Trang bị điện trên ô tô
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.89 MB, 178 trang )
Mục lục
Chơng 1: Điện, Điện tử cơ bản trên ôtô.................................................................6
1.1. VËt liƯu ®iƯn-®iƯn tư...........................................................................................6
1.1.1. VËt liƯu dÉn ®iƯn..............................................................................................6
1.1.2. VËt liƯu cách điện............................................................................................6
1.1.3. Vật liệu bán dẫn...............................................................................................6
1.1.4. Vật liệu từ tính.................................................................................................6
1.2. Các linh kiện điện và điện tử cơ bản..................................................................6
1.2.1. Điện trở............................................................................................................6
1.2.2. Tụ điện..........................................................................................................12
1.1.3. Điốt thờng.....................................................................................................15
1.2.4. Điốt ổn áp......................................................................................................18
1.2.5. Điốt điều khiển.............................................................................................19
1.2.6. Tranzistor.......................................................................................................21
1.2. cắt nối dòng điện bằng Tranzistor....................................................................25
1.2.1. Mạch cắt nối dòng điện bằng Tranzistor có tiếp điểm...................................26
1.2.1. Mạch cắt nối dòng điện bằng tranzisto không có tiếp điểm..........................27
1.3. Các biện pháp đảm bảo cho tranzistor đóng tích cực......................................28
1.3.1. Nhận xÐt:.......................................................................................................28
1.3..2. b»ng ®iƯn trë håi tiÕp rht............................................................................28
1.3.3. b»ng ®ièt håi tiếp..........................................................................................29
1.3.4. Mạch dùng biến áp xung...............................................................................31
1.4. bảo vệ tranzistor..............................................................................................31
1.4.1. Nhận xét........................................................................................................31
1.4.2 Mạch bảo vệ dùng điốt bảo vệ........................................................................32
1.4.3. Mạch bảo vệ sử dụng điốt ổn áp....................................................................33
1.5. Một số ký hiệu trong sơ đồ mạch điện.............................................................35
1.5.1. Các quy ớc và ký hiệu về mạng điện trên ô tô..............................................35
1.5.2. Một số ký hiệu trong sơ đồ mạch điện của Đức............................................37
1.5.3. Một số ký hiệu trong sơ đồ mạch của Mỹ. (HÃng xe FORD - LASER)........40
Chơng 2. ắc quy...................................................................................................41
2.1. Khái niệm chung..............................................................................................41
2.1.1. Công dụng của ắc quy...................................................................................41
2.1.2. Phân loại........................................................................................................41
2.1.3. Yêu cầu của ắc quy:.......................................................................................41
2.2. Kết cấu của ắc quy axit.....................................................................................42
2.2.1. Vỏ bình:.........................................................................................................43
2.2.2. Bản cực:.........................................................................................................44
2.2.3.Tấm cách:.......................................................................................................44
2.2.4. Nắp bình:.......................................................................................................45
2.2.5. Dung dịch điện phân......................................................................................45
2.3. Nguyên lý làm việc của ắc quy axit..................................................................47
2.3.1. Quá trình nạp điện:........................................................................................47
2.3.2. Quá trình phóng điện:....................................................................................48
2.4. Ký hiệu và đặc tính phóng nạp của ắc quy.......................................................48
2.4.1. Kí hiệu...........................................................................................................48
2.4.2. Đặc tính phóng, nạp của ắc quy.....................................................................48
Chơng 3. Máy phát điện xoay chiều...................................................................51
3.1. Khái niệm chung..............................................................................................51
3.1.1. Công dụng của máy phát điện.......................................................................51
3.1.2. Phân loại máy phát điện................................................................................51
3.1.3. Yêu cầu..........................................................................................................51
1
3.2. Cấu tạo của máy phát điên xoay chiều.............................................................52
3.2.1. Rôto
3.2.2. Stato
3.2.3. Chổi than........................................................................................................54
3.2.4. Nắp máy:......................................................................................................54
3.2.5. Bộ chỉnh lu.....................................................................................................55
3.3. Nguyên lý sinh điện của máy phát điện xoay chiều.........................................58
3.4. Nguyên lý hoạt động của máy phát xoay chiều...............................................59
3.5. Nhận diện các kiểu máy phát điện xoay chiều.................................................60
Chơng 4. bộ điều chỉnh điện...................................................................................64
4.1. Sự cần thiết phải có bộ điều chỉnh điện............................................................64
4.2. Nguyên lý chung để điều chỉnh tự động điện áp.............................................64
