Giáo trình Lắp ráp mạch điện tử cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trung cấp) - Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ

(NB) Sau khi học xong giáo trình Lắp ráp mạch điện tử cơ bản người học phải biết nhận diện các linh kiện và sử dụng các linh kiện cơ bản để thay thế trong mạch điều hoà không khí, sử dụng được các dụng cụ hàn. Có được kỹ năng phân tích và lắp ráp các mạch điện tử cơ bản.

ĐỌC, ĐO LINH KIỆN

Linh kiện thụ động

1.1 Phân biệt các loại linh kiện thụ động

TT Loại linh kiện Hình dạng Loại

6,8 10W Điện trở công suất Điện trở vạch màu

Cuộn dây lõi không khí

Cuộn dây điều chỉnh độ dài

Cuộn dây điều chỉnh có thanh dẫn hướng

1.2 Cách đo, đọc tr số linh kiện thụ động

1.2.1 Cách đọc trị số linh kiện thụ động a Điện trở

Màu Tên màu Số thứ 1 Số thứ 2 Hệ số nhân Sai số

Giá trị của điện trở đƣợc tính bằng  Đen 0 10 0

Vòng số 4 trên điện trở thường có màu nhũ vàng hoặc nhũ bạc, biểu thị sai số của giá trị điện trở Khi xác định trị số điện trở, chúng ta cần bỏ qua vòng này.

- Đối diện với vòng cuối là vòng số 1, tiếp theo đến vòng số 2, số 3

- Vòng số 1 và vòng số 2 là hàng chục và hàng đơn vị

- Vòng số 3 là bội số của cơ số 10

* Trị số = (vòng 1)(vòng 2)x10 (vòng 3)

- Có thể tính vòng 3 là số con số không thêm vào,

- Màu nhũ chỉ có ở vòng sai số hoặc vòng số 3, nếu vòng 3 là màu nhũ thì cơ số 10 là số âm

Tên màu Số thứ 1 Số thứ 2 Số thứ 3 Hệ số nhân Sai số

Giá trị của điện trở đƣợc tính bằng  Đen 0 0 10 0

Vòng số 5 là vòng cuối cùng trong việc ghi sai số, và thường có nhiều màu sắc khác nhau, điều này có thể gây khó khăn trong việc xác định vòng cuối Tuy nhiên, vòng cuối cùng luôn có khoảng cách xa hơn một chút so với các vòng trước.

Để đọc trị số điện trở với 4 vạch màu, vòng số 4 đại diện cho bội số của cơ số 10, trong khi các vòng số 1, 2 và 3 lần lượt biểu thị hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.

* Trị số = (vòng 1)(vòng 2) (vòng 3)x10 (vòng 4)

+ Đọc giá trị ghi trực tiếp trên thân điện trở

Nhiều điện trở thường là loại điện trở công suất lớn, với giá trị điện trở và công suất tiêu tán tối đa được nhà sản xuất ghi trực tiếp trên thân sản phẩm.

+ Ghi bằng chữ và số

Chữ K, Z, J, I,  ứng với đơn vị pF Chữ n, H ứng với đơn vị nF

Chữ M, m ứng với đơn vị F

Vị trí của chữ thể hiện chữ số thập phân, giá trị của số thể hiện giá trị của tụ điện

Chú ý: Nhiều loại tụ có giá trị nhỏ, giá trị điện dung ghi theo mã số, còn điện áp làm việc ghi trực tiếp

Mã số của giá trị điện dung gồm ba chữ số và một chữ cái đứng cuối cùng

Cách đọc nhƣ sau: tính từ trái qua phải)

Số thứ nh t Số thứ hai Số thứ ba Chữ cuối cùng

Chỉ số thứ nhất Chỉ số thứ hai chỉ các số không thêm vào

Cho biết sai số gồm các chữ cái I:  5%

+ Ghi bằng các con số không kèm theo chữ

Nếu các con số kèm theo dấu chấm hay dấu phẩy thì đơn vị là F Vị trí dấu phẩy hay đấu chấm thể hiện chữ số thập phân

Nếu các con số không kèm theo dấu thì đơn vị là pF và con số cuối cùng biểu thị bội số

Chú ý: Số cuối cùng là số 0 thì con số đó là giá trị thực

+ Ghi giá tr điện dung và điện áp đều theo mã số

Mã số của giá trị điện dung gồm ba chữ số và một chữ cái nhƣ trên

Mã số của điện áp gồm một chữ số và một chữ cái

Với loại tụ điện này:

- Giá trị điện dung đƣợc đọc nhƣ phần trên

- Điện áp làm việc, ta tra bảng dưới đây để biết giá trị (Đơn vị tính bằng volt)

Các tụ điện vòng màu đƣợc đọc giống nhƣ điện trở nhƣng có đơn vị là pF c Cuộn cảm

Với những cuộn dây ký hiệu bằng các chấm màu, thì cách đọc cũng giống nhƣ điện trở và đơn vị tớnh là àH

1.2.2 Cách đo tr số linh kiện thụ động a Điện trở Đối với đồng hồ VOM, khi đo điện trở, ta phải dùng nguồn DC của pin bên trong đồng hồ kết hợp với điện trở cần đo mắc bên ngoài để cấp dòng cho cuộn dây cảm ứng của kim làm kim di chuyển Nhƣ vậy khi không có pin thang đo R của đồng hồ VOM không hoạt động Đa số các đồng hồ VOM, có các thang đo x1, x10, x100 đƣợc dùng hai pin 1,5V, riêng thang đo x10K dùng pin 9V

Chức năng đo điện trở, người ta thiết kế một nút chỉnh để kim đồng hồ về vị trí 0 khi chập hai que đo của đồng hồ với nhau

Chọn thang đo điện trở trên đồng hồ VOM:

+ Thang Rx1: Đo điện trở có giá trị từ 0,2 ÷ 2K

Thang đo điện trở Rx10 cho phép đo giá trị từ 2Ω đến 20KΩ, với kết quả đọc được nhân với 10 Thang Rx100 có khả năng đo điện trở từ 20Ω đến 200KΩ, và kết quả cũng được nhân với 100 Đối với thang Rx1K, nó đo điện trở trong khoảng từ 200Ω đến 20MΩ, với kết quả nhân với 1K Cuối cùng, thang Rx10K cho phép đo điện trở từ 2KΩ đến 20MΩ, và kết quả sẽ được nhân với 10K.

Chiều chuyển động của kim đồng hồ khi đo điện trở theo hướng giảm dần, ngược với các thang đo DCV/ ACV

Để đảm bảo độ chính xác trong việc đo điện trở, cần gỡ hẳn điện trở ra khỏi mạch trước khi thực hiện phép đo, nhằm tránh ảnh hưởng từ các yếu tố bên ngoài có thể gây sai lệch kết quả.

* Những hư hỏng thường gặp ở điện trở:

- Cháy: do làm việc quá công suất chịu đựng

Tăng trị số điện trở thường gặp ở các điện trở bột than, nguyên nhân là do hoạt tính của lớp bột than bị biến chất sau một thời gian sử dụng.

Giảm trị số thường xảy ra ở các loại điện trở dây quấn do bị chạm vào một số vòng dây, mặc dù sự cố này ít xảy ra Để kiểm tra tình trạng này, có thể sử dụng máy đo VOM để đo tụ điện.

Dựa vào đặc tính nạp xả của tụ người ta dùng đồng hồ cơ khí để quan sát sự chuyển động của kim đồng hồ

Nguyên tắc đo sử dụng thang đo R để theo dõi chuyển động và vị trí của kim Đối với tụ điện tốt, kim sẽ lên và sau đó trở về vị trí vô cực (∞) Tụ có giá trị lớn sẽ khiến kim lên cao hơn, trong khi tụ có giá trị nhỏ sẽ làm kim lên ít hơn.

