Giáo trình Điện tử ứng dụng - Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.6 MB, 196 trang )
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG
NGHỀ KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP
Ban hành kèm theo Quyết định số: 01 /QĐCĐN ngày 04 tháng 01 năm 2016
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
1
Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2015
2
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông 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.
3
LỜI GIỚI THIỆU
Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh & điều
hòa không khí ở trình độ Cao đẳng Nghề, giáo trình Điện tử ứng dụng là một
trong những giáo trình mô đun môn học đào tạo chuyên ngành được biên soạn
theo nội dung chương trình khung được hiệu trưởng trường cao đẳng nghề phê
duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng
chặt chẽ với nhau, logíc.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới
có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo,
nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong
sản xuất đồng thời có tính thực tiển cao.
Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học
và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức
mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng
bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Tuy nhiên,
tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thể sử dụng
cho phù hợp.
Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo
nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý
kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện
hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao đẳng nghề BRVT, KP Thanh
Tân – TT Đất Đỏ BRVT
Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 02 tháng 1 năm 2016
Biên soạn
Nguyễn Hùng
4
MỤC LỤC
MỤC LỤC
..................................................................................................................
5
BÀI 01
......................................................................................................................
14
CHẾ TẠO MẠCH IN
...............................................................................................
14
Giới thiệu:
................................................................................................................
14
1. Một số quy tắc khi thiết kế mạch in
..............................................................
14
2. Quy trình thiết kế mạch in
.............................................................................
15
2.1. Thiết kế mạch in trên phần mềm máy tính
.............................................
15
2.1.1. Sơ đồ bố trí linh kiện.
............................................................................
15
2.1.2. Sơ đồ mạch in
.......................................................................................
16
2.1.3. Chế tạo mạch in
.....................................................................................
17
2.2. Thiết kế mạch in trên giấy
.......................................................................
17
2.2.1. Vẽ bằng tay
............................................................................................
17
3. Các bước thực hiện một tấm mạch in
............................................................
24
4. Thực hành hoàn thiện mạch in
.......................................................................
29
CÂU HOI ÔN TÂP:
̉
̣
.................................................................................................
31
Câu 1: Nêu cac b
́ ươc thiêt kê mach in?
́
́ ́ ̣
................................................................
31
Câu 2: Nêu cac b
́ ươc chê tao mach in?
́
́ ̣
................................................................
31
Câu 3: Thiêt kê va han linh kiên cac mach điên t
́ ́ ̀ ̀
̣
́
̣
̣ ử như hình 1.22:
......................
32
Câu 4: Lam mach trai tim
̀
̣
́
.....................................................................................
34
BÀI 02
......................................................................................................................
41
HÀN LINH KIỆN
....................................................................................................
41
1. Giới thiệu bộ dụng cụ cầm tay.
......................................................................
41
1.1. Dụng cụ hàn
.............................................................................................
41
1.2. Chì hàn và nhựa thông
..............................................................................
43
1.1.1 Chì hàn:(xem hình 22)
............................................................................
43
1.1.2. Nhựa thông:( xem hình 2.3)
..................................................................
44
1.3. Kềm
...........................................................................................................
45
1.3.1. Kềm cắt (xem hình 2.4)
..........................................................................
46
1.3.2. Kềm mỏ nhọn (xem hình 2.5)
................................................................
47
1.4. Các dụng cụ khác:
.....................................................................................
47
2.1. Kỹ thuật hàn nối, ghép
.............................................................................
48
2.1.1. Hàn nối hai đầu dây dẫn (xem hình 2.7)
................................................
50
2.1.2. Mối hàn ghép song song (xem hình 2.8)
.................................................
50
2.1.3. Mối hàn ghép vuông góc
.........................................................................
51
2.2. Hàn mạch in
...............................................................................................
52
2.2.1. Kỹ thuật hàn xuyên lỗ
............................................................................
52
2.3. Kỹ thuật hàn IC dán
...................................................................................
55
2.3.1. Những dụng cụ cần thiết
.......................................................................
55
5
2.3.2. Hàn điện trở dán, tụ dán
.........................................................................
56
2.3.3 Hàn IC dán
................................................................................................
57
3. Phương pháp xử lý mạch sau hàn
...................................................................