4.3 các bộ điều chỉnh điện thờng gặp.....................................................................65
4.3.1. Bộ điều chỉnh điện áp hai rơle hiệu FORD....................................................65
4.3.2. Bộ điều chỉnh điện bán dẫn có tiếp điểm PP 362..........................................66
4.3.3. Bộ điều chỉnh điện bán dẫn không tiếp điểm PP 350...................................69
4.3.4. Bộ điều chỉnh điện áp bán dẫn kiểu lucar 14TR...........................................70
4.3.5. Bộ điều chỉnh điện trên xe TOYOTA............................................................72
b. Cấu tạo................................................................................................................72
4.3.6. Bộ điều chỉnh điện trên xe mekong car.........................................................73
Chơng 5. máy khởi động......................................................................................75
5.1. Vấn đề khởi động động cơ đốt trong................................................................75
5.2. các phơng án khởi động động cơ......................................................................75
5.2.1. Khởi động bằng máy khởi động:...................................................................75
5.2.2. Khởi động bằng máy nén khí .......................................................................76
5.2.3. Khởi động bằng máy lai:...............................................................................76
5.2.4. Khởi động bằng sức ngời:..............................................................................76
5.3. máy khởi động điện..........................................................................................77
5.3.1. Khái niệm chung...........................................................................................77
5.3.2. Cấu tạo của máy khởi động..........................................................................78
5.3.3. Hệ thống khởi động trực tiếp.........................................................................86
5.3.4. Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm điện............................88
5.3.5. Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm vĩnh cửu.....................89
5.3.6. Hệ thống khởi ®éng dïng r¬ le.....................................................................91
5.3.7. HƯ thèng khëi ®éng cã r¬ le bảo vệ...............................................................94
5.4. Hệ thống sấy nóng cho động cơ Điêzel............................................................95
5.4.1. Mục đích và phân loại...................................................................................95
5.4.2. Kết cấu các chi tiết chính của hệ thống.........................................................96
5.4.3. Mạch điện sấy nối tiếp...................................................................................98
5.4.4. Mạch điện sấy song song:..............................................................................99
Chơng 6 Hệ thống đánh lửa..............................................................................101
6.1. Khái niệm chung............................................................................................101
6.1.1. Công dụng:.................................................................................................101
6.1.2. Yêu cầu:......................................................................................................101
6.1.3. Phân loại :...................................................................................................101
6.2. Sơ đồ khối của hệ thống đánh lửa .................................................................102
6.2.1. Hệ thống đánh lửa thờng............................................................................102
6.2.2. Hệ thống đánh lửa điện tử:..........................................................................103
6.2.3. Hệ thống đánh lửa theo chơng trình không có bộ chia điện:......................103
6.2.3. Sơ đồ khối hệ thống đánh lửa theo chơng trình..........................................104
`6.3. Hệ thống đánh lửa thờng.............................................................................105
6.3.1. Sơ đồ nguyên lý:.........................................................................................105
6.3.2. Nguyên lý làm việc......................................................................................106
6.3.3. Các bộ phận chính trong hệ thống đánh lửa:...............................................107
634. Bugi.............................................................................................................113
2
6.3.5. Tụ điện.........................................................................................................116
6.3.6. Điện trở sơ cấp ( Điện trở phụ)....................................................................117
6.3.7. Dây cao áp...................................................................................................117
6.3.8. Khoá điện:...................................................................................................118
6.4. Hệ thống đánh lửa bằng Manhêtô...................................................................119
6.5. Hệ thống đánh lửa điện dung .........................................................................120
6.6. Hệ thống đánh lửa bán dẫn.............................................................................122
6.6.1. Hệ thống đánh lửa bán dẫn có tiếp điểm điều khiển...................................122
6.6.2. Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm điều khiển. 2.4.2.1................124
6.7. Hệ thống đánh lửa điện tử ..............................................................................125
6.7.1. Các loại cảm biến dùng trong đánh lửa điện tử ..........................................125
6.7.2. Hệ thống đánh lửa với cảm biến điện từ......................................................129
6.7.3. Hệ thống đánh lửa điện tử với cảm biến Hall..............................................131
6.7.4. Hệ thống đánh lửa điện tử không có bộ chia điện......................................134
6.7.5. Hệ thống đánh lửa ®iƯn tư kh«ng cã bé chia ®iƯn sư dơng mét biến áp đánh
lửa cho hai bugi :...........................................................................................135
Chơng 7 hệ thốnh chiếu sáng - tín hiệu..........................................................137
a. hệ thốnh chiếu sáng...........................................................................................137
7.1.Những vấn đề cơ bản về chiếu sáng trên ôtô -máy kéo...................................137
7.2. §Ìn pha...........................................................................................................139
7.2.1. HƯ thèng quang häc cđa ®Ìn pha.................................................................139
