Bài giảng Dụng cụ và thiết bị Sửa chữa điện tử

oại và chất lượng sẽ có các mức giá bán tương ứng khác nhau. Do vậy, tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng tạm thời hay lâu dài, chúng ta có thể chọn mua những loại vít có chất lượng phù hợp. Một số mẫu vít bán trên thị trường: Vít bộ: Vít rời: 2. Chức năng: Dùng để tháo ốc vặn cố định trong các thiết bị điện tử. II. CÁC LOẠI NHÍP: 1. Giới thiệu chung: Nhíp là loại dụng cụ không thể thiếu trong quá trình sửa chữa điện tử của các kỹ thuật viên. Công dụng dùng để gắp các linh kiện, các bộ phận của máy có kích thước nhỏ trong quá trình can thiệp sửa chữa phần cứng. Có hai loại nhíp được sử dụng thường xuyên: nhíp thẳng và nhíp cong. 2 Hình chụp 2 loại nhíp: 2. Hướng dẫn sử dụng: Hiện nay trên thị trường có bán rất nhiều loại nhíp với chất lượng và kích thước khác nhau, giá bán dao động từ vài nghìn đến vài chục nghìn. Để chọn loại nhíp có chất lượng tốt phải thỏa mãn các yếu tố sau: Đầu nhíp nhọn. Độ đàn hồi ổn định. Hai đầu nhíp phải tiếp xúc với nhau khi chập lại. Khi cố ý làm lệch vị trí hai đầu nhíp, lúc thả ra hai đầu nhíp phải trả về vị trí ban đầu. III. MỎ HÀN: 3. Giới thiệu chung: Mỏ hàn là một trong những thiết bị rất quan trọng đối với kỹ thuật viên sửa chữa điện tử, nó luôn gắn bó với kỹ thuật viên trong suốt thời gian hành nghề. Do vậy, việc chọn mua một mỏ hàn tốt và sử dụng đúng phương pháp là một trong những vấn đề cần quan tâm nhất. 3 Hình ảnh mỏ hàn: 2. Hướng dẫn sử dụng: Hiện nay trên thị trường có bán rất nhiều loại mỏ hàn với nhiều chủng loại, kiểu dáng, công suất và chất lượng khác nhau. Để sử dụng tốt cho thao tác sửa chữa, các bạn nên chọn loại mỏ hàn có thông số như sau: loại mỏ hàn có công suất 30W đến 40W, chiều dài tổng thể của mỏ hàn ngắn khoảng 22 cm, mũi hàn nhỏ và nhọn, Hình ảnh thao tác cầm mỏ hàn và hàn linh kiện: 4 IV. MÁY KHÒ: Máy khò được cấu tạo từ 2 bộ phận có quan hệ chặt chẽ với nhau: 1- Bộ phận tạo nhiệt: bộ phận này có nhiệm vụ tạo ra nhiệt độ nóng phù hợp để làm chảy chân chì của linh kiện, giúp tháo và gắn linh kiện trên main máy nhanh chóng và an toàn. 2- Bộ phận tạo gió: có nhiệm vụ tạo luồng gió truyền nhiệt độ nóng của máy khò ra bên ngoài từ đầu khò. Luồng hơi nóng này sẽ tác động trực tiếp lên các mối hàn chì của linh kiện, hoặc thông qua nhựa thông lỏng để truyền nhiệt vào gầm IC, làm chảy các chân chì của IC. Ngoài 2 bộ phận chính trên, máy khò còn có một bộ phận phụ có vai trò không kém phần quan trọng trong quá trình tháo lắp linh kiện, đó là đầu khò. Có nhiều loại đầu khò với kích thước khác nhau từ nhỏ đến lớn. Với cùng một nhiệt độ và cường độ gió chỉnh trên máy khò, kích thước đầu khò càng nhỏ thì lưu lượng gió thổi ra tại đầu khò sẽ lớn (lúc này chúng ta cảm thấy hơi nóng thổi ra tại đầu khò sẽ mạnh hơn và nóng hơn), ngược lại đối với đầu khò lớn thì lưu lượng gió thổi ra tại đầu khò sẽ nhỏ hơn. Trong quá trình sử dụng máy khò, điều quan trọng nhất là sự điều chỉnh kết hợp giữa nhiệt độ và cường độ gió. Nếu kết hợp tốt giữa nhiệt và gió sẽ đảm bảo cho việc gỡ và hàn linh kiện an toàn cho cả chính linh kiện và board mạch in, giảm thiểu tối đa sự cố hư hỏng không mong muốn trong quá trình sửa chữa, thời gian sửa và cuối cùng là giá thành sửa chữa máy. Giữa nhiệt và gió là mối quan hệ nghịch nhưng gắn bó chặt chẽ với nhau. Nếu cùng một chỉ số nhiệt độ mong muốn tại vị trí chân chì của linh kiện: khi điều chỉnh gió tăng lên thì phải xoay điều chỉnh nhiệt độ giảm xuống, và ngược lại khi điều chỉnh gió giảm xuống thì phải điều chỉnh nhiệt độ tăng lên. Để giảm thời gian IC ngậm nhiệt, người thợ còn dùng