văn Đô Chủ biên Đồng chủ biên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Lời giới thiệu 2 Mục lục Chương 1: Khái niệm vật liệu linh kiện điện tử Chương 2: Các mạch điện tử 41 Chương 3: Các mạch điện tử ôtô 54 Tài liệu tham khảo 63 MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Mã số môn học: MH 08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trò mơn học: - Vị trí: Mơn học bố trí giảng dạy song song với môn học/ mô đun sau: MH 07, MH 09, MH 10, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MH 16, MĐ 18, MĐ 19, MĐ 20 - Tính chất: Là mơn học kỹ thuật sở bắt buộc - Ý nghĩa: giúp cho sinh viên có kiến thức điện tử bản, góp phần vào học mơn chun môn điện ôtô tốt hơn, nâng cao hiệu học tập - Vai trò: mơn học trang bị cho sinh viên khái niệm, nguyên lý linh kiện điện tử, để ứng dụng vào môn học chuyên môn, ứng dụng vào thực tế Mục tiêu môn học: + Nêu đặc điểm vật liệu bán dẫn + Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc linh kiện điện tử + Trình bày sơ đồ nguyên lý làm việc mạch điện tử + Tra cứu sổ tay lựa chọn linh kiện điện tử thay phù hợp + Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý làm việc mạch điều chỉnh điện áp máy phát mạch điều khiển đánh lửa điện tử + Tuân thủ quy định an toàn sử dụng thiết bị điện tử + Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, tỉ mỉ Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT I 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 II 2.1 Tên chương, mục Khái niệm vật liệu linh kiện điện tử Vật liệu bán dẫn Linh kiện điện Đi ốt Transistor Bộ vi xử lý Các mạch điện tử Mạch chỉnh lưu Thời gian (giờ) Tổng Lý Thực hành Kiểm tra số thuyết Bài tập 20 19 01 15 14 1 2.2 Mạch khuếch đại 2.3 Mạch điều khiển Các mạch điện tử III ô tô 3.1 Mạch chỉnh lưu cầu ba pha Mạch điều chỉnh điện áp máy 3.2 phát điện 3.3 Mạch điều khiển đánh lửa điện tử Tổng cộng 5 10 09 01 2 4 45 42 03 CHƯƠNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ Mã số chương 1: MH 08 - 01 Giới thiệu: Trong chương trình bày khái niệm tính dẫn điện bán dẫn, dẫn điện hoạt động loại vật liệu bán dẫn Nêu đặc điểm vật liệu bán dẫn, trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc linh kiện điện tử bản, hướng dẫn tra cứu sổ tay lựa chọn linh kiện điện tử thay phù hợp Mục tiêu: - Nêu đặc điểm vật liệu bán dẫn - Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc linh kiện điện tử - Tra cứu sổ tay lựa chọn linh kiện điện tử thay phù hợp - Tuân thủ quy định, quy phạm vật liệu linh kiện điện tử - Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận Nội dung chính: VẬT LIỆU BÁN DẪN: Mục tiêu: - Trình bày khái niệm tính dẫn điện bán dẫn dẫn điện loại vật liệu bán dẫn 1.1 Khái niệm tính chất điện bán dẫn Chất bán dẫn vật liệu có điện trở cao so với chất dẫn