60
3.1. Yêu cầu về mạch, linh kiện sau hàn
........................................................
60
3.2. Phương pháp xử lý mạch sau hàn
.............................................................
60
CÂU HOI ÔN TÂP:
̉
̣
.................................................................................................
61
LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC
.........................................................
67
BẰNG CẦU PHÂN ÁP SỬ DỤNG ĐIỆN TRỞ
....................................................
67
1.3.Ứng dụng của điện trở
..............................................................................
69
1.4.Phân loại điện trở:
......................................................................................
70
2.Phương pháp đọc,đo và kiểm tra điện trở
.......................................................
71
2.2.2.Quy trình đo, kiểm tra điện trở
...............................................................
74
Một số sai hỏng
...................................................................................................
75
Nguyên nhân
.........................................................................................................
75
3.Tính chọn điện trở cho mạch phân cực
...........................................................
76
4.Lắp ráp mạch phân cực bằng cầu phân áp sử dụng điện trở
.........................
76
4.1.Lắp ráp mạch
..............................................................................................
76
4.2.Cấp nguồn cho mạch và khảo sát
..............................................................
76
CÂU HỎI ÔN TẬP
..................................................................................................
77
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp . 77
.
BÀI 04
......................................................................................................................
78
LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH CHỈNH LƯU
........................................................
78
MỘT BÁN KỲ 1 PHA DÙNG DIODE
...................................................................
78
1. Khái niệm và phân loại chất bán dẫn
.............................................................
78
1.1. Khái niệm chất bán dẫn:
...........................................................................
78
1.2. Chất bán dẫn loại n:
..................................................................................
79
1.3. Chất bán dẫn loại p:
..................................................................................
79
2. Cấu tạo, ký hiệu phân loại và nguyên lý hoạt động của Diode
....................
80
2.1. Cấu tạo, ký hiệu và hình dáng:
.................................................................
80
2.2. Phân loại :
..................................................................................................
81
2.2.1. Diode Zener
.............................................................................................
81
2.2.2. Diode Thu quang. ( Photo Diode )
..........................................................
82
2.2.3. Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED )
................................
83
2.2.4. Diode Varicap (Diode biến dung)
...........................................................
83
2.2.5. Diode xung
.............................................................................................
84
2.2.6. Diode tách sóng.
......................................................................................
84
2.2.7. Diode nắn điện.
....................................................................................
84
2.3. Nguyên lý hoạt động:
................................................................................
85
2.3.1. Phân cực thuận cho Diode.
.....................................................................
85
6
2.3.2. Phân cực ngược cho Diode.
...................................................................
86
3.Phương pháp đo, kiểm tra Diode
......................................................................
86
4. Cấu tạo, ký hiệu phân loại và đặc tính của tủ điện
......................................
87
4.1. Cấu Tạo:
....................................................................................................
87
4.2. Ký hiệu: Tụ điện có ký hiệu là C
............................................................
88
4.3. Đặc tính nạp xả của tụ
............................................................................
88
4.4. Phân loại:
...................................................................................................
89
5. Phương pháp đọc, đo và kiểm tra tụ điện
......................................................
89
5.1. Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10(Mũ số thứ 3 )
....................
89
5.2. Cách đo, kiểm tra tụ điện:
.........................................................................
90
6.Nguyên lý hoạt động của mạch
.......................................................................
90
6.1.Sơ đồ mạch
.................................................................................................
90
6.2.Nhiệm vụ của các linh kiện
.......................................................................
90
6.3.Nguyên lý làm việc
.....................................................................................
91
7.Các thông số của mạch
.....................................................................................
91
8.Lắp ráp và khảo sát mạch chỉnh lưu 1 bán kỳ dùng diode
..............................
91
8.1.Lắp láp mạch
.................................................................................................
91
CÂU HỎI ÔN TẬP
..................................................................................................
93
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp . 94
.
BÀI 05
......................................................................................................................
95
LẮP RÁP MẠCH CHỈNH LƯU TÒAN KỲ 1 PHA
...............................................
95
DÙNG 4 DIODE (CHỈNH LƯU CẦU)
...................................................................
95
1.1.Sơ đồ mạch điện: (hình 5.1a)
....................................................................
96
1.2.Nhiệm vụ của các linh kiện:
......................................................................
