Bài giảng học phần Hệ thống điều khiển tự động trên ô tô - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:195

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng học phần Hệ thống điều khiển tự động trên ô tô gồm có những nội dung chính sau: Chương 1: Điện, điện tử cơ bản trên ôtô; Chương 2: ắc quy; Chương 3: Máy phát điện xoay chiều; Chương 4: bộ điều chỉnh điện; Chương 5: máy khởi động; Chương 6: Hệ thống đánh lửa; Chương 7: hệ thống chiếu sáng - tín hiệu; Chương 8: Hệ thống kiểm tra theo dõi. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng học phần Hệ thống điều khiển tự động trên ô tô - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp

Môc lôc Ch¬ng 1: §iÖn, §iÖn tö c¬ b¶n trªn «t«................................................................. 6 1.1. VËt liÖu ®iÖn-®iÖn tö. ....................................................................................... 6 1.1.1. VËt liÖu dÉn ®iÖn........................................................................................... 6 1.1.2. VËt liÖu c¸ch ®iÖn......................................................................................... 6 1.1.3. VËt liÖu b¸n dÉn. .......................................................................................... 6 1.1.4. VËt liÖu tõ tÝnh.............................................................................................. 6 1.2. C¸c linh kiÖn ®iÖn vµ ®iÖn tö c¬ b¶n. .............................................................. 6 1.2.1. §iÖn trë. ....................................................................................................... 6 1.2.2. Tô ®iÖn. ..................................................................................................... 12 1.1.3. §ièt thêng................................................................................................ 15 1.2.4. §ièt æn ¸p................................................................................................... 18 1.2.5. §ièt ®iÒu khiÓn. ......................................................................................... 19 1.2.6. Tranzistor ................................................................................................... 21 1.2. c¾t nèi dßng ®iÖn b»ng Tranzistor .................................................................. 25 1.2.1. M¹ch c¾t nèi dßng ®iÖn b»ng Tranzistor cã tiÕp ®iÓm ................................. 26 1.2.1. M¹ch c¾t nèi dßng ®iÖn b»ng tranzisto kh«ng cã tiÕp ®iÓm......................... 27 1.3. C¸c biÖn ph¸p ®¶m b¶o cho tranzistor ®ãng tÝch cùc..................................... 28 1.3.1. NhËn xÐt: .................................................................................................... 28 1.3..2. b»ng ®iÖn trë håi tiÕp rht.......................................................................... 28 1.3.3. b»ng ®ièt håi tiÕp ....................................................................................... 29 1.3.4. M¹ch dïng biÕn ¸p xung............................................................................. 31 1.4. b¶o vÖ tranzistor........................................................................................... 31 1.4.1. NhËn xÐt ..................................................................................................... 31 1.4.2 M¹ch b¶o vÖ dïng ®ièt b¶o vÖ ..................................................................... 32 1.4.3. M¹ch b¶o vÖ sö dông ®ièt æn ¸p.................................................................. 33 1.5. Mét sè ký hiÖu trong s¬ ®å m¹ch ®iÖn ........................................................... 35 1.5.1. C¸c quy íc vµ ký hiÖu vÒ m¹ng ®iÖn trªn « t«. ......................................... 35 1.5.2. Mét sè ký hiÖu trong s¬ ®å m¹ch ®iÖn cña §øc .......................................... 37 1.5.3. Mét sè ký hiÖu trong s¬ ®å m¹ch cña Mü. (H·ng xe FORD - LASER) ....... 40 Ch¬ng 2. ¾c quy................................................................................................ 41 2.1. Kh¸i niÖm chung ........................................................................................... 41 2.1.1. C«ng dông cña ¾c quy................................................................................. 41 2.1.2. Ph©n lo¹i..................................................................................................... 41 2.1.3. Yªu cÇu cña ¾c quy:.................................................................................... 