điện tốt đồng hay sắt, thấp so với chất cách điện thuỷ tinh hay cao su (hình 1.1) Một chất bán dẫn có tính chất sau: - Khi nhiệt độ tăng điện trở suất  thay đổi Điện trở suất bán dẫn tinh khiết giảm mạnh nhiệt độ tăng Do nhiệt độ thấp, bán dẫn dẫn điện (giống điện mơi), nhiệt độ cao bán dẫn dẫn điện tốt (giống kim loại) - Điên trở suất  chất bán dẫn có giá trị trung gian kim loại điện môi - Bán dẫn có tính chất khác biệt so với kim loại - Khi hồ trộn với chất định tính dẫn điện tăng (Ω.m) 1020 1015 Điện môi 1010 105 Bán dẫn 100 10-5 Kim loại 10-10 - Điện trở thay đổi mạnh có ánh sáng chiếu vào - Chất bán dẫn điển hình dùng phổ biến silic (Si) Ngồi ra, có chất bán dẫn đơn chất khác Ge, Se, bán dẫn hợp chất GeAs, CdTe, ZnS,… nhiều xít, sunfua, sêlenua, telunua,…và số chất polime 1.2 Sự dẫn điện bán dẫn tinh khiết Ta xét trường hợp bán dẫn điển hình Si, mang tinh thể có loại ngun tử Si, ta gọi chất bán dẫn tinh khiết Silíc nguyên tố có hố trị 4, tức lớp điện tử lớp ngồi ngun tử có bốn êlectron Trong tinh thể, nguyên tử Si liên kết với bốn nguyên tử lân cận thơng qua liên kết cộng hố trị Như vậy, xung quanh nguyên tử Si có tám êlectron tạo thành lớp êlectron đầy (hình 1.2) Do liên kết nguyên tử tinh thể Si bền vững Ở nhiệt độ thấp, gần 00K êlectron hoá trị liên kết chặt chẽ với nguyên tử nút mạng Do đó, tinh thể khơng có hạt tải điện tự do, S S bán dẫn Si không dẫn điện i i Ở nhiệt độ tương đối cao, nhờ dao động nhiệt phân tử, số êlectron hoá trị thu S S thêm lượng giải phóng khỏi liên i i kết, trở thành êlectron tự Chúng Hình 1.2 tham gia vào dẫn điện giống êlectron Trong tinh thể Si nhiệt kim loại Đồng thời êlectron bứt khỏi liên độ thấp khơng có hạt kết, liên kết trống xuất Được gọi mạng điện tự lỗ trống Lỗ trống mang điện tích nguyên tố dương, liên kết thiếu êlectron Một êlectron mối liên kết gần chuyển đến lấp đầy liên kết bị trống tạo thành lỗ trống vị trí khác, tức lỗ trống dịch chuyển tinh thể Vậy, nhiệt độ cao, có phát sinh cặp êlectron - lỗ trống (hinh 1.3) Bên cạnh ln xảy q trình tái hợp êlectron - lỗ trống, êlectron tự Lỗ trống chiếm liên kết bị trống lại trở thành S S êlectron liên kết Quá trình làm đồng i i thời êlectron tự lỗ trống (một cặp Êlectron êlectron - lỗ trống) Ở nhiệt độ xác định, có S S cân q trình phát sinh qúa trình i i tái hợp Hình 1.3 Si nhiệt độ tương đối cao, có phát sinh cặp êlectron- lỗ trống Khi có điện trường đặt vào, êlectron chuyển động ngược chiều điện trường, gây nên dòng điện bán dẫn Vậy, dòng điện bán dẫn dòng chuyển dời có hướng êlectron lỗ trống Ở bán dẫn tinh khiết, số êlectron số lỗ trống Nói xác bán dẫn tinh khiết, mật độ êlectron mật độ lỗ trống Sự dẫn điện trường hợp gọi dẫn điện riêng bán dẫn Bán dẫn tinh khiết gọi bán dẫn loại i Nhiệt độ cao số êlectron lỗ trống lớn Do độ dẫn điện bán dẫn tinh thiết tỷ lệ thuận với nhiệt độ, độ dẫn điện tăng nhiệt độ tăng Ở nhiệt độ phòng, bán dẫn Si tinh khiết dẫn điện kém, có êlectron tự lỗ trống Trong cảm biến ôtô linh kiện khác, người ta ứng dụng phụ thuộc điện trở bán dẫn vào nhiệt độ để làm điện trở bán dẫn Đó dụng cụ, cảm biến gồm mẫu bán dẫn nối với hai dây dẫn Nhiệt điện trở dùng để đo nhiệt độ, để điều chỉnh khống chế nhiệt độ Cặp êlectron - lỗ trống phát sinh ta chiếu ánh sáng có bước sóng thích hợp vào bán dẫn Do điện trở suất bán dẫn giảm có ánh sáng thích hợp chiếu vào Đó tượng quang dẫn Hiện tượng ứng dụng làm quang điện trở bán dẫn Điện trở giảm cường độ ánh sáng chiếu vào tăng 1.3 Sự dẫn điện bán dẫn có tạp chất Nếu bán dẫn Si có pha tạp chất, tức ngun tử Si, có ngun tử khác, tính dẫn điện bán dẫn thay đổi nhiều Chỉ cần lượng nhỏ tạp chất (với tỷ lệ vài phần triệu), độ dẫn điện bán dẫn tăng hàng vạn, hàng triệu lần Khi với dẫn điện riêng, có dẫn điện tạp chất 1.4 Chất bán dẫn loại P Nếu ta thêm vào tinh thể Silicium chất có hố trị (vòng ngồi có điện tử) Indium (hình 1.4), nguyên tử In dễ nối với ba điện tử Si theo liên kết cộng hố trị, liện kết thứ tư bị bỏ trống nên rễ kết hợp với điện tử xung quanh tạo lỗ trống (hole) mang điện dương (hình 1.5) Chính lỗ trống tự làm cho độ dẫn điện Si tăng lên nhiều lần Tạp chất In pha vào bán dẫn Si tạo nên lỗ trống làm cho số lỗ trống số êlectron dẫn, tức mật In Hình 1.4 Hình 1.5 50 Tại thời điểm URC = Uđk, so sánh tạo xung mà vị trí trục thời gian phụ thuộc vào giá trị tín hiệu đièu khiển 3.1.2 Nguyên lý mạch điều khiển tín hiệu: a Sơ đồ: (Hình 2.15) BA: Biến áp hạ điện áp từ 220V để nuôi mạch điều khiển Đ1, C: Điốt tụ điện để biến đổi điện xoay Hình 2.15: Sơ đồ mạch báo hiệu bảo vệ điện áp chiều thành điện chiều nuôi mạch điều khiển VR, R1: Điện trở điều chỉnh ngưỡng tác động cho T1, T2 R3: điện trở tạo thiên áp cho T2 Đ2: điốt bảo vệ T1 T2 T1, T2: tranzitor điều khiển rơ le hoạt động 51 K: rơ le đóng, cắt nguồn (điều khiển tiếp điểm K1, K2) theo nguyên lý bảo vệ điện áp làm mạch bảo vệ điện áp thấp b Hoạt động: Bình thường điện áp 220V rơ le K khơng hút, tiếp điểm thường đóng K1 đóng điện cho tải Khi điện áp vào tăng cao, biến trở VR nhận tín hiệu điện áp vượt ngưỡng làm việc điốt ổn áp Đo, điốt ổn áp cho phép dòng điện chạy qua Hai tranzitor T1 T2 nhận tín hiệu dòng điện chạy từ điốt ổn áp, khuếch đại dòng điện này, cấp cho cuộn dây rơ le (K) Rơ le tác động làm mở tiếp điểm thường đóng K1, cắt điện tải; đóng tiếp điểm thường mở K2 cho đèn hiệu (ĐH) sáng, chuông kêu báo hiệu điện áp qúa cao nên căt điện 3.2 Các loại mạch điều khiển 3.2.1 Mạch điều khiển điện áp a Sơ đồ: Hình 2.16 gồm máy phát điện, điều áp IC, đèn báo nạp, khoá điện, ắc quy b Hoạt động: Bộ điều chỉnh