Giáo trình Điện tử chuyên ngành lạnh (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trình độ Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Nghề An Giang

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG

GIÁO TRÌNH

MƠN HỌC/MƠ ĐUN: ĐIỆN TỬ
CHUN NGHÀNH LẠNH
NGÀNH/ NGHỀ : KỸ THUẬT MÁY
LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
TRÌNH ĐỘ : Cao đẳng
(Ban hành theo Quyết định số:630/QĐ-CĐN, ngày 05 tháng
04 năm 2022 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang)

An Giang, Năm ban hành: 2022

1


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

2


LỜI MỞ ĐẦU
Giáo trình mơn điện tử chun nghành lạnh được biên soạn với mục đích phục
vụ cho việc học tập cho các sinh viên/học sinh Trình độ Cao Đẳng, Trình độ Trung cấp
ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí. Giáo trình này được đúc kết từ nhiều

tài liệu kỹ thuật điện và Điện kỹ thuật của một số trường đại học và của vụ trung học
chuyên nghiệp, dạy nghề.
Giáo trình được soạn dựa theo chương trình chi tiết của môn học điện tử chuyên
ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí, với số giờ của môn học là 120 giờ (
với 30 giờ lý thuyết và 90 giờ thực hành). Giáo trình này sẽ cung cấp kiến thức nền
tảng cho sinh viên/học sinh trong việc kiểm tra sửa chữa những pan cơ bản trên board
máy lạnh.
Nội dung của giáo trình gồm các bài như sau:
BÀI 1: MẠCH NGUỒN CẤP TRUỚC (NGUỒN TUYẾN TÍNH, ỔN ÁP
XUNG)
BÀI 2: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN QUẠT LẠNH VÀ ĐỘNG CƠ ĐẢO GIÓ
BÀI 3: MẠCH ĐIỆN CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ
BÀI 4: MẠCH ĐIỆN XỬ LÝ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM
BÀI 5: MẠCH MÁY LẠNH MONO HAI CỤM
BÀI 6: MẠCH MÁY LẠNH INVERTER HAI CỤM.
Các bài học trên được sắp xếp theo trình tự phù hợp với nhận thức và phát triển
nhận thức của người học nghề. Tuy nhiên để đạt được hiệu quả cao hơn khi đọc giáo
trình này, người học cần nắm vững các kiến thức cơ bản của các môn học cơ sở khác
như: linh kiện điện tử, mạch số, điện tử công suất, kỹ thuật vi điều khiển cơ bản.
Giáo trình cung cấp kiến thức cơ bản làm cơ sở để phát triển nhận thức của
người học. Tuy nhiên trong các bài giảng cần tăng cường cập nhật các hệ thống mới
trong thực tế để người học tiếp cận nhanh cơng nghệ .
Trong q trình biên soạn, mặc dù đã cố gắng tham khảo nhiều tài liệu và giáo
trình khác nhưng tác giả khơng khỏi tránh được những thiếu sót và hạn chế. Tác giả
chân thành mong đợi những nhận xét, đánh giá và góp ý để cuốn giáo trình ngày một
hồn thiện hơn.
An Giang, ngày 20 tháng 05 năm 2021
Tác giả biên soạn

Nguyễn Trường Sanh

3


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 3
MỤC LỤC ................................................................................................................. 4
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ................................................................................. 6
BÀI 1: MẠCH NGUỒN CẤP TRUỚC .................................................................. 15
I. MẠCH NGUỒN . .................................................................................................. 15
1. NGUỒN ỔN ÁP TUYẾN TÍNH. ......................................................................... 15
2. NGUỒN ỔN ÁP XUNG ....................................................................................... 15
II. Phân tích nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. ...................................................... 24
1. Sơ đồ nguyên lý nguồn ổn áp tuyến tính............................................................... 24
2. Sơ đồ nguyên lý nguồn ổn áp xung. ..................................................................... 24
3. Nguyên lý, Chức năng linh kiện dùng trong mạch điện tử và ứng dụng. ............. 24
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 26
IV. Học viên thực hành và viết báo cáo. ................................................................... 27
Bài 2: MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN QUẠT LẠNH VÀ ĐỘNG CƠ ĐẢO GIÓ ... 30
I. Mạch điện điều khiển động cơ và đảo gió. ............................................................ 30
1. Sơ đồ khái quát. ..................................................................................................... 31
2. Nguyên lý các mạch điện tử . ................................................................................ 32
II. Nguyên lý, ứng dụng. ........................................................................................... 34
1. Sơ đồ , nguyên lý, ứng dụng . ............................................................................... 34
2. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch điều khiển quạt . ............. 37
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 39
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 45
BÀI 3: MẠCH ĐIỆN CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ ...................................................... 47
I. Tổng quan cảm biến nhiệt độ................................................................................. 47
II. Vẽ mạch điện dùng cảm biến trong máy điều hịa khơng khí .............................. 51