96
1.3.Nguyên lý làm việc:
....................................................................................
96
3.2. Khảo sát các thông số
................................................................................
98
CÂU HỎI ÔN TẬP
................................................................................................
100
BÀI 06
....................................................................................................................
102
LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH ỔN ÁP LẤY RA 2 MỨC
..................................
102
ĐIỆN ÁP ĐỐI XỨNG SỬ DÙNG IC 7805, 7905
...............................................
102
1.1.Họ IC 78xx
................................................................................................
102
1.2.Họ IC 79xx
................................................................................................
104
2.2.Nguyên lý hoạt động
................................................................................
105
3.Lắp ráp và khảo sát mạch
..............................................................................
105
3.1.Lắp ráp mạch
............................................................................................
105
3.2.Khảo sát mạch
..........................................................................................
106
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
106
BÀI 07
....................................................................................................................
108
LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG
...........................................
108
7
DÒNG BAZO DÙNG TRANSISTOR BJT
...........................................................
108
2. Nguyên hoạt động của BJT.
..........................................................................
112
2.1.Xét hoạt động của Transistor NPN .
.......................................................
112
2.2.Xét hoạt động của Transistor PNP .
........................................................
113
3. Phương pháp đo, kiểm tra BJT
......................................................................
114
4.Nguyên lý hoạt động của mạch phân cực bằng dòng Bazo
.........................
118
dùng transistor BJT
.............................................................................................
118
5.Lắp ráp mạch phân cực bằng dòng Bazo dùng transistor BJT
......................
119
5.1. Lắp ráp mạch trên hình 7.13
...................................................................
119
5.2. Khảo sát các thông số của mạch
............................................................
120
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
120
BÀI 08
....................................................................................................................
122
LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH PHÂN CỰC BẰNG
...........................................
122
CẦU PHÂN ÁP DÙNG TRANSISTOR BJT
........................................................
122
3.2.Khảo sát các thông số của mạch
.............................................................
123
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
124
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp 125
BÀI 9
......................................................................................................................
126
LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ EC
................................................................
126
DÙNG TRANSISTOR BJT
...................................................................................
126
2.2.Đặc điểm của mạch
.................................................................................
127
2.3.Nguyên lý hoạt động của mạch
...............................................................
128
3.Lắp ráp, khảo sát mạch KĐ EC dùng transistor BJT
....................................
129
3.2.Khảo sát các thông số của mạch
.............................................................
129
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
130
BÀI 10
....................................................................................................................
131
LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ BC
................................................................
131
DÙNG TRANSISTOR BJT
...................................................................................
131
2.2.Các thông số của mạch
............................................................................
132
2.2.1.Hệ số khuếch đại dòng điện: Ki
..........................................................
132
2.2.2.Nguyên lý hoạt động của mạch khi có tín hiệu đưa vào
.....................
133
3.Lắp ráp, khảo sát mạch KĐ BC dùng transistor BJT
....................................
133
3.2.Khảo sát các thông số của mạch
.............................................................
134
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
134
BÀI 11
....................................................................................................................
136
LẮP RÁP, KHẢO SÁT MẠCH KĐ CC
................................................................
136
DÙNG TRANSISTOR BJT
...................................................................................
136
2. Nguyên lý hoạt động
......................................................................................
136
2.2. Các thông số của mạch
...........................................................................
137
8
3.Lprỏp,khosỏtmchKBCdựngtransistorBJT
....................................
138
3.1.Lprỏpmchtheoshỡnh11.1
.........................................................
138
3.2.Khosỏtcỏcthụngscamch
.............................................................
138
CUHễNTP
.................................................................................................
139
+Vthỏi:Rốnluyntớnhtm,chớnhxỏc,antonvvsinhcụngnghip 140
BI12
....................................................................................................................
141
LPRPMCHDAONGAHIDNGBJT
.........................................
141
2.Phõntớchsnguyờnlý
..............................................................................
142
2.2.1.Nhieọmvuùcuỷacaựclinhkieọn:
..........................................................
142
2.2.2.Nguyờnlylamviờccuamachnh
sau:
.................................................
143
3.LprỏpmchdaongahidựngBJT
.......................................................
145
3.1.Lprỏpmch
............................................................................................
