Giáo trình Lắp ráp mạch điện tử (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng) - CĐ Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Lắp ráp mạch điện tử (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng)" biên soạn với mục tiêu giúp người học trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc, công dụng của các mạch điện tử thông dụng trong nghề Điện công nghiệp; chọn và kiểm tra được linh kiện phù hợp yêu cầu thiết kế mạch điện tử; lựa chọn và sử dụng các dụng cụ cần thiết cho thực hành điện tử cơ bản và trình bày được công dụng của chúng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Lắp ráp mạch điện tử (Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng) - CĐ Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn

2 UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN Bình Định, năm 2018
1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
2 LỜI GIỚI THIỆU Ứng dụng chủ yếu của các mạch điện tử là điều khiển, xử lý và phân phối thông tin; chuyển đổi và phân phối nguồn điện. Cả hai ứng dụng này đều liên quan đến việc tạo ra và nhận biết trường điện từ và dòng điện. Ngày nay, các thiết bị điện tử cho phép thực hiện rất nhiều công việc trong cuộc sống và trong khoa học, công nghệ. Đặc biệt trong các lĩnh vực như: Cơ-Điện tử, Điện công nghiệp và Vận hành sửa chữa thiết bị lạnh; chúng ta thấy được rất nhiều ứng dụng của các mạch điện tử. Dưới góc độ của một người nhân viên vận hành hay bảo trì bảo dưỡng máy móc thiết bị có ứng dụng mạch điện tử để điều khiển, thì việc có kiến thức tổng quan về mạch điện tử, cũng như việc có thể gia công chế tạo mạch điện tử thay thế, là một điều cần thiết. Để đáp ứng nhu cầu học tập nghiên cứu cho giáo viên và học sinh sinh viên ban biên soạn giáo trình Khoa Điện tiến hành biên soạn giáo trình “Lắp ráp mạch điện tử” với nội dung sát với chương trình học tập của sinh viên ngành Điện công nghiệp. Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã có nhiều cố gắng của ban biên soạn giáo trình nhưng chắc không tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được các ý kiến đóng góp của bạn đọc để giáo trình này được hoàn thiện hơn. Bình Định, ngày …… tháng … năm 2018 Tác giả Mai Văn Quang
3 MỤC LỤC 1. Lời giới thiệu ii 2. Bài 1: Khảo sát dụng cụ lắp ráp, sửa chữa mạch điện tử 2 3. 1.1. Khảo sát các dụng cụ thực hành điện tử thông dụng 2 4. 1.2. Khảo sát vật liệu chế tạo board mạch 5 5. Bài 2: Hàn và loại bỏ mối hàn 7 6. 2.1. Cách sử dụng và bảo quản dụng cụ hàn 7 7. 2.2. Phương pháp hàn mạch điện tử 9 8. 2.3. Các dạng lỗi mối hàn, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 11 9. Bài 3: Đo kiểm tra linh kiện 13 10. 3.1. Kiểm tra chất lượng linh kiện bằng đồng hồ vạn năng 13 11. 3.2. Đọc các thông số ghi trên vỏ linh kiện thụ động 18 12. 3.3. Xác định cực tính của các linh kiện phân cực bằng đồng hồ vạn năng 22 13. 3.4. Các dạng sai hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 24 14. Bài 4: Vẽ và mô phỏng mạch điện tử 27 15. 4.1. Vẽ mạch điện tử trên OrCAD 10.5 27 16. 4.2. Mô phỏng mạch điện tử trên Proteus 8.1 37 17. Bài 5: Thiết kế sơ đồ lắp đặt linh kiện 47 18. 5.1. Thiết kế sơ đồ lắp đặt mạch nguồn 5VDC/12VDC/24VDC 47 19. 5.2. Thiết kế sơ đồ lắp đặt mạch khuếch đại dùng tranzito 56 20. 5.3. Thiết kế sơ đồ lắp đặt mạch ứng dụng dùng BJT 57 21. Bài 6: Gia công mạch in 59 22. 6.1. Gia công mạch nguồn 5VDC, 12VDC, 24VDC 59 23. 6.2. Gia công mạch khuếch đại dùng tranzito 61 24. 6.3. Gia công mạch ứng dụng dùng BJT 61 25. Bài 7: Lắp ráp mạch điện tử 62 26. 7.1. Lắp ráp mạch nguồn 5VDC/12VDC/24VDC 62 27. 7.2. Lắp ráp mạch khuếch đại dùng tranzito 65 28. 7.3. Lắp ráp mạch ứng dụng dùng BJT 65 29. Tài liệu tham khảo 66