7.2.2. CÊu tạo của đèn pha và bóng đèn................................................................140
7.2.3.Các loại đèn pha...........................................................................................144
7.3. Mạch đèn pha cốt có Rơle.............................................................................148
7.4. Mạch đèn pha cốt không có Rơle...................................................................150
7.5. Mạch đèn sơng mù.........................................................................................151
7.6. Mạch đèn báo dừng (kích thớc).....................................................................152
7.6.1. Kết cấu và nguyên lý làm việc mạch đèn dừng...........................................153
7.7. Mạch đèn pha kép...........................................................................................155
7.7.1. Mạch đèn pha kép có sử dụng Điốt.............................................................155
a. Sơ đồ nguyên lý.................................................................................................155
b. Kết cấu mạch điện.............................................................................................155
c. Nguyên lý làm việc............................................................................................156
7.7.2. Mạch đèn pha kÐp cã sư dơng ®Ìn pha phơ halogen..................................156
7.8. Mét sè mạch điện xe ford laser......................................................................157
7.8.1. Mạch đèn pha cốt.........................................................................................157
7.8.2. Mạch đèn sơng mù......................................................................................158
7.8.3. Mạch đèn soi biển số, đèn hậu, đèn dừng....................................................159
7.8.4. Mạch đèn lùi................................................................................................161
B hệ thống tín hiệu...............................................................................................162
7.9. Công dụng- yêu cầu- phân loại.......................................................................162
7.9.1. Công dụng:..................................................................................................162
7.9.2. Phân loại:.....................................................................................................162
7.9.3. Rơle đèn báo rẽ............................................................................................162
7.9.4. Mạch đèn báo rẽ..........................................................................................164
7.9.5. Sơ đồ mạch đèn báo rẽ mắc nối tiếp............................................................167
7.9.6. Mạch đèn xin vợt.........................................................................................168
7.9.7. Mạch đèn báo đỗ.........................................................................................169
7.9.8. Mạch đèn giới hạn kích thớc.......................................................................170
7.9.9. Mạch đèn phanh..........................................................................................171
7.9.10. Mạch đèn dừng nháy.................................................................................173
7.10. Còi điện:......................................................................................................174
7.10.1. Cấu tạo.......................................................................................................174
7.10.2. Nguyên lý làm việc:..................................................................................175
7.10.4 Một số mạch còi.........................................................................................177
3
Ch¬ng 8 HƯ thèng kiĨm tra theo dâi.....................................................................179
8.1. HƯ thèng kiểm tra theo dõi........................................................................179
8.1.1. Các loại đồng hồ trên xe..............................................................................179
8.2.1. AMPE Kế....................................................................................................179
8.2.2. Đồng hồ nhiệt độ (nhiệt kế).........................................................................181
8.2.3. Đồng hồ đo nhiệt đo loại từ điện.................................................................182
8.2.4. Đồng hồ dầu (đo áp suất dầu bôi trơn)........................................................183
8.2.5. Đồng hồ đo áp suất dâu trong hệ thống bôi trơn loại từ điện (có)...............185
8.2.6. Đồng hồ xăng:.............................................................................................185
8.2.7. Tốc độ kế và đồng hồ đếm vòng..................................................................187
8.3. Các loại đèn trên xe:.......................................................................................188
8.3.1. Đèn báo rẽ loại nhấp nháy:..........................................................................188
8.3.2. Đèn báo dầu................................................................................................189
8.3.3. Mạch báo mức nhiên liệu kiểu điện tử........................................................190
8.3.4. Đèn báo nạp.................................................................................................191
8.3.5. Mạch đèn xin vợt.........................................................................................192
8.3.5. Mạch điện đèn pha cốt (không có RƠLE)..................................................193
chơng 1: Điện, Điện tử cơ bản trên ôtô.
1.1. Vật liệu điện-điện tử.
Trong kỹ thuật điện và điện tử. Vật liệu điện-điện tử đợc chia ra làm bốn loại:
4
1.1.1. Vật liệu dẫn điện.
- Vật liệu dẫn điện là vật liệu có khả năng cho dòng điện xoay chiều chạy qua một
cách dễ dàng và thờng xuyên.
- Vật liệu dẫn điện: thờng là kim loại dạng nguyên chất hay hợp kim. Ag, Cu, Al...
các hợp chất chứa Cu, Mangan.
1.1.2. Vật liệu cách điện.
- Vật liệu cách điện là những vật liệu có đặc tính không cho dòng điện chạy qua:
- VÝ dơ nh thủ tinh, sø, nhùa, cao su... nói khác đi vật liệu cách điện là những vật
liệu có điện trở rất lớn không cho dòng điện chạy qua.
1.1.3. Vật liệu bán dẫn.
- Vật liệu bán dẫn là vËt liƯu cã tÝnh trung gian gi÷a vËt liƯu dÉn điện và vật liệu
cách điện.
- Một vật liệu bán dẫn tinh khiết thì không dẫn điện vì có điện trở lớn. Nhng pha
thêm vào đó một tỉ lệ rất thấp các vật liệu thích hợp thì điện trở của bán dẫn giảm xuống
rất rõ, trở thành vật liệu dẫn điện.
- Hai chất bán dẫn thông dụng là Germani(Ge) và Silíc(Si).
1.1.4. VËt liƯu tõ tÝnh.
VËt liƯu tõ tÝnh lµ vËt liƯu cã tÝnh chÊt dÔ nhiÔm tõ, trong kü thuËt ngêi ta hay dùng
sắt pha silíc để tăng điện trở xuất, giảm dòng phuco. Sắt Silic đợc dập thành tấm để
làm lõi biến áp, hợp kim anico, pecmanoi là những vËt liƯu tõ tÝnh dïng trong kü tht.