Tùy theo giá trị của tụ mà ta đặt thang đo R về dãy thích hợp:

+ Đối với tụ cú giỏ trị từ 10àF ữ 100àF bật về thang đo Rx10

+ Đối với tụ cú giỏ trị từ 1àF ữ 10àF bật về thang đo Rx1K

+ Đối với tụ có giá trị từ 102 ÷ 104 bật về thang đo Rx10K

+ Đối với tụ có giá trị từ 100pF ÷ 102pF bật về thang đo Rx1M

* Các trường hợp hư hỏng của tụ khi phát hiện bằng đồng hồ đo cơ khí:

+ Kim lên 0 sau đó không trở về: Tụ bị chạm, chập các bản cực

+ Kim không lên: Tụ bị đứt, khô

+ Kim lên lƣng chừng, không về: Tụ bị rỉ

Khi sử dụng đồng hồ VOM để đo điện trở (R), có thể không phát hiện được tụ điện bị hỏng, vì tụ chỉ thực sự hỏng khi hoạt động với điện áp cao Để kiểm tra chính xác tình trạng của tụ, cần sử dụng nguồn điện thực tế, hay còn gọi là đo nóng.

Ví dụ: Tụ chịu điện áp 160V, ta nối tụ với nguồn +110V qua đồng hồ

+ Tụ tốt: Kim đồng hồ lên rồi trở về

+ Tụ rỉ: Kim lên lƣng chừng không về

Để kiểm tra cuộn dây và biến áp trong hệ thống điện, trước tiên cần lưu ý rằng kim chỉ 110V không về c Sử dụng máy đo VOM để đo trở kháng của cuộn dây và biến áp Quy trình đo được thực hiện tương tự như khi đo điện trở, đảm bảo rằng các bước tiến hành được thực hiện chính xác để có kết quả đáng tin cậy.

+ Đo điện trở không lên: cuộn dây, biến áp bị đứt

+ Đo điện trở bằng 0: Cuộn dây bị chập ( Tuy nhiên một số cuộn dây có trở kháng xấp xỉ bằng 0 rất khó phát hiện)

Khi kiểm tra cuộn dây và biến áp, cần lưu ý rằng nếu các vòng dây quấn chạm vào nhau, thiết bị sẽ hoạt động trong mạch và có thể bị nóng Trong trường hợp này, không thể sử dụng đồng hồ đo ở thang Ohm để kiểm tra Chỉ khi biết giá trị điện trở thuần của cuộn dây, chúng ta mới có thể xác định chính xác tình trạng của nó.

* Phân biệt, đọc tr số các loại linh kiện thụ động

1: Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu

STT Loại linh kiện Số lượng

Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật

Bước 1: Phân biệt các loại linh kiện thụ động với nhau

Nhặt riêng các loại linh kiện cùng chủng loại, cùng nhóm với nhau

Bước 2: Đọc giá trị điện trở Đọc các thông số, ghi giá trị điện trở vào phiếu thực hành số 1

- Xác định đúng điện trở có trên phiếu thực hành

- Ghi chính xác thông số, giá trị Bước 3: Đọc giá trị tụ điện Đọc các thông số, ghi giá trị tụ điện vào phiếu thực hành số 1

- Xác định đúng tụ điện có trên phiếu thực hành

- Ghi chính xác thông số, giá trị

PHIẾU THỰC HÀNH SỐ 1 ĐỌC THÔNG SỐ VÀ GIÁ TRỊ LINH KIỆN THỤ ĐỘNG

1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu a Thiết bị:

- Đồng hồ DVOM b Linh Kiện:

1 Điện trở các loại 200 con

Để đo điện trở, trước tiên bạn cần điều chỉnh thang đo của đồng hồ về chế độ phù hợp: sử dụng thang x1 hoặc x10 cho điện trở nhỏ, và thang x1K hoặc 10K cho điện trở lớn Tiếp theo, hãy chập hai que đo lại với nhau và điều chỉnh triết áp cho kim đồng hồ chỉ đúng vị trí 0 ohm.

Chỉnh kim đông hồ đúng vị trí

Bước 3 Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo , Giá trị đo đƣợc = chỉ số thang đo X thang đo

- Que đo phải tiếp xúc với chân điện trở

Khi đo, cần đảm bảo rằng hai tay không chạm vào hai chân của điện trở Bước tiếp theo là điều chỉnh thang đo để dễ dàng đọc giá trị và giảm thiểu sai số.

* Dùng máy đo VOM để đo tụ điện

1 Tụ điện các loại 200 con

Bước 1 Đưa thang đo của đồng hồ

VOM về thang đo tương ứng

Linh kiện tích cực

2.1 Phân biệt linh kiện tích cực

TT Loại linh kiện Hình dạng Loại

A K Chỉnh lưu công suất nhỏ

A K Chỉnh lưu công suất lớn

A K A1 K A2 Điốt phát quang Điốt thu quang

2.2 Cách đọc,đo các thông số kỹ thuật linh kiện tích cực

2.2.1 Cách đọc các thông số kỹ thuật linh kiện tích cực a Đọc thông số trên thân diode

Trên bề mặt của diode, thường có các ký hiệu được ghi rõ ràng, bao gồm chữ số, vòng màu hoặc các ký hiệu khác, giúp người dùng dễ dàng nhận diện và hiểu thông tin về diode.

Dưới đây là một số kinh nghiệm khi đọc các thông số của diode:

Diode tiếp mặt có khả năng chịu đựng dòng điện cao hơn đáng kể so với diode tách song Đặc biệt, diode có chân càng lớn thì khả năng chịu đựng dòng điện càng cao.

- Về điện áp ghim trên diode zener:

+ Ký hiệu đƣợc ghi trực tiếp trên diode

Thí dụ: - Trên thân diode có ghi là: DZ5,6 nghĩa là diode có điện áp ghim là 5V6

- Trên thân diode có ghi là: DZ9,1 nghĩa là diode có điện áp ghim là 9V1 + Ký hiệu đƣợc ghi bằng vòng màu:

Có nghĩa là Vz = 8V2 b Đọc thông số trên thân Transistor

+ Mã hiệu transistor do nhật bản sản xuất

Bắt đầu với hai chữ số "2S", tiếp theo là một chữ cái để chỉ ra đặc điểm và công dụng của transistor, và cuối cùng là một nhóm chữ số thể hiện thứ tự sản phẩm.

2SA: Transistor loại PNP làm việc ở tần số cao

2SB: Transistor loại PNP có tần số cắt thấp

2SC: Transistor loại NPN có tần số cắt cao

2SD: Transistor loại NPN có tần số làm việc thấp

Một số transistor sản xuất sau này không còn sử dụng ký hiệu 2S, mà thay vào đó bắt đầu bằng các chữ cái A, B, C, D, tương ứng với các loại 2SA, 2SB, 2SC, 2SD Ví dụ như A1013 và D718.