4


III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 53
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 54
BÀI 4: MẠCH ĐIỆN XỬ LÝ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM ................................ 55
I. Vẽ mạch điện vi xử lý dùng trong máy điều hồ nhiệt độ..................................... 55
II. Trình bày ngun lý, ứng dụng các linh kiện. ...................................................... 56
1. Trình bày nguyên lý làm việc của mạch. .............................................................. 56
2. Nhận biết linh kiện ................................................................................................ 57
III. Phân tích nguyên lý, ứng dụng các linh kiện. ..................................................... 58
1. Mạch điện điều khiển ............................................................................................ 58
2. Mạch điện điều khiển hệ thống lạnh ..................................................................... 59
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 65
BÀI 5: MẠCH MÁY LẠNH MONO HAI CỤM ................................................... 67
I. Sơ đồ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ mono. .................................. 67
II. Trình bày nguyên lý các khối của mạnh mono, ứng dụng các linh kiện.............. 70
1. Trình bày nguyên lý làm việc của mạch. .............................................................. 70
2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . ................................... 71
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 73
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 75
BÀI 6: MẠCH MÁY LẠNH INVERTER HAI CỤM ........................................... 76
I. Vẽ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ inverter..................................... 76
1. Các linh kiện dùng trong mạch. ............................................................................ 77
2. Kết cấu các linh kiện mạch dàn lạnh..................................................................... 78
II. Trình bày nguyên lý các khối điều khiển cụm nóng và cụm lạnh của máy lạnh
inverter ,ứng dụng các linh kiện............................................................................ 79
1. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch......................................... 79
2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử . ................................... 79
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện..................................................................... 85

IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo theo mẫu ..................................................... 86
5


CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: ĐIỆN TỬ CHUN NGÀNH LẠNH
Mã môđun: MĐ 14
Thời gian thực hiện mô đun: 120 giờ;
(Lý thuyết: 30 giờ ; Thực hành, thí
nghiêm, thảo luân: 78 giờ; bài tập: 0 giờ; Kiểm tra: 12 giờ).
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN
1. Vị trí:
- Là môđun chuyên môn nghề bắt buộc;
- Môđun được thực hiện khi học sinh học chương trình Cao đẳng;
- Mơđun được thực hiện sau khi học sinh học xong các môn kỹ thuật cơ sở của
chương trình Cao đẳng.
2. Tính chất:
- Cung cấp cho học sinh các kiến thức cơ bản và nâng cao về mạch điện cho hệ
thống máy lạnh và điều hồ khơng khí;
- Hình thành và nâng cao kỹ năng lắp, kiểm tra và sửa chữa mạch điện.
II. MỤC TIÊU CỦA MƠ ĐUN
1. Về kiến thức:
- Trình bầy được cấu tạo, nguyên lý làm việc của linh kiện và mạch điện trong hệ
thống máy lạnh và điều hoà khơng khí;
- Thuyết minh được ngun lý làm việc của các mạch điện;
- Lập được quy trình lắp đặt, vận hành và sửa chữa mạch điện.
2. Về kỹ năng:
- Sử dụng thành thạo các dụng cụ điện cầm tay dùng trong lắp đặt mạch điện;
- Sử dụng thành thạo các đồng hồ đo điện để kiểm tra, sửa chữa những hư hỏng
thường gặp trong mạch điện;

- Lắp đặt được mạch điện theo sơ đồ nguyên lý.
3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Đảm bảo an toàn lao động;
- Cẩn thận, tỷ mỉ;
- Gọn gàng, ngăn nắp nơi thực tập;
- Biết làm việc theo nhóm.
III. NỘI DUNG MƠN HỌC
1. Nội dung tổng quát và phân bố thời gian:
S

Tên chương, mục

Thời gian (giờ)
6


ố
T
T
Thực
T
ổng
số
Bài 1: Mạch nguồn
cấp truớc (nguồn
1
tuyến tính, ổn áp

Lý
thuyết

hành, thí
nghiệm,
thảo luận,
bài tập

16

4

12

12

4

8

12

4

8

Kiểm tra

xung)
I. Vẽ mạch
nguồn cấp trước.

điện

II. Nguyên lý, ứng
dụng các linh kiện.
III. Cách kiểm tra
mạch điện, linh kiện
IV. Thực hành và
viết báo cáo.
Bài 2: Mạch điện
2 điều khiển quạt lạnh
và động cơ đảo gió.
I. Vẽ mạch điện điều
khiển động cơ dùng
trong máy ĐHK
II. Nguyên lý, ứng
dụng các linh kiện .
III. Cách kiểm tra
mạch điện, linh kiện.
IV. Thực hành và
viết báo cáo .
3

Bài 3: Mạch điện
cảm biến nhiệt độ
I. Vẽ mạch điện dùng
cảm biến trong máy

7

ĐHKK
II. Nguyên lý, ứng
dụng các linh kiện.
III. Cách kiểm tra
mạch điện, linh kiện.
IV. Học viên thực
hiện và viết báo cáo.
Bài 4: Mạch điện
4 xử lý điều khiển trung

16

4

12

tâm
I. Vẽ mạch điện vi
xử lý dùng trong máy
điều hồ nhiệt độ.
II. Trình bày nguyên
lý, ứng dụng các linh
kiện.
III. Cách kiểm tra
mạch điện, linh kiện.
IV. Học viên thực
hiện và viết báo cáo.
5
6

Kiểm tra định kỳ
lần 1
Bài 5: Mạch máy
lạnh mono hai cụm.

4
16

4
4

12

I. Vẽ mạch điện dùng
trong máy điều hoà
nhiệt độ mono.
II. Nguyên lý các
khối của mạnh mono
,ứng dụng các linh kiện
III. Cách kiểm tra
mạch điện, linh kiện.
IV. Học viên thực
hiện và viết báo cáo
7

Kiểm tra định kỳ
lần 2

4

4
8


8

Bài 6: Mạch máy
lạnh inverter hai cụm.

36

10

26

I. Vẽ mạch điện dùng
trong máy điều hồ
nhiệt độ inverter.
II. Trình bày ngun
lý các khối điều khiển
cụm nóng và cụm lạnh
của máy lạnh inverter
,ứng dụng các linh kiện.
III. Cách kiểm tra
mạch điện, linh kiện.
IV. Học viên thực
hiện và viết báo cáo
9

Kiểm tra định kỳ

lần 3
Cộng

4
12
0

4
30

78

12

2. Nội dung chi tiết
Bài 1: Mạch nguồn cấp truớc (nguồn tuyến tính, ổn áp xung)
Thời gian: 8 giờ
A. Mục tiêu bài:
Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch nguồn cấp trước.
Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch nguồn cấp trước;
- Đảm bảo an toàn lao động.
B. Nội dung bài:
I. Vẽ mạch điện nguồn cấp trước.
1.Nguồn ổn áp tuyến tính.
2. Nguồn ổn áp xung dùng trong máy điều hồ nhiệt độ.
II. Phân tích ngun lý, ứng dụng các linh kiện.
1. Trình bày đ¬ược cấu tạo, ngun lý làm việc của mạch.
2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử .
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện.
1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch.

2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra.
9


3. Khắc phục được sự cố của mạch
IV. Học viên thực hành và viết báo cáo.
Bài 2: Mạch điện điều khiển quạt lạnh và động cơ đảo gió
Thời gian: 8 giờ
A. Mục tiêu bài:
- Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển quạt lạnh và động cơ đảo gió;
- Sửa chữa được các hư hỏng thơng thường trong mạch điều khiển quạt lạnh và
động cơ đảo gió;
- Đảm bảo an toàn lao động.
B. Nội dung bài:
I. Vẽ mạch điện điều khiển động cơ và đảo gió.
1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch.
2. Vẽ được mạch điện tử.
II. Trình bày nguyên lý, ứng dụng các linh kiện.
1. Trình bày đ¬ược cấu tạo, ngun lý làm việc của mạch.
2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử .
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện.
1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch.
2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra.
3. Khắc phục được sự cố của mạch
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo
Bài 3: Mạch điện cảm biến nhiệt độ

Thời gian: 8 giờ

A. Mục tiêu bài:

- Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch điện cảm biến nhiệt độ;
- Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch điện cảm biến nhiệt độ;
- Đảm bảo an toàn lao động.
B. Nội dung bài:
I. Vẽ mạch điện dùng cảm biến trong máy ĐHKK
1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch.
2. Vẽ được mạch điện tử.
II. Trình bàyngun lý, ứng dụng các linh kiện.
1. Trình bày đ¬ược cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch.
2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử .
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện.
1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch.
2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra.
3. Khắc phục được sự cố của mạch
10


IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo
Bài 4: Mạch điện xử lý điều khiển trung tâm

Thời gian: 6 giờ

A. Mục tiêu bài:
- Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch điện xử lý điều khiển trung tâm;
- Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch điện xử lý điều khiển trung
tâm;
- Đảm bảo an toàn lao động.
B. Nội dung bài:
I. Vẽ mạch điện vi xử lý dùng trong máy điều hoà nhiệt độ.
1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch.

2. Vẽ được mạch điện tử.
III. Trình bày nguyên lý, ứng dụng các linh kiện.
1. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch.
2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử .
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện.
1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch.
2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra.
3. Khắc phục được sự cố của mạch
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo
Kiểm tra định kỳ làn 1

Thời gian: 2 giờ

Bài 5: Mạch máy lạnh mono hai cụm

Thời gian: 12 giờ

A. Mục tiêu bài:
- Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch máy lạnh mono hai cụm;
- Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch máy lạnh mono hai cụm;
- Đảm bảo an toàn lao động.
B. Nội dung bài:
I. Vẽ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ mono.
1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch.
2. Vẽ được mạch điện tử.
II. Trình bày nguyên lý các khối của mạnh mono ,ứng dụng các linh kiện.
1. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch.
2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử .
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện.
1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch.