4
1 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Lắp ráp mạch điện tử Mã mô đun: MĐ 13 Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ (LT: 30; TH: 58; KT: 02) I. Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: Người học phải có kiến thức cơ bản về linh kiện điện tử cơ bản và đo lường điện. Mô đun này được giảng dạy sau khi học xong mô đun Đo lường điện. - Tính chất: Mô đun này trang bị cho sinh viên kiến thức và kỹ năng về lắp ráp mạch điện tử trong công nghiệp. II. Mục tiêu của mô đun: - Kiến thức: + Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc, công dụng của các mạch điện tử thông dụng trong nghề Điện công nghiệp; + Chọn và kiểm tra được linh kiện phù hợp yêu cầu thiết kế mạch điện tử; + Lựa chọn và sử dụng các dụng cụ cần thiết cho thực hành điện tử cơ bản và trình bày được công dụng của chúng. - Kỹ năng: + Sử dụng thành thạo phần mềm thiết kế mạch điện tử OrCAD, Proteus; + Gia công, lắp ráp hoàn thiện được một số mạch điện tử cơ bản; + Kiểm tra được thông số mạch sau khi lắp, đánh giá được chất lượng và hiệu chỉnh theo yêu cầu kỹ thuật. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Tác phong công nghiệp, chủ động, sáng tạo; + Cẩn thận, tỉ mỉ đảm bảo an toàn cho người và thiết bị trong quá trình học tập. III. Nội dung mô đun: Thời gian (giờ) Số TT Tên các bài trong mô đun Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm tra Bài 1: Khảo sát dụng cụ lắp đặt sửa 1 9 6 3 0 chữa mạch điện tử 2 Bài 2: Hàn và loại bỏ mối hàn 7 3 4 0 3 Bài 3: Đo kiểm tra linh kiện 14 3 11 0 Bài 4: Vẽ và mô phỏng mạch điện 4 15 6 8 1 tử Bài 5: Thiết kế sơ đồ lắp đặt linh 5 13 3 10 0 kiện 6 Bài 6: Gia công mạch in 14 3 11 0 7 Bài 7: Lắp ráp mạch điện tử 18 6 11 1 Cộng 90 30 58 2
2 2. Nội dung chi tiết BÀI 1: KHẢO SÁT DỤNG CỤ LẮP RÁP, SỬA CHỮA MẠCH ĐIỆN TỬ Mã bài: MĐ13 – 01 Thời gian: 9 giờ (LT: 2 giờ; TH: 2 giờ; Tự học: 5 giờ) Giới thiệu: Ngày nay, mạch điện tử được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật. Trong lĩnh vực Điện công nghiệp cũng không thể thiếu các mạch điện tử như: Mạch nguồn điều khiển, mạch nhận tín hiệu cảm biến, mạch chuyển đổi tín hiệu… Mục tiêu: - Trình bày được công dụng của các dụng cụ lắt đặt và sửa chữa mạch điện tử thông dụng; - Lựa chọn và sử dụng phù hợp các dụng cụ cần thiết cho thực hành điện tử cơ bản; - Chủ động, sáng tạo và đảm bảo an toàn trong quá trình học tập. Nội dung: 1.1. Khảo sát các dụng cụ thực hành điện tử thông dụng 1.1.1. Lý thuyết Khi làm việc với thiết bị điện tử hầu hết chúng ta phải dựa vào những công cụ này để khảo sát, kiểm tra thiết bị thông qua những thông số vô hình như dòng điện, điện áp, hiệu điện thế, nhiệt độ, điện trở....Những thông số này dễ dàng thu được thông qua những thiết bị này. Những thiết bị đó bao gồm đồng hồ vạn năng, Ampe kìm, máy hiện sóng. - Đồng hồ vạn năng: Là một thiết bị quan trọng bậc nhất khi đến với nghề điện tử (thiết bị này còn gọi tắt là VOM), đây là một dụng cụ cho phép người kỹ thuật viên đo được những đại lượng điện cơ bản như hiệu điện thế, điện trở, cường độ dòng điện... Các đồng hồ vạn năng hiện đại còn có thể đo được nhiệt độ, trị số tụ điện, diode, hệ số khuếch đại của transistor, trị số điện cảm, tần số…