145
3.2.Khosỏtmch
..........................................................................................
145
CUHễNTP
.................................................................................................
146
BI13
....................................................................................................................
147
LPRPMCHDAONGAHIDNGIC555
.....................................
147
2.Thụngs
..........................................................................................................
147
3.Chcnngca555
..........................................................................................
148
4.Btrớchõnvsnguyờnlý
.......................................................................
148
5.Chcnngtngchõnca555
........................................................................
150
7.LprỏpmchdaongahiphindựngIC555
.......................................
155
7.1.Lprỏpmchtheoshỡnh13.8
.........................................................
155
7.2.KhosỏtcỏcmchdaongahidựngIC555
.....................................
156
CUHễNTP
.................................................................................................
156
+Vthỏi:Rốnluyntớnhtm,chớnhxỏc,antonvvsinhcụngnghip 157
BI14
....................................................................................................................
158
LPRPMCHNPNITIPCểHITIP
...........................................
158
IUCHNHCINPNGếRADNG2BJT
...................................
158
2.Nguyờnlýhotngcamchnỏpnitipcúhitipiuchnhc
inỏpngừradựng2BJT
.................................................................................
159
2.2.Nhimvcacỏclinhkin:
....................................................................
160
2.3.Nguyờnlýlmvic:
..................................................................................
160
2.4.Nhnxột:
...................................................................................................
161
3.Lprỏpmchnỏpnitipcúhitipiuchnhcinỏpngừra
dựng2BJT
..........................................................................................................
161
3.1.Lprỏpmch
............................................................................................
161
3.2.Khosỏtcỏcthụngscamch
.............................................................
162
CUHễNTP
.................................................................................................
163
LPRPMCHNPIUCHNHC
................................................
165
9
ĐIỆN ÁP NGÕ RA DÙNG IC LM317
.................................................................
165
2.1. Sơ đồ nguyên lý :
....................................................................................
169
3.Lắp ráp mạch ổn áp điều chỉnh được điện áp ngõ ra dùng IC LM317
........
170
3.1.Lắp ráp mạch
............................................................................................
170
3.2.Khảo sát mạch
..........................................................................................
170
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
170
BÀI 16
....................................................................................................................
172
LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ
.........................................................
172
ĐỘNG CƠ DC DÙNG SCR
.................................................................................
172
1. Cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của SCR
.....................................
172
1.1. Cấu tạo, ký hiệu
......................................................................................
172
1.2.Nguyên lý, đặc tính và các thông số kỹ thuật:
........................................
174
2.Phương pháp đo, kiểm tra SCR
......................................................................
177
3.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ động cơ DC dùng SCR
178
............................................................................................................................
3.1. Sơ đồ mạch điện:
....................................................................................
178
1.1.2. Tác dụng linh kiện:
...............................................................................
179
1.1.3. Nguyên lý làm việc:
..............................................................................
179
4.Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng SCR
...........................
180
4.1. Lắp ráp mạch
...........................................................................................
180
4.2. Khảo sát các thông số của mạch
............................................................
181
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
181
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp 182
BÀI 17
....................................................................................................................
183
LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ
.........................................................
183
ĐỘNG CƠ AC DÙNG SCR VÀ DIAC
................................................................
183
1.Cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của Diac
......................................
183
1.1.Cấu tao, ký hiệu.
......................................................................................
183
1.2.Nguyên lý, đặc tính và các thông số kỹ thuật.
.........................................
184
2.Phương pháp đo, kiểm tra Diac
......................................................................
185
3.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ
.....................................
185
động cơ AC dùng SCR và Diac
.........................................................................
185
3.1.Sơ đồ mạch điện:
.....................................................................................
185
3.2.Tác dụng linh kiện.
...................................................................................
185
3.3. Nguyên lý làm việc của mạch:
...............................................................
186
4. Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng SCR và Diac
..............
186
4.1. Lắp ráp mạch
...........................................................................................
186
4.2. Khảo sát các thông số của mạch
............................................................
187
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
187
10
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp 188
BÀI 18
....................................................................................................................
189
LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ
.........................................................
189
ĐỘNG CƠ AC DÙNG TRIAC VÀ DIAC
...........................................................
189
1.Cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của Triac
.....................................