2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra.
3. Khắc phục được sự cố của mạch
11


IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo
Kiểm tra định kỳ làn 2

Thời gian: 4 giờ

Bài 6: Mạch máy lạnh inverter hai cụm

Thời gian: 36 giờ

A. Mục tiêu bài:
- Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch máy lạnh inverter hai cụm;
- Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch máy lạnh inverter hai
cụm;
- Đảm bảo an toàn lao động.
B. Nội dung bài:
I. Vẽ mạch điện dùng trong máy điều hoà nhiệt độ inverter.
1. Nhận biết các linh kiện dùng trong mạch.
2. Vẽ được mạch điện tử.
II. Trình bày ngun lý các khối điều khiển cụm nóng và cụm lạnh của máy lạnh
inverter ,ứng dụng các linh kiện.
1. Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của mạch.
2. Nguyên lý, ứng dụng linh kiện dùng trong mạch điện tử .
III. Cách kiểm tra mạch điện, linh kiện.
1. Kiểm tra nguội: Dùng ôm kế kiểm tra các linh kiện trong mạch.
2. Kiểm tra nóng: cấp nguồn cho mạch kiểm tra.

3. Khắc phục được sự cố của mạch
IV. Học viên thực hiện và viết báo cáo
Kiểm tra định kỳ làn 3
Ôn tập

Thời gian: 2 giờ
Thời gian: 4 giờ

IV. ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MƠĐUN
1. Phịng học chun mơn hóa/ nhà xưởng.
- Phòng học lý thuyết và xưởng thực hành
2. Trang thiết bị, máy móc
- Bộ dụng cụ điện, cơ khí cầm tay.
- Bộ nguồn một chiều điều chỉnh được.
- Các biến áp xoay chiều công suất nhỏ
- Các board điều khiên máy lạnh
- PC, phần mềm chuyên dùng, Projector, Overhead, máy chiếu vật thể ba chiều
3. Học liệu, dụng cụ nguyên liệu
- Dây dẫn điện các loại.
- Chì hàn, nhựa thông, giấy nhám các loại....
12


- Linh kiện điện tử các loại.
V. PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ
1. Nội dung:
- Kiến thức:
+ Sau khi trình bày nguyên lý làm việc của sơ đồ, trả lời thêm 1 hoặc 2 câu hỏi của
giáo viên
+ Trình bầy được cấu tạo, nguyên lý làm việc của linh kiện và mạch điện trong hệ

thống máy lạnh và điều hồ khơng khí
+ Thuyết minh được ngun lý làm việc của các mạch điện
+ Lập được quy trình lắp đặt, vận hành và sửa chữa mạch điện
- Kỹ năng:
+ Trình bầy đúng nguyên lý lm việc của sơ đồ
+ Mạch điện đảm bảo yêu cầu mỹ thuật
+ Thời gian sửa chữa: đúng theo yêu cầu
+ Sử dụng dụng cụ đúng phương pháp
- Thái độ:
+ Đảm bảo an toàn lao động
+ Nơi thực tập phải gọn gàng, ngăn nắp
+ Cẩn thận, tỉ mỉ
2. Phương pháp đánh giá: Chấm theo thang điểm 10
- Mạch hoạt động đúng: 5 điểm
-

Thuyết minh đúng nguyên lý lm việc: 2 điểm
Mạch đảm bảo mỹ thuật: 1 điểm
Đảm bảo thời gian: 1 điểm
Trả lời đúng câu hỏi của giáo viên: 1 điểm

VI. HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN MÔN ĐUN
1. Phạm vi áp dụng mô đun:
Môn học được áp dụng cho tất cả các trường có hệ đào tạo Cao đẳng nghề “Kỹ
thuật máy lạnh và Điều hịa khơng khí”
2. Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập môn học:
- Diễn giải
- Thị phạm
Gợi mở
- Từ bài 10 trở đi, giáo viên có thể hướng dẫn để học sinh tự thiết kế mạch điện

theo yêu cầu kỹ thuật của bài
Khi chuyển sang thực tập bài tiếp theo, giáo viên phải nêu được tính kế thừa,
logic giữa hai bài tập
13


-

3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý:
Tất cả các bài

-

4. Tài liệu cần tham khảo:
Tự động hóa trong hệ thống lạnh

-

Thực hành kỹ thuật Cơ điện lạnh – NXB Đà Nẵng 2004

-

Automatic Control Refrigerating – Korea Technology Eng. Co., LTD 2005
5. Ghi chú và giải thích:

14


BÀI 1: MẠCH NGUỒN CẤP TRUỚC
(NGUỒN TUYẾN TÍNH, ỔN ÁP XUNG)

A. Mục tiêu bài:
-

Nêu được nguyên lý hoạt động của mạch nguồn cấp trước.

-

Sửa chữa được các hư hỏng thông thường trong mạch nguồn cấp trước;

- Đảm bảo an toàn lao động.
B. Nội dung bài:
I. MẠCH NGUỒN .
1. NGUỒN ỔN ÁP TUYẾN TÍNH.
Sơ đồ khối.