41 2.2. KÕt cÊu cña ¾c quy axit.................................................................................. 42 2.2.1. Vá b×nh: ..................................................................................................... 43 2.2.2. B¶n cùc:...................................................................................................... 44 2.2.3.TÊm c¸ch: .................................................................................................... 44 2.2.4. N¾p b×nh:.................................................................................................... 45 2.2.5. Dung dÞch ®iÖn ph©n................................................................................... 45 1
2.3. Nguyªn lý lµm viÖc cña ¾c quy axit. .............................................................. 47 2.3.1. Qu¸ tr×nh n¹p ®iÖn: ..................................................................................... 47 2.3.2. Qu¸ tr×nh phãng ®iÖn: ................................................................................. 48 2.4. Ký hiÖu vµ ®Æc tÝnh phãng n¹p cña ¾c quy. .................................................... 48 2.4.1. KÝ hiÖu........................................................................................................ 48 2.4.2. §Æc tÝnh phãng, n¹p cña ¾c quy. ................................................................. 48 Ch¬ng 3. M¸y ph¸t ®iÖn xoay chiÒu.................................................................. 51 3.1. Kh¸i niÖm chung ........................................................................................... 51 3.1.1. C«ng dông cña m¸y ph¸t ®iÖn..................................................................... 51 3.1.2. Ph©n lo¹i m¸y ph¸t ®iÖn.............................................................................. 51 3.1.3. Yªu cÇu ...................................................................................................... 51 3.2. CÊu t¹o cña m¸y ph¸t ®iªn xoay chiÒu ........................................................... 52 3.2.1. R«to ...................................................................................... 53 3.2.2. Stato ........................................................................................ 53 3.2.3. Chæi than. ................................................................................................... 54 3.2.4. N¾p m¸y: ................................................................................................... 54 3.2.5. Bé chØnh lu. .............................................................................................. 55 3.3. Nguyªn lý sinh ®iÖn cña m¸y ph¸t ®iÖn xoay chiÒu........................................ 58 3.4. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y ph¸t xoay chiÒu............................................. 59 3.5. NhËn diÖn c¸c kiÓu m¸y ph¸t ®iÖn xoay chiÒu. .............................................. 60 Ch¬ng 4. bé ®iÒu chØnh ®iÖn. ............................................................................. 64 4.1. Sù cÇn thiÕt ph¶i cã bé ®iÒu chØnh ®iÖn. ......................................................... 64 4.2. Nguyªn lý chung ®Ó ®iÒu chØnh tù ®éng ®iÖn ¸p. .......................................... 64 4.3 c¸c bé ®iÒu chØnh ®iÖn thêng gÆp................................................................. 65 4.3.1. Bé ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p hai r¬le hiÖu FORD.................................................. 65 4.3.2. Bé ®iÒu chØnh ®iÖn b¸n dÉn cã tiÕp ®iÓm PP 362......................................... 66 4.3.3. Bé ®iÒu chØnh ®iÖn b¸n dÉn kh«ng tiÕp ®iÓm PP 350.................................. 69 4.3.4. Bé ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p b¸n dÉn kiÓu lucar 14TR. ........................................ 70 4.3.5. Bé ®iÒu chØnh ®iÖn trªn xe TOYOTA.......................................................... 72 b. CÊu t¹o. ........................................................................................................... 72 4.3.6. Bé ®iÒu chØnh ®iÖn trªn xe mekong car. ...................................................... 73 Ch¬ng 5. m¸y khëi ®éng.................................................................................... 75 5.1. VÊn ®Ò khëi ®éng ®éng c¬ ®èt trong.............................................................. 75 5.2. c¸c ph¬ng ¸n khëi ®éng ®éng c¬.................................................................. 