+ Mã hiệu transistor do Mỹ sản xuất

Thường bắt đầu bằng chữ 2N tiếp theo là nhóm chữ chỉ số thứ tự sản phẩm VD: 2N73A, 2N553, 2N3055…

Muốn biết Transistor đƣợc chế tạo từ Si hay Ge, cũng nhƣ các thông số kỹ thuật của chúng ta phải dùng sách tra cứu

+ Mã hiệu transistor do trung quốc sản xuất

Bắt đầu bằng số 3, theo sau là hai chữ cái Chữ cái thứ nhất cho biết loại bán dẫn A: Transistor loại PNP, chế tạo từ Germanium

B: Transistor loại PNP, chế tạo từ Germanium

C: Transistor loại NPN, chế tạo từ Silic

D: Transistor loại NPN, chế tạo từ Silic

Chữ cái thứ hai cho biết đặc điểm và công dụng

X: Âm tần công suất nhỏ hơn 1W

P: Âm tần công suất lớn hơn 1W

G: Cao tần công suất nhỏ hơn 1W

A: Cao tần công suất lớn hơn 1W

Sau cùng là nhóm chữ số chỉ thứ tự sản phẩm

VD: 3AG11 là Transistor loại PNP, Ge, cao tần công suất nhỏ, sản phẩm thứ 11 + Transistor do nga (Liên xô cũ) sản xuất

Bắt đầu bằng T, KT, AT

Nhóm chữ số tiếp theo cho biết công dụng và đặc điểm của Transistor

Từ 101 - 199: Transistor công suất nhỏ, tần số thấp

Từ 201 - 299: Transistor công suất nhỏ, tần số trung bình

Từ 301 - 399: Transistor công suất nhỏ, tần số cao

Từ 401 - 499: Transistor công suất trung bình, tần số thấp

Từ 501 - 599: Transistor công suất trung bình, tần số trung bình

Từ 601 - 699: Transistor công suất trung bình, tần số cao

Từ 701 - 799: Transistor công suất cao, tần số thấp

Từ 801 - 899: Transistor công suất cao, tần số trung bình

Từ 901 - 999: Transistor công suất cao, tần số cao

Cuối cùng là một chữ cái biểu thị loại sản phẩm của một loại

VD: KT315A: Transistor loại PNP, Si, công suất nhỏ, tần số cao

+ Transistor do châu âu sản xuất (trừ nga)

Bắt đầu bằng chữ cái

Chữ thứ nhất cho biết chất liệu chế tạo Transistor

A: Ge B: Si Chữ thứ hai cho biết tần số làm việc

Tiếp theo là nhóm chữ số chỉ thứ tự sản phẩm

VD: AF420: Transistor PNP, Ge, tần số cao

Chú ý: Nếu bắt đầu bằng 3 chữ cái thì chữ cái thứ 3 chỉ có ý nghĩa phân loại

2.2.2 Sử dụng thang đo ohm để đo linh kiện tích cực a Diode

- Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, nếu:

- Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên là => Diode tốt

- Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập

- Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt

Khi đo diode kim ở thang 1KΩ mà kim đồng hồ vẫn lên một chút, điều này cho thấy diode có thể bị dò Đối với transistor lưỡng cực, hãy đặt đồng hồ ở thang đo x1 hoặc x10, sau đó xác định các chân B, C, E và tiến hành kiểm tra transistor theo quy trình phù hợp.

Bước 1: Xác đinh cực B và loại transistor Để xác định cực B và loại transistor ta thực hiện 6 phép đo Trong 6 phép đo chỉ có

2 phép đo cho giá trị điện trỏ cùng nhỏ, còn các phép đo khác kim đều chỉ vô cùng Trong

2 phép đo cho giá trị điện trở cùng nhỏ có một que đo đƣợc giữ cố định tại một chân Que giữ cố định là chân B

Nếu que đen ở chân B là transistor loại NPN

Nếu que đỏ ở chân B là transistor loại PNP

Bước 2: Xác định chân C và chân E Đặt đồng hồ ở thang x100 hoặc x1K

Để xác định chân C và chân E, tiến hành đo hai lần, thay que đo ở hai chân còn lại Mỗi lần đo, dùng ngón tay thấm ướt kích vào cực B Nếu kim đồng hồ hiển thị giá trị ohm nhỏ trong bất kỳ lần đo nào, ta sẽ xác định được chân C và chân E.

+ Đối với Transistor loại PNP: Que đen là chân C, que đỏ là chân E

+ Đối với Transistor loại NPN: Que đen là chân E, que đỏ là chân C c JFET

Các bước kiểm tra JFET như sau:

Kênh N: Dùng đồng hồ để ở thang x100

+ Nối que đen vào cực G, que đỏ vào cực D, sau đó rời que đỏ đến cực S để đo điện trở thuận giữa G và D, G và S

+ Nối que đỏ vào cực G, que đen vào cực D, sau đó rời que đen đến cực S để đo điện trở nghịch giữa G và D, G và S

Nếu JFET còn tốt thì khi đo điện trở thuận, kim lên và đo điện trở nghịch kim không lên (R = )

Nếu khi đo điện trở nghịch, kim chỉ giá trị ohm thấp hoặc bằng không thì JFET đã bị rỉ hoặc ngắn mạch

Nếu đo điện trở thuận và điện trở nghịch, kim đều không lên JFET đã bị đứt Kênh P: Dùng đồng hồ để ở thang x100

+ Nối que đỏ vào cực G, que đen vào cực D, sau đó rời que đen đến cực S để đo điện trở thuận giữa G và D, G và S

+ Nối que đen vào cực G, que đỏ vào cực D, sau đó rời que đỏ đến cực S để đo điện trở nghịch giữa G và D, G và S

Nếu JFET còn tốt thì khi đo điện trở thuận, kim lên và đo điện trở nghịch kim không lên (R = ) d MOSFET

Do điện trở thuận và nghịch của MOSFET rất lớn, nên khi kiểm tra các tiếp giáp G - D và G - S, chúng ta nên sử dụng đồng hồ ở thang cao nhất (Rx10K) Nếu cả hai lần đo điện trở thuận và nghịch đều không lên kim, điều này cho thấy MOSFET vẫn hoạt động tốt Ngược lại, nếu kim lên, có khả năng MOSFET đã bị rỉ hoặc bị nối tắt.

Chú ý: Giữa cực D - S của MOSFET công suất thường có Diode đệm nên khi đo

Rx1 sẽ có một chiều kim lên, cực tính của Diode đệm khi mắc vào phụ thuộc vào đặc tính của MOSFET là kênh P hay kênh N

MOSFET kênh N có Diode đệm

Để kiểm tra MOSFET kênh P có Diode đệm, bạn nên đặt đồng hồ kim ở thang đo Rx10K Tùy thuộc vào kênh dẫn của MOSFET, hãy đặt chiều que đo cho phù hợp Đầu tiên, bạn đặt que đen vào chân G, sau đó đưa que đỏ đến chân D và S Trong tất cả các lần đo, kim đồng hồ sẽ không lên.

Khi kiểm tra MOSFET, nếu đặt que đen vào cực S và que đỏ vào cực D, kim chỉ số ohm sẽ thấp Ngược lại, khi đặt que đen vào cực D và que đỏ vào cực S, kim chỉ số ohm sẽ cao hơn Nếu chạm tay vào giữa D và G, MOSFET sẽ dẫn điện, làm cho kim chỉ số ohm giảm Tuy nhiên, khi chạm tay vào giữa G và S, MOSFET sẽ ngắt, dẫn đến kim chỉ số ohm tăng lên.

Chú ý: Độ nhạy của MOSFET càng cao, kim về càng nhiều MOSFET có công suất càng cao, độ nhạy càng thấp

Trong thực tế thường gặp MOSFET hỏng ở dạng bị chạm mối nối D – S

Khi đo điện trở của MOSFET, đặt que đen vào cực D và que đỏ vào cực S sẽ cho chỉ số ohm thấp (gần 2Ω) Ngược lại, khi đặt que đen vào cực S và que đỏ vào cực D, chỉ số ohm sẽ cao hơn Nếu chạm tay vào giữa D và G, MOSFET sẽ dẫn và chỉ số ohm sẽ giảm Tuy nhiên, khi chạm tay vào giữa G và S, MOSFET sẽ ngắt và chỉ số ohm sẽ tăng lên.

Xác định toạ độ 3 chân A, G, K Đặt đồng hồ ở thang x1 hoặc x10

Chúng tôi đã thực hiện 6 phép đo, trong đó chỉ có một phép đo cho giá trị điện trở Đối với phép đo này, chúng tôi xác định các cực theo từng loại SCR cụ thể.