Hình 1. Sơ đồ khối nguồn tuyến tính.
Nguyên lý chung
Nguồn điện lưới AC 220Vac (ngõ vào dây L và N , dây N chung, dây L đi qua cầu chì
vào cuộn sơ cấp biến áp qua cuộn thứ cấp hạ áp xuống 12Vac được nắn điện thành
nguồn điện DC, Điện áp này sau đó qua mạch lọc (tụ lọc) cho dòng điện phẳng hơn và
cần điện áp ổn định phải qua mạch ổn định điện thế (Ổn áp) .
2. NGUỒN ỔN ÁP XUNG
2.1 KHỐI NGUỒN XUNG
Sơ đồ

Hình 2. Sơ đồ nguồn xung.
Đặc điểm
Nguồn xung là một loại nguồn chúng ta thường gặp trong nhiều bo mạch điện tử của ti
vi, máy tính…
15

Vì vậy kiến thức về nguồn xung rất quan trọng đối với các kỹ thuật sửa chữa điện tử.
Mạch nguồn xung này gồm bốn phần chính:
+ Mạch cung cấp điện áp DC 300V.
+ Mạch biến đổi dòng điện DC tạo ra điện áp 12V, 5V…( mạch dao động tạo
xung).
+ Mạch hồi tiếp so quang.
+ Mạch bảo vệ.

Hình 3. Sơ đồ chi tiết
Mạch cung cấp tạo điện áp DC 300V
Mạch gồm cầu chì bảo vệ qua dịng, khi có một linh kiện nào đó bị chập thì cầu chì sẽ
bị đứt để bảo vệ an toàn cho các mạch khác.
Tu C0 là tụ bảo vệ quá áp đầu sau cầu chì, khi điện áp tăng cao đột ngột lên tới 260v
thì tụ bị chập, dẫn đến cầu chì bị đứt để bảo vệ an toàn cho máy.
Cuộn cảm ( L1), C1: Là mạch lọc nhiễu cao tần dùng để chặn các xung nhiễu theo
đường điện AC không cho vào máy.
RT: Điện trở hạn dịng, ở nhiệt độ thường thì RT xấp xỉ = 10Ω để hạn chế dòng nạp
vào tụ lọc nguồn chính qua mạch khi mới cấp điện, khi có dòng điện đi qua, R giảm
dần = 0Ω.
Cầu diot( BD1) có nhiệm vụ nắn dịng xoay chiều( AC) thành dịng một chiều (DC).
Tụ lọc 104 có nhiệm vụ lọc 300v cho bằng phẳng.

Hình 4. Mạch lấy điện áp 300V
16


Mạch biến đổi tạo ra điện áp thứ cấp 5V và 12V
Khi có điện áp 300V ( DC) đi vào RM cấp nguồn nuôi ban đầu cho mạch dao động (

khoảng 2s đầu). Khi mạch dao động chạy sẽ phát ra khung điều khiển cho đèn cơng
suất đóng mở tạo ra dòng điện biến thiên chạy qua cuộn dây SC1-2 đồng thời trên
cuộn dây TC3-4, TC6-7 ta thu được các mức điện áp theo thiết kế. Điện áp trên cuộn
dây SC3-4 được chỉnh lưu và lọc DC rồi đưa về ni mạch duy trì dao động thay cho
R mồi. Nếu khơng có điện áp đưa vào chân VCC thì nguồn lại nghỉ và điện áp ra bị
ngắt quãng.
Điện áp trên cuộn dây TC5-6-7 được chỉnh lưu và lọc nhiễu bằng tụ C7 và tụ C8 để
cung cấp cho các mạch điện khác trong máy.
Mạch dập xung R2, C4, D1: Để cắt bớt xung có biên độ cao để bảo vệ đèn công suất
trong IC.
Mạch hồi tiếp để ổn định điện áp ra
IC phải được thiết kế chân FB (hồi tiếp) có hai lọa FB+ và FBFB+: có điện áp tỷ lệ thuận với điện áp ra, trong mạch FB+ được thiết kế nối với chân
4 của IC so quang (PC 817), chân 3 của IC so quang nối với cực mát ( GND).
FB- : Có điện áp tỷ lệ nghịch với điện áp ra, FB- được nối với chân 3 của IC so quang
( PC 817) chân 4 nối về chân nguồn VCC hoạc VREF( điện áp chuẩn)
Nguyên lý ổn áp: Giả sử khi điện áp vào tăng dần đến điện áp ra có xu hướng tăng và
UM có xu hướng tăng làm cho dòng điện đi qua IC 431 tằng ( TL 431) làm cho điện
áp ra giảm về vị trí thiết kế. Trong các trường hợp hỏng các linh kiện thuộc mạch hồi
tiếp so quan, dẫn đến dòng HT mất, khi đó điện áp ra có thể tăng gấp 2 hoạc 3 lần so
với điện áp ban đầu.
Các chân của IC công suất nguồn xung:
Chân D(C): được cấp U =300V thông với cuộn sơ cấp biến áp và đến cực dương tụ lọc
300V.
Chân RM : Cấp điện áp mồi ban đầu cho IC nếu IC tích hợp thì RM khơng có ở ngồi:
Có 3 dạng cấp điện áp mồi là đi vào chân VSTASF, đi vào chân VCC hoạc tích hợp
trong IC.
Chân FB nối với IC so quang
Chân Vcc: Chân cấp nguồn nuôi hoạc điện áp hồi tiếp duy trì dao động.
Chân GND: Nối với mát
Chân OPP: Chân bảo vệ quá áp nếu có