75 5.2.1. Khëi ®éng b»ng m¸y khëi ®éng:................................................................. 75 5.2.2. Khëi ®éng b»ng m¸y nÐn khÝ . .................................................................... 76 5.2.3. Khëi ®éng b»ng m¸y lai:............................................................................. 76 5.2.4. Khëi ®éng b»ng søc ngêi: ......................................................................... 76 5.3. m¸y khëi ®éng ®iÖn ....................................................................................... 77 5.3.1. Kh¸i niÖm chung ........................................................................................ 77 5.3.2. CÊu t¹o cña m¸y khëi ®éng........................................................................ 78 5.3.3. HÖ thèng khëi ®éng trùc tiÕp. ..................................................................... 86 5.3.4. HÖ thèng khëi ®éng gi¸n tiÕp cã cùc tõ lµ nam ch©m ®iÖn .......................... 88 5.3.5. HÖ thèng khëi ®éng gi¸n tiÕp cã cùc tõ lµ nam ch©m vÜnh cöu.................... 89 5.3.6. HÖ thèng khëi ®éng dïng r¬ le................................................................... 91 2
5.3.7. HÖ thèng khëi ®éng cã r¬ le b¶o vÖ............................................................. 94 5.4. HÖ thèng sÊy nãng cho ®éng c¬ §iªzel. ......................................................... 95 5.4.1. Môc ®Ých vµ ph©n lo¹i................................................................................. 95 5.4.2. KÕt cÊu c¸c chi tiÕt chÝnh cña hÖ thèng. ...................................................... 96 5.4.3. M¹ch ®iÖn sÊy nèi tiÕp................................................................................ 98 5.4.4. M¹ch ®iÖn sÊy song song:........................................................................... 99 Ch¬ng 6 HÖ thèng ®¸nh löa. ........................................................................... 101 6.1. Kh¸i niÖm chung. ........................................................................................ 101 6.1.1. C«ng dông: .............................................................................................. 101 6.1.2. Yªu cÇu: .................................................................................................. 101 6.1.3. Ph©n lo¹i :................................................................................................ 101 6.2. S¬ ®å khèi cña hÖ thèng ®¸nh löa ............................................................... 102 6.2.1. HÖ thèng ®¸nh löa thêng........................................................................ 102 6.2.2. HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn tö:........................................................................ 103 6.2.3. HÖ thèng ®¸nh löa theo ch¬ng tr×nh kh«ng cã bé chia ®iÖn:................... 103 6.2.3. S¬ ®å khèi hÖ thèng ®¸nh löa theo ch¬ng tr×nh....................................... 104 `6.3. HÖ thèng ®¸nh löa thêng. ....................................................................... 105 6.3.1. S¬ ®å nguyªn lý: ...................................................................................... 105 6.3.2. Nguyªn lý lµm viÖc................................................................................... 106 6.3.3. C¸c bé phËn chÝnh trong hÖ thèng ®¸nh löa: ............................................. 107 634. Bugi.......................................................................................................... 113 6.3.5. Tô ®iÖn. .................................................................................................... 116 6.3.6. §iÖn trë s¬ cÊp ( §iÖn trë phô).................................................................. 117 6.3.7. D©y cao ¸p................................................................................................ 117 6.3.8. Kho¸ ®iÖn: ................................................................................................ 118 6.4. HÖ thèng ®¸nh löa b»ng Manhªt« ................................................................ 119 6.5. HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn dung . ..................................................................... 120 6.6. HÖ thèng ®¸nh löa b¸n dÉn. ......................................................................... 122 6.6.1. HÖ thèng ®¸nh löa b¸n dÉn cã tiÕp ®iÓm ®iÒu khiÓn. ................................. 122 6.6.2. HÖ thèng ®¸nh löa b¸n dÉn kh«ng tiÕp ®iÓm ®iÒu khiÓn. 2.4.2.1. .............. 