IC đa chức sử dụng phần lớn xe đặc biệt xe dòng Toyota Bộ điều chỉnh kiểu M bao gồm IC ghép chứa mạch tổ hợp khối đơn (M.IC) Đối với tiết chế kiểu M IC có chức phát hở mạch cuộn rơ to cho đèn báo nạp hệ thống nạp đơn giản Hình 2.16: Mạch điều chỉnh điện áp máy phát IC - Khi bật khoá điện trạng thái ON, động tắt Khi bật khoá điện trạng thái ON cấp điện áp ắc quy đến cực IG tiết chế IC Điện áp phát M.IC Tr mở làm dòng kích từ ban đầu chạy đến cuộn rô to qua ắc quy cực B Để giảm dòng điện phóng qua ắc quy bật khố điện, MIC giữ dòng kích từ giá trị nhỏ 52 khoảng 0,2A cách bật tắt gián đoạn Tr Do việc phát điện chưa bắt đầu nên điện áp cực P Điện áp M.IC phát hiện, tắt Tr1, bật Tr2 làm cho đèn báo nạp bật sáng (hình vẽ) Dòng điện phát máy phát (thấp điện áp tiêu chuẩn) Khi máy phát bắt đầu phát điện điện áp cực P tăng, M.IC chuyển Tr1 từ trạng thái tắt mở gián đoạn sang trạng thái mở liên tục làm cho dòng kích thích đủ lớn cung cấp từ ắc quy đến cuộn rơ to Vì dòng điện phát tăng đột ngột Khi điện áp P tăng, M.IC tắt Tr bật Tr1 sau khơng có chênh lệch điện áp nên đèn báo nạp tắt (hình vẽ) Khi Tr1 bật điện áp cực S đạt tới điện áp tiêu chuẩn, trạng thái phát Mc Tr1 tắt Khi điện áp cực S giảm xuống khoảng tiêu chuẩn, MIC phát giảm lại bật Tr Bằng cách lặp lại trình điện áp cực S giữ điện áp tiêu chuẩn Do điện áp cực P cao MIC giữ Tr2 tắt Tr1 bật nên đèn báo nạp không sáng 3.2.2 Mạch điều khiển đánh lửa a Sơ đồ: Sơ đồ có phận (hình 2.17) T1, T2: tranzitor AM: khố điện b Hoạt động: - Khi bật khoá điện, động chưa nổ, cực gốc cực góp tranzitor T1, T2 có chênh lệch điện chưa đến ngưỡng mở nên T1, T2 khố, khơng có dòng sơ cấp qua cuộn W1 - Khi động nổ rô to phát tín hiệu quay vấu rơto qt qua cuộn dây điều khiển làm cuộn Hình 2.17 Mạch điều khiển đánh lửa dây điều khiển suất điện tử không tiếp điểm suất điện động xoay chiều Khi đầu nối với cực gốc tranzitor dương tranzitor dẫn, có dòng sơ cấp chạy sau: (+) ắc quy → cầu chì → khố điện → W1 → T1, T2 → mát Sau cực lại đổi dấu (-) làm T1, T2 khố, làm mát dòng sơ cấp đột ngột, cảm ứng cuộn thứ cấp W2 suất suất điện động cao áp từ 25000V đến 30000V phóng lửa bugi 53 3.2.3 Mạch điều khiển xin đường a Sơ đồ(hình 2.18) b Hoạt động: - Bật cơng tắc xin đường phải (RH): Dòng điều khiển từ (+ ) ắc qui → CC tổng→ KĐ →CC→Cực IG(IC) →ER(IC) →CT →mát IC mở Tranzitor T1 có dòng qua rơ le, đóng K1 Dòng làm việc từ (+) ắc qui đến cực +B (IC) qua K1 đến cực LR(IC) đến đèn xin đường phải đèn báo xin đường phải, mát K2 T2 K1 T1 CC ắc qui Hình 2.18 sơ đồ mạch điều khiển xin đường - Bật cơng tắc xin đường phải (RH): (Dòng điện tương tự) Dòng điều khiển từ (+ ) ắc qui → CC tổng →KĐ → CC →Cực IG (IC) →ER (IC)→ CT → mát IC mở Tranzitor T2 có dòng qua rơ le, đóng K2 Dòng làm việc từ (+) ắc qui đến