hỗn hợp nhựa thông lỏng như một chất xúc tác vừa làm sạch mối hàn vừa đẩy nhiệt nhanh vào vị trí các chân chì. Như vậy muốn khò thành công một IC bạn phải có đủ 3 yếu tố: Gió, nhiệt và nhựa thông lỏng (hoặc nước flux). Việc điều chỉnh nhiệt và gió là tùy thuộc vào thể tích IC (chú ý nhiều đến diện tích bề mặt của IC) và thông thường, linh kiện có diện tích bề mặt càng rộng thì lùa nhiệt vào sâu càng 5 khó khăn, vì nhiệt cao hoặc tập trung nhiệt lâu sẽ dễ chết IC; gió nhiều thì tuy có thể lùa nhiệt sâu hơn nhưng phải bắt IC ngậm nhiệt lâu. Ngoài ra, nếu quá nhiều gió sẽ ảnh hưởng đến các linh kiện rời bên cạnh IC đang khò, chân linh kiện sẽ bị lệch định vị, thậm chí còn làm “bay” linh kiện ra khỏi vị trí Đường kính đầu khò quyết định lượng nhiệt và gió. Do vậy, tùy thuộc vào loại linh kiện, kích cỡ linh kiện lớn hay nhỏ mà ta chọn đường kính đầu khò cho thích hợp, tránh quá to hoặc quá nhỏ. Nếu cùng một lượng nhiệt và gió, đầu khò có đường kính nhỏ thì đẩy nhiệt sâu hơn, tập trung nhiệt gọn hơn, đỡ “loang” nhiệt ra xung quanh hơn đầu to, nhưng lượng nhiệt ra ít hơn, thời gian khò lâu hơn. Còn đầu to thì cho ra lượng nhiệt lớn nhưng lại đẩy nhiệt gần hơn, và đặc biệt nhiệt bị loang làm ảnh hưởng sang các linh kiện lận cận nhiều hơn. Trước khi khò nhiệt ta phải tuân thủ các nguyên tắc sau: - Phải che chắn các linh kiện gần điểm khò kín sát tới mặt main để tránh lọt nhiệt vào chúng. - Nên cố gắng tháo gỡ hoặc cách ly các chi tiết bằng nhựa ra khỏi main trước khi khò để tránh hơi nóng làm hỏng các bộ phận bằng nhựa. - Nếu trên main có CAMERA thì phải tháo rời khỏi main, vì nếu vô ý để mặt kính CAMERA tiếp cận với nhiệt và hoá chất thì nó sẽ bị biến tính. - Tuyệt đối không được tập trung nhiệt đột ngột và lâu ở một vùng, cũng không nên giải nhiệt quá nhanh bằng không khí lạnh, nước, chất lỏng, sẽ xảy ra hiện tượng giãn nở đột ngột làm mạch in bị “rộp”. Nếu nặng thì main còn bị cong, vênh dẫn đến rạn nứt ngầm mạch in. - Khi định vị main bằng bộ gá (kẹp board), không được ép quá chặt, khi khò nhiệt độ sẽ làm cho main bị biến dạng. - Nếu thay cáp, chỉ khò vào cáp khi bề mặt cáp đã nằm đồng nhất trên mặt phẳng. Nếu phải uốn cáp trong khi khò thì không được để cáp cong quá 450, nếu không chất phủ mạch dẫn sẽ bị rạn đứt khi cáp nguội. - Khi tiếp cận màn hình nhớ che chắn kỹ, và phải khò vát từ phía trong ra, tránh hướng đầu khò vào màn hình. Nếu có thể bạn nên dùng mỏ hàn, tuy mất thời gian nhiều nhưng an toàn. Để giúp việc khò hiệu quả, người ta thường phải dùng dung môi hỗ trợ là nhựa thông lỏng. Đây là hỗn hợp gồm xăng và nhựa thông, nó có đặc tính vừa dẫn nhiệt rất nhanh vừa “cộng hưởng” nhiệt rất tốt. Nếu ta khò mà không có nhựa thông thì thời gian khò dài hơn, linh kiện sẽ ngậm nhiệt lâu hơn, dễ gây chết linh kiện hơn. Nhưng nếu lạm dụng nó, đôi khi nhựa thông lỏng lại trở thành tác nhân gây hỏng linh kiện do ta để chúng loang sang các linh kiện khác, hoặc dùng quá nhiều khi đạt nhiệt độ sôi, nó sẽ đội linh kiện lên làm sai định vị chân. Việc khò linh kiện được chia làm 2 giai đoạn: Giai đoạn lấy linh kiện ra: Giai đoạn này ai cũng cố không để nhiệt ảnh hưởng nhiều đến IC, giữ IC không bị chết. Do vậy, kỹ thuật viên thường gặp phải vấn đề căng thẳng tâm lý, dẫn đến sai lầm là sợ khò lâu nhiệt độ cao làm hỏng IC nên thường nóng vội trong việc lấy IC ra khỏi board. Điều này dẫn đến các chân chì chưa nóng chảy toàn bộ, chì bị “sống” làm đứt chân IC và mạch in. Để tránh những sự cố đáng tiếc như trên, ta phải nhất quán các quy ước sau đây: 6 - Phải giữ bằng được sự toàn vẹn của chân IC và mạch in bằng cách phải định đủ mức nhiệt