1.2. C¸c linh kiện điện và điện tử cơ bản.
1.2.1. Điện trở.
a. Khái niệm:
+ Điện trở có tác dụng cản trở dòng điện, tạo sự sụt áp để thực hiện các chức năng
tuỳ theo vị trí của điện trở trong mạch.
R
R
Hình 1.1: ký hiệu điên trở.
+ Đơn vị của điện trở: đơn vị là (ohm), 1K = 1.000
b. Cách đọc giá trị điện trở.
* Giá trị điện trở đợc ghi trực tiếp.
Ví dụ: 15/ 7W; 150/10W;
22/2W...
R22
2R2
22
2,2
Hình 1.2: Cách đọc giá trị điện trở.
* Giá trị điện trở đợc sơn bằng mà màu.
+ Quy tắc về mà màu.
Ngời ta quy định 10 màu để biểu thị cho 10 chữ số từ 0 đến 9.
Màu trên thân điện trở
Giá trị tơng ứng
5
Đen
Nâu
Đỏ
Cam
Vàng
Xanh lá
Xanh lơ
Tím
Xám
Trắng
Bảng 1-1: Quy ớc về mà màu.
+ Cách đọc điện trở theo vòng màu.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
- Điện trở có 3 vòng màu: dùng cho điện trở dới 10.
Vòng1 Vòng2 Vòng3
Hình 1.3 : Điện trở có 3 vòng màu.
Vòng thứ nhất: ChØ sè thø nhÊt.
Vßng thø hai: ChØ sè thø hai.
Vßng thứ ba: Nếu là nhũ vàng thì nhân với 0,1.
Nếu là nhũ bạc thì nhân với 0,01.
Ví dụ1: Điện trở có:
Vòng thứ nhất màu vàng.
Vòng thứ hai màu tím.
Vòng thứ ba màu nhũ vàng.
Giá trị điện trở: 47x0,1=4,7
- Điện trở có 4 vòng màu: Đây là điện trở thờng gặp nhất.
Vòng1 Vòng2 Vòng3 Vòng4
Hình 1.4: Điện trở có 4 vòng màu.
Vòng thứ nhất: Chỉ số thứ nhất.
Vòng thứ hai: Chỉ sè thø hai.
Vßng thø ba: ChØ sè thø ba.
Vßng thø t: Chỉ sai số: Thờng là 1 trong 4 màu;
Nâu: sai sè ± 1% 1% ;
§á: sai sè ± 1% 2% ;
Nhũ vàng: sai số 1% 5% ;
Nhũ bạc: sai sè ± 1% 10% ;
VÝ dơ: §iƯn trë cã 4 vòng màu theo thứ tự: Vàng, tím, cam, Nhũ b¹c.
6
Vàng tím cam Nhũ bạc
Hình 1.5: Điện trở có 4 vòng màu.
Giá trị điện trở là:
Vàng
Tím
Cam
Nhũ bạc
4
7
000
10%
Kết quả: 47.000 hay 47K , Sai số 10%
- Điện trở có 5 vòng màu: Là điện trở có độ chính xác cao.
c
Hình 1.6: Điện trở có 5 vòng màu.
Quy ớc màu sắc giống nh điện trở có 4 vòng màu.
Sai số trong điện trở có 5 vòng màu. Cũng giống sai số ở điện trở có 4 vòng màu.
Ví dụ: Điện trở có 5 vòng màu, theo thứ tự: Nâu, tím,đỏ ,đỏ, nâu.
Giá trị của điện trở:
Nâu Tím Đỏ Đỏ Nâu
Hình 1.7: Điện trở có 5 vòng màu
Nâu
tím
đỏ
đỏ
nâu
1
7
2
00
1%
Kết quả: 17200 hay 17,2K, sai số 1%Phân loại điện trở.
c. Phân loại điện trở
* Phân loại theo vật liệu chế tạo.
+ Điện trở than: Đợc cấu tạo từ vật liệu than chì trộn với vật liệu cách điện theo tỉ
lệ thích hợp để có giá trị cần thiết. Sau đó đem ép lại thành thỏi, hai đầu ép lại vào hai sợi
dây kim loại để hàn vào mạch điện. Giá trị của điện trở than thờng đợc ghi bằng ký hiệu
vòng màu trên thân điện trở. Đây là loại thông dụng nhất vì chúng không đắt tiền và có
khả năng tạo ra điện trở có giá trị lớn, công suất từ 1,8 đến vài Watt.
+ Điện trở màng kim loại: Sử dụng vật liệu Ni-ken gắn vào lõi sứ hoặc thuỷ tinh,
loại này cho trị số ổn định. Điện trở loại này thờng dùng cho các mạch dao động vì chúng
có độ chính xác và tuổi thọ cao, ít phụ thuộc vào nhiệt độ.
+ Điện trở dây quấn: Dùng dây quấn hợp kim, quấn trên thân cách điện bằng sứ hay
nhựa tổng hợp để tạo ra các điện trở có giá trị nhỏ và chịu đợc công xuất tiêu tán lớn.