cực +B (IC)qua K2 đến cực LL(IC) đến đèn xin đường trái đèn báo xin đường trái, mát - Khi bật công tắc cảnh báo ( Xin dường thẳng báo nguy ) Dòng điều khiển từ (+ ) ắc qui → CC tổng → KĐ → CC → Cực IG(IC) → EHW(IC) → CT → mát IC mở Tranzitor T1 T2 có dòng qua hai rơ le, đóng K1 K2 có dongf điện đến tất đèn xin đường phải trái 54 Câu hỏi ôn tập chương Trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu dòng điện xoay chiều? Trình bày loại mạch chỉnh lưu dòng điện xoay chiều? Trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch khuyếch đại? Nêu đặc điểm nguyên lý hoạt động loại mạch khuyếch đại? Nếu khái niệm công dụng mạch điều khiển? Trình bày sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch điều khiển điện tử? Trình bày sơ đồ mạch báo hiệu bảo vệ áp? 55 CHƯƠNG CÁC MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN TRONG ÔTÔ Mã số chương 3: MH 08 - 03 Giới thiệu: Trong chương giới thiệu ứng dụng linh kiện điện tử vào mạch điện ôtô: mạch chỉnh lưu, loại mạch điều khiển điện áp mạch đánh lửa Giải thích mạch điện tử tơ, sơ đồ trình bày nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu, mạch điều chỉnh điện áp máy phát mạch điều khiển đánh lửa điện tử Mục tiêu: - Giải thích mạch điện tử ô tô - Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu, mạch điều chỉnh điện áp máy phát mạch điều khiển đánh lửa điện tử - Tuân thủ quy định, quy phạm kỹ thuật điện tử - Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, cẩn thận Nội dung chính: MẠCH CHỈNH LƯU CẦU BA PHA Mục tiêu - Giải thích sơ đồ trình bày nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu cầu ba pha 1.1 Sơ đồ: Mạch chỉnh lưu cầu ba pha (hình 3.1) sơ đồ cầu nắn điện pha Mỗi pha nắn hai nửa chu kỳ, điện áp nắn điện áp dây, có nửa chu kỳ nắn qua phụ tải dòng điện chiều.Điện áp chỉnh lưu ba pha (hình 3.2) Hình 3.1: Mạch chỉnh lưu cầu pha 1.2 Nguyên lý hoạt động 56 Giả sử thời điểm điện áp tức thời pha A lớn nhất, điện dương Dòng điện tải sau: Pha A điốt  phụ tải mát điốt 4,6 để pha C pha B  điểm  pha A Thời điểm pha A nhỏ nhất, dòng điện tải để pha A  pha B điốt pha C điốt  tải mát điốt  pha A  Hình 3.2: Dòng điện pha chưa chỉnh lưu chỉnh lưu MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP MÁY PHÁT ĐIỆN Mục tiêu - Giải thích sơ đồ nguyên lý trình bày nguyên lý hoạt động - Giải thích sơ đồ trình bày ngun lý hoạt động mạch điều khiển điện áp máy phát 2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch điện điều khiển điện áp dùng IC 2.1.1 Sơ đồ Hình 3.3: gồm máy phát điện có cuộn dây stato, D cụm điốt nắn điện cuộn dây kích thích rơto - Bộ điều khiển hai tranzitor T1, T2, địên rở R điốt ổn áp ZD, nối với ắc quy hình vẽ Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển điện áp dùng IC 2.1.2 Hoạt động: 