OCP: Chân bảo vệ quá dịng ( nếu có)

17


Hình 5. Mạch hồi tiếp để ổn định điện áp
Các mạch bảo vệ
Mạch bảo vệ quá áp: Mạch dao động trong IC được thiết kế chân bảo vệ ISEN có đặc
điểm là khi chân này có điện áp tăng đến 0,5V thì IC ngắt dao động, người ta mắc DZ
15v từ chân VCC sang chân ISEN ( ISEN là chân biến động) khi mất hồi tiếp điện áp
các đầu dây bị tăng cao khi đó có dịng qua DZ( vượt ngưỡng UDZ) dẫn đến IC ngắt
dao động và sau đó nguồn có 2 dạng: Điện áp ra cao và dao động và có điện áp ra rồi
mất ngay
Mạch bảo vệ quá dòng: Trong trường hợp đầu ra ( phụ tải) bị chập, khi đó đèn cơng
suất làm việc q tải có thể bị hỏng IC nguồn. Để bảo vệ quá dòng người ta mắc thêm
RS (từ 0,5-1V). Khi nguồn hoạt động bình thường thì sụt áp trên RS khoảng 0,2V, khi
phụ tải bị chập dẫn đến sụt áp trên RS tăng đến 0,5V nên ISEN cho ngắt dao động, khi
đó điện áp ra rất thấp hoạc mất.
Các dạng nguồn xung
Sơ đồ khái quát.

Hình 6. Sơ đồ khái quát nguồn xung.
Các loại nguồn xung thông dụng
Nguồn Switching được sử dụng ngày càng rộng rãi do có ưu điểm hiệu suất cao, ít tỏa
nhiệt và kích thước nhỏ hơn nhiều so với nguồn tuyến tính có cùng cơng suất.
Có 4 loại nguồn nguồn xung thông dụng nhất là:
18


-

Buck: biến đổi điện áp DC đầu vào thành đầu ra DC có điện áp nhỏ hơn.

-

Boost: ngược lại so với Buck, điện áp đầu ra lớn hơn đầu vào.

-

Buck-Boost (invert): Tạo điện áp âm có trị tuyệt đối lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện

áp vào (điều chỉnh
-

được).

-

Flyback: tạo điện áp dương có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp vào (điều

chỉnh được).
Các thành phần chính của nguồn switching: Cuộn cảm, biến áp và PWM.
Các thành phần chính của nguồn switching:
Cuộn dây.
-

Điện áp trên cuộn dây và dòng điện đi qua nó liên hệ theo phương trình sau: V=

L(di/dt).
- Từ phương trình trên ta rút ra được 2 đặc tính quan trọng của cuộn dây:

Chỉ có điện áp rơi trên 2 đầu cuộn dây khi dòng điện đi qua nó biến thiên.
- Dịng đi qua cuộn dây khơng thể thay đổi đột ngột, bởi vì để làm được điều đó
ta cần mức điện thế vơ cùng lớn. Dịng qua cuộn dây thay đổi càng mạnh thì điện áp
rơi trên nó càng lớn.
Biến áp.
-

Biến áp cấu tạo bởi 2 hoặc nhiều cuộn dây có quan hệ từ tính với nhau. Hoạt

động của biến áp là biến điện áp xoay chiều đầu vào sơ cấp thành điện áp thứ cấp có
giá trị to hơn hoặc nhỏ hơn tùy theo số vòng dây quấn. Biến áp không tạo thêm năng
lượng, cho nên năng lượng ở 2 đầu sơ cấp, thứ cấp phải bằng nhau (=const). Đó là lí
do tại sao cuộn dây nhiều vịng quấn hơn có điện áp cao hơn nhưng dịng nhỏ hơn,
trong khi cuộn dây ít vịng dây quấn hơn có điện áp nhỏ hơn nhưng dịng điện lớn hơn.

Hình 7. Biến áp
Dấu chấm ký hiệu ở một trong hai đầu cuộn dây gọi là cực tính, thể hiện sự
liên hệ về dấu của điện áp và chiều dòng điện của 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp. Các bạn
xem hình vẽ trên để biết thêm chi tiết.
19


PWM.
-

Tất cả các loại nguồn xung thơng dụng đều có dạng điện áp đầu ra kiểu xung

vuông với tần số xác định nào đó, gọi là Pulse Width Modulation (PWM) hay gọi là
băm xung :
Ví dụ cơ bản sau:

Hình 8. PWM
- Điện áp ở dạng xung vuông với chu kỳ Tp, độ rộng Ton chính là thời gian xung
ở điện áp đỉnh Vpk (Ton<=Tp). Xung vuông này sau khi cho qua mạch lọc LC sẽ bị
san phẳng thành điện áp một chiều có giá trị Vout như hình vẽ. Ta có thể điều chỉnh
điện áp Vout theo ý mình bằng cách điều chỉnh độ rộng xung Ton, Ton càng lớn thì
Vout càng lớn và ngược lại. Đây chính là ngun lý hoạt động chung của các loại
nguồn xung.
Các loại switching:
Buck converter.
- Đây là loại thông dụng nhất trong các loại nguồn xung thơng dụng. Người ta sử
dụng nó trong các mạch với đầu vào DC lớn (24-48V) với các mức đầu ra 15V, 12V,
9V, 5V… với hao phí điện năng rất thấp. Buck converter sử dụng một transistor để
đóng cắt liên tục theo chu kỳ điện áp đầu vào qua một cuộn dây.

20


Hình 9. Sơ đồ nguyên lý cơ bản mạch Buck converter
-

Hai hình bên dưới mơ tả hoạt động của mạch ở 2 trạng thái nạp và xả của cuộn

dây. Ta sẽ tính dịng qua điện trở LOAD (tải) ở hai trạng thái.
+ Trạng thái nạp: Do chênh lệch điện thế giữa 2 điểm SW và V0, dòng qua cuộn
dây tăng dần lên, tụ C0 đồng thời được nạp. Dòng điện qua LOAD tính theo cơng thức
I(LOAD)=I(L)-I(C0).
+ Trạng thái xả: Nguồn Vin bị ngắt ra, lúc này dòng cấp cho tải LOAD sẽ là dòng
xả của cuộn dây và của tụ C0. I(LOAD)=I(L)-I(C0) (dấu – vì chiều quy ước của I(C0)
chảy về C0).Với cuộn dây có điện cảm đủ lớn và tụ có điện dung đủ lớn, ta sẽ có điện

áp ra tải V0 gần như phẳng (gợn sóng chỉ cỡ mV) V0=I(LOAD)*R(LOAD)
Boost converter.
- Mạch boost converter cho điện áp DC đầu ra cao hơn đầu vào (cùng dấu). Sơ
đồ nguyên lý mạch boost converter như sau:

21


Hình 10. Mạch boost converter
- Hoạt động cơ bản như sau: Khi cơng tắc đóng, dịng qua cuộn dây tăng dần lên.
Khi cơng tắc mở ra, dịng qua cuộn dây giảm (do có thêm tải) khiến điện áp cuộn dây
tăng lên. Điện áp này đặt vào tụ khiến cho tụ được nạp với điện áp lớn hơn điện áp
Vin.
Lưu ý: năng lượng đầu ra chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng năng lượng đầu vào, do đó ở
mạch boost converter dòng đầu ra phải nhỏ hơn dòng đầu vào (do áp đầu ra lớn hơn áp
đầu vào).
Mạch Buck-Boost (inverting).
-

Mạch tạo điện áp trái dấu, với đầu vào DC (âm hoặc dương) điện áp đầu ra trái

dấu với điện áp đầu vào và có trị tuyệt đối có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu
vào. Sơ đồ nguyên lý cơ bản như sau:

Hình 11. Mạch Buck-Boost
22


- Khi cơng tắc đóng, điện áp vào Vin khiến dòng đi qua cuộn dây tăng lên. Lúc này
dòng cấp cho tải chỉ là dịng do tụ phóng ra.

- Khi công tắc mở, điện áp vào Vin bị ngắt ra. Dòng đi qua cuộn dây giảm dần khiến
điện áp trên nó tăng lên. Điện áp này nạp vào tụ đồng thời mở thơng diode D dẫn
dịng phóng ra từ cuộn dây cấp nguồn cho tải.
Nguồn flyback.
- Đây là loại nguồn linh hoạt nhất trong các loại nguồn xung thông dụng , nó cho
phép ta thiết kế một hoặc nhiều đầu ra ở các mức điện áp khác nhau kể cả đầu ra
điện áp âm. Mạch flyback được sử dụng nhiều trong hệ thống cung cấp năng lượng
(mặt trời, gió…) khi từ một đầu vào yêu cầu cho nhiều mức điện áp đầu ra theo yêu
cầu hệ thống (thường là +5V, +12V, -12V…) với hiệu suất cao.
- Sơ đồ nguyên lý cơ bản của mạch nguồn flyback như sau:

Hình 12. Nguồn flyback.
Đặc tính quan trọng nhất của mạch nguồn flyback là cực tính 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Nếu ta muốn tạo điện áp dương thì cực tính 2 cuộn dây phải ngược nhau như trên hình,
ngược lại nếu muốn tạo điện áp âm thì cực tính 2 cuộn dây phải cùng chiều. Ta sẽ bàn
về vấn đề này sau. Ngun tắc hoạt động như sau:
+ Khi cơng tắc đóng, dòng qua cuộn sơ cấp tăng lên. Xét cuộn sơ cấp lúc này, điện thế
ở đầu có dấu chấm nhỏ hơn so với đầu còn lại dẫn đến ở cuộn thứ cấp cũng có điều
tương tự. Điện thế ở đầu có dấu chấm của cuộn thứ cấp nhỏ hơn đầu kia của nó dẫn
23