Điện trở dây quấn thờng dùng trong các mạch cung cấp điện của các thiết bị điện tử.
+ Điện trở xi măng: Vật liệu chủ yếu là xi măng chúng đợc sử dụng chủ yếu ở các
mạch cung cấp nguồn điện có công xuất không cao và không bốc cháy trong trờng hợp
quá tải.
* Phân loại theo công dụng.
7
+ Biến trở: Biến trở là loại điện trở có thể thay đổi chỉ số theo yêu cầu thờng gọi
là triết áp. Biến trở dùng để hiệu chỉnh mạch điện và có vai trò phân áp, phân dòng cho
mạch điện.
- Ký hiƯu biÕn trë:
H×nh 1.8 : KÝ hiƯu cđa biÕn trở.
Biến trở dây quấn: Dùng dây dẫn có điện trở xuất cao, đờng kính nhỏ quấn trên một
lõi cách điện bằng sứ hay nhựa tổng hợp.
Hình 1.9 : Ký hiệu của biến trở dây quấn.
- Biến trở than:
Cách đo biến trở: (Dùng đồng hồ vạn năng).
Tuỳ theo giá trị ghi trên thân biến trở mà ngời ta đặt đồng hồ ở thang đo thích hợp,
Thí dụ: Biến trở 10K ta đặt về thang Rx1K.
Đo bằng cách: Cố định đầu que đo vào đầu A (hoặc B) sau đó dời que đo sang
đầu. Kim đồng hồ xoay cùng nhịp với sự xoay của biến trở:
Hình 1.10: Cách đo biến trở
+ Điện trở nhiệt:
Điện trở nhiệt là linh kiện có giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ thờng gọi là (tec-mito). Điện trở nhiệt có hai loại:
- NTC: là điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm. Khi nhiệt độ tăng thì R giảm.
- PTC: là điện trở nhiệt có hệ số nhiệt dơng. Khi tăng nhiệt độ thì R tăng.
- ứng dụng: điện trở nhiệt dùng trong các mạch khuếch đại, để ổn định nhiệt và dùng
làm cảm biến trong mạch ®iỊu khiĨn nhiƯt tù ®éng.
8
- Ký hiệu của điện trở nhiệt:
PTC
NTC
Hình 1.11: Ký hiệu của điện trở nhiệt.
+ Quang trở (LDR).
Quang trở là loại điện trở có giá trị phụ thuộc vào ánh sáng, khi độ sáng càng
lớn thì giá trị điện trở càng nhỏ và ngợc lại.
Ký hiệu:
LDR
LDR
Hình 1.12 : Ký hiệu của quang trë.
øng dơng: Quang trë dïng réng r·i trong c¸c mạch điện tử điều khiển bằng ánh
sáng nh mạch đếm sản phẩm, mạch tự động đóng cắt đèn đờng.
+ Điện trở cầu chì.
Là loại điện trở có giá trị rất nhỏ. Vài Ohm.
Ký hiệu:
F
Hình 1.13 :Điện trở cầu chì.
ứng dụng: Dùng để lắp trên các đờng cung cấp nguồn của mạch điện tử có dòng tải
lớn, nh mạch quét trong Tivi...
d. Mạch điện trở.
+ Ghép nối tiếp.
Ghép nối tiếp hai ®iƯn trë R1 vµ R2 víi nhau chđ u nh»m mục đích tăng trị số
điện trở.
Khi ghép nối tiếp điện trở tổng sẽ là:
R=R1+ R2
Hình 1.14 Ghép nối tiếp các ®iƯn trë
+ GhÐp song song.
Khi ghÐp song song c¸c ®iƯn trở ta có
điện trở tổng sẽ là:
1/R=1/R1+1/R2
Hình 1.15 Ghép song song các điện trở
1.2.2. Tụ điện.
a. Cấu tạo của tụ ®iÖn :
9
Tụ điện là một linh kiện thụ động đợc sử dụng rất rộng rÃi trong các mạch điện tử đợc cấu tạo từ hai bản cực làm bằng hai chât dẫn điện( Kim loại) đặt song song nhau, ở
giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
Ngời ta thờng dïng c¸c chÊt : Thủ tinh, gèm sø, mica, giÊy, dầu, paraffin, không
khí... để làm chất điện môi
Ví dụ: Tụ thủ tinh, tơ mica, tơ dÇu, tơ gèm, tơ giÊy, tụ hoá...
Lớp điện môi
Đầu ra
Hình 1.16: Cấu tạo của tụ điện.
* Cách đọc giá trị tụ điện.
+ Các tụ điện có giá trị lớn từ 1F trở lên nh tụ hoá, tụ dầu, tụ tantal... nhà sản xuất
ghi cụ thể điện áp làm việc và giá trị điện dung trên thân tụ.
50v
100F
1000vDC
5F
Hình 1.17: Các ký hiệu tụ hoá.
+ Một số tụ điện có giá trị điện dung nhỏ hơn 1F cũng đợc ghi trực tiếp vào tụ điện.