124 6.7. HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn tö ........................................................................... 125 6.7.1. C¸c lo¹i c¶m biÕn dïng trong ®¸nh löa ®iÖn tö ......................................... 125 6.7.2. HÖ thèng ®¸nh löa víi c¶m biÕn ®iÖn tõ. ................................................... 129 6.7.3. HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn tö víi c¶m biÕn Hall. ........................................... 131 6.7.4. HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn tö kh«ng cã bé chia ®iÖn..................................... 134 6.7.5. HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn tö kh«ng cã bé chia ®iÖn sö dông mét biÕn ¸p ®¸nh löa cho hai bugi : ........................................................................................ 135 Ch¬ng 7 hÖ thènh chiÕu s¸ng - tÝn hiÖu.......................................................... 137 a. hÖ thènh chiÕu s¸ng ........................................................................................ 137 7.1.Nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n vÒ chiÕu s¸ng trªn «t« -m¸y kÐo.................................. 137 7.2. §Ìn pha ....................................................................................................... 139 7.2.1. HÖ thèng quang häc cña ®Ìn pha .............................................................. 139 7.2.2. CÊu t¹o cña ®Ìn pha vµ bãng ®Ìn .............................................................. 140 7.2.3.C¸c lo¹i ®Ìn pha ........................................................................................ 144 7.3. M¹ch ®Ìn pha cèt cã R¬le .......................................................................... 148 3
7.4. M¹ch ®Ìn pha cèt kh«ng cã R¬le................................................................. 150 7.5. M¹ch ®Ìn s¬ng mï .................................................................................... 151 7.6. M¹ch ®Ìn b¸o dõng (kÝch thíc)................................................................. 152 7.6.1. KÕt cÊu vµ nguyªn lý lµm viÖc m¹ch ®Ìn dõng.......................................... 153 7.7. M¹ch ®Ìn pha kÐp........................................................................................ 155 7.7.1. M¹ch ®Ìn pha kÐp cã sö dông §ièt ........................................................... 155 a. S¬ ®å nguyªn lý .............................................................................................. 155 b. KÕt cÊu m¹ch ®iÖn .......................................................................................... 155 c. Nguyªn lý lµm viÖc......................................................................................... 156 7.7.2. M¹ch ®Ìn pha kÐp cã sö dông ®Ìn pha phô halogen................................. 156 7.8. Mét sè m¹ch ®iÖn xe ford laser.................................................................... 157 7.8.1. M¹ch ®Ìn pha cèt...................................................................................... 157 7.8.2. M¹ch ®Ìn s¬ng mï.................................................................................. 158 7.8.3. M¹ch ®Ìn soi biÓn sè, ®Ìn hËu, ®Ìn dõng.................................................. 159 7.8.4. M¹ch ®Ìn lïi............................................................................................. 161 B hÖ thèng tÝn hiÖu ........................................................................................... 162 7.9. C«ng dông- yªu cÇu- ph©n lo¹i .................................................................... 162 7.9.1. C«ng dông: ............................................................................................... 162 7.9.2. Ph©n lo¹i:.................................................................................................. 162 7.9.3. R¬le ®Ìn b¸o rÏ......................................................................................... 162 7.9.4. M¹ch ®Ìn b¸o rÏ ....................................................................................... 164 7.9.5. S¬ ®å m¹ch ®Ìn b¸o rÏ m¾c nèi tiÕp.......................................................... 167 7.9.6. M¹ch ®Ìn xin vît .................................................................................... 168 7.9.7. M¹ch ®Ìn b¸o ®ç ...................................................................................... 169 7.9.8. M¹ch ®Ìn giíi h¹n kÝch thíc................................................................... 170 7.9.9. M¹ch ®Ìn phanh ....................................................................................... 