+ Đối với SCR kích xung dương(Cực G lấy ra ở lớp tiếp giáp P): Khi đó que đen là cực G, que đỏ là cực K, còn lại là cực A

+ Đối với SCR kích xung âm(Cực G lấy ra ở lớp tiếp giáp N): Khi đó que đen là cực A, que đỏ là cực G, còn lại là cực K

Xác định chất lượng SCR

Que đỏ đặt vào cực K, que đen đặt vào cực A Sau đó kích xung từ cực A sang cực

G rồi nhả cực G ra, nếu kim đồng hồ lên và vẫn giữ ở một giá trị nhất định và không đổi khi ta nhả cực G thì SCR còn tốt

Chú ý: Tốc độ kích nhả cực G càng nhanh càng tốt f TRIAC

Cách đo Triac gần giống nhƣ cách đo SCR

Triac được cấu tạo từ hai SCR, do đó khi kẹp que đen vào cực G và đặt que đỏ vào hai cực còn lại, kim sẽ đồng thời lên Đây là điểm khác biệt chính giữa SCR và Triac.

Để kiểm tra xem TRIAC còn hoạt động hay không, ta có thể sử dụng sơ đồ test đơn giản, vì hai cực MT1 và MT2 có điện trở rất lớn.

Trong đó R 1 có nhiệm vụ giới hạn dòng qua TRIAC, còn R 2 giới hạn dòng qua cực

Sau khi cấp nguồn, hãy đóng khóa SW để nối cực G, lúc này đèn LED sẽ sáng, cho thấy TRIAC đang dẫn Nếu ngắt khóa SW mà đèn LED vẫn sáng, điều này chứng tỏ TRIAC vẫn hoạt động tốt.

2.2.3 Thực hành a Dùng thang đo ohm để đo Diode

Chuyển thang đo của đồng hồ VOM về thang x1 hay x10

Tiến hành đo hai lần có đảo que đo vào hai chân của diode đồng thời quan sát sự chuyển động của kim Sau đó xác định chân A, K

- Que đo phải tiếp xúc với chân linh kiện

- Xác định chính xác chân A, K

Bước 3: Kiểm tra chất lƣợng của diode

Dựa vào kết quả của hai lần đo, tiến hành xác định chất lƣợng của diode

- Xác định chính xác chất lƣợng của diode b Dùng thang đo ohm để đo Transistor

Thực hiện sáu phép đo giữa hai que đo của đồng hồ với ba chân của transistor, từ đó xác định cực B và loại transistor

- Xác định đƣợc loại transistor

Để đo hai chân còn lại của transistor, hãy đảo que đo và trong mỗi lần đo, dùng tay ẩm để kích vào cực B Từ đó, bạn có thể xác định được cực C và cực E.

- Xác định chính xác cực C, cực

E c Dùng thang đo ohm để đo SCR

Thực hiện sáu phép đo giữa hai que đo của đồng hồ với ba chân của SCR, từ đó xác định cực G, A, K

- Xác định chính xác cực G, A,

Bước 3: Kiểm tra chất lƣợng của SCR

Tiến hành đặt que đen vào cực A, que đỏ vào cực K Sau đó kích từ A sang G rồi nhả

G ra, dựa vào vị trí của kim xác định chất lƣợng của SCR

- Tốc độ kích nhả cực G càng nhanh càng tốt

MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN

Mạch nguồn một chiều

1.1 Mạch nắn điện một bán kỳ a Sơ đồ mạch điện b Nguyên lý hoạt động

Trong bán kỳ dương của điện áp, điểm A có cực tính dương (+) và điểm B có cực tính âm (-), khiến diode D dẫn điện và dòng điện chảy từ A qua D đến tải và về B Khi chuyển sang bán kỳ âm, điểm A trở thành âm (-) và điểm B dương (+), làm cho diode D bị phân cực ngược và không dẫn điện, ngăn dòng điện qua tải.

Diode D cho phép dòng điện xoay chiều đi qua tải theo một chiều nhất định trong bán kỳ dương, tạo ra điện áp một chiều trên tải Ngược lại, trong bán kỳ âm, diode D không cho dòng điện đi qua.

Mạch chỉnh lưu nửa song cho điện áp rat rung bình thấp và đô gợn sóng (nhiễu xoay chiêu) cao c.Bài tập thực hành

Lắp ráp mạch theo sơ đồ sau

1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu a Dụng cụ thiết bị

Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng b Vật liệu

STT Tên linh kiện Số lượng

- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn

- Xác định vị trí đặt linh kiện trên board

- Kiểm tra chất lƣợng và xác định cực tính

- Đo sự liên kết của board cắm

- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn

- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board

- Xác định đúng chân linh kiện

- Chân linh kiện không đƣợc uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không đƣợc vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy

- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch

- Lắp ráp linh kiện trên board

- Cắm các linh kiện phụ trợ

- Cắm dây liên kết mạch

- Mỗi linh kiện một chấu cắm

- Các linh kiện cắm đúng vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp

- Các dây nối không chồng chéo nhau

- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngƣợc lại

- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp

- Cấp nguồn đo thông số mạch điện

- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tƣợng của mạch ta thấy đèn LED sáng bình thường thì tiến hành đo các thông số mạch điện

- Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trước và sau chỉnh lưu

- Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng trước và sau chỉnh lưu

Hiệu chỉnh mạch và các sai hỏng thường xảy ra

- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải:

1.2 Mạch nắn điện hai bán kỳ dùng cầu diode a Sơ đồ mạch điện b Nguyên lý hoạt động

Khi bán kỳ dương ứng với điểm A dương (+) và điểm B âm (-), các diode D1 và D3 sẽ phân cực thuận và dẫn điện Dòng điện sẽ di chuyển từ điểm A qua diode D1, đi qua tải, và tiếp tục qua diode D3 về điểm B.

Diode D2 và D4 phân cực ngược nên không dẫn điện Khi điện áp vào V IN ở bán kỳ âm, điểm B dương (+) và điểm A âm (-) khiến D2 và D4 phân cực thuận và dẫn điện Dòng điện chảy từ B qua D2, qua tải, và qua D4 trở về A Trong thời gian này, D1 và D3 vẫn phân cực ngược và không dẫn điện.

Trong cả hai nửa chu kỳ của tín hiệu đầu vào V IN, dòng điện chạy qua tải theo một chiều nhất định, được gọi là dòng điện một chiều Điều này dẫn đến việc tạo ra một điện áp một chiều Vout ở ngõ ra Để thực hiện điều này, cần lắp ráp mạch chỉnh lưu cầu.

1 Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liện a Dụng cụ thiết bị

Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng b Linh kiện

- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối,

- Chân linh kiện không đƣợc uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không đƣợc vuông góc, đường cấp nguồn

- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board vuông góc quá sẽ bị gẫy

- Cắm lần lƣợt các diode từ

- Cắm các linh kiện phụ trợ

- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp Bước 4:

- Cấp nguồn đo thong số mạch điện

- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tƣợng của mạch ta thấy đèn LED sang bình thường thì tiến hành đo các thong số mạch điện

- Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trước và sau chỉnh lưu

- Dùng máy hiện sóng đo kiểm tra dạng sóng trước và sau chỉnh lưu

- Khi chọn diode cần chọn diode có dòng phù hợp với tải:

- Các dạng sai hỏng của mạch + Chỉ nắn đƣợc một nửa chu kỳ + Mạch cầu nóng do chạm

1.3 Mạch ổn áp dùng mạch tổ hợp (IC)

Hiện nay, công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn đã phát triển mạnh mẽ, cho phép các nhà sản xuất chế tạo IC ổn áp nhỏ gọn và tiện dụng Các IC này cung cấp điện áp ra ổn định với nhiều mức khác nhau, trong đó các dòng IC 78XX và 79XX đang được sử dụng phổ biến.