và gió, khò phải đủ cảm nhận là tất cả các chân chì của IC đều đã nóng chảy hoàn toàn. - Gầm của IC phải thông thoáng, muốn vậy phải vệ sinh sạch xung quanh và tạo khoảng trống cho nhựa thông thuận lợi len lỏi vào bên trong các chân chì dưới gầm IC. - Nhựa thông lỏng phải ngấm sâu vào gầm IC, muốn vậy dung dịch nhựa thông phải đủ “loãng”. Đây chính là nguy cơ thường gặp đối với nhiều kỹ thuật viên ít kinh nghiệm. Khi khò lấy linh kiện, chúng ta thường phạm phải sai lầm là để nhiệt thẩm thấu qua thân IC rồi mới xuống chân IC và main. Nếu chờ để chì nóng chảy thì linh kiện trong IC đã phải chịu nhiệt độ cao quá lâu làm chúng biến tính trước khi ta gắp ra. Để khắc phục nhược điểm này, ta làm như sau: dùng nhựa thông lỏng quét vừa đủ quanh IC, nhớ là không quét lên bề mặt lưng của IC và làm loang sang các linh kiện lân cận. Theo cảm giác và kinh nghiệm sau những lần khò IC, các bạn chỉnh gió đủ mạnh “thúc” nhựa thông và nhiệt vào gầm IC. Chú ý là phải khò vát nghiêng đều xung quanh IC để dung dịch nhựa thông dẫn nhiệt sâu vào trong. Khi cảm nhận chì đã nóng già thì chuyển “mỏ” khò thẳng góc 90◦ lên trên, khò tròn đều quanh chu vi IC trước (thường “lõi” của IC nằm ở chính giữa), thu dần vòng khò nhỏ lại cho nhiệt tản đều trên bề mặt IC, gây tác động vào những mối chì nằm ở trung tâm IC cho đến khi nhựa thông sôi đùn IC trồi lên , dùng nhíp nhấc linh kiện ra khỏi board. Kỹ năng này đặc biệt quan trọng vì IC thường bị hỏng là do quá nhiệt vùng trung tâm trong giai đoạn khò lấy ra. Tất nhiên nếu không đủ nhiệt thì chì sẽ bị tình trạng chưa nóng chảy hết. Khi nhấc IC ra sẽ làm đứt chân trên IC hoặc đứt đường mạch trên board. Giai đoạn gắn linh kiện vào: Trước tiên làm vệ sinh thật sạch các mối chân trên main, quét vừa đủ một lớp nhựa thông mỏng lên đó. Xin nhắc lại: Nhựa thông chỉ vừa đủ tạo một lớp màng mỏng trên mặt main. Nếu quá nhiều, nhựa thông sôi sẽ “đội” linh kiện lên làm sai định vị. Chỉnh nhiệt và gió vừa đủ → khò ủ nhiệt tại vị trí gắn IC. Sau đó ta chỉnh gió yếu hơn (để sức gió không đủ lực làm sai định vị). Nếu điều kiện cho phép, lật bụng IC khò ủ nhiệt tiếp vào các vị trí vừa làm chân cho nóng→ đặt IC đúng vị trí (nếu có thể ta dùng nhíp giữ định vị) và quay dần đều mỏ khò từ cạnh ngoài vào giữa mặt linh kiện. Chú ý là tất cả các chất bán dẫn hiện nay chỉ có thể chịu được nhiệt độ khuyến cáo (tối đa cho phép) từ 3000C đến 3500C trong thời gian ngắn (có tài liệu nói nếu để nhiệt cao hơn nhiệt độ khuyến cáo 10 % thì tuổi thọ và thông số của linh kiện giảm hơn 30%). Chính vì vậy cho dù nhiệt độ chưa tới hạn làm biến chất bán dẫn nhưng nếu ta khò nhiều lần và khò lâu thì linh kiện vẫn bị chết. Trong trường hợp bất khả kháng (do lệch định vị, nhầm chiều chân) ta nên khò lấy chúng ra ngay trước khi chúng kịp nguội. 7 Tóm lại, khi dùng máy khò ta phải lưu ý: Nhiệt độ làm chảy chì phụ thuộc vào thể tích của linh kiện, linh kiện càng rộng và dày thì nhiệt độ khò càng lớn, nhưng nếu lớn quá sẽ làm chết linh kiện. Gió là phương tiện đẩy nhiệt tác động vào chân linh kiện bên trong gầm, để tạo thuận lợi cho gió dễ lùa sâu, ta phải làm cho xung quanh chúng thông thoáng, nhất là các linh kiện có diện tích lớn. Gió càng lớn thì càng lùa nhiệt vào sâu nhưng càng làm giảm nhiệt độ, và dễ làm các linh kiện lân cận bị ảnh hưởng. Do vậy luôn phải rèn luyện cách điều phối nhiệt - gió sao cho hài hòa. Nhựa thông vừa là chất làm sạch vừa là chất xúc tác giúp nhiệt “cộng hưởng” thẩm thấu sâu vào gầm linh kiện, nên có 2 lọ nhựa thông với tỷ lệ loãng khác nhau là tốt nhất. Khi lấy linh kiện thì phải quét nhiều hơn khi gắn linh kiện, tránh