047
160VDC
Hình 1.18: Các ký hiệu của tụ điện có giá trị nhỏ hơn 1F.
b. Phân loại tụ điện.
+ Tụ điện hoá học (tụ hoá).
Loại tụ điện này làm bằng hai lá nhôm mỏng và một hoá chất axit borax với các
giấy mỏng đặt giữa hai lá nhôm, cuộn tròn lại thành hình trụ.
Ký hiệu các loại tụ hoá:
+
-
C
+
-
C
Hình 1.19: Kí hiệu của tụ ®iƯn ho¸ häc.
+ Tơ giÊy.
10
Tụ giấy là loại tụ không có cực tính gồm các lớp giấy tẩm dầu hay sáp làm chất điện
môi và đặt giữa hai lá nhôm mỏng, đợc cuộn tròn lại thành ống.
Kí hiệu của tụ giấy.
033
160VDC
c
Hình 1.20: Hình dạng và kí hiệu của tụ giấy.
+ Tụ điện biến đổi.
- Là loại tụ gồm hai phần: Phần cố định làm bằng các miếng nhôm có hình bán
nguyệt, gắn song song nhau và cách điện với đế tụ. Phần di động cũng làm bằng các
miếng nhôm có hình bán nguyệt song song nhau và hàn với trục xoay của tụ. Phần di
®éng cã thĨ quay quanh trơc xoay mét gãc 1800. Mỗi vị trí ứng với một giá trị điện dung.
11
- Hình dáng và kí hiệu tụ biến đổi.
Hình 1.21 : Hình dáng và kí hiệu tụ xoay.
c. Phơng pháp ®o tơ ®iƯn.
Trong thùc tÕ ngêi ta thêng dïng c¸c phơng pháp sau:
Phơng pháp đo tụ bằng đồng hồ .
Dựa vào đặc tính nạp, phóng của tụ mà ngời ta dùng đồng hồ để quan sát sự dịch
chuyển của kim đồng hồ.
-
Nguyên tắc: Dùng thang đo R để quan sát sự chuyển động và vị trí kim
chỉ.
Với tụ tốt: Khi đo thì kim lên sau đó phải trở về vị trí vô cực. Tụ có giá
trị càng lớn, kim chỉ càng nhiều và ngợc lại.
-
Trờng hợp tụ hỏng: khi phát hiện bằng đồng hồ.
-
Kim chỉ lên 0 sau đó không trở về: Tụ bị chạm chập các bản cực.
-
Kim chỉ không lên: Tụ bị đứt, khô.
Khi lên lng chừng, không trở về: Tụ bị rỉ.
d. Cách ghép tụ điện.
* Ghép nối tiếp.
Khi ghép nối tiếp các tụ điện ta có:
- U=U1+U2
- 1/C=1/C1+1/C2
Hình 1.22. Ghép nối tiếp các tụ điện
* Ghép song song.
12
Khi ghép song song các tụ điện ta có:
- C=C1+C2
- U=U1 nÕu U1< U2
- U=U2 nÕu U2< U1
H×nh 1.23. GhÐp song song các tụ điện
e. ứng dụng của tụ điện .
-
Tụ điện đợc dùng nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử.
-
Tụ điện để làm lệch pha, tạo từ trờng quay để làm mô tơ.
-
Tụ điện dùng để bù pha tránh lệch pha trong mạch ba pha.
-
Tụ điện dùng trong mạch dao động, tạo xung.
-
Tụ điện có giá trị lớn thì để nắn điện.
Tụ điện có giá trị bé dùng trong khu vực mạch cao tần và trong các
mạch cộng hởng.
1.1.3. Điốt thờng.
a. Cấu tạo:
Gồm hai chất bán dẫn khác nhau là loại P và loại N.
- Loại P đợc gọi là cực anốt.
- Loại N đợc gọi là cực catốt.
Giữa hai chất bán dẫn là lớp tiếp giáp.
P N
P
N
Hình1.24: Cấu tạo và ký hiệu của điốt.
b. Nguyên lý làm việc.
* Phân cực thuận cho điốt (Dùng nguồn điện).
Khi nối cực dơng với anốt(P), cực âm với catốt (N). Lúc đó điện tích dơng của
nguồn sẽ đẩy lỗ trống vùng P sang vùng N Và điện tích âm nguồn đẩy electron từ N sang
P.Vùng P nhận electron nên trở thành vùng mang điện tích âm. cực dơng nguồn sẽ kéo
điện tích âm từ vùng P về. Còn vùng N mất electron nên trở thành vùng có điện tích dơng,
vùng này sẽ kéo điện tích âm của nguồn lên thế chỗ. Nh vậy đà có một dòng electron
chạy liên tục từ cực âm của nguồn qua điốt từ N sang P và về cực dơng nguồn. Nói cách
khác dòng điện đi qua điốt từ P sang N.
*Phân cực nghịch cho điốt.
P
-
N
+
VDC
Hình1.25 : Phân cực cho điốt.