1.3.1 Mạch ổn áp họ 78XX

IC ổn áp họ 78XX là IC ổn áp nguồn dương, hai số sau “XX” biểu thị điện áp ổn định của IC

7805: ổn áp ra +5V 7809: ổn áp ra +9V 7812: ổn áp ra +12V 7824: ổn áp ra +24V …

Ta cũng lên lưu ý là tuỳ theo hãng sản xuất khác nhau mà chữ số đầu của mã hiệu

IC có thể khác nhau

AN7805: IC ổn ra +5V do hãng Nationnal-Panasonic chế tạo

PC7805: IC ổn ra +5V do hãng NEC chế tạo

LA7805: IC ổn ra +5V do hãng Sanyo chế tạo

HA7805: IC ổn ra +5V do hãng Hitachi chế tạo

KA7805: IC ổn ra +5V do hãng Samsung chế tạo

MC7805: IC ổn ra +5V do hãng Motorola chế tạo

TA7805: IC ổn ra +5V do hãng Toshiba chế tạo

Ngoài ra trên IC ổn ápcòn có một số ký hiệu để chỉ dòng điện ra ổn áp

78LXX: Dòng ra danh định là 100mA

78XX: Dòng ra danh định là 1A

78HXX: Dòng ra danh định là 5A

* Mạch ổn áp +5V dùng IC 7805

1.3.2 Mạch ổn áp họ 79XX

IC họ 79XX có ký hiệu quy ƣớc hoàn toàn giống với IC 78XX Thí dụ 7905, 7909… Tuy nhiên các bố trí chân IC họ 79XX hoàn toàn khác

Sơ đồ thực tế sử dụng IC ổn áp 7905 để tạo nguồn âm 5V

1.3.3 Mạch ổn áp dùng IC điều chỉnh a Bộ điều chỉnh điện áp dương LM317

LM317 đƣợc coi là một linh kiện chuyển đổi khá tiện dụng, dùng để chuyển đổi điện áp dương từ +1,25V đến +37V và có khả năng cung cấp dòng quá 1,5A

Hình dạng xác định chân ngoài thực tế

ADJ: Là chân điều khiển

V 0 : Là điện áp đầu ra

V i : Là điện áp đầu vào

- Điện áp đàu vào Vi = 40V

- Công suất tiêu thụ lớn nhất 20W

- Dòng điện dầu ra lớn nhất I max = 1,5A

Bằng cách sử dụng sơ đồ trên, điện áp đầu ra có thể được điều chỉnh thông qua hai điện trở R1 và R2 được kết nối như hình vẽ Cần lưu ý rằng dòng điện qua chân điều chỉnh phải nhỏ hơn 100µA Công thức tính điện áp đầu ra xấp xỉ là: V0 = 1,25.(1 + R1/R2).

Khi sử dụng công thức trên, giá trị của R1 được xác định là một hằng số nhất định Quan trọng là dòng điện qua chân điều chỉnh và chân đầu ra phải duy trì một điện áp ổn định, với điện áp giữa hai điện trở R1 và R2 luôn giữ ở mức 1,25V, một giá trị không thay đổi.

Chú ý: Điện áp đầu ra luôn nhỏ hơn điện áp vào là 5V

LM317 là một bộ điều chỉnh điện áp có khả năng tạo ra dải điện áp từ 1,25V đến 37V, cho phép điều chỉnh hoặc cố định điện áp đầu ra, rất hữu ích trong việc sạc ắc quy 12V hoặc 6V Ngoài ra, để điều chỉnh điện áp âm, bạn có thể sử dụng LM337.

Điện áp đầu vào của mạch điều chỉnh tương tự như LM317 là -40V, với điện áp giữa chân điều khiển và chân ra là -1,25V Dải điện áp đầu ra có thể điều chỉnh từ -1,25V đến -37V.

Bài 1:Lắp ráp mạch ổn áp nguồn dương dùng IC ổn áp

- Lắp các linh kiện phụ trợ

- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tƣợng của mạch ta thấy đèn LED sang bình thường ta tiến hành đo thông số kỹ thuật

- Đo điện áp trước ổn áp

- Đo điện áp sau ổn áp Bước 5:

Kích thước của IC ổn áp phụ thuộc vào công suất tiêu thụ của tải, dao động từ vài chục mA đến vài trăm A Điện áp vào (V IN) lý tưởng là V OUT + 3V; nếu thấp hơn, điện áp ra sẽ không chính xác Mặc dù điện áp vào lớn hơn điện áp ra vẫn giữ được ổn áp, nhưng công suất chịu đựng của IC sẽ giảm, dẫn đến việc IC bị nóng.

- Khi sử dụng nên gắn cánh tản nhiệt cho IC để nâng cao công suất cung cấp cho tải

- Chọn tụ chú ý điện áp chịu đựng

- Chọn diode chú ý khả năng chịu đựng dòng của tải và điện áp ngƣợc

Bài 2: Lắp ráp mạch ổn áp nguồn dương có điều chỉnh điện áp ra dùng IC LM317

Bước 2: Lắp theo trình tự - Mỗi linh kiện một chấu

- Lắp IC ổn áp LM317

- Lắp triết áp VR trục điều chỉnh phải quay ra ngoái

- Lắp các linh kiện phụ trợ

- Cấp nguồn cho mạch điện quan sát hiện tƣợng của mạch ta thấy đèn LED sang bình thường ta tiến hành đo thông số kỹ thuật

- Đo điện áp trước ổn áp

- Đo điện áp sau ổn áp

- Đo dải điện áp ổn áp đƣợc Bước 5:

- Khi sử dụng nên gắn cánh tản nhiệt cho IC để nâng cao công suất cung cấp cho tải

- Chọn tụ chú ý điện áp chịu đựng

- Chọn diode chú ý khả năng chịu đựng dòng của tải và điện áp ngƣợc.

Mạch dao động dùng vi mạch 555

IC NE555 gồm có 8 chân:

- Chân số 1 (GND): Cho nối mass để lấy dòng cấp cho IC

- Chân số 2 (TRIGGER): Ngõ vào của một tầng so áp Mạch so áp dùng các transistor PNP Mức áp chuẩn là 2V CC /3

- Chân số 3 (OUTPUT): Ngõ ra, trạng thái ngõ ra chỉ xác định theo mức volt cao (gần bằng mức áp chân 8) và thấp (gần bằng mức áp chân 1)

- Chân số 4 (RESET): Chân đặt lại các trạng thái của mạch IC

- Chân số 5 (CONTROL VOLTAGE): Điện áp vào điều khiển

- Chân số 6 (THRESHOLD): Điện áp ngƣỡng

- Chân số 7 (DISCHARGE): Chân phóng điện, xả điện

- Chân số 8 (V CC ): Cấp nguồn cho IC hoạt động, nguồn cấp cho IC 555 thường từ 4V đến 16V

2 2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của IC 555 a Cấu tạo b Nguyên lý hoạt động

Khi nguồn Vcc được cấp, chân 2 nối với Vcc qua R1, trong khi chân 6 kết nối với chân 7 phục hồi Lúc này, điện áp tại chân 6 và 7 bằng nhau và bằng 0, dẫn đến mạch giữ nguyên trạng thái, không tạo ra dao động, và xung ra tại chân 3 không xuất hiện.

Khi chân 2 nhận xung âm hoặc được nối với vỏ máy trong thời gian ngắn, điện áp phân cực tại chân 2 giảm xuống dưới 2/3Vcc, dẫn đến việc điện áp tại chân 7 tăng lên Kết quả là tụ C1 được nạp điện qua điện trở R1, làm cho ngõ ra tại chân 3 đạt mức cao và tạo ra xung ra.

Khi điện áp nạp trên tụ đạt 2/3Vcc, mạch chuyển về trạng thái ban đầu, ngừng xung ra Đồng thời, chân 7 hạ xuống mức 0V, khiến tụ C1 xả điện qua chân 7 xuống GND, và mạch trở về trạng thái chờ cho xung âm tiếp theo kích hoạt.