171 7.9.10. M¹ch ®Ìn dõng nh¸y............................................................................... 173 7.10. Cßi ®iÖn: ................................................................................................... 174 7.10.1. CÊu t¹o ................................................................................................... 174 7.10.2. Nguyªn lý lµm viÖc:............................................................................... 175 7.10.4 Mét sè m¹ch cßi ...................................................................................... 177 Ch¬ng 8 HÖ thèng kiÓm tra theo dâi ................................................................ 179 8.1. HÖ thèng kiÓm tra – theo dâi...................................................................... 179 8.1.1. C¸c lo¹i ®ång hå trªn xe. .......................................................................... 179 8.2.1. AMPE KÕ ................................................................................................. 179 8.2.2. §ång hå nhiÖt ®é (nhiÖt kÕ) ...................................................................... 181 8.2.3. §ång hå ®o nhiÖt ®o lo¹i tõ ®iÖn............................................................... 182 8.2.4. §ång hå dÇu (®o ¸p suÊt dÇu b«i tr¬n) ...................................................... 183 8.2.5. §ång hå ®o ¸p suÊt d©u trong hÖ thèng b«i tr¬n lo¹i tõ ®iÖn (cã) .............. 185 8.2.6. §ång hå x¨ng: .......................................................................................... 185 8.2.7. Tèc ®é kÕ vµ ®ång hå ®Õm vßng. .............................................................. 187 8.3. C¸c lo¹i ®Ìn trªn xe: .................................................................................... 188 8.3.1. §Ìn b¸o rÏ lo¹i nhÊp nh¸y: ....................................................................... 188 8.3.2. §Ìn b¸o dÇu............................................................................................. 189 8.3.3. M¹ch b¸o møc nhiªn liÖu kiÓu ®iÖn tö ...................................................... 190 4
8.3.4. §Ìn b¸o n¹p.............................................................................................. 191 8.3.5. M¹ch ®Ìn xin vît .................................................................................... 192 8.3.5. M¹ch ®iÖn ®Ìn pha cèt (kh«ng cã R¥LE). ............................................... 193 5
ch¬ng 1: §iÖn, §iÖn tö c¬ b¶n trªn «t«. 1.1. VËt liÖu ®iÖn-®iÖn tö. Trong kü thuËt ®iÖn vµ ®iÖn tö. VËt liÖu ®iÖn-®iÖn tö ®îc chia ra lµm bèn lo¹i: 1.1.1. VËt liÖu dÉn ®iÖn. - VËt liÖu dÉn ®iÖn lµ vËt liÖu cã kh¶ n¨ng cho dßng ®iÖn xoay chiÒu ch¹y qua mét c¸ch dÔ dµng vµ thêng xuyªn. - VËt liÖu dÉn ®iÖn: thêng lµ kim lo¹i d¹ng nguyªn chÊt hay hîp kim. Ag, Cu, Al... c¸c hîp chÊt chøa Cu, Mangan. 1.1.2. VËt liÖu c¸ch ®iÖn. - VËt liÖu c¸ch ®iÖn lµ nh÷ng vËt liÖu cã ®Æc tÝnh kh«ng cho dßng ®iÖn ch¹y qua: - VÝ dô nh thuû tinh, sø, nhùa, cao su... nãi kh¸c ®i vËt liÖu c¸ch ®iÖn lµ nh÷ng vËt liÖu cã ®iÖn trë rÊt lín kh«ng cho dßng ®iÖn ch¹y qua. 1.1.3. VËt liÖu b¸n dÉn. - VËt liÖu b¸n dÉn lµ vËt liÖu cã tÝnh trung gian gi÷a vËt liÖu dÉn ®iÖn vµ vËt liÖu c¸ch ®iÖn. - Mét vËt liÖu b¸n dÉn tinh khiÕt th× kh«ng dÉn ®iÖn v× cã ®iÖn trë lín. Nhng pha thªm vµo ®ã mét tØ lÖ rÊt thÊp c¸c vËt liÖu thÝch hîp th× ®iÖn trë cña b¸n dÉn gi¶m xuèng rÊt râ, trë thµnh vËt liÖu dÉn ®iÖn. - Hai chÊt b¸n dÉn th«ng dông lµ Germani(Ge) vµ SilÝc(Si). 1.1.4. VËt liÖu tõ tÝnh. VËt liÖu tõ tÝnh lµ vËt liÖu cã tÝnh chÊt dÔ nhiÔm tõ, trong kü thuËt ngêi ta hay dïng s¾t pha silÝc ®Ó t¨ng ®iÖn trë xuÊt, gi¶m dßng phuco. S¾t – Silic ®îc dËp thµnh tÊm ®Ó lµm lâi biÕn ¸p, hîp kim anico, pecmanoi lµ nh÷ng vËt liÖu tõ tÝnh dïng trong kü thuËt. 1.2. C¸c linh kiÖn ®iÖn vµ ®iÖn tö c¬ b¶n. 1.2.1. §iÖn trë. a. Kh¸i niÖm: + §iÖn trë cã t¸c dông c¶n trë dßng ®iÖn, t¹o sù sôt ¸p ®Ó thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng tuú theo vÞ trÝ cña ®iÖn trë trong m¹ch. R R H×nh 1.1: ký hiÖu ®iªn trë. + §¬n vÞ cña ®iÖn trë: ®¬n vÞ lµ  (ohm), 1K = 1.000 6