13
Dùng nguồn điện : Nối cực âm với anốt, cực dơng với catốt. Lúc đó điện tích âm
của nguồn sẽ hút lỗ trống của vùng P và điện tích dơng nguồn sẽ hút electrton vùng N làm
lỗ trống, và electron hai bên tiếp giáp cũng xa nhau hơn, nên hiện tợng tái hợp giữa các
electron và lỗ trống càng khó khăn. Tuy nhiên trờng hợp này vẫn có một dòng ®iÖn (rÊt
nhá) ®i qua ®ièt tõ N sang P gäi là dòng điện rỉ.
c. Cách đo
Dùng đồng hồ vạn năng, bật về thang đo R.
Do đặc tính của điốt có ®iƯn trë thn lín, ®iƯn trë nghÞch nhá. Ta ®o nh sau :
+ Đo điện trở thuận;
Que đỏ nối với P;
Que đen nối với N.
+ Đo điện trở nghịch; Que đỏ nối với N;
Que đen nối với P.
Hình 1.26: Cách đo điốt thờng.
Điện trở thuận và nghịch phụ thuộc vào chất bán dẫn Ge, Si theo bảng sau.
Điện trở thuận
Điện trở nghịch
Điốt Ge
Vài
Vài trăm K
Điốt Si
Vài
Vài M
Bảng 1-4: Giá trị đo chuẩn khi đo điốt thờng.
Kết quả:
-
Nếu cả điện trở thuận, nghịch đều 0 thì điốt bị đánh thủng.
-
Nếu cả 2 điện trở thuận, nghịch đều vô cực, thì điốt bị đứt.
rỉ(hỏng).
Nếu điện trở thuận đúng và điện trở nghịch giảm nhiều thì điốt bị
Nếu điện trở thuận và nghịch đúng bảng trên, thì điốt còn tốt.
d. Các thông số cơ bản của điốt thờng.
- Điện áp cực đại: Là điện áp phân cực lớn nhất đặt vào điốt mà không bị đánh
thủng.
- Dòng điện thuận cực đại: Là dòng lớn nhất có thể đi qua điốt mà không bị đánh
thủng. Nếu vợt quá điốt sẽ bị đánh hỏng.
- Dòng điện thuận trung bình: Là dòng làm việc của điốt.
- Điện áp rơi trên điốt: Là điện áp ngỡng của lớp tiếp giáp P N.
e. Đờng đặc tính vôn-ampe của điốt thờng
Điốt thờng có đờng đặc tíng vôn-ampe không đờng thẳng (phi tuyến tính) nghĩa là
dòng điện qua điốt phụ thuộc vào điện áp đặt không theo ®êng th¼ng.
14
IT-Dòng điện thuận
UT- Điện áp thuận
IN-Dòng điện nghịch
UN- Điện áp nghịch
UNmax- Điện áp nghịch cực đại
Hình 1.27. Đờng đặc tính vôn-ampe của điốt thờng.
Từ đờng đặc tính của điốt ta thấy điện trở thuận của điốt không phải là một hằng số
mà thay đổi tuỳ theo điện áp đặt vào nó hay nói cách khác tuỳ theo dòng điện qua nó.
Điện trở thuận nhỏ khi dòng điện qua điốt lớn và ngựơc lại điện trở thuận lớn khi dòng
điện qua nó nhỏ. Nhờ đặc tính này mà điốt đợc sử dụng làm nhiệm vụ hồi tiếp đảm bảo
cho các tranzitor ®ãng tÝch cùc.
+ øng dơng cđa ®ièt thêng:
- Dïng ®Ĩ chỉnh lu dòng xoay chiều thành dòng một chiều.
- Làm Mạch tách sóng để lấy tín hiệu âm tần ra khỏi tín hiệu cao tần trong rađiô.
- Dùng điốt để phân cực cho tranristor nhằm ổn định điện áp phân cùc.
15
f. Cách ghép điốt.
* Ghép nối tiếp.
Khi ghép nối tiếp các điốt ta có:
- I=I1=I2
- U=U1+U2
Hình 1.28. Ghép nối tiếp các điot
* Ghép song song.
Khi ghép song song các điốt ta cã:
- I = I1+ I2
- U=U1=U2
H×nh 1 .29. GhÐp song song các điot
1.2.4. Điốt ổn áp.
a. Cấu tạo:
- Điốt ổn áp có cấu tạo nh điốt thờng nhng các chất bán dẫn đợc pha chế tạp chất với
tỉ lệ cao hơn điốt thờng. Điốt ổn áp thờng là loại silicium.
N
P
P
N
P
Hình 1.30: Cấu tạo và ký hiệu của điốt ổn ¸p.
16
N
b. Đặc tính:
* Đờng đặc tính của điốt ổn áp.
Từ đờng đặc tính của điốt ổn áp ta thấy:
+Điốt ổn áp cũng có điện trở thuận nh điốt
thờng.