189
1.1.Cấu tạo, ký hiệu và hình dáng:
...............................................................
189
1.2.Nguyên lý, đặc tính:
..................................................................................
190
1.3. Cách mở và khoá Triac:
...........................................................................
191
2.Phương pháp đo, kiểm tra Triac
.....................................................................
191
3.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ
.....................................
192
động cơ AC dùng Triac và Diac
........................................................................
192
3.1.Sơ đồ mạch điện: Hình 18.4
....................................................................
192
3.2.Tác dụng linh kiện của mạch trên là:
......................................................
192
3.3. Nguyên lý làm việc của mạch:
...............................................................
193
4.Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng Triac và Diac
..............
193
4.1. Lắp ráp mạch
...........................................................................................
193
4.2. Khảo sát các thông số của mạch
............................................................
193
CÂU HỎ ÔN TẬP
.................................................................................................
194
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp 195
TÀI LIỆU THAM KHẢO
......................................................................................
196
11
NỘI DUNG
Giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 90 giờ gồm có:
Hình
STT
Tên các bài trong mô đun
Thời
thức
gian
giảng
1
2
3
Chế tạo mạch in
Hàn linh kiện
Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực bằng cầu phân áp sử
5
5
5
dạy
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
4
dụng điện trở
Lắp ráp, khảo sát mạch chỉnh lưu một bán kỳ 1 pha
5
Tích hợp
5
dùng Diode
Lắp ráp, khảo sát mạch chỉnh lưu toàn kỳ 1 pha dùng
3
Tích hợp
6
4 Diode (chỉnh lưu cầu)
Lắp ráp, khảo sát mạch ổn áp lấy ra 2 mức điện áp
4
Tích hợp
7
đối xứng sử dụng IC 7805, 7905
Kiểm tra bài 3,4,5,6
Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực bằng dòng Bazo
3
5
Tích hợp
Tích hợp
8
dùng transistor
Lắp ráp, khảo sát mạch phân cực bằng cầu phân
3
Tích hợp
12
13
14
áp dùng transistor
Lắp ráp và khảo sát mạch khuếch đại E chung
Lắp ráp và khảo sát mạch khuếch đại B chung
Lắp ráp và khảo sát mạch khuếch đại C chung
Kiểm tra bài 7,8,9,10,11
Lắp ráp mạch dao động đa hài lưỡng ổn dùng BJT
Lắp ráp mạch dao động đa hài phi ổn dùng IC555
Lắp ráp mạch ổn áp nối tiếp có hồi tiếp điều chỉnh
4
3
3
3
4
4
5
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
Tích hợp
15
được điện áp ngõ ra dùng 2 BJT
Lắp ráp mạch ổn áp điều chỉnh được điện áp ngõ ra
5
Tích hợp
dùng IC LM317
Kiểm tra bài 12,13,14,15
3
Tích hợp
9
10
11
12
16
Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ DC dùng
5
Tích hợp
17
SCR
Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng
5
Tích hợp
18
SCR và Diac
Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng
5
Tích hợp
3
90
Tích hợp
Triac và Diac
Kiểm tra bài 16,17,18
19
Cộng:
13
BÀI 01
CHẾ TẠO MẠCH IN
Mã bài: MB01
Giới thiệu:
Sinh viên cần được trang bị kiến thức về thiết kế mạch để tự thực hành
thiết kế và hoàn chỉnh một số mạch điện thông dụng bằng phương pháp bằng
tay. Việc thiết kế và chế tạo mạch in cần sinh viên nắm bắt được kỹ thuật hàn
linh kiện và khối lượng kiến thức tương đối lớn về các linh kiện điện tử: điện
trở, tụ điện...và một số IC: 555, CD4017, MSC51,...Vì vậy,thiết kế và chế tạo
mạch in là sự tổng hợp kiến thức của sinh viên về điện tử,diều này giúp người
dạy có cơ sở để đánh giá năng lực của sinh viên trong qua trình học
Mục tiêu : Sau khi h ọc xong bài học này ngườ i học có khả năng:
Trình bày được phương pháp vẽ mạch in bằng tay hoặc bằng máy
tính
Vẽ được mạch in từ sơ đồ nguyên lý sang mạch sơ đồ mạch theo
đúng yêu cầu kỹ thuật
Nhận biết được các lỗi thường gặp, nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa
Chế tạo được mạch in theo đúng yêu cầu kỹ thuật
Có ý thức về an toàn lao động, tính cẩn thận, chính xác trong quá trình chế tạo.