b. C¸ch ®äc gi¸ trÞ ®iÖn trë. * Gi¸ trÞ ®iÖn trë ®îc ghi trùc tiÕp. VÝ dô: 15/ 7W; 150/10W; 22/2W... R22 2R2 22 2,2 H×nh 1.2: C¸ch ®äc gi¸ trÞ ®iÖn trë. * Gi¸ trÞ ®iÖn trë ®îc s¬n b»ng m· mµu. + Quy t¾c vÒ m· mµu. Ngêi ta quy ®Þnh 10 mµu ®Ó biÓu thÞ cho 10 ch÷ sè tõ 0 ®Õn 9. Mµu trªn th©n ®iÖn trë Gi¸ trÞ t¬ng øng §en 0 N©u 1 §á 2 Cam 3 Vµng 4 Xanh l¸ 5 Xanh l¬ 6 TÝm 7 X¸m 8 Tr¾ng 9 B¶ng 1-1: Quy íc vÒ m· mµu. + C¸ch ®äc ®iÖn trë theo vßng mµu. - §iÖn trë cã 3 vßng mµu: dïng cho ®iÖn trë díi 10. Vßng1 Vßng2 Vßng3 H×nh 1.3 : §iÖn trë cã 3 vßng mµu. Vßng thø nhÊt: ChØ sè thø nhÊt. Vßng thø hai: ChØ sè thø hai. Vßng thø ba: NÕu lµ nhò vµng th× nh©n víi 0,1. NÕu lµ nhò b¹c th× nh©n víi 0,01. 7
VÝ dô1: §iÖn trë cã: Vßng thø nhÊt mµu vµng. Vßng thø hai mµu tÝm. Vßng thø ba mµu nhò vµng. Gi¸ trÞ ®iÖn trë: 47x0,1=4,7 - §iÖn trë cã 4 vßng mµu: §©y lµ ®iÖn trë thêng gÆp nhÊt. Vßng1 Vßng2 Vßng3 Vßng4 H×nh 1.4: §iÖn trë cã 4 vßng mµu. Vßng thø nhÊt: ChØ sè thø nhÊt. Vßng thø hai: ChØ sè thø hai. Vßng thø ba: ChØ sè thø ba. Vßng thø t: ChØ sai sè: Thêng lµ 1 trong 4 mµu; N©u: sai sè ± 1% ; §á: sai sè ± 2% ; Nhò vµng: sai sè ± 5% ; Nhò b¹c: sai sè ± 10% ; VÝ dô: §iÖn trë cã 4 vßng mµu theo thø tù: Vµng, tÝm, cam, Nhò b¹c. Vµng tÝm cam Nhò b¹c H×nh 1.5: §iÖn trë cã 4 vßng mµu. Gi¸ trÞ ®iÖn trë lµ: Vµng TÝm Cam Nhò b¹c 4 7 000 10% KÕt qu¶: 47.000 hay 47K , Sai sè 10% - §iÖn trë cã 5 vßng mµu: Lµ ®iÖn trë cã ®é chÝnh x¸c cao. c 8
H×nh 1.6: §iÖn trë cã 5 vßng mµu. Quy íc mµu s¾c gièng nh ®iÖn trë cã 4 vßng mµu. Sai sè trong ®iÖn trë cã 5 vßng mµu. Còng gièng sai sè ë ®iÖn trë cã 4 vßng mµu. VÝ dô: §iÖn trë cã 5 vßng mµu, theo thø tù: N©u, tÝm,®á ,®á, n©u. Gi¸ trÞ cña ®iÖn trë: N©u TÝm §á §á N©u H×nh 1.7: §iÖn trë cã 5 vßng mµu N©u tÝm ®á ®á n©u 1 7 2 00 1% KÕt qu¶: 17200 hay 17,2K, sai sè 1%Ph©n lo¹i ®iÖn trë. c. Ph©n lo¹i ®iÖn trë * Ph©n lo¹i theo vËt liÖu chÕ t¹o. + §iÖn trë than: §îc cÊu t¹o tõ vËt liÖu than ch× trén víi vËt liÖu c¸ch ®iÖn theo tØ lÖ thÝch hîp ®Ó cã gi¸ trÞ cÇn thiÕt. Sau ®ã ®em Ðp l¹i thµnh thái, hai ®Çu Ðp l¹i vµo hai sîi d©y kim lo¹i ®Ó hµn vµo m¹ch ®iÖn. Gi¸ trÞ cña ®iÖn trë than thêng ®îc ghi b»ng ký hiÖu vßng mµu trªn th©n ®iÖn trë. §©y lµ lo¹i th«ng dông nhÊt v× chóng kh«ng ®¾t tiÒn vµ cã kh¶ n¨ng t¹o ra ®iÖn trë cã gi¸ trÞ lín, c«ng suÊt tõ 1,8 ®Õn vµi Watt. + §iÖn trë mµng kim lo¹i: Sö dông vËt liÖu Ni-ken g¾n vµo lâi sø hoÆc thuû tinh, lo¹i nµy cho trÞ sè æn ®Þnh. §iÖn trë lo¹i nµy thêng dïng cho c¸c m¹ch dao ®éng v× chóng cã ®é chÝnh x¸c vµ tuæi thä cao, Ýt phô thuéc vµo nhiÖt ®é. + §iÖn trë d©y quÊn: Dïng d©y quÊn hîp kim, quÊn trªn th©n c¸ch ®iÖn b»ng sø hay nhùa tæng hîp ®Ó t¹o ra c¸c ®iÖn trë cã gi¸ trÞ nhá vµ chÞu ®îc c«ng xuÊt tiªu t¸n lín. §iÖn trë d©y quÊn thêng dïng trong c¸c m¹ch cung cÊp ®iÖn cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö. + §iÖn trë xi m¨ng: VËt liÖu chñ yÕu lµ xi m¨ng chóng ®îc sö dông chñ yÕu ë c¸c m¹ch cung cÊp nguån ®iÖn cã c«ng xuÊt kh«ng cao vµ kh«ng bèc ch¸y trong trêng hîp qu¸ t¶i. * Ph©n lo¹i theo c«ng dông. + BiÕn trë: BiÕn trë lµ lo¹i ®iÖn trë cã thÓ thay ®æi chØ sè theo yªu cÇu thêng gäi lµ triÕt ¸p. BiÕn trë dïng ®Ó hiÖu chØnh m¹ch ®iÖn vµ cã vai trß ph©n ¸p, ph©n dßng cho m¹ch ®iÖn. - Ký hiÖu biÕn trë: 9
H×nh 1.8 : KÝ hiÖu cña biÕn trë. BiÕn trë d©y quÊn: Dïng d©y dÉn cã ®iÖn trë xuÊt cao, ®êng kÝnh nhá quÊn trªn mét lâi c¸ch ®iÖn b»ng sø hay nhùa tæng hîp. H×nh 1.9 : Ký hiÖu cña biÕn trë d©y quÊn. - BiÕn trë than: C¸ch ®o biÕn trë: (Dïng ®ång hå v¹n n¨ng). Tuú theo gi¸ trÞ ghi trªn th©n biÕn trë mµ ngêi ta ®Æt ®ång hå ë thang ®o thÝch hîp, ThÝ dô: BiÕn trë 10K ta ®Æt vÒ thang Rx1K. §o b»ng c¸ch: Cè ®Þnh ®Çu que ®o vµo ®Çu A (hoÆc B) sau ®ã dêi que ®o sang ®Çu. Kim ®ång hå xoay cïng nhÞp víi sù xoay cña biÕn trë: H×nh 1.10: C¸ch ®o biÕn trë + §iÖn trë nhiÖt: §iÖn trë nhiÖt lµ linh kiÖn cã gi¸ trÞ phô thuéc vµo nhiÖt ®é thêng gäi lµ (tec-mi- to). §iÖn trë nhiÖt cã hai lo¹i: - NTC: lµ ®iÖn trë nhiÖt cã hÖ sè nhiÖt ©m. Khi nhiÖt ®é t¨ng th× R gi¶m. - PTC: lµ ®iÖn trë nhiÖt cã hÖ sè nhiÖt d¬ng. Khi t¨ng nhiÖt ®é th× R t¨ng. - øng dông: ®iÖn trë nhiÖt dïng trong c¸c m¹ch khuÕch ®¹i, ®Ó æn ®Þnh nhiÖt vµ dïng lµm c¶m biÕn trong m¹ch ®iÒu khiÓn nhiÖt tù ®éng. 10
- Ký hiÖu cña ®iÖn trë nhiÖt: PTC NTC H×nh 1.11: Ký hiÖu cña ®iÖn trë nhiÖt. + Quang trë (LDR). Quang trë lµ lo¹i ®iÖn trë cã gi¸ trÞ phô thuéc vµo ¸nh s¸ng, khi ®é s¸ng cµng lín th× gi¸ trÞ ®iÖn trë cµng nhá vµ ngîc l¹i. Ký hiÖu: LDR LDR H×nh 1.12 : Ký hiÖu cña quang trë. øng dông: Quang trë dïng réng r·i trong c¸c m¹ch ®iÖn tö ®iÒu khiÓn b»ng ¸nh s¸ng nh m¹ch ®Õm s¶n phÈm, m¹ch tù ®éng ®ãng c¾t ®Ìn ®êng. + §iÖn trë cÇu ch×. Lµ lo¹i ®iÖn trë cã gi¸ trÞ rÊt nhá. Vµi Ohm. Ký hiÖu: F H×nh 1.13 :§iÖn trë cÇu ch×. øng dông: Dïng ®Ó l¾p trªn c¸c ®êng cung cÊp nguån cña m¹ch ®iÖn tö cã dßng t¶i lín, nh m¹ch quÐt trong Tivi... d. M¹ch ®iÖn trë. + GhÐp nèi tiÕp. GhÐp nèi tiÕp hai ®iÖn trë R1 vµ R2 víi nhau chñ yÕu nh»m môc ®Ých t¨ng trÞ sè ®iÖn trë. Khi ghÐp nèi tiÕp ®iÖn trë tæng sÏ lµ: R=R1+ R2 + GhÐp song song. H×nh 1.14 GhÐp nèi tiÕp c¸c ®iÖn trë 11