57 - Khi điện áp chân B thấp, điốt ổn áp ZD chưa bị đánh thủng nên T2 khoá, điện áp ắc quy cấp đến cực gốc T qua điện trở R1 T1 dẫn, nên có dòng kích từ tới cuộn rơ to theo sơ đồ B  cuộn rô to  E  T1  Fmát Khi điện áp cực B cao, điện áp điện áp cao tác dụng lên điốt Zenner (ZD) ốt đạt tới điện áp đánh thủng, ZD trở nên dẫn điện T2 mở, T1 khố làm gián đoạn dòng kích từ điều chỉnh điện áp máy phát ổn định 2.2 Các loại mạch điều chỉnh điện áp máy phát điện 2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch điều chỉnh điện áp bán dẫn: a Sơ đồ: Hình 3.4: sơ đồ mạch điều chỉnh điện áp máy phát pha gồm: A: Am pe kế Kđ: khoá điện ĐZ: điốt ổn áp T1, T2: Tranzitor R, Rb1, Rb2: điện trở Rt: điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm RP: điện trở phụ Znt: điốt hồi tiếp Đc: điốt bảo vệ tranzitor Wkt: cuộn dây kích thích rơto cuộn dây ba pha máy phát đấu với cụm điốt nắn dòng 58 Hình 3.4: Sơ đồ mạch điều chỉnh điện áp máy phát bán dẫn b Hoạt động: - Ở số vòng quay nhỏ máy phát, điện áp thấp quy định ốt ổn áp ĐZ khơng cho dòng điện qua Cực gốc B1 tranzitor T1 nối với cực dương ắc quy qua R RT nên bị khố Tranzitor T2 mở: Dòng điện phát gốc : Cực “+” ắc quy ampe kế  khoá điện  30  Znt  E2  B2 Rb2  mát  âm ắc quy Tranzitor T2 mở Có dòng kích thích máy phát Ikt dòng phát - góp: Cực “+” ắc quy  ampe kế  khoá điện  30  Znt  E2  C2  F  Wkt  mát  âm ắc quy - Ở số vòng quay cao, điện áp máy phát giới hạn quy định ốt ổn áp ĐZ bị đánh thủng Như cực gốc Tranzitor T1 nối với điện trở gốc Rb1 có điện âm nên Tranzitor T1 mở Vì có dòng điện phát góp T qua E1, C1, Rb2 Cực gốc Tranzitor T2 nối với cực góp C1 nên B2 lại có điện dương cực phát E2 (vì phải qua ốt hồi tiếp Zht) nên Tranzitor T khố tích cực Chính dòng điện kích thích phải qua điện trở phụ nên bị giảm Dòng điện kích thích máy phát: Cực “+” ắc quy ampe kế khoá điện 30 Znt Rp F  Wkt  mát âm ắc quy - Điện trở nhiệt RT có hệ số nhiệt điện trở âm R có hệ số nhiệt điện trở dương hai điện trở đấu song song nhiệt độ tăng hay giảm trị số tương đương không đổi Tranzitor T2 đóng, mở đột ngột cuộn dây Wkt xuất s.đ.đ cảm ứng có dòng điện cảm ứng theo hướng cũ: Wkt  mát mát Đc F F Wkt Như để bảo vệ Tranzitor T1 T2(sẽ không qua Rb1 Rb2) 59 - Như số vòng quay máy phát nhỏ mạch điều khiển cung cấp dòng qua cuộn Wkt lớn, làm máy phát phát điện áp lớn, số vòng quay máy phát lớn, mạch điều khiển cung cấp cho dòng qua Wkt nhỏ để máy phát phát điện áp không lớn, mạch điều khiển, điều chỉnh điện áp máy phát phát ổn định khoảng thích hợp 2.2.2 Mạch điều chỉnh điện áp máy phát vi mạch: a Sơ đồ: Hình 3.5: sơ đồ mạch điều chỉnh điện áp máy phát pha gồm: A: Am pe kế Kđ: khoá điện T1, T2, T3: Tranzitor Д2, Д3: điốt ổn áp R, R1, R2, R4, R5: điện trở R3: Biến trở Wk: cuộn dây kích thích