Khuếch đại thuật toán

4 Rst 555 Ctl 5 Thr 6 Dis 7 Vcc 8

3.1.Khuếch đại không đảo a Nguyên lý hoạt động

Mạch khuếch đại không đảo sử dụng điện áp cần khuếch đại tại ngõ vào không đảo E+ và điện áp hồi tiếp từ một phần của điện áp ra tại ngõ vào đảo E- Tương tự như khuếch đại đảo, khuếch đại thuật toán được coi là lý tưởng, với phương trình điện áp tại ngõ vào và ngõ ra được xác định rõ ràng.

Vì U D = 0 V nên các phương trình trên trở thành

Suy ra hệ số khuếch đại V

Vì dòng điện ngõ vào của khuếch đại thuật toán xem nhƣ bằng 0 nên dòng qua R1và R2 bằng nhau, ta có:

Hệ số khuếch đại của mạch khuếch đại không đảo luôn lớn hơn 1, cho thấy tín hiệu vào và ra đồng pha Giá trị của điện áp V chỉ phụ thuộc vào hai điện trở R1 và R2 Một ưu điểm nổi bật của mạch này là điện trở ngõ vào rất cao, nên nó thường được gọi là mạch khuếch đại đo lường.

Hình 2.7 Ký hiệu mạch khuếch đại không đảo

Ví dụ: Cho mạch khuếch đại không đảo có sơ đồ ở hình 2.10 với các điện trở R1

= 10 KΩ và R2 = 200 KΩ Tìm hệ số khuếch đại V và điện áp ra khi UE = 100 mV

Mạch khuếch đại không đảo có đặc điểm nổi bật với điện trở ngõ vào lớn, tuy nhiên, trong mạch khuếch đại đảo, việc lựa chọn giá trị R1 và R2 phù hợp có thể làm giảm hệ số khuếch đại xuống dưới 1, dẫn đến điện áp ra nhỏ hơn điện áp vào Bảng dưới đây sẽ trình bày những đặc tính quan trọng nhất của mạch khuếch đại không đảo sử dụng khuếch đại thuật toán, cùng với thực hành lắp ráp mạch này.

Bước 1: Ráp mạch điện theo sơ đồ hình 2.8

Hình 2.8 Mô hình thí nghiệm mạch khuếch đại không đảo

Dùng VOM đo điện áp vào U E , điện áp ra U A tại các giá trị điện trở hồi tiếp R R khác nhau và ghi lại

3.2 Mạch khuếch đại đảo a Nguyên lý hoạt động

Hình 2.1 Mạch khuếch đại đảo

Hệ số khuếch đại điện áp V của mạch đƣợc tính với điều kiện khuếch đại thuật toán là lý tưởng có nghĩa là Vo = ∞ và re = ∞

Xét tại ngõ vào của mạch:

Từ đó tính đƣợc hệ số khuếch đại của mạch

Vì re = ∞ nên dòng qua R1 bằng dòng qua R2 Suy ra:

Hệ số khuếch đại của mạch khuếch đại đảo phụ thuộc vào hai điện trở R1 và R2, với dấu trừ cho thấy điện áp ra và điện áp vào ngược pha nhau.

VD: cho mạch khuếch đại đảo với UE = 100 mV, UA = - 2 V và R1 = 10 KΩ Tìm hệ số khuếch đại V và giá trị của R2 ?

Hình 2.2 minh họa ký hiệu điện cho mạch khuếch đại đảo, trong khi Bảng 1 tóm tắt các thông số quan trọng nhất của mạch khuếch đại đảo sử dụng khuếch đại thuật toán.

Hình 2.2: Ký hiệu của mạch khuếch đại đảo Bảng 1: Tóm tắt các thông số của mạch khuếch đại đảo

Khuếch đại thuật toán được cấu tạo từ nhiều mạch khuếch đại liên kết trực tiếp, cho phép nó có khả năng khuếch đại một chiều với giới hạn tần số thấp fmin = 0 Hz và giới hạn tần số cao fmax khoảng 1KHz Hình 2.4 minh họa đáp ứng tần số của mạch khuếch đại thuật toán.

Hình 2.3: Đáp ứng tần số của opamp

Hình 2.3 minh họa sự phụ thuộc của hệ số khuếch đại V vào tần số điện áp, cho thấy rằng trong hầu hết các ứng dụng, khuếch đại thuật toán hoạt động ở chế độ hồi tiếp âm Điều này dẫn đến việc giảm hệ số khuếch đại và gia tăng giới hạn tần số cao, mở rộng dải thông của mạch Cụ thể, tại hệ số khuếch đại V = 10, dải thông b2 đạt 1 MHz Mỗi loại khuếch đại thuật toán đều có giá trị fT tương ứng, và mối quan hệ giữa hệ số khuếch đại, giới hạn tần số cao và tần số cắt fT được thể hiện qua một biểu thức nhất định.

Khi fT không thay đổi, việc tăng fmax yêu cầu giảm hệ số khuếch đại V Đường đặc tính của Vo thực tế không tuyến tính và luôn có sai lệch nhất định Sai lệch này có thể được giảm thiểu bằng cách sử dụng các mạch bù tần số bên ngoài, thường là điện dung hoặc mạch RC, với giá trị các phần tử RC được cung cấp trong sổ tay của nhà sản xuất.

Biểu diển quan hệ giữa điện áp ra với điện áp vào bằng đồ thị và khảo sát điện áp ra của mạch khi thay đổi tải

Hình 2.5 Mạch thí nghiệm dùng khuếch đại đảo Bước 1: Ráp mạch điện theo sơ đồ hình 2.5 Dùng VOM đo và ghi lại giá trị điện áp ra

U A khi với các điện trở hồi tiếp R R và điện áp vào U E khác nhau vào bảng 2.1

KỸ THUẬT HÀN

Giới thiệu vật liệu hàn, dụng cụ hàn

1.1 Vật liệu hàn a Chì hàn:(xem hình 1.2)

Chì hàn đƣợc sử dụng để kết nối mối hàn

Chì hàn sử dụng trong lắp ráp mạch điện tử có nhiệt độ nóng chảy từ 60oC đến 80oC, giúp dễ dàng chảy và kết nối các linh kiện Ở Việt Nam, chì hàn thường có dạng sợi ruột đặc với đường kính khoảng 1mm, cuộn trong lõi hình trụ Sợi chì này được bọc lớp nhựa thông bên ngoài, trong khi một số loại nhập khẩu lại có lớp nhựa thông nằm ở bên trong Nhựa thông đóng vai trò là chất tẩy trong quá trình hàn, hỗ trợ quá trình nóng chảy của chì.

Chì hàn có lớp nhựa thông bao bọc thường có màu sắc bóng hơn so với loại chì không được bọc nhựa thông Nhựa thông đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính chất bề mặt của chì hàn.

Nhựa thông, hay còn gọi là chloro-phyll, là một loại diệp lục tố chiết xuất từ cây thông Thường ở dạng rắn, nhựa thông có màu vàng nhạt khi không chứa tạp chất.

Nhựa thông không chỉ được sử dụng trong quá trình hàn mà còn được pha trộn với xăng và dầu lửa để phủ lên mạch in, giúp bảo vệ mạch khỏi oxy hóa và tạo điều kiện thuận lợi cho việc hàn sau này Bên cạnh đó, lớp nhựa thông còn tăng cường tính thẩm mỹ cho mạch in.