Khi ghÐp song song c¸c ®iÖn trë ta cã ®iÖn trë tæng sÏ lµ: 1/R=1/R1+1/R2 H×nh 1.15 GhÐp song song c¸c ®iÖn trë 1.2.2. Tô ®iÖn. a. CÊu t¹o cña tô ®iÖn : Tô ®iÖn lµ mét linh kiÖn thô ®éng ®îc sö dông rÊt réng r·i trong c¸c m¹ch ®iÖn tö ®îc cÊu t¹o tõ hai b¶n cùc lµm b»ng hai ch©t dÉn ®iÖn( Kim lo¹i) ®Æt song song nhau, ë gi÷a cã mét líp c¸ch ®iÖn gäi lµ ®iÖn m«i. Ngêi ta thêng dïng c¸c chÊt : Thuû tinh, gèm sø, mica, giÊy, dÇu, paraffin, kh«ng khÝ... ®Ó lµm chÊt ®iÖn m«i VÝ dô: Tô thuû tinh, tô mica, tô dÇu, tô gèm, tô giÊy, tô ho¸... Líp ®iÖn m«i §Çu ra H×nh 1.16: CÊu t¹o cña tô ®iÖn. * C¸ch ®äc gi¸ trÞ tô ®iÖn. + C¸c tô ®iÖn cã gi¸ trÞ lín tõ 1F trë lªn nh tô ho¸, tô dÇu, tô tantal... nhµ s¶n xuÊt ghi cô thÓ ®iÖn ¸p lµm viÖc vµ gi¸ trÞ ®iÖn dung trªn th©n tô. 50v 1000vDC 5F 100F 12
H×nh 1.17: C¸c ký hiÖu tô ho¸. + Mét sè tô ®iÖn cã gi¸ trÞ ®iÖn dung nhá h¬n 1F còng ®îc ghi trùc tiÕp vµo tô ®iÖn. 047 160VDC H×nh 1.18: C¸c ký hiÖu cña tô ®iÖn cã gi¸ trÞ nhá h¬n 1F. b. Ph©n lo¹i tô ®iÖn. + Tô ®iÖn ho¸ häc (tô ho¸). Lo¹i tô ®iÖn nµy lµm b»ng hai l¸ nh«m máng vµ mét ho¸ chÊt axit borax víi c¸c giÊy máng ®Æt gi÷a hai l¸ nh«m, cuén trßn l¹i thµnh h×nh trô. Ký hiÖu c¸c lo¹i tô ho¸: + C + C - - H×nh 1.19: KÝ hiÖu cña tô ®iÖn ho¸ häc. + Tô giÊy. Tô giÊy lµ lo¹i tô kh«ng cã cùc tÝnh gåm c¸c líp giÊy tÈm dÇu hay s¸p lµm chÊt ®iÖn m«i vµ ®Æt gi÷a hai l¸ nh«m máng, ®îc cuén trßn l¹i thµnh èng. KÝ hiÖu cña tô giÊy. 033 160VDC c H×nh 1.20: H×nh d¹ng vµ kÝ hiÖu cña tô giÊy. + Tô ®iÖn biÕn ®æi. - Lµ lo¹i tô gåm hai phÇn: PhÇn cè ®Þnh lµm b»ng c¸c miÕng nh«m cã h×nh b¸n nguyÖt, g¾n song song nhau vµ c¸ch ®iÖn víi ®Õ tô. PhÇn di ®éng còng lµm b»ng c¸c miÕng nh«m cã h×nh b¸n nguyÖt song song nhau vµ hµn víi trôc xoay cña tô. PhÇn di ®éng cã thÓ quay quanh trôc xoay mét gãc 1800. Mçi vÞ trÝ øng víi mét gi¸ trÞ ®iÖn dung. 13
- H×nh d¸ng vµ kÝ hiÖu tô biÕn ®æi. H×nh 1.21 : H×nh d¸ng vµ kÝ hiÖu tô xoay. c. Ph¬ng ph¸p ®o tô ®iÖn. Trong thùc tÕ ngêi ta thêng dïng c¸c ph¬ng ph¸p sau: - Ph¬ng ph¸p ®o tô b»ng ®ång hå . Dùa vµo ®Æc tÝnh n¹p, phãng cña tô mµ ngêi ta dïng ®ång hå ®Ó quan s¸t sù dÞch chuyÓn cña kim ®ång hå. - Nguyªn t¾c: Dïng thang ®o R ®Ó quan s¸t sù chuyÓn ®éng vµ vÞ trÝ kim chØ. - Víi tô tèt: Khi ®o th× kim lªn sau ®ã ph¶i trë vÒ vÞ trÝ v« cùc. Tô cã gi¸ trÞ cµng lín, kim chØ cµng nhiÒu vµ ngîc l¹i. - Trêng hîp tô háng: khi ph¸t hiÖn b»ng ®ång hå. - Kim chØ lªn 0 sau ®ã kh«ng trë vÒ: Tô bÞ ch¹m chËp c¸c b¶n cùc. - Kim chØ kh«ng lªn: Tô bÞ ®øt, kh«. - Khi lªn lng chõng, kh«ng trë vÒ: Tô bÞ rØ. d. C¸ch ghÐp tô ®iÖn. * GhÐp nèi tiÕp. Khi ghÐp nèi tiÕp c¸c tô ®iÖn ta cã: - U=U1+U2 - 1/C=1/C1+1/C2 H×nh 1.22. GhÐp nèi tiÕp c¸c tô ®iÖn 14
* GhÐp song song. Khi ghÐp song song c¸c tô ®iÖn ta cã: - C=C1+C2 - U=U1 nÕu U1< U2 - U=U2 nÕu U2< U1 H×nh 1.23. GhÐp song song c¸c tô ®iÖn e. øng dông cña tô ®iÖn . - Tô ®iÖn ®îc dïng nhiÒu trong kü thuËt ®iÖn vµ ®iÖn tö. - Tô ®iÖn ®Ó lµm lÖch pha, t¹o tõ trêng quay ®Ó lµm m« t¬. - Tô ®iÖn dïng ®Ó bï pha tr¸nh lÖch pha trong m¹ch ba pha. - Tô ®iÖn dïng trong m¹ch dao ®éng, t¹o xung. - Tô ®iÖn cã gi¸ trÞ lín th× ®Ó n¾n ®iÖn. - Tô ®iÖn cã gi¸ trÞ bÐ dïng trong khu vùc m¹ch cao tÇn vµ trong c¸c m¹ch céng hëng. 1.1.3. §ièt thêng. a. CÊu t¹o: Gåm hai chÊt b¸n dÉn kh¸c nhau lµ lo¹i P vµ lo¹i N. - Lo¹i P ®îc gäi lµ cùc anèt. - Lo¹i N ®îc gäi lµ cùc catèt. Gi÷a hai chÊt b¸n dÉn lµ líp tiÕp gi¸p. P N P N H×nh1.24: CÊu t¹o vµ ký hiÖu cña ®ièt. b. Nguyªn lý lµm viÖc. * Ph©n cùc thuËn cho ®ièt (Dïng nguån ®iÖn). Khi nèi cùc d¬ng víi anèt(P), cùc ©m víi catèt (N). Lóc ®ã ®iÖn tÝch d¬ng cña nguån sÏ ®Èy lç trèng vïng P sang vïng N Vµ ®iÖn tÝch ©m nguån ®Èy electron tõ N sang P.Vïng P nhËn electron nªn trë thµnh vïng mang ®iÖn tÝch ©m. cùc d¬ng nguån sÏ kÐo ®iÖn tÝch ©m tõ vïng P vÒ. Cßn vïng N mÊt electron nªn trë thµnh vïng cã ®iÖn tÝch d¬ng, vïng nµy sÏ kÐo ®iÖn tÝch ©m cña nguån lªn thÕ chç. Nh vËy ®· cã mét dßng electron ch¹y liªn tôc tõ cùc ©m cña nguån qua ®ièt tõ N sang P vµ vÒ cùc d¬ng nguån. Nãi c¸ch kh¸c dßng ®iÖn ®i qua ®ièt tõ P sang N. 15