+Trong giới hạn điện áp nghịch nhất định
(nhỏ hơn UZ) điốt có trị số điện trở nghịch
rất lớn nh các điốt nắn dòng bình thờng,
nhng khi điện áp nghịch vợt quá trị số
điện áp tới hạn ( điện áp ổn định) của điốt,
điện trở nghịch của nó giảm xuống rất đột
Hình 1.31. Đờng đặc tính
áp. nó làm việc ở
ngột (từ rất lớn xuống rất nhỏ). Rõ ràng nhìn vào đờngcủa
đặcđiốt
tính ổn
ta thấy
hai chế độ:
- ở chế độ phân cực thuận điốt hoạt động nh điốt thờng.
- ở chế độ phân cực ngợc: Khi hai điốt hoạt động qua giới hạn điện áp đánh thủng
UZ dòng điện qua điốt tăng mạnh (dòng Ic) và nó sẽ chuyển sang chế độ đánh thủng.
1.2.5. Điốt điều khiển.
a. Cấu tạo:
Điốt điều khiển có lớp tiếp giáp P N chế tạo đặc biệt, bề rộng miền điện tích có
thể thay đổi đợc khi điện áp phân cực ngợc thay đổi. Bề rộng của miền điện tích phụ
thuộc vào điện áp phân cực ngợc đặt vào điốt khi thay đổi điện áp đặt vào điốt điều khiển,
thì ta thay đổi đợc điện dung trên điốt.
- Kí hiệu:
CD
Hình 1.32: Ký hiệu của điốt điều khiển.
b. ứng dụng:
Điốt điều khiển dùng chủ yếu trong mạch cộng hởng.
c. Đặc tính của ®ièt ®iỊu khiĨn.
- Líp tiÕp gi¸p N-P cã miỊn ®iƯn tích không gian tạo thành một hàng rào năng lợng
ngăn không cho các điện trở từ vùng N sang vùng P. Hình thành một lớp cách điện xem
nh lớp điện môi có giá trị điện dung CD đợc tính theo công thức:
CD = S/d.
Bề rộng miền điện tích không gian thay theo điện áp đặt vào điốt.
Trong đó: d
Hằng số ®iƯn m«i.
17
S
Tiết diện.
ID
Vr max
VD
Vf
Hình 1.33: Đặc tính của điốt điều khiển.
1.2.6. Tranzistor
a. Khái niệm
Tranzistor là linh kiện bán dẫn có ba chân ra, mà tín hiệu đầu ra đợc điều khiển bởi
tín hiệu đầu vào, để khuếch đại tín hiệu và chun m¹ch.
b. CÊu t¹o
E
C
E
C
N P N
P N P
B
B
E
C
E
C
B
B
E
C
E
B
C
B
18
A564
C288
E
B
C
E
B C
E B C
Hình 1.34: Ký hiệu và hình dạng cđa tranzistor.
- Tranzistor gåm 2 chÊt b¸n dÉn ghÐp víi nhau hình thành hai lớp tiếp giáp P N
nằm ngợc chiều nhau, giống nh hai điốt nối ngợc chiều nhau.
- Nếu hai điốt có chung nhau vùng bán dẫn loại P thì ta có loại NPN
- Nếu hai điốt có chung nhau vùng bán dẫn loại N thì ta có loại PNP
- Cực nối với vùng bán dẫn chung gọi là cực gốc (Base) viết tắt là B. Còn hai đầu
còn lại là cực phát Emiter (E) và cực góp Côlectơ( C).
c. Phơng pháp đo thử tranzistor.
* Phơng pháp kiểm tra tranzistor còn tốt hay đà hỏng.
Dùng đồng hồ vạn năng đa về thang đo Rx1000, đo điện trở các cặp chân BE, BC,
CE. Nếu trị số đo đợc nh bảng dới đây là tranzistor còn tốt.
BE
BC
CE
Tranzistor loại Ge
R thuận
R nghịch
100
Vài
500 K
100
Vài
500 K
100
Vài
500 K
Tranzistor loại Si
R thuận
R nghịch
Vài chục
Vài chục
Bảng 1-5: Thông số chuẩn khi đo tranzistor.
Nếu đo điện trở các cặp cực BE, BC, CE. Có trị số khác bảng là tranzisto bị hỏng.
C288
E
C
Hình 1.35: Phơng pháp đo thử tranzistor.
19
B
* Phơng pháp xác định các cặp cực B, C, E của tranzistor.
Khi gặp tranzistor bị mất mà hiệu ta dùng đồng hồ để xác định các cực của nó.
- Dùng đồng hồ vạn năng bật ở nấc Rx1K. Ta đo hai chân bất ký của tranzistor mà
kết quả đo ngợc, đo xuôi kim đều không lên hoặc chỉ nhích một chút thì chân đó là cực C
và E. Chân còn lại là cực B.
Cách xác định chân E và C của tranzistor.
Đo điện trở ( dơngvới B, âm với E) giữa B và cực còn lại nếu kim chỉ lớn hơn là chân
C, chân nào có điện trở nhỏ hơn là chân E.
20