đến điện áp âm đặt lên diode theo chiều thuận, diode bị khóa. Nguồn cấp cho tải lúc
này chỉ là do tụ phóng ra.
+ Khi cơng tắc mở, dịng qua cuộn sơ cấp giảm. Cuộn sơ cấp lúc này có điện thế ở đầu
có dấu chấm lớn hơn so với đầu cịn lại, dẫn đến cuộn thứ cấp cũng có điều tương tự.
Điện áp dương đặt lên diode theo chiều thuận. Diode mở ra dẫn dòng từ cuộn thứ cấp
nạp cho tụ đồng thời cấp cho tải. Đây là nguyên tắc hoạt động cơ bản của nguồn
flyback.
II. Phân tích nguyên lý, ứng dụng các linh kiện.

1. Sơ đồ nguyên lý nguồn ổn áp tuyến tính.

Hình 13. Sơ đồ ngun lý nguồn ổn áp tuyến tính.
2. Sơ đồ nguyên lý nguồn ổn áp xung.

Hình 14. Sơ đồ nguyên lý nguồn ổn áp xung.
3. Nguyên lý, Chức năng linh kiện dùng trong mạch điện tử và ứng dụng.
Nguyên lý nguồn ổn áp tuyến tính.
- Nguyên lý hoạt động: Áp AC qua cầu chì, sau cầu chì là con ZNR làm nhiệm vụ
bảo vê quá áp, điện áp vào cuộn sơ cấp biến áp sau đó qua biến áp tạo ra áp AC nhỏ
hơn, điện áp này đi qua cầu nắn điện tạo ta dịng điện 1 chiều sau đó được lọc bởi tụ
điện C1, điện áp sau lọc được ổn áp 12v qua IC ổn áp 7812 và có tụ lọc C2 ổn định
24


làm phẳng tín hiệu, 1 giá trị áp cần ni cho IC xử lý cũng được ổn áp qua IC ổn áp
7805 điện áp sau ổn áp cũng được lọc bởi tụ C3.
Chức năng của linh kiện nguồn ổn áp tuyến tính.
- Dây: dẫn dịng điện.
- Cầu chì: là cầu nối dẫn dịng điện trong phạm vi cơng suất cho phép, nếu tải chạm
q dịng cầu chì nóng lên và đứt.
- Đo bảo vệ quá áp: Dò áp 2 đầu dây L và N khi áp tăng quá ngưỡng áp danh định
Bảo vệ chạm gây đứt cầu chì.
- Biến áp: Làm nhiệm vụ hạ áp từ áp lưới 220Vac xuống áp thấp hơn .
- Diode: Làm nhiệm vụ cho dòng đi qua 1 chiều thuận.
- Cầu diode: Nắn điện biến dòng điện AC thành dòng điện DC
- Tụ điện: Tụ hóa lọc điện, tụ khơng cực tính lọc nhiễu.
- Led: Phát quang báo hiệu.
- IC ổn áp: Áp vào DC lớn hơn áp ra ít nhất 3V ( áp ra là giá trị ổn áp).
- Ứng dụng : Làm bộ nguồn ni ổn định cho bo mạch máy điều hịa mono.

Nguồn ổn áp xung:
Nguyên lý hoạt động: Nguồn Switching được sử dụng ngày càng rộng rãi do có ưu
điểm hiệu suất cao, ít tỏa nhiệt và kích thước nhỏ hơn nhiều so với nguồn tuyến tính có
cùng cơng suất.
Chức năng của linh kiện:
Cuộn dây:
- Điện áp trên cuộn dây và dịng điện đi qua nó liên hệ theo phương trình sau: V=
L(di/dt).
- Từ phương trình trên ta rút ra được 2 đặc tính quan trọng của cuộn dây:
+ Chỉ có điện áp rơi trên 2 đầu cuộn dây khi dòng điện đi qua nó biến thiên.
+ Dịng đi qua cuộn dây khơng thể thay đổi đột ngột, bởi vì để làm được điều đó ta cần
mức điện thế vơ cùng lớn. Dịng qua cuộn dây thay đổi càng mạnh thì điện áp rơi trên
nó càng lớn.
Biến áp.
- Biến áp cấu tạo bởi 2 hoặc nhiều cuộn dây có quan hệ từ tính với nhau. Hoạt động
của biến áp là biến điện áp xoay chiều đầu vào sơ cấp thành điện áp thứ cấp có giá
trị to hơn hoặc nhỏ hơn tùy theo số vịng dây quấn. Biến áp khơng tạo thêm năng
lượng, cho nên năng lượng ở 2 đầu sơ cấp, thứ cấp phải bằng nhau (=const). Đó là lí
do tại sao cuộn dây nhiều vịng quấn hơn có điện áp cao hơn nhưng dòng nhỏ hơn,
trong khi cuộn dây ít vịng dây quấn hơn có điện áp nhỏ hơn nhưng dòng điện lớn
hơn.
25