3 Hình 1.1: Đồng hồ vạn năng Trong đó: 1 Núm xoay 5 Núm chỉnh 0Ω 2 Thang đo 6 Kim đồng hồ 3 Vạch chia 7 Cổng nối que đo 4 Vít chỉnh kim 8 Gương phản chiếu - Nguồn điện một chiều Mỗi một kỹ thuật viên lên có một bộ nguồn một chiều để làm nguồn nuôi kiểm tra bảng mạch hoặc làm nguồn nuôi cho những bo mạch mình thiết kế kiểm tra thử nghiệm. Một bộ nguồn nuôi có công suất khoảng 100W và điện áp có thể biến đổi từ 3.3V đến 36 V là một bộ nguồn thí nghiệm lý tưởng. Lên chọn bộ nguồn nào có đồng hồ báo điện áp, báo dòng điện đồng thời có chế độ bảo vệ ngắn mạch. Nếu bạn là một kỹ sư điện tử thì bạn có thể mua biến áp , linh kiện điện tử để tự ráp bộ nguồn này. Hình 1.2: Nguồn 1 chiều - Bộ dụng cụ hàn: +Mỏ hàn: Đây là thiết bị tạo ra nhiệt độ cao trên một mũi kim loại (đầu hàn) để làm tan thiếc dưới chân linh kiện trên mạch in khi muốn tháo linh kiện ra hoặc để làm
4 thiếc bám vào bảng mạch khi hàn linh kiện vào. Mỏ hàn điện có ba loại chính đó là mỏ hàn xung, mỏ hàn nung trực tiếp, mỏ hàn nung thông qua biến áp. Việc điều chỉnh được nhiệt độ giúp bảo đảm mối hàn bền, đẹp và đúng kỹ thuật. Đồng thời tăng cao tuổi thọ của đầu mũi hàn. Hình 1.3: Mỏ hàn +Đế hàn: Dùng để đặt mỏ hàn khi nóng, giúp bảo đảm an toàn cho người sử dụng và tránh va chạm với các dụng cụ, thiết bị khác khi mỏ hàn còn nóng, tránh cháy nổ và cháy dây điện gây nguy hiểm cho người dùng. +Tấm bọt biển làm sạch đầu mỏ hàn: Dùng để lau chùi các chất bẩn, cặn nhựa thông, tro cháy đen bám trên đầu mũi hàn. Sử dụng khi mỏ hàn nóng. +Bút hút chì: Dùng để hút sạch chì hàn dính trên Board mạch và tại các chân linh kiện. Dùng cho việc tháo các mối hàn, gỡ các linh kiện trên mạch. - Bộ dụng cụ gia công: +Khoan board đồng: khoan tạo các lỗ gắn chân linh kiện. Cấu tạo thông thường: Động cơ 12VDC, đầu kẹp mũi khoan, đi kèm với bộ mũi khoan kích thước nhỏ phù hợp với kích thước chân linh kiện. Hình 1.4: Bộ dụng cụ khoan mạch +Nhíp nhọn: Dùng để kẹp, gắp các linh kiện nhỏ. Thỉnh thoảng cũng dùng để ngoáy rộng lỗ khoan.
5 +Kềm Trong quá trình lắp ráp, sửa chữa ta thường sử dụng kềm cắt, công dụng của nó là : ● Cắt chân linh kiện trong quá trình hàn mạch. ● Cắt các đoạn dây chì. ● Cắt dây dẫn nối mạch. - Vật liệu hàn +Thiếc hàn: Dùng làm vật liệu hàn. +Nhựa thông: là chất giúp làm sạch mối hàn và giảm sức căng bề mặt của thiếc hàn do đó giúp thiếc hàn bám vào mối hàn mịn hơn. Khi bị đốt nóng, nhựa thông phân huỷ cho ra một chất có tính acid có tính tẩy sạch bề mặt cần hàn. Ngoài ra, nhựa thông còn có tác dụng làm cho thiếc dính ướt, bám vào bề mặt hàn, tạo màng chống oxy hoá thiếc. - Test board Test board dùng để kiểm tra một số mạch điện đơn giản, trước khi tiến hành gia công mạch. Hình 1.5: Test board 1.1.2. Trình tự thực hiện Khảo sát các dụng cụ cần thiết để gia công mạch điện tử - Bước 1: Thống kê các dụng cụ cần thiết +Thiết bị hàn: mỏ hàn, đế hàn, tấm bọt biển… +Thiết bị loại bỏ mối hàn: bút hút chì +Thiết bị lắp ráp, sửa chữa: bộ dụng cụ khoan, nhíp nhọn, kềm… - Bước 2: Trình bày các công dụng của từng dụng cụ - Bước 3: Khảo sát Nhận biết, phân loại và kiểm tra các dụng cụ có trong xưởng thực tập. Sắp xếp các dụng cụ đúng vị trí quy định. 1.1.3. Thực hành Mỗi sinh viên tiến hành chọn một bộ dụng cụ cần thiết để phục vụ việc thực hành lắp đặt và sửa chữa mạch điện tử, tiến hành kiểm tra chất lượng của các dụng cụ, vệ sinh bảo dưỡng và sắp xếp các dụng cụ thiết bị lắp đặt mạch điện tử đúng nơi quy định.