rơto máy phát điện Hình 3.5: mạch điều chỉnh điện áp máy phát điện vi mạch b Hoạt động: - Điện áp máy phát thấp điện áp hiệu chỉnh, điốt ổn áp Д2, Д3 chưa bị đánh thủng Tranzitor T3 khố, có dòng điện sau đây: + Mạch điện phận phân phối: Cực “+” ắc quy  khoá điện BK  B  R4  R3  mát + Mạch điện điều khiển tranzitor T1: Cực “+” ắc quy B R5 B2- e2 B1 - e1  R mát + Mạch kích thích máy phát: Cực “+” ắc quy B3 Wkt Ш  k1 e1  R mát - Điện áp máy phát cao điện áp hiệu chỉnh:thì ốt ổn áp Д2, Д3 bị đánh thủng làm cực B3 tranzitor T3 nối mát, tranzitor T3 dẫn có dòng gốc dòng góp T3 qua cực phát e3, e1 T1 làm điện e1 dương (khi chưa mở Д2, Д3, ) làm 60 giảm dòng kích thích máy phát, làm giảm điện áp máy phát điện áp máy phát thấp ngưỡng đánh thủng Д2, Д3, Д2, Д3, lại đóng làm T3 khố, T1, T2 dẫn điều khiển dòng kích thích máy phát lớn Cứ điều chỉnh điều chỉnh điện áp máy phát phát ổn định khoảng thích hợp 2.2.3 Mạch điều chỉnh điện áp máy phát IC (như hình 3.15) MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ Mục tiêu - Giải thích sơ đồ ngun lý trình bày nguyên lý hoạt động - Giải thích sơ đồ trình bày nguyên lý hoạt động mạch điều khiển đánh lửa điện tử 3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động: a Sơ đồ: Ắc quy Bộ phận điều khiển 2.3 Nắp chia điện Biến áp đánh lửa (bô bin) Bugi KZ, Kk: Khoá điện Rp: điện trở phụ W1: Cuộn sơ cấp bô bin W2: Cuộn thứ cấp bô bin Hình 3.6: nguyên lý mạch điều khiển đánh lửa b Hoạt động (hình 3.6): Khi tiếp điểm KK’ đóng: Có dòng điện gốc IB = 0,5  0,7 ampe làm Trangzitor mở ra, có dòng điện góp Ik =  7A Như dòng điện sơ cấp ISC = IB + IK lớn Dòng điện gốc IB : ắcquy - ampe kế A - Khoá K3 - RP - W1- Cực phát E - Cực gốc B - KK’ 61 đóng - mát âm ắc quy, Trangzitor mở có dòng góp : ắcquy - ampe kế A - Khoá K3 - RP - W1- Cực phát E - Cực góp K - mát - âm ắc quy - điện trở lúc Trangzito mở 0,10  0,15  thời gian mở mạch : 35s Khi tiếp điểm KK’ mở : Dòng điện gốc IB = 0, Trangzito khố dòng góp IK = dòng ISC đột ngột cuộn dây thứ cấp W2 xuất sức điện động cảm ứng 25000  30000 vôn đánh lửa budi Và thân cuộn sơ cấp W1 suất sức điện động tự cảm 100vôn 3.2 Các loại mạch điều khiển đánh lửa điện tử 3.2.1 Mạch điều khiển đánh lửa điện tử khơng tiếp điểm (như hình 3.16) 2.2.2 Mạch điều khiển đánh lửa điện tử ECU(điều khiển đánh lửa lập trình): a Sơ đồ (hình 3.7; 3.8): Hình 3.7:Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa ECU có đen 62 Hình 3.8: Mạch điện điều khiển đánh lửa ECU Các cảm biến Hình 3.9: Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa ECU khơng có đen (đánh lửa trực tiếp) b Hoạt động: ECU nhận tín hiệu tốc độ động (Ne), vị trí trục khuỷu (G), lượng khơng khí nạp (VG) áp suất ống nạp (PIM), , tín hiệu cảm biến (hình 3.11) Các tín hiệu dạng điện áp thay