cho linh kiện bị “đội” do nhựa thông sôi đùn lên, nếu là IC thì nên dùng loại pha loãng để chúng dễ thẩm thấu sâu. Trước khi thao tác phải suy luận xem nhiệt tại điểm khò sẽ tác động tới các vùng linh kiện nào để che chắn chúng lại, nhất là các linh kiện bằng nhựa và nhỏ. Các linh kiện dễ bị nhiệt làm chết hoặc biến tính theo thứ tự là: Tụ điện (nhất là tụ một chiều), điốt, IC, transistor, điện trở Đây là vấn đề rộng đòi hỏi kỹ thuật viên phải luôn rèn luyện kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm nhiều. Bởi lẽ chính nhiệt độ là một trong những kẻ thù nguy hiểm nhất trong việc sửa chữa phần cứng, để chúng tiếp cận với nhiệt độ lớn là việc “bất đắc dĩ” không mong muốn, nên kỹ năng thao tác càng điêu luyện càng tốt! V. BỘ CẤP NGUỒN: Giới thiệu bộ cấp nguồn thông dụng nhất hiện nay, dùng cho các phòng kỹ thuật sửa chữa, với các chức năng: - Cấp điện áp ở ngõ ra điều chỉnh được từ 0 đến 15 Volt DC, tương ứng với cường độ dòng điện tối đa là 1 Ampe. - Hiển thị giá trị điện áp trên đồng hồ kim và bộ Led 7 đoạn. - Hiển thị giá trị cường độ dòng điện trên đồng hồ kim. - Chức năng đo điện áp DC trong khoảng từ 0 đến 110 Volt. - Cảm biến và báo hiệu khả năng thu phát sóng của máy điện thoại. Ví dụ: Một số bộ nguồn điện tử thực tế: 8 Hướng dẫn sử dụng bộ cấp nguồn loại x1501T: Loại bộ nguồn này sử dụng nguồn điện 220V, điện áp ngõ ra tối đa là 15 VDC, cường độ dòng điện tối đa đạt 1A. Sử dụng bộ nguồn để test sóng: Cấp điện cho bộ nguồn, mở công tắc cho bộ cấp nguồn hoạt động. Lúc này ta quan sát tại vị trí hiển thị mức sóng (RF) trên bộ nguồn chỉ thấy sáng 1 vạch ngang màu đỏ. Dùng máy điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM, đưa máy đến gần bộ cấp nguồn và thực hiện cuộc gọi: thực hiện cuộc gọi bình thường đối với máy điện thoại đang gắn SIM và bấm số 112 để gọi trong trường hợp máy không được gắn SIM. Sau khi bấm phím gọi, quan sát trên vạch báo sóng của bộ cấp nguồn, nếu thấy các vạch màu đỏ xuất hiện và tăng giảm lên xuống chứng tỏ máy điện thoại đang thử phát sóng tốt. Ngược lại, vạch báo sóng không tăng lên nghĩa là khả năng phát sóng của máy đó không tốt. Sử dụng bộ nguồn để cấp nguồn: Cấp điện cho bộ nguồn, mở công tắc cho bộ cấp nguồn hoạt động. Chuyển công tắc chức năng sang bên trái (nơi có chữ Output) để chuyển bộ nguồn sang chế độ cấp nguồn từ 0 đến 15VDC. Dùng 1 cặp dây nguồn (dây đỏ, vàng là cực dương, dây đen, xanh là cực âm) trong số nhiều cặp dây có sẵn kèm theo bộ nguồn để cấp điện áp cho mạch. Điều chỉnh núm xoay trên bộ nguồn (nơi có chữ Voltage), đồng thời quan sát trên Volt kế (đồng hồ kim có chữ V) hoặc các số hiển thị trên Led 7 đoạn để có được giá trị điện áp mong muốn. Chú ý: trong khi cấp nguồn, quan sát Ampe kế (đồng hồ kim có ký hiệu chữ A) để thấy được giá trị dòng điện chạy qua mạch đang cấp nguồn. Sử dụng bộ nguồn để đo điện áp DC: Cấp điện cho bộ nguồn, mở công tắc cho bộ cấp nguồn hoạt động. Chuyển công tắc chức năng sang bên phải (nơi có chữ Test) để chuyển bộ nguồn sang chế độ đo điện áp một chiều (DC) từ 0 đến 110V. Dùng 1 cặp dây đo (dương và âm) đặt vào nơi cần đo, sau đó quan sát trên Volt kế hoặc các Led 7 đoạn để đọc giá trị của điện áp đo. VI. ĐỒNG HỒ ĐO (VOM): 1. Giới thiệu chung: Không thể thâm nhập vào bất kì lĩnh vực nào của kỹ thuật điện tử mà không cần đến các dụng cụ đo lường, từ kỹ thuật viên mới bước vào nghề cho đến các kỹ thuật viên chuyên nghiệp đều cần các dụng cụ đo, các dụng cụ hỗ trợ để kiểm tra mạch điện và các linh kiện. Dụng cụ đơn giản và quen thuộc nhất để đo các đại lượng cơ bản (điện áp, dòng điện và điện trở) là vôn ôm kế (VOM). Đôi khi danh từ đồng hồ đa năng, hay bộ thử đa năng được dùng thay cho VOM. Ngày nay, đồng hồ đa năng dạng số (DMM) đã thay thế dần VOM. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại VOM và DMM với giá cả rất khác nhau. Giá cao thì độ chính xác cao, có nhiều chức năng đo và các thang đo trong dải đo rộng hơn. Tóm lại, chức năng chính của VOM hay DMM là đo điện trở , điện áp và dòng điện. Ngoài ra tùy từng loại mà nhà sản xuất còn tích hợp thêm một số chức năng bổ sung như đo tần số, đo thông mạch có âm chuông, đo tụ điện, đo hệ số khuếch đại của transistor vv.. 9 Khi cần đo đại lượng nào thì chỉnh nút điều khiển ở những vị trí tương ứng với đại lượng cần đo. Ví dụ: Một số mẫu đồng hồ đo thực tế trên thị trường hiện nay. VOM – YX-960TR. 10 2. Hướng dẫn sử dụng: Đồng hồ đo có hai thông số chính sau đây: Giai đo: chức năng đo các đại lượng (DCV, ACV, Ω,) Thang đo: giá trị tối đa mà đồng hồ có thể đo được ở mỗi giai đo tương ứng. 2.1 VOM YX-960TR (SAMWA). Loại VOM này được dùng phổ biến trong các xưởng sửa chữa điện tử. Vì loại này độ chính xác chấp nhận được, có 3 chức năng cơ bản là đo giá trị điện áp AC, DC; đo giá trị điện trở và đo giá trị dòng điện. Ngoài ra, VOM YX-960TR còn có chức năng đo transistor, đo mức Pin, đo công suất ra của âm thanh (dB). 11 a. Đo giá trị điện trở: Xoay nút chức năng về giai đo điện trở, đầu tiên ta chọn thang đo X1, nếu đo mà kim không lên thì ta chọn thang đo X10, X100,. Ở mỗi thang đo tương ứng ta phải qui “0” để đảm bảo cho việc đo điện trở được chính xác. Cách thức qui “0”: chập hai que đo lại, quan sát kim chỉ thị đã ở vị trí chính xác 0 Ω chưa. Nếu chưa, ta xoay nút qui “0” (0ΩADJ) để hiệu chỉnh kim chỉ về giá trị 0 Ω, xong tách hai que đo ra ( thao tác này ta nên làm nhanh, vì nếu chậm sẽ ảnh hưởng đến pin trong VOM). + - R Sau khi qui “0” xong, ta tiến hành đo như sau: Đưa hai que đo vào hai đầu điện trở cần đo. Quan sát kim chỉ thị và đọc giá trị của điện trở trên vạch chỉ thị và nhân với hệ số của thang đo (VD: nút xoay ở thang đo X10 thì ta nhân giá trị trên vạch chỉ thị với 10 .v.v.) Nếu kim chỉ thị gần vạch ∞ Ω thì ta xoay nút chức năng ở vạch nhân hệ số lớn hơn và ngược lại. Chú ý: - Khi đo giá trị điện trở trong mạch điện ta cần phải tách điện trở cần đo ra khỏi mạch điện. - Khi đo giá trị của điện trở, ta có thể đảo que đo mà giá trị đo vẫn không thay đổi. - Trong VOM ta sử dụng một cục pin 9V và hai cục pin 1,5V nối tiếp với nhau. Khi ta chọn đồng hồ ở giai đo điện trở thì đồng hồ sẽ lấy điện áp từ hai cục pin 1.5V để cấp nguồn khi ta chọn thang đo nhỏ hơn X10K, và pin 9V dùng để cấp nguồn khi ta chọn thang đo X10K. Lúc này cổng COM (-) của VOM nối với cực dương của pin, cổng COM (+) nối với cực âm của pin. 12 b. Đo giá trị điện áp (điện thế) một chiều (DCV): Chú ý: Khi đo giá trị điện thế, ta cần xác định que dương và que âm của VOM. Khi đặt que đo không đúng chiều đo, kim chỉ thị sẽ quay ngược. Nhẹ thì làm cong kim chỉ thị, nặng có thể làm hỏng mạch đồng hồ. Để đo giá trị điện áp giữa 2 điểm nào đó, ta mắc VOM song song với 2 điểm đó. - Các bước đo: Xác định que dương ( màu đỏ) và que âm (màu đen) của đồng hồ đo, xoay nút chức năng về giai đo điện thế DC, ước lượng giá trị điện áp cần đo để xoay nút về giá trị thang đo phù hợp, nếu không ta cứ xoay nút chức năng về giá trị thang đo cao nhất rồi từng bước hạ xuống. Đưa que dương ứng vào điểm có điện thế cao hơn và que âm vào điểm có điện thế thấp hơn, giữ cố định que đo và đọc giá trị trên vạch chỉ thị. Nếu nút chức năng đang ở thang đo bao nhiêu thì ta đọc giá trị đo ở thước đo tương ứng, và mắt nhìn thẳng sao