 Công dụng của nhựa thông:

- Rửa sạch (dùng làm chất tẩy) nơi cần hàn để chì dễ bám chặt

Sau khi hàn, nhựa thông sẽ tạo lớp phủ trên bề mặt mối hàn, giúp tăng cường độ bóng đẹp cho mối hàn Đồng thời, lớp nhựa thông này cũng có tác dụng cách ly mối hàn khỏi môi trường xung quanh, ngăn chặn oxy hóa và bảo vệ mối hàn khỏi ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm.

- Giảm nhiệt độ nóng chảy của chì hàn

 Các lưu ý khi sử dụng chì hàn và nhựa thông

- Chì hàn khi hàn nên đƣa vào mối hàn, tránh đƣa chì hàn vào mỏ hàn (mỏ hàn có thể hút chì hàn gây hao chì)

- Khi sử dụng nhựa thông nên để vào đế mỏ hàn để tránh vỡ vụn nhựa thông

Dụng cụ hàn bao gồm: Mỏ hàn và đế mỏ hàn (xem hình vẽ 1)

Mỏ hàn là dụng cụ thiết yếu trong quá trình hàn, giúp nung chảy chì hàn để kết nối chắc chắn các linh kiện với bảng mạch hoặc giữa các linh kiện với nhau.

Đế mỏ hàn là thiết bị quan trọng dùng để giữ mỏ hàn khi không sử dụng, giúp bảo vệ người dùng và các vật dụng xung quanh khỏi nguy cơ bị bỏng do nhiệt độ cao Ngoài chức năng an toàn, đế mỏ hàn còn cung cấp nơi lưu trữ thuận tiện cho nhựa thông, hỗ trợ hiệu quả trong quá trình hàn mạch.

Hình 1.1 Mỏ hàn và đế mỏ hàn

Để sử dụng mỏ hàn hiệu quả, trong thời gian đầu, có thể cho hai sinh viên cùng hàn một board mạch: một người giữ linh kiện trong khi người kia thực hiện hàn Sau đó, hai sinh viên nên hoán đổi vai trò cho nhau để nắm vững kỹ thuật Trình tự thực hiện hàn linh kiện bằng mỏ hàn cần được tuân thủ để đảm bảo chất lượng và an toàn trong quá trình hàn.

- Chấm mỏ hàn vào nhựa thông để rửa sạch mỏ hàn, giúp việc hàn mạch dễ dàng hơn

- Cho mỏ hàn tiếp xúc với mối hàn để truyền nhiệt

- Cho chì hàn vào mối hàn, chì hàn sẽ chảy đều khắp mối hàn

- Đồng thời rút chì hàn và mỏ hàn ra khỏi mối hàn

- Kiểm tra lại mối hàn:

 Mối hàn phải chắc chắn

 Mối hàn ít hao chì

Khi chọn mỏ hàn điện, hãy ưu tiên loại sử dụng điện trở đốt nóng và tránh mỏ hàn hoạt động theo nguyên lý ngắn mạch thứ cấp biến áp Mỏ hàn thông thường có công suất 40W; việc sử dụng mỏ hàn có công suất lớn hơn có thể dẫn đến nhiều vấn đề không mong muốn.

- Nhiệt lƣợng quá lớn từ mỏ hàn khi tiếp xúc với linh kiện có thể làm hỏng linh kiện

Nhiệt lượng quá lớn trong quá trình hàn có thể gây oxy hóa bề mặt các dây dẫn bằng đồng, làm cho việc hàn trở nên khó khăn hơn Hơn nữa, nhiệt độ cao còn có khả năng làm cháy nhựa thông, tạo ra lớp đen bám tại mối hàn, từ đó giảm độ bóng và tính thẩm mỹ của sản phẩm.

- Nhiệt lượng quá lớn đòi hỏi người sử dụng phải khéo léo để truyền nhiệt thật nhanh và đủ vào nơi hàn

- Nhiệt lƣợng quá lớn cũng có thể làm gãy mũi hàn

 Một vài điểm lưu ý khi sử dụng mỏ hàn:

Sau khi hoàn tất quá trình hàn, cần tắt mỏ hàn ngay lập tức để bảo vệ đầu mỏ hàn Việc này giúp tránh tình trạng gãy mũi mỏ hàn do vẫn tiếp tục cấp nguồn quá lâu mà không sử dụng.

- Mỏ hàn khi tạm thời không sử dụng phải đặt ngay vào đế mỏ hàn, tránh gây nguy hiểm cho các vật xung quanh cũng như người dùng

Ngoài các dụng cụ thông thường đã được giới thiệu ở trên thì trong lúc thực hành, sinh viên cũng cần sử dụng thêm một vài loại dụng cụ khác:

- Kìm : Dùng để cắt, giữ các đoạn dây.Dùng để bóc vỏ dây dẫn

Dao được sử dụng để cạo sạch lớp oxit bao quanh dây, chân linh kiện hoặc mối hàn, giúp đảm bảo kết nối tốt hơn Ngoài ra, dao còn có chức năng gọt lớp nhựa bao quanh dây dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt và sửa chữa.

- Giấy nhám: Sử dụng thay thế dao khi cần phải làm sạch lớp oxit

- Nhíp gắp linh kiện: sử dụng để tháo hoặc lắp linh kiện trên mạch.

Kỹ thuật hàn

2.1 Kỹ thuật hàn nối, ghép

Phương pháp hàn dây đồng là một nghệ thuật đòi hỏi kỹ thuật tương tự như hàn sắt Để hàn hai dây đồng lại với nhau, cần có sự khéo léo và chính xác để đảm bảo độ bền và tính thẩm mỹ của mối hàn.

Để làm sạch lớp oxyt hoặc lớp men bọc quanh dây đồng, bạn có thể sử dụng dao hoặc giấy nhám Dây được coi là sạch khi có màu hồng nhạt và bóng đều quanh vị trí đã làm sạch Sau khi làm sạch, cần phải thực hiện việc xi chì ngay, vì nếu để lâu, lớp oxyt sẽ tái phát sinh Lưu ý rằng nếu sử dụng mỏ hàn có công suất quá lớn, nhiệt độ cao sẽ làm phát sinh lớp oxyt tại điểm hàn.

Để thực hiện quá trình xi chì, trước tiên cần làm nóng dây dẫn Đặt đầu mỏ hàn vuông góc với dây dẫn để truyền nhiệt Khi nhiệt độ tăng, dây dẫn sẽ chuyển sang màu hồng và sẫm dần Trong quá trình này, đưa chì hàn có bọc nhựa thông tiếp xúc với dây dẫn, đặt chì hàn ở phía đối diện với đầu mỏ hàn.

Khi điểm cần hàn đạt đủ nhiệt độ, chì hàn sẽ chảy và bao bọc quanh dây, di chuyển từ trên xuống dưới về phía nguồn nhiệt Quá trình này giúp nhựa thông trong chì tan chảy, làm sạch điểm hàn và ngăn ngừa oxyt hóa, đồng thời cho phép chì nóng chảy bám chắc vào dây Tuy nhiên, nếu sử dụng quá nhiều chì, lớp hàn có thể trở nên dày hoặc bị nhiễm màu nâu do nhựa thông cháy trên điểm hàn.

Dây đồng cần tiếp xúc liên tục với đầu mỏ hàn, thực hiện theo nguyên tắc tiến hai bước lùi một bước và xoay tròn dây đồng, mỗi bước khoảng 2mm Quan trọng là khi thực hiện các điểm xi kế tiếp nhau, phải đảm bảo tại khớp tiếp giáp giữa hai khoảng xi không để tích tụ chì thành lớp dày.

Chú ý: trong quá trình xi chì, ta tránh các động tác sau:

Việc sử dụng đầu mỏ hàn để kéo rê chì trên dây cần xi có thể gây ra tình trạng lớp chì không bám chắc chắn, đồng thời tạo ra các đường sọc trên bề mặt chì Hơn nữa, quá trình này cũng dẫn đến việc lớp chì không đạt được độ bóng, mà thường có màu xám do thiếu nhiệt và nhựa thông.