Nội dung:
1. Một số quy tắc khi thiết kế mạch in
Đơn giản hóa sơ đồ nguyên lý
Các linh kiện phải có chổ hàn chân riêng. Không hàn 2 linh kiện lên cùng 1
lỗ
Đường mạch in có thể đi vào giữa 2 chân linh kiện nhưng 2 linh kiện không
được nằm chồng chéo lên nhau
14
Các đường mạch trên sơ đồ nguyên lý giao nhau nhưng không tiếp xúc với
nhau thì trên sơ đồ mạch in phải được thiết kế sao cho chúng không giao nhau
Thiết kế được sơ đồ mạch in theo yêu cầu bố trí linh kiện
2. Quy trình thiết kế mạch in
2.1. Thiết kế mạch in trên phần mềm máy tính
Trong bài này, chúng ta hãy thiết kế mạch điện dao động dùng IC LM555
(Hình 1.1) sau đây bằng phần mềm trên máy tính.
Hình 1.1 mạch dao động dùng IC 555
2.1.1. Sơ đồ bố trí linh kiện.
Sau khi thiết kế mạch in trên máy tính xong, ta được kết quả như sau
(Hình 1.2).
15
Hình 1.2 bố trí linh kiện
2.1.2. Sơ đồ mạch in
Dưới đây là sơ đồ mạch in (Hình 1.3)
Hình 1.3 sơ đồ đường mạch in
16
Hiện nay trong giới sinh viên và làm nghề có rất nhiều cách vẽ để tạo mạch
in đẹp như:
In lụa.
Vẽ tay bằng bút lông.
Vẽ tay bằng cọ sơn.
Chụp tia cực tím bằng chất cảm quang.
In vi tính mực laser trên giấy láng, rồi ủi nóng lên mạch in cho mực từ giấy
dính qua bản đồng, rửa bằng nước cho giấy tróc ra
2.1.3. Chế tạo mạch in
Chuẩn bị thiết bị vật tư.
Board đồng hay còn gọi là mạch in, phím đồng...
Testboard.
Thuốc rửa sắt 2 clorua (Fe2Cl3).
Mach in đa đ
̣
̃ ược in săn trên giây.
̃
́
But lông dâu.
́
̀
Ban ui.
̀ ̉
Cưa.
Dùng khoan tay cho dễ khoan.
Axeton hoặc cồn.
Thước kẻ.
Khay nhựa dùng để rửa Board đồng.
2.2. Thiết kế mạch in trên giấy
2.2.1. Vẽ bằng tay
Bắt đầu.
17
Sau khi đã có mạch in thiết kế trên các phần mềm vẽ mạch thì ta sẽ dựa vào
đó để vẽ mạch lên phôi PCB. Đối với các board mạch có những linh kiện nhiều
hơn 2 chân, thì khi làm mạch ta phải Mirror mạch điện, bằng cách dùng phần
mềm in ảo để in ra file .pdf. Các tùy chọn khi in dùng phấn mềm Orcad Layout
(xem hình 1.4).
Hình 1.4 cửa sổ in file.pdf
Sau đó, dùng phần mềm in ảo Microsoft Office để tạo file.pdf (xem hình 1.5)
18
Hình 1.5 cửa sổ in file.pdf
Kết quả hình 1.6
19
Hình 1.6 Sơ đồ mạch in sau khi mirror
Đầu tiên chúng ta cần sử dụng một bản Testboard để đánh dấu các điểm sẽ
khoan mạch vì nó có sẵn lỗ cố định để chúng ta đánh dấu chuẩn khoảng cách,
đảm bảo gắn vừa linh kiện (nhất là IC) ( xem hình 1.7).
Hình 1.7 Testboard
Đặt cố định PCB lưới lên phôi PCB cần vẽ mạch (xem hình 1.8).
20
Hình 1.8
Dùng bút lông để chấm lỗ xác định tại những vị trí của linh kiện cần thiết
ứng với vị trí lỗ của testbord (xem hình 1.9).