đổi ECU xử lý tín hiệu đưa xung tín hiệu phù hợp với góc đánh lửa sớm tối ưu để diều khiển Tranzitor Tr1 dẫn, tạo xung IGT đến IC đánh lửa Các xung IGT điều khiển Tr2 dẫn để có dòng diện chạy qua sơ cấp bơ bin, xung IGT ngắt Tr2 khố làm dòng sơ cấp đột ngột cảm ứng cuộn thứ cấp suất suất điện động cao áp phóng lửa bugi Sức điện động tự cảm tạo cuộn sơ cấp bị ngắt tạo tín hiệu IGF gửi ECU để ECU xác nhận hệ thống đánh lửa hoạt động bình thường - Mạch diều khiển góc ngậm điện: điều khiển Tr2 dẫn để đảm bảo điện áp thứ cấp thích hợp 63 - Mạch chống khố: ngắt cưỡng Tr2 có dòng chạy liên tục chu kỳ dài - Mạch bảo vệ áp:ngắt cưỡng Tr2 có điện áp nguồn cung cấp cao Câu hỏi ôn tập: Giải thích sơ đồ trình bày ngun lý làm việc mạch chỉnh lưu cầu ba pha? Giải thích sơ đồ ngun lý trình bày hoạt động mạch điện điều khiển điện áp dùng IC? Giải thích sơ đồ trình bày ngun lý hoạt động mạch điều khiển điện áp bán dẫn, IC vi mạch? 4.Giải thích sơ đồ nguyên lý trình bày hoạt động mạch đánh lửa điện tử? 5.Trình bày nguyên lý hoạt động mạch điều khiển đánh lửa điện tử khơng tiếp điểm? Giải thích sơ đồ trình bày nguyên lý hoạt động mạch điều khiển đánh lửa lập trình loại có đen loại khơng có đen cơ? NỘI DUNG, U CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ + Đặc điểm vật liệu bán dẫn + Cấu tạo nguyên lý làm việc linh kiện điện tử + Sơ đồ nguyên lý làm việc mạch điện tử + Sơ đồ nguyên lý làm việc mạch điều chỉnh điện áp máy phát mạch điều khiển đánh lửa điện tử + Yêu cầu, nhiệm vụ cấu tạo, nguyên lý hoạt động linh kiện điện tử mạch điện tử sử dụng ô tô + Các linh kiện điện tử thông số kỹ thuật cần thiết sổ tay linh kiện điện tử 64 Tài liệu tham khảo 1.KS Phạm Đình Bảo (2004), Điện tử bản, nhà xuất khoa học kỹ thuật Tổng cục dạy dạy nghề (2012), Giáo trình mơn học Điện tử bản, Tổng cục dạy nghề ban hành, Hà nội Hồng Ngọc Văn (1999), Giáo trình điện tử, đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh trường Đại học sư phạm kỹ thuật Đào Quang Lợi (2002), Giáo trình điện ơtơ- máy kéo- xe máy, trường cơng nhân khí nơng nghiệp I trung ương Lê Thị Hồng Tắm (2009), Giáo trình Kỹ thuật Điện tử, thành phố Hồ Chí Minh ... môn học: MH 08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trò mơn học: - Vị trí: Mơn học bố trí giảng dạy song song với mơn học/ mơ đun sau: MH 07, MH 09, MH 10, MH 11, MH 12, MH1 3, MH 14, MH 15, MH 16, MĐ... gọi miền góp (miền collector) điện cực nốivới gọi cực góp (cực collector) Chuyển tiếp P - N emitor bazơ gọi chuyển tiếp E-B chuyển tiếp emitor Ký hiệu TE Chuyển tiếp P N bazo collector gọi chuyển... đầu hai loại linh kiện: điốt ; tranzitor - Ký tự thứ chữ S (semiconductor) linh kiện bán dẫn - Ký tự thứ chức A - Tần số cao (fa >5 MHz) loại PNP B- tần số thấp loại PNP C - Tần số cao loại NPN