Để hàn dây dẫn hiệu quả, đầu tiên hãy đặt dây lên miếng nhựa thông và dùng đầu mỏ hàn tiếp xúc với dây để làm nóng chảy nhựa thông, đồng thời làm nóng dây Sau đó, đưa chì hàn lên đầu mỏ hàn để chì chảy và bám vào dây Phương pháp này giúp ngăn ngừa oxyt hóa bề mặt dây dẫn, tạo điều kiện cho chì bám tốt hơn Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nếu lượng nhựa thông chảy quá nhiều, nó có thể bám vào bề mặt dây, khiến dây không bóng và tạo ra lớp đen do nhựa thông cháy trên bề mặt hàn.

Hình 1.6 xi chì lên dây đồng trước khi hàn

2.1.1 Hàn nối hai đầu dây dẫn (xem hình 1.7)

Phương pháp hàn ghép đỉnh, hay còn gọi là mối hàn ghép đỉnh, được sử dụng để tạo ra các đoạn dây dẫn hình đa giác hoặc nối dài hai dây dẫn ngắn Mặc dù phương pháp này hữu ích, nhưng việc thực hiện mối hàn này khá khó khăn và độ bền cơ học của nó kém hơn so với các kiểu hàn khác.

2.1.2 Mối hàn ghép song song (xem hình 1.8)

Khi nối hai dây dẫn, khoảng cách giao nhau thường được điều chỉnh theo yêu cầu cụ thể Trong quá trình thực tập, nên bắt đầu với khoảng cách tối thiểu là 5mm và sau đó tăng dần theo trình độ của người thực hành.

Hình 1.8: Mối ghép song song

2.1.3 Mối hàn ghép vuông góc

Mối hàn đạt yêu cầu phải tạo chì bám xung quanh điểm đặt hai dây dẫn vuông góc

Hình 1.9: Mối ghép vuông góc

2.2 Kỹ thuật hàn xuyên lỗ

2.2.1 Các bước thực hiện hàn xuyên lỗ:

- Bước 1: Làm sạch bản mạch trước khi hàn linh kiện

Trước khi tiến hành hàn linh kiện, việc làm sạch bản mạch in là rất quan trọng Chúng ta cần sử dụng giấy nhám nhuyễn để loại bỏ lớp đồng oxit, đặc biệt tại các điểm hàn, nhằm đảm bảo mối hàn dính thiếc tốt với tỷ lệ diện tích bề mặt cao Điều này đặc biệt cần thiết đối với những bản mạch chưa được phủ thiếc Ngoài ra, để làm sạch các điểm hàn bằng đồng, có thể sử dụng cao su bào mòn hoặc các vật liệu tương tự.

- Bước 2: Vệ sinh đầu mỏ hàn trước khi hàn

+ Chùi sạch đầu mỏ hàn bằng Cleaning Wire (giống nhƣ miếng chùi nồi) mỗi lần trước khi hàn xem hình 1.10

- Bước 3: Tráng chì hàn vào đầu mỏ hàn

Trước mỗi lần hàn, hãy sử dụng nhựa thông và chì hàn nóng chảy đặc để tráng đầu mỏ hàn Lưu ý không để chì hàn bám dính quá nhiều trên đầu mỏ hàn để đảm bảo hiệu quả hàn tốt nhất.

- Bước 4: Cắm linh kiện vào lỗ hàn:

+ Linh kiện là điện trở bẻ gập chân linh kiện bằng kìm vừa theo khoảng cách của 2 lỗ hàn

+ Cắm linh kiện vào lỗ hàn

Để đảm bảo linh kiện bám chắc vào bản mạch in và tránh tình trạng rơi ra khi hàn, cần bẻ nghiêng chân linh kiện ở phía bên mặt hàn Hành động này không chỉ giúp tăng độ bám mà còn nâng cao độ bền vật lý của linh kiện trong suốt quá trình sử dụng.

- Bước 5: Bấm chân linh kiện

Việc bấm chân linh kiện sau khi hàn thường được áp dụng vì tính tiện lợi và giúp tránh tình trạng linh kiện rơi ra khỏi mạch in Tuy nhiên, phương pháp này không mang lại lợi ích cho bản mạch in Do đó, cách tốt nhất là nên bấm chân linh kiện trước khi thực hiện hàn.

- Bước 6: Làm nóng chân linh kiện và điểm hàn

Để đảm bảo mối hàn chắc chắn, cần đặt đầu mỏ hàn tiếp xúc đồng thời với chân linh kiện và điểm hàn, giúp nung nóng cả hai cùng lúc Nhiều người chỉ chú trọng vào việc nung nóng điểm hàn trên bản mạch in, dẫn đến tình trạng lá đồng dễ bị bong tróc hoặc chì hàn không tiếp xúc tốt với chân linh kiện Điều này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng dẫn điện mà còn làm giảm độ bền vật lý của mối hàn.

Hàn nhầm và hỏng là điều thường gặp khi thực hiện mạch điện Việc loại bỏ mối hàn không quá phức tạp Dưới đây là hướng dẫn chi tiết để loại bỏ mối hàn thông thường.

- Cách 1: Dùng dây đồng hút chì hàn

+Dùng dây đồng hút hết chì hàn

Cách này không đƣợc ƣa chuộng vì hút không sạch mối hàn

- Cách 2: Dùng ống hút chì (hình 1.11)

- Sản phẩm xi: một lớp chì mỏng, bóng, phủ đều khắp dây đồng và ít hao chì

- Chắc chắn: đảm bảo không hở mạch khi có chấn động hoặc sử dụng lâu dài

- Sản phẩm hàn: chắc chắn, bóng, ít hao chì

Sử dụng dây đồng 1mm để hàn mắc lưới 10x10 cm (kích cỡ mỗi mắc lưới là 1x1 cm) (hình 1.12)

2.3 Kỹ thuật hàn công nghệ cao

2.3.1 Những dụng cụ cần thiết

2.3.2 Hàn điện trở dán, tụ dán

Phương pháp xử lý mạch sau hàn

3.1 Yêu cầu về mạch, linh kiện sau hàn

Mạch in sau khi hoàn thiện phải đạt đƣợc một số yêu cầu sau:

- Mach in nhìn bằng mắt thường phải đẹp, linh kiện bố trí hợp lý, đơn giản

- Linh kiện trong mạch phải đƣợc thay thế dễ dàng khi bị hỏng

- Mạch hoạt động phải ổn định

- Mối hàn phải bền, đẹp, không bị dính sang mối hàn khác

3.2 Phương pháp xử lý mạch sau hàn

Sau khi hoàn tất tất cả các bước, tiến hành kiểm tra mạch bằng đồng hồ VOM hoặc đồng hồ điện tử để xác định thông mạch và các thông số khác của mạch in.

- Kiểm tra đường in nguồn điện trên mạch

- Kiểm tra linh kiện của mạch in đã đƣợc hàn

- Kiểm tra và test hoạt động của mạch

Hoàn thiện mạch và đƣa vào hoạt động

Câu 1: Hãy nêu phương pháp hàn và tháo hàn?

 Các phương pháp hàn (Phương pháp hàn trên dây đồng):

- Kỹ thuật hàn nối, ghép

 Hàn nối hai đầu dây dẫn

 Mối hàn ghép song song

 Mối hàn ghép vuông góc

 Kỹ thuật hàn xuyên lỗ: bao gồm 6 bước

- Kỹ thuật hàn IC dán:

 Hàn điện trở dán, tụ dán gồm 3 bước

 Hàn IC dán gồm 5 bước

Khi làm mạch, việc hàn nhầm hoặc gặp lỗi là điều bình thường Tuy nhiên, việc tháo bỏ mối hàn cũng không quá phức tạp Dưới đây là những phương pháp phổ biến để loại bỏ mối hàn.