Hình 1.9 Bút lông dầu
Để đánh dấu các chân linh kiện một cách chính xác, ta dựa vào sơ đồ mạch
in đã Mirror, tránh trường hợp đặt các linh kiện gần nhau vì có thể gây ra lỗi linh
kiện chồng lên nhau.
Sau khi đã định vị các chân linh kiện, ta dùng bút lông dầu vẽ các chân linh
kiện lên mạch in.
Tiếp theo, ta dùng thước kẽ để vẽ các đường dây dẫn để nối các chân linh
kiện cần nối theo sơ đồ mạch điện
Sau khi hoàn thành công đoạn chấm, vẽ, kẻ thì kiểm tra lại theo sơ đồ tạo ra
từ phần mềm (đã nhắc ở trên), nếu chỗ nào sai cần dùng bông gòn (hay dùng vệ
sinh tai mũi) tẩm cồn hoặc axeton để tẩy và vẽ lại hình 1.10.
21
Hình 1.10 cồn hoặc axeton
Bây giờ chúng ta ngâm PCB vào dung dịch Fe2Cl3 (dùng bột sắt pha với
nước). Chú ý vừa ngâm vừa lắc cho tốc độ tan lớp mạ đồng diễn ra nhanh hơn
(xem hình 1.11).
Hình 1.11. Rửa mạch bằng Fe2Cl3
Mạch sau khi đả rửa hết lớp đồng hình 2.15.
22
Hình 1.12. Mạch in sau khi rửa
Phần mạch in là lớp đồng không bị hòa tan nằm dưới lớp mực mà ta đã vẽ.
Tiếp theo dùng axeton hoặc cồn. Tẩm axeton vào bông gòn và lau mạch cho sạch
lớp mực. Cuối cùng chúng ta dùng khoan để khoan lỗ mạch, hàn linh kiện và test
bord mạch xem hình 1.13.
Hình 1.13
23
3. Các bước thực hiện một tấm mạch in
Phương phap nay la dung mach đa đ
́ ̀ ̀ ̀
̣
̃ ược in săn trên giây, sau đo đăt lên phim
̃
́
́ ̣
́
đông va dung ban ui đê ui, luc nay do tac dung nhiêt lam nong chay m
̀
̀ ̀
̀ ̉
̉ ̉
́ ̀
́ ̣
̣ ̀
́
̉
ực in trên
giây va dinh vao phim đông.
́ ̀ ́
̀
́
̀
Bươc 1: Tao filemach in va in trên giây (xem hình 1.14).
́
̣
̣
̀
́
Dung cac phân mêm ve mach đê thiêt kê mach in nh
̀
́
̀
̀
̃ ̣
̉
́ ́ ̣
ư Orcad, Proteus...va xuât
̀ ́
ra file anh file mach in đa hoan thanh. Sau khi xuât ra file anh, ta đem đi in ra giây.
̉
̣
̃ ̀
̀
́
̉
́
Hình 1.14. File layout dùng để in mạch
Bươc 2: Tao mach in trên board đông.
́
̣
̣
̀
Cắt phần mạch in trên giấy cho sát kích thước cần làm.
Cắt một tấm board đồng bằng với kích thước trên.
Úp phần giấy phía mực đè lên mặt đồng. Làm sao cho vừa vặn, đừng chà
qua chà lại. Để cả hai lên một tấm gỗ phẳng hay vật gì khác để làm đế.
Bàn ủi cắm điện và để mức nóng cao nhất.
24
Đặt bàn ủi đè lên lớp giấy và tấm đồng ban nãy. Đè mạnh và cố định tại
chỗ trong khoảng 30 giây cho lớp keo trong mực in chảy ra và bám dính vào mặt
đồng.
Miết bàn ủi đều trên diện tích board để đảm bảo tất cả mực in đều bị
nóng chảy. Thời gian còn tùy vào kích thước board, độ nóng và lực miết xem
hình 2.18.
Để board chỗ thoáng cho nguội đi hoàn toàn.
Hình 1.15. Dùng bàn là để ủi mạch
Bươc 3: G
́
ỡ lơp giây in (hình 1.16)
́
́
Pha một thau nước xà phòng đủ để ngâm phủ toàn bộ board.
Bỏ board vào ngâm khoảng 20 phút.
25