cho ảnh của kim trong gương và kim trùng nhau thì sai số đo do ta đọc là 0. Nếu nút chức năng ở vạch của thang đo mà trên thước đo không có thì ta nhân hoặc chia hệ số đúng với thước đo mà ta đã đọc giá trị khi đo. c. Đo giá trị điện áp xoay chiều (ACV): Với giá trị điện áp AC ta không cần xác định que âm que dương. Ta xoay nút chức năng về giai đo điện áp xoay chiều (ACV), ước lượng giá trị điện áp cần đo để xoay nút tới thang đo phù hợp. Nếu không xác định được, ta cứ xoay nút về vạch của thang đo cao nhất rồi từng bước hạ xuống. Sau đó tiến hành đưa que đo vô hai điểm cần đo, đọc giá trị giống như cách đo DC. d. Đo giá trị dòng điện một chiều (DCmA): VOM YX-960TR chỉ có thang đo dòng điện DCmA. Trước khi đo ta cũng cần xác định que âm và que dương của VOM. Để đo dòng điện của một tải nào đo, ta mắc VOM nối tiếp với tải cần đo. Cách đo: Xoay nút chức năng về giai đo dòng điện một chiều, ước lượng giá trị điện áp cần đo để xoay nút tới thang đo phù hợp. Nếu không xác định được, ta cứ xoay nút về vạch của thang đo cao nhất rồi từng bước hạ xuống. Xác định chiều của dòng điện cần đo, cách ly đầu vào của tải cần đo ra khỏi mạch điện. Que dương cắm vào điểm đi ra của dòng điện, que âm cắm vào đầu vào của tải. Giữ cố định 2 que đo và đọc giá trị trên mặt chỉ thị. Cách nhân chia hệ số của dòng điện cũng giống như nhân chia hệ số của điện áp. 13 2.2 VOM CD800a: Loại VOM điện tử này có chế độ đo tự động hoàn toàn. Ví dụ: khi muốn đo điện áp thì ta chỉ cần xoay núm chức năng về thang đo điện áp và nhấn nút chọn AC hay DC, còn dải đo thì máy tự động đo và sẽ đưa ra kết quả bằng số trên mặt hiển thị số theo đơn vị ở góc bên phải. Đồng thời khi đo áp AC hay DC ta cũng không cần xác định que âm que dương, nếu que đo không đúng cực tính thì kết quả có dấu (-) ở trước. Loại VOM này sử dụng rất đơn giản, nếu cần đo đại lượng nào thì ta xoay nút chức năng về thang đo đại lượng đó và chỉ việc nhấn nút (select) để chọn chế độ đo. Kết quả đo sẽ đọc trên mặt hiển thị số. 14 Linh kiện Điện tử cơ bản 15 Chương 1 ĐIỆN TRỞ (RESISTOR) Khái niệm: Điện trở là loại linh kiện điện tử thụ động được cấu tạo từ những chất dẫn điện kém. Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện. Ký hiệu: Điện trở được ký hiệu là R, đơn vị tính của điện trở là OHM (Ω) Chuyển đổi đơn vị: a. Kilô Ohm: 1KΩ = 1000Ω. b. Mêga Ohm: 1MΩ = 1000KΩ. c. Giga Ohm: 1GΩ = 1000MΩ. Công suất của điện trở: Khi dòng điện cường độ I chạy qua một vật có điện trở R, điện năng được chuyển thành nhiệt năng theo phương trình sau: trong đó: P: là công suất nhiệt năng, đơn vị là Wat (W). I : là cường độ dòng điện, đơn vị là Amper (A). R: là điện trở, đơn vị là Ohm (Ω). Định luật OHM: Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch. Trong đó: U : là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đơn vị là Vôn (V). I : là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đơn vị là Amper (A). R : là điện trở của vật dẫn điện, đơn vị là Ohm (Ω). 16 Vạch mã màu trên các sản phẩm điện trở: Trong thực tế, để đọc được giá trị điện trở thì ngoài việc nhà sản xuất in trị số của nó lên linh kiện, người ta còn dùng một qui ước chung để đọc trị số điện trở và các tham số cần thiết khác. Giá trị được tính ra thành đơn vị Ohm (sau đó có thể viết lại thành kí lô hay mêga cho tiện). Đối với điện trở 4 vạch màu: - Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số của điện trở (dung sai). Đối với điện trở 5 vạch màu: - Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 trong giá trị điện trở. - Vạch màu thứ 5: Chỉ giá trị sai số của điện trở (dung sai). Bảng dung sai của điện trở: Màu dung sai Bạc ± 10% Vàng kim ± 5% Đỏ ± 2% Nâu ± 1% 17 Ví dụ: Trên hình vẽ trên, điện trở 4 vạch màu có giá trị màu lần lượt là: xanh lá cây/xanh da trời/vàng/nâu sẽ cho ta một giá trị tương ứng như bảng màu lần lượt là 5/6/4/1%. Ghép các giá trị lần lượt ta có 56 x 104 = 560kΩ và sai số điện trở là 1%. Tương tự điện trở 5 vạch màu có các màu lần lượt là: Đỏ/cam/tím/đen/nâu sẽ tương ứng với các giá trị lần lượt là 2/3/7/0/1%. Như vậy giá trị điện trở sẽ là 237 x 100 = 237Ω, sai số 1%. Các kiểu ghép điện trở: a. Ghép song song: Công thức tính tổng trở: 18 b. Ghép nối tiếp: Công thức tính tổng trở: Một vài hình ảnh của điện trở: Biến trở (VR: Variable Resistor) hay chiết áp Biến trở là loại linh kiện có khả năng điều chỉnh điện trở nhưng tổng trở giữa 2 đầu ngoài cùng của nó (tức tổng trở cực đại) thì không thay đổi. Cấu tạo: Ký hiệu: Hình dạng: 19 Chương 2 TỤ ĐIỆN (CAPACITOR) Khái niệm: Tụ điện là loại linh kiện điện tử thụ động, tạo bởi hai bản mặt song song dẫn điện và được ngăn cách bởi lớp điện môi. Khi có sự chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu. Sự tích tụ của điện tích trên hai bề mặt tạo ra khả năng tích trữ năng lượng điện trường của tụ điện. Khi chênh lệch điện thế trên hai bề mặt là điện thế xoay chiều, sự tích lũy điện tích bị chậm pha so với điện áp, tạo nên trở kháng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều. Về mặt lưu trữ năng lượng, tụ điện có phần giống với ắc qui. Mặc dù cách hoạt động của chúng thì hoàn toàn khác nhau, nhưng chúng đều cùng lưu trữ năng lượng điện. Ắc qui có 2 cực, bên trong xảy ra phản ứng hóa học để tạo ra electron ở cực này và chuyển electron sang cực còn lại. Tụ điện thì đơn giản hơn, nó không thể tạo ra electron - nó chỉ lưu trữ chúng. Tụ điện có khả năng nạp và xả rất nhanh. Đây là một ưu thế của nó so với ắc qui. Cấu tạo: Tụ điện được cấu tạo bởi 2 bản cực kim loại đặt song song nhau, ở giữa là lớp cách điện (được gọi là lớp điện môi). Chất cách điện thông dụng để làm điện môi trong tụ điện là: giấy, dầu, gốm, sứ, Chất điện môi thường được lấy làm tên gọi cho tụ điện. Thí dụ: tụ gốm, tụ sứ, tụ giấy, Phân loại và ký hiệu: Tụ thường: tụ có chất điện môi là gốm hoặc sứ. Tụ thường thì có 2 chân không phân cực. Ký hiệu: Tụ hóa: tụ có chất điện môi là chất hóa học. Tụ hóa là tụ có phân cực rõ rệt giữa 2 chân của nó. 20 Ký hiệu: Điện dung của tụ điện: a) Định nghĩa: Ta hãy tích cho tụ điện một điện tích Q1, khi đó hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là U1. Ta lại tích cho tụ điện một điện tích Q2, khi đó hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện là U2. Thực nghiệm cho thấy, với một tụ điện nhất định, thương số giữa điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó là một đại lượng không đổi, có thể đặc trưng cho tụ điện về khả năng tích điện. Ta gọi thương số đó là điện dung C của tụ điện. Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được đo bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện. b) Đơn vị điện dung: Trong công thức trên, nếu ta lấy Q = 1 culông, vôn thì đơn vị điện dung trong hệ SI có tên gọi là Fara, ký hiệu là F. Fara là điện dung của một tụ điện có điện tích là 1 culông và hiệu điện thế giữa hai bản cực là 1 vôn.Trong thực tế, các tụ điện thường có điện dung nhỏ hơn 1 fara rất nhiều, do đó người ta hay dùng ước số của fara: 1micrôfara , 1 picôfara . Công thức tính hằng số điện môi: Trong đó: là hằng số điện môi tùy thuộc và chất cách điện (epsilon). là thiết diện của bản cực (m2). là khoảng cách giữa 2 bản cực hay bề dầy của chất điện môi. Đặc tính của tụ điện: cho dòng xoay chiều đi