6 1.1.4. Đánh giá kết quả thực hành - Nhận biết được các vật liệu và dụng cụ cần thiết cho việc lắp đặt và sửa chữa mạch điện tử; - Tác phong công nghiệp, cẩn thận, tỉ mỉ đảm bảo an toàn trong công việc. 1.2. Khảo sát vật liệu chế tạo board mạch 1.2.1. Lý thuyết - Giấy in mạch in: Giấy in mạch in là loại giấy dùng để in file Layout của mạch điện tử, thông thường có 3 loại: +Giấy thuốc +Giấy glossy +Giấy decal. +Thông thường ta sử dụng giấy decal để in mạch in, vì: +Giấy bám mực tốt, không gây tràn mực +Thích hợp với các loại mạch có thiết kế đi xuyên chân linh kiện +Lưu ý: in mặt trơn, ủi xong không cần ngâm nước, có thể lột ngay. - Board đồng: Có rất nhiều loại board đồng, trong môn học này chúng ta sử dụng board đồng 1 lớp, dùng để chế tạo mạch in 1 lớp. Board đồng 1 lớp là loại có 1 lớp mỏng đồng phủ lên trên tấm phíp. Tùy vào chất lượng board đồng, lớp đồng này có loại dày loại mỏng khác nhau. - Chất rửa mạch in Ta có thể dùng nhiều loại hóa chất để loại bỏ đồng tại những vị trí không cần thiết để lộ ra đường đi dây nối mạch. Thông dụng, người ta hay dùng FeCl3 để thực hiện phản ứng oxi hóa khử với đồng, loại này khá rẻ, nhưng bẩn và độc hại. Một loại khác tốt hơn, đó là muối Na2S2O8, với tỉ lệ pha 1:4: +Nhiệt độ khi xúc tác: 70 độ, và có sục khí. Nếu không có sục khí ta chỉ cần cho nước nóng 70 độ vào và ăn mòn trong khi ăn mòn nên lắc để tạo phản ứng nhanh hơn. +Thời gian ăn mòn khi có xúc tác 5 đến 7 phút đối với lần đầu tiên. +Khi ăn mòn xong, dung dịch sẽ chuyển sang màu xanh của đồng. +Sau khi ăn mòn xong, giữ lại dung dịch cho lần sử dụng tiếp theo nhưng sẽ xúc tác lâu hơn lần đầu +Lưu ý không được ăn hoặc uống muối ăn mòn. - Chất phủ mạch in: Chất phủ mạch in có tác dụng: Chịu nhiệt độ cao, dẫn nhiệt tốt, tránh nhiệt tích luỹ gây cháy mạch khi nhúng trong bể chì hàn nóng chảy, không dẫn điện, không tạo điện dung ký sinh. 1.2.2. Trình tự thực hiện Khảo sát các vật liệu cần thiết để gia công mạch điện tử - Bước 1: Thống kê các vật liệu cần thiết - Bước 2: Trình bày các công dụng của từng vật liệu - Bước 3: Khảo sát
7 Nhận biết, phân loại và kiểm tra các vật liệu có trong xưởng thực tập. Sắp xếp các vật liệu đúng vị trí quy định. 1.2.3. Thực hành Sinh viên tiến hành nhận diện và phân biệt từng loại vật liệu chế tạo mạch điện tử có trong xưởng thực hành. Kết hợp với dụng cụ lắp đặt mạch điện, tiến hành kiểm tra chất lượng của các vật liệu dùng để lắp đặt mạch điện tử. 1.2.4. Đánh giá kết quả thực hành - Nhận biết được các vật liệu cần thiết để chế tạo mạch điện tử; - Phân biệt được một số loại vật liệu chế tạo mạch điện tử có mặt trên thị trường hiện nay; - Rèn luyện tác phong công nghiệp, cẩn thận, tỉ mỉ đảm bảo an toàn trong công việc. BÀI 2: HÀN VÀ LOẠI BỎ MỐI HÀN Mã bài: MĐ13 – 02 Thời gian: 7 giờ (LT: 1 giờ; TH: 3 giờ; Tự học: 3 giờ) Giới thiệu: Kỹ năng hàn và xả mối hàn mạch điện tử là một kỹ năng cần thiết cho sinh viên ngành Điện công nghiệp. Kỹ năng này phục vụ cho công việc bảo trì bảo dưỡng