*Ph©n cùc nghÞch cho ®ièt. P N - + VDC H×nh1.25 : Ph©n cùc cho ®ièt. Dïng nguån ®iÖn : Nèi cùc ©m víi anèt, cùc d¬ng víi catèt. Lóc ®ã ®iÖn tÝch ©m cña nguån sÏ hót lç trèng cña vïng P vµ ®iÖn tÝch d¬ng nguån sÏ hót electrton vïng N lµm lç trèng, vµ electron hai bªn tiÕp gi¸p còng xa nhau h¬n, nªn hiÖn tîng t¸i hîp gi÷a c¸c electron vµ lç trèng cµng khã kh¨n. Tuy nhiªn trêng hîp nµy vÉn cã mét dßng ®iÖn (rÊt nhá) ®i qua ®ièt tõ N sang P gäi lµ dßng ®iÖn rØ. c. C¸ch ®o Dïng ®ång hå v¹n n¨ng, bËt vÒ thang ®o R. Do ®Æc tÝnh cña ®ièt cã ®iÖn trë thuËn lín, ®iÖn trë nghÞch nhá. Ta ®o nh sau : + §o ®iÖn trë thuËn; Que ®á nèi víi P; Que ®en nèi víi N. + §o ®iÖn trë nghÞch; Que ®á nèi víi N; Que ®en nèi víi P. H×nh 1.26: C¸ch ®o ®ièt thêng. §iÖn trë thuËn vµ nghÞch phô thuéc vµo chÊt b¸n dÉn Ge, Si theo b¶ng sau. §iÖn trë thuËn §iÖn trë nghÞch §ièt Ge Vµi  Vµi tr¨m K §ièt Si Vµi  Vµi M B¶ng 1-4: Gi¸ trÞ ®o chuÈn khi ®o ®ièt thêng. KÕt qu¶: - NÕu c¶ ®iÖn trë thuËn, nghÞch ®Òu 0 th× ®ièt bÞ ®¸nh thñng. - NÕu c¶ 2 ®iÖn trë thuËn, nghÞch ®Òu v« cùc, th× ®ièt bÞ ®øt. 16
- NÕu ®iÖn trë thuËn ®óng vµ ®iÖn trë nghÞch gi¶m nhiÒu th× ®ièt bÞ rØ(háng). - NÕu ®iÖn trë thuËn vµ nghÞch ®óng b¶ng trªn, th× ®ièt cßn tèt. d. C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña ®ièt thêng. - §iÖn ¸p cùc ®¹i: Lµ ®iÖn ¸p ph©n cùc lín nhÊt ®Æt vµo ®ièt mµ kh«ng bÞ ®¸nh thñng. - Dßng ®iÖn thuËn cùc ®¹i: Lµ dßng lín nhÊt cã thÓ ®i qua ®ièt mµ kh«ng bÞ ®¸nh thñng. NÕu vît qu¸ ®ièt sÏ bÞ ®¸nh háng. - Dßng ®iÖn thuËn trung b×nh: Lµ dßng lµm viÖc cña ®ièt. - §iÖn ¸p r¬i trªn ®ièt: Lµ ®iÖn ¸p ngìng cña líp tiÕp gi¸p P – N. e. §êng ®Æc tÝnh v«n-ampe cña ®ièt thêng §ièt thêng cã ®êng ®Æc tÝng v«n-ampe kh«ng ®êng th¼ng (phi tuyÕn tÝnh) nghÜa lµ dßng ®iÖn qua ®ièt phô thuéc vµo ®iÖn ¸p ®Æt kh«ng theo ®êng th¼ng. IT-Dßng ®iÖn thuËn UT- §iÖn ¸p thuËn IN-Dßng ®iÖn nghÞch UN- §iÖn ¸p nghÞch UNmax- §iÖn ¸p nghÞch cùc ®¹i H×nh 1.27. §êng ®Æc tÝnh v«n-ampe cña ®ièt thêng. Tõ ®êng ®Æc tÝnh cña ®ièt ta thÊy ®iÖn trë thuËn cña ®ièt kh«ng ph¶i lµ mét h»ng sè mµ thay ®æi tuú theo ®iÖn ¸p ®Æt vµo nã hay nãi c¸ch kh¸c tuú theo dßng ®iÖn qua nã. §iÖn trë thuËn nhá khi dßng ®iÖn qua ®ièt lín vµ ngù¬c l¹i ®iÖn trë thuËn lín khi dßng ®iÖn qua nã nhá. Nhê ®Æc tÝnh nµy mµ ®ièt ®îc sö dông lµm nhiÖm vô håi tiÕp ®¶m b¶o cho c¸c tranzitor ®ãng tÝch cùc. + øng dông cña ®ièt thêng: - Dïng ®Ó chØnh lu dßng xoay chiÒu thµnh dßng mét chiÒu. - Lµm M¹ch t¸ch sãng ®Ó lÊy tÝn hiÖu ©m tÇn ra khái tÝn hiÖu cao tÇn trong ra®i«. - Dïng ®ièt ®Ó ph©n cùc cho tranristor nh»m æn ®Þnh ®iÖn ¸p ph©n cùc. 17
f. C¸ch ghÐp ®ièt. * GhÐp nèi tiÕp. Khi ghÐp nèi tiÕp c¸c ®ièt ta cã: - I=I1=I2 - U=U1+U2 H×nh 1.28. GhÐp nèi tiÕp c¸c ®iot * GhÐp song song. Khi ghÐp song song c¸c ®ièt ta cã: - I = I1+ I2 - U=U1=U2 H×nh 1 .29. GhÐp song song c¸c ®iot 1.2.4. §ièt æn ¸p. a. CÊu t¹o: - §ièt æn ¸p cã cÊu t¹o nh ®ièt thêng nhng c¸c chÊt b¸n dÉn ®îc pha chÕ t¹p chÊt víi tØ lÖ cao h¬n ®ièt thêng. §ièt æn ¸p thêng lµ lo¹i silicium. N P P N P N H×nh 1.30: CÊu t¹o vµ ký hiÖu cña ®ièt æn ¸p. 18
b. §Æc tÝnh: * §êng ®Æc tÝnh cña ®ièt æn ¸p. Tõ ®êng ®Æc tÝnh cña ®ièt æn ¸p ta thÊy: +§ièt æn ¸p còng cã ®iÖn trë thuËn nh ®ièt thêng. +Trong giíi h¹n ®iÖn ¸p nghÞch nhÊt ®Þnh (nhá h¬n UZ) ®ièt cã trÞ sè ®iÖn trë nghÞch rÊt lín nh c¸c ®ièt n¾n dßng b×nh thêng, nhng khi ®iÖn ¸p nghÞch vît qu¸ trÞ sè H×nh 1.31. §êng ®Æc tÝnh ®iÖn ¸p tíi h¹n ( ®iÖn ¸p æn ®Þnh) cña ®ièt, cña ®ièt æn ¸p. ®iÖn trë nghÞch cña nã gi¶m xuèng rÊt ®ét ngét (tõ rÊt lín xuèng rÊt nhá). Râ rµng nh×n vµo ®êng ®Æc tÝnh ta thÊy nã lµm viÖc ë hai chÕ ®é: - ë chÕ ®é ph©n cùc thuËn ®ièt ho¹t ®éng nh ®ièt thêng. - ë chÕ ®é ph©n cùc ngîc: Khi hai ®ièt ho¹t ®éng qua giíi h¹n ®iÖn ¸p ®¸nh thñng UZ dßng ®iÖn qua ®ièt t¨ng m¹nh (dßng Ic) vµ nã sÏ chuyÓn sang chÕ ®é ®¸nh thñng. 1.2.5. §ièt ®iÒu khiÓn. a. CÊu t¹o: §ièt ®iÒu khiÓn cã líp tiÕp gi¸p P – N chÕ t¹o ®Æc biÖt, bÒ réng miÒn ®iÖn tÝch cã thÓ thay ®æi ®îc khi ®iÖn ¸p ph©n cùc ngîc thay ®æi. BÒ réng cña miÒn ®iÖn tÝch phô thuéc vµo ®iÖn ¸p ph©n cùc ngîc ®Æt vµo ®ièt khi thay ®æi ®iÖn ¸p ®Æt vµo ®ièt ®iÒu khiÓn, th× ta thay ®æi ®îc ®iÖn dung trªn ®ièt. - KÝ hiÖu: CD H×nh 1.32: Ký hiÖu cña ®ièt ®iÒu khiÓn. b. øng dông: §ièt ®iÒu khiÓn dïng chñ yÕu trong m¹ch céng hëng. c. §Æc tÝnh cña ®ièt ®iÒu khiÓn. 19
- Líp tiÕp gi¸p N-P cã miÒn ®iÖn tÝch kh«ng gian t¹o thµnh mét hµng rµo n¨ng lîng ng¨n kh«ng cho c¸c ®iÖn trë tõ vïng N sang vïng P. H×nh thµnh mét líp c¸ch ®iÖn xem nh líp ®iÖn m«i cã gi¸ trÞ ®iÖn dung CD ®îc tÝnh theo c«ng thøc: CD = εS/d. Trong ®ã: d… BÒ réng miÒn ®iÖn tÝch kh«ng gian thay theo ®iÖn ¸p ®Æt vµo ®ièt. ε … H»ng sè ®iÖn m«i. S… TiÕt diÖn. ID Vr max VD Vf H×nh 1.33: §Æc tÝnh cña ®ièt ®iÒu khiÓn. 20