qua và ngăn dòng một chiều. Đối với dòng xoay chiều, tần số càng cao thì dòng điện dễ đi qua tụ hơn so với dòng điện có tần số thấp. Nghĩa là khả năng dẫn điện xoay chiều của tụ điện được biểu diễn qua thông số dung kháng, được tính theo công thức sau: 21 Trong đó: là dung kháng của tụ. là tần số của dòng diện là điện dung của tụ. Cách ghép nối tụ: Mắc Nối Tiếp 1) n tụ điện mắc nốt tiếp: Khi mắc nối tiếp nhiều tụ điện lại với nhau, tổng điện dung sẽ bằng tích của điện dung trên tổng điện dung . Điện dung sẽ giảm . Điện thế sẽ tăng, năng lượng lưu trữ sẽ giảm . 2) 2 tụ điện mắc nối tiếp: Khi mắc nối tiếp 2 tụ điện cùng giá trị lại với nhau , tổng điện dung sẽ bằng một nửa của điện dung . Điện thế sẽ gấp đôi . Mắc Song Song 1) n tụ điện mắc song song 22 Khi mắc n tụ điện song song với nhau, Tổng Điện Dung bằng tổng Điện Dung của các Tụ Điện. Điện dung sẽ tăng, Điện thế sẽ giảm, năng lượng lưu trữ sẽ tăng. 2) 2 tụ điện mắc song song: Khi mắc 2 tụ điện có cùng giá trị, Tổng điện dung sẽ bằng gấp đôi điện dung của từng tụ. Điện thế sẽ giảm đi một nửa. Phân loại tụ điện và cách đọc tụ điện Tụ điện theo đúng tên gọi chính là linh kiện có chức năng tích tụ năng lượng điện. Chúng thường được dùng kết hợp với các điện trở trong các mạch định thời bởi khả năng tích tụ năng lượng điện trong một khoảng thời gian nhất định. Đồng thời, tụ điện cũng được sử dụng với chức năng làm giảm độ gợn sóng của nguồn trong các nguồn xoay chiều, hay trong các mạch lọc, bởi chức năng của tụ nói một cách đơn giản đó là tụ ngắn mạch (cho dòng điện đi qua) đối với dòng điện xoay chiều và hở mạch đối với dòng điện 1 chiều. Trong một số các mạch điện đơn giản, để đơn giản hóa trong quá trình tính toán hay thay thế tương đương thì chúng ta thường thay thế một tụ điện bằng một dây dẫn khi có dòng xoay chiều đi qua hay tháo tụ ra khỏi mạch khi có dòng một chiều trong mạch. Điều này khá là cần thiết khi thực hiện tính toán hay xác định các sơ đồ mạch tương đương cho các mạch điện tử thông thường. Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều loại tụ điện khác nhau nhưng về cơ bản, chúng ta có thể chia tụ điện thành hai loại: Tụ có phân cực (có cực xác định) và tụ điện không phân cực (không xác định cực dương âm cụ thể). Để đặc trưng cho khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện, người ta đưa ra khái niệm là điện dung của tụ điện. Điện dung càng cao thì khả năng tích trữ năng lượng của tụ điện càng lớn và ngược lại. Giá trị điện dung được đo bằng đơn vị Fara (kí hiệu là F). Giá trị F là rất lớn nên thông thường trong các mạch điện tử, các giá trị tụ chỉ đo bằng các giá trị nhỏ hơn như micro fara (µF), nano Fara (nF) hay picro Fara (pF). 1F=106µF=109nF=1012pF Tụ hóa Kí hiệu tụ hóa và hình dạng tụ hóa Tụ hóa là một loại tụ có phân cực. Chính vì thế khi sử dụng tụ hóa yêu cầu người sử dụng phải cắm đúng chân của tụ điện với điện áp cung cấp. Thông thường, các loại tụ hóa thường có kí hiệu chân cụ thể cho người sử dụng bằng các ký hiệu “+” hoặc “=” tương ứng với chân tụ. Có hai dạng tụ hóa thông thường, đó là tụ hóa có chân tại hai đầu trụ tròn của tụ (tụ có ghi 220µF trên hình a) và loại tụ hóa có 2 chân nối ra cùng 1 đầu trụ tròn (tụ có ghi giá trị 10µF 23 trên hình a). Đồng thời trên các tụ hóa, người ta thường ghi kèm giá trị điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được. Nếu trường hợp điện áp lớn hơn so với giá trị điện áp trên tụ thì tụ sẽ bị phồng hoặc nổ tụ tùy thuộc vào giá trị điện áp cung cấp. Thông thường, khi chọn các loại tụ hóa này, người ta thường chọn các loại tụ có giá trị điện áp lớn hơn các giá trị điệ