các hệ thống máy móc trong công nghiệp. Mục tiêu: - Trình bày được định nghĩa, khái niệm về mối hàn trong mạch điện tử. - Sử dụng thành thạo mỏ hàn điện, hút chì, sung khò. - Thao tác đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian và an toàn. - Có khả năng tư duy sáng tạo, cẩn thận, tỉ mỉ trong công việc. Nội dung: 2.1. Sử dụng và bảo quản dụng cụ hàn 2.1.1. Lý thuyết - Cách sử dụng và bảo quản mỏ hàn: +Cách sử dụng: ● Cố định vật hàn hoặc board mạch cần hàn. ● Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp với nơi hàn. ● Khi nhìn thấy khói bốc lên tức là nhiệt đã đủ, không cần làm nóng mỏ hàn thêm nữa, giữ nhiệt độ ổn định. ● Thêm 1 chút thiếc lên đầu mũi hàn. ● Bắt đầu đặt đầu mũi hàn vào chân linh kiện và pad trên board mạch. ● Đưa thiếc hàn vào chân linh kiện bên cạnh mũi hàn vừa đủ để thiếc nóng chảy và dàn đều ra chân linh kiện và pad. +Cách bảo quản: Mạ lại đầu mũi hàn mỗi khi mũi hàn bị oxy hóa:
8 Việc mạ lại đầu mũi hàn trước và sau khi sử dụng giúp tăng tuổi thọ chomũi hàn, chống oxy hóa và giúp bám thiếc tốt hơn. Việc này là cần thiết cho mọi loại máy hàn. Trước khi mạ, mũi hàn có xỉ đen, cáu bẩn là do nhiệt cao làm cháy chất trợ hàn (Flux) hoặc do trong chất trợ hàn có thành phần axit khiến ăn mòn đầu mũi hàn. Cần làm sạch bằng cách cạo sạch mũi hàn bằng lưỡi dao nhỏ, sau đó gia nhiệt cho mũi hàn, nhúng mũi hàn vào chất trợ hàn, sau đó đưa thiếc vào làm sao cho thiếc được tráng đều trên mặt mũi hàn khoảng 5mm. Đơn giản hơn: Hình 2.1: Mạ đầu mũi hàn Làm sạch mũi hàn – Dùng thiếc quấn quanh đầu mũi hàn khoảng 7mm – Gia nhiệt vừa đủ cho thiếc tan chảy. 2.1.2. Trình tự thực hiện Yêu cầu: Dùng mỏ hàn điện để xi chì cho 5 đoạn dây điện Ф1mmx50mm. - Bước 1: Gá chi tiết gia công Duỗi thẳng các đoạn dây đồng và gá chúng lên đồ gá. - Bước 2:Xi chì cho mũi hàn Vệ sinh bề mặt bị oxi hóa của mũi hàn, sau đó đặt mũi hàn tiếp xúc với chì hàn và nhựa thông, xoay mũi hàn sao cho chì bám đều, mỏng và bóng quanh mũi hàn. - Bước 3: Xi chì cho dây đồng Loại dây đồng cần xi chì là loại không có lớp sơn cách điện, hoặc nếu có lớp sơn cách điện thì phải cạo chúng đi. Đặt mũi hàn, chì hàn tiếp xúc với bề mặt dây đồng cần xi chì. Tùy vào công suất của mũi hàn mà thời gian để mũi hàn tiếp xúc với dây đồng có thể dao động trong 2-3s. Khi có khói bốc lên nghĩa là nhiệt độ của dây đồng và mũi hàn tương đối đồng bộ, chì hàn sẽ tự động bám lên trên dây đồng. Xoay mỏ hàn theo các hường khác nhau, để có thể xi phủ hoàn toàn bề mặt của dây đồng. Sau đó gá trở đầu, và tiến hành xi tương tự để có thể xi chì hết dây đồng. 2.1.3. Thực hành - Sử dụng dây đồng 1mm để hàn hình hộp có kích thước 50x50x50 mm. Xem hình bên dưới:
9 Hình 2.2: Mẫu hàn +Yêu cầu: Sử dụng mỏ hàn điện, và các dụng cụ đồ gá, thực hiện việc hàn lắp ghép chi tiết hình hộp như trên, trong khoảng thời gian 45 phút. 2.1.4. Đánh giá kết quả thực hành - Sử dụng thành thạo mỏ hàn; +Đảm bảo không hở mạch khi có chấn động hoặc sử dụng lâu dài. +Mối hàn chắc chắn, bóng đẹp. +Đảm bảo đúng kích thước theo yêu cầu +Đảm bảo thời gian và an toàn trong quá trình thực hành - Bảo dưỡng tốt mỏ hàn sau khi sử dụng; - Đảm bảo vệ sinh, an toàn trong quá trình thực hành. 2.2. Hàn mạch điện tử 2.2.1. Lý thuyết Hàn mạch in là quá trình hàn các linh kiện cắm hoặc linh kiện dán lên board mạch in. Trong phần này chúng ta chỉ nghiên cứu cách hàn và xả mối hàn xuyên lỗ trên board mạch in. - Cách hàn các linh kiện thường: Trước khi hàn bất cứ loại linh kiện và thiết bị nào ta cần phải vệ sinh mạch in và chân linh kiện trước khi hàn, có thể vệ sinh bằng axeton, dao dọc giấy. Sau khi đã vệ sinh các đầu nối và tiếp xúc, bắt đầu thực hiện thao tác hàn, cụ thể: +Cắt chân linh kiện sao cho cắm chặt linh kiện vào mạch in mà chân linh kiện trồi ra khoảng 1mm. +Chấm mỏ hàn vào cục nhựa thông cho nhựa thông chảy ngập đầu mỏ hàn => nhả mỏ hàn => nhấc mỏ hàn đến chỗ chân linh kiện => Chấm mỏ hàn cho nhựa thông ở đầu mỏ hàn chảy ra trùm kín chân linh kiện và lỗ mạch in => Đưa dây thiếc vào vị trí: lỗ mạch in - chân linh kiện - đầu mỏ hàn để thiếc chạm đầu mỏ hàn và chảy ra (lưu ý: hạn chế cho quá nhiều thiếc vì vừa tốn, vừa mất thẩm mỹ) thường thì sau khi chạm vào vị trí cần hàn thì chì sẽ chảy ra và tráng đều lỗ mạch in và chân linh kiện. - Cách hàn chân IC hoặc dãy nhiều chân: Bảng mạch với hàng loạt các chân rết đòi hỏi cần có những cách hàng tốt nhất. Có nhiều loại chân IC, càng nhiều chân, việc hàn càng mệt mỏi và gây chán nản cho người hàn, vì thế, việc nắm bắt được cách hàn nhanh nhất sẽ giúp bạn tiết kiệm được
10 nhiều thời gian và công sức, dưới đây sẽ là cách hàn IC thông dụng: +Gắn linh kiện lên board mạch +Dùng mỏ hàn bôi nhựa thông tới tất cả các chân của linh IC +Tiếp đó, dùng một lượng thiếc khá to (bằng nửa đầu đũa) cho chân đầu tiên của dãy. Bấm mỏ hàn cho thiếc nóng chảy và cứ thế di đến chân tiếp theo cho đến chân cuối (Lưu ý: chỉ di một chiều). Chân nào còn chạm nhau thì cứ di lại (hoặc thêm nhựa thông) tiếp tục đến cuối là được. Trong quá trình di nếu thiếu thiếc thì châm thêm. đến chân cuối nếu thừa thiếc thì vẩy đầu mỏ hàn để loại bỏ bớt thiếc. - Kiểm tra chất lượng mối hàn bằng kính lúp đèn LED chuyên dụng Hình 2.3: Kính lúp soi mạch điện tử 2.2.2. Trình tự thực hiện Yêu cầu: Hàn và rả linh kiện trên test board (Board mạch kiểm tra) - Bước 1: Làm sạch bản mạch trước khi hàn linh kiện. Trước khi hàn linh kiện chúng ta phải làm sạch bản mạch in bằng giấy nhám nhuyễn để loại bỏ lớp đồng oxit trên board (đặc biệt tại điểm hàn) để đảm bảo mối hàn dính thiếc với tỷ lệ diện tích bề mặt cao. Công việc này rất quan trọng đối với những bản mạch chưa được phủ thiếc. Để làm sạch các điểm hàn bằng đồng chúng ta có thể dùng một cục cao su bào mòn hoặc một vật liệu tương tự. - Bước 2: Vệ sinh đầu mỏ hàn trước khi hàn. Chùi sạch đầu mỏ hàn bằng dụng cụ vệ sinh mũi hàn mỗi lần trước khi hàn xem hình bên dưới Hình 2.4: Cleaning Wire (dụng cụ vệ sinh mũi hàn) - Bước 3: Tráng chì hàn vào đầu mỏ hàn.
11 Dùng nhựa thông và chì hàn nóng chảy đặc để tráng đầu mỏ hàn trước mỗi lần hàn. Chú ý không để chì hàn bám dính quá nhiều ở đầu mỏ hàn. - 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. +Bẻ nghiêng chân linh kiện phía bên mặt hàn để linh kiện bám vào bản mạch in tránh trường hợp linh kiện bị rơi ra khi hàn, ngoài ra việc bẻ nghiêng chân linh kiện cũng có tác dụng tăng độ bền vật lý cho linh kiện trong quá trình sử dụng. - Bước 5: Bấm chân linh kiện. Chúng ta thường hay thực hiện khâu bấm chân linh kiện sau khi hàn vì làm theo cách này dễ hơn, tránh việc linh kiện rơi ra khỏi mach in khi bấm chân. Thực ra cách này không có lợi cho bản mạch in. Tốt nhất nên bấm chân linh kiện trước khi hàn. - Bước 6: Hàn linh kiện lên board mạch. Đặt đầu mỏ hàn tiếp xúc đồng thời với chân linh kiện và điểm hàn để nung nóng cả hai cùng một lúc. Nhiều người chỉ chú tâm nung nóng điểm hàn trên bản mạch in và kết quả là lá đồng trên bản mạch in dễ bị bung ra hoặc chì hàn bao phủ xung quanh chân linh kiện nhưng không có sự tiếp xúc về mặt điện hay đôi khi nếu có thì độ bền vật lý của mối hàn cũng không cao. Tiến hành đưa dây chì vào tiếp điểm, tạo thành bộ 4 tiếp xúc (Mũi hàn, chân linh kiện, chân pad, dây chì), khi chì tan chảy phủ kín điểm pad bao quanh chân linh kiện ta nhất mũi hàn và dây chì ra ngay. - Bước 7: Loại bỏ mối hàn Cách 1: Dùng dây đồng hút chì hàn +Làm nóng dây đồng, làm chảy mối hàn, dùng dây đồng hút hết chì hàn ra khỏi pad và chân linh kiện. Cách này không được ưa chuộng vì hút không sạch mối hàn. Cách 2: Dùng ống hút chì +Làm chảy mối hàn. +Nén khí và đưa hút chì vào ngay mối hàn. Nhấn nút nhả để hút chì ra khỏi điểm pad. 2.2.3. Thực hành - Thực hành từng bước hàn 10 điện trở lên test board (Board mạch kiểm tra), kiểm tra chất lượng mối hàn bằng mắt thường và kính lúp đèn LED. - Xả mối hàn để rả điện trở ra khỏi test board. - Vệ sinh chân linh kiện và test board. 2.2.4. Đánh giá kết quả thực hành - Sử dụng thành thạo mỏ hàn để hàn và xả mối hàn mạch điện tử; - Bảo dưỡng tốt mỏ hàn sau khi sử dụng; - Đảm bảo vệ sinh, an toàn trong quá trình thực hành. 2.3. Xử lý lỗi mối hàn, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 2.3.1. Lý thuyết Mối hàn đẹp là mối hàn bóng, vừa đủ thiếc, không thừa vón cục, không thiếu để hở lỗ pad và trơ gốc chân linh kiện. Xem hình bên dưới để nhận biết các lỗi mối hàn,
12 nguyên nhân và biện pháp khắc phục: Hình 2.5: Các dạng mối hàn mạch điện tử STT Lỗi mối hàn Hình minh họa Biện pháp khắc phục Vệ sinh chân pad trên Chì hàn chỉ bám vào chân linh board mạch, them chất hỗ 1 kiện trợ hàn(Nhựa thông), gia nhiệt lại mối hàn. Thêm chì hàn và chất hỗ Qúa ít chì hàn, mối nối tiếp xúc 2 trợ hàn, gia nhiệt lại mối không tốt, không thẩm mĩ hàn. Thêm chất phụ gia, gia Thừa chì hàn, các chân linh kiện nhiệt và hút chì làm sạch 3 cạnh nhau bị chập. chân pad. Sau đó, tiến hành hàn lại. Khi tiến hành hàn mạch điện tử cần làm và tránh các thao tác sau: STT Thao tác Hình minh họa Đánh giá Nên làm Sử dụng cạnh bên gần đầu tận 1 cùng của mũi hàn để hàn Không nên làm Sử dụng đầu tận cùng của mũi 2 hàn để hàn Nên làm Chạm mũi hàn vào chân linh 3 kiện và pad đồng cùng một lúc Giữ tay hàn kết nối với linh kiện Nên làm 4 và pad, đồng thời đưa chì hàn vào chân linh kiện Đưa chì hàn lên trên mũi hàn Không nên làm 5 trước khi hàn chân linh kiện lên pad
13 Sử dụng tấm bọt biển hay dụng Nên làm 6 cụ vệ sinh mũi hàn khi thấy đầu hàn có lớp oxi hóa màu đen 2.3.2. Trình tự thực hiện Yêu cầu: Khắc phục lỗi thừa chì hàn, chì hàn ở - Bước 1: Xác định lỗi mối hàn Từ bản lỗi mối hàn cơ bản, xác định lỗi cho 1 mối hàn cụ thể. Sau đó đề ra biện pháp khắc phục. - Bước 2: Tiến hành loại bỏ mối hàn lỗi Chấm mũi hàn vào vị trí mối hàn bị lỗi, gia nhiệt trong khoảng 2-3s. Đưa bút hút chì vào vị trí mối hàn, thực hiện thao tác hút chì. Sau đó, dùng nhựa thông làm sạch mối hàn. - Bước 3: Hàn lại mối hàn Tiến hành thao tác đúng kỹ thuật hàn lại mối hàn vừa loại bỏ. 2.3.3. Thực hành - Hãy nhận diện từng lỗi mối hàn trên board mạch mẫu. Trình bày cách khắc phục. - Thực hiện thao tác khắc phục 1 lỗi mối hàn trên board mạch mẫu. Tạo lại lỗi vừa khắc phục. 2.3.4. Đánh giá kết quả thực hành - Sử dụng thành thạo mỏ hàn điện, hút chì, súng khò; - Thao tác đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, thời gian và an toàn; - Rèn luyện tác phong công nghiệp, cẩn thận, tỉ mỉ đảm bảo an toàn trong công việc. BÀI 3: ĐO KIỂM TRA LINH KIỆN Mã bài: MĐ13 – 03 Thời gian: 14 giờ (LT: 1 giờ; TH: 7 giờ; Tự học: 6 giờ) Giới thiệu Chúng ta có thể giao tiếp với 1 mạch điện tử thông qua các thiết bị đo lường điện- điện tử. Khi 1 hệ thống thiết bị gặp sự cố về mạch điện tử, việc sử dụng công cụ đo lường để kiểm tra thông số mạch là hết sức cần thiết. Mục tiêu của bài - Sử dụng thành thạo các thiết bị đo, kiểm tra và các dụng cụ chuyên dung trong công việc thuộc chuyên môn điện tử - Đánh giá được chất lượng linh kiện điện tử thông qua các dụng cụ đo. - Có khả năng tư duy sáng tạo, cẩn thận, tỉ mỉ trong công việc. Nội dung chính: 3.1. Kiểm tra chất lượng linh kiện bằng đồng hồ vạn năng 3.1.1. Lý thuyết - Khái niệm và phân loại linh kiện điện tử
14 Linh kiện điện tử là các phần tử rời rạc cơ bản có những tính năng xác định được dùng cho ghép nối thành mạch điện hay thiết bị điện tử. Để tạo nên một mạch điện hay thiết bị điện tử chúng ta phải sử dụng rất nhiều các linh kiện điện tử, từ những linh kiện đơn giản như điện trở, tụ điện, cuộn dây… đến các linh kiện không thể thiếu được như đi ốt, tranzito,… và các linh kiện điện tử tổ hợp phức tạp. Phân loại linh kiện điện tử có thể có nhiều tiêu chí khác nhau. Song với ý nghĩa phục vụ cho phân tích mạch và khả năng mô hình hoá thành mạch tương đương để tính toán được các tham số mà mạch điện thiết kế ra có thể đạt được, thì sự phân loại theo tác động tới tín hiệu điện được quan niệm là hợp lý nhất. +Linh kiện chủ động là loại tác động phi tuyến lên nguồn nuôi AC/DC để cho ra nguồn tín hiệu mới, trong mạch tương đương thì biểu diễn bằng một máy phát tín hiệu, như diode, transistor. +Linh kiện bị động không cấp nguồn vào mạch, nói chung có quan hệ tuyến tính với điện áp, dòng, tần số, như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, biến áp. +Linh kiện điện cơ tác động điện liên kết với cơ học, như thạch anh, rơle, công tắc,… 3.1.2. Trình tự thực hiện - Hướng dẫn đo điện áp xoay chiều. Khi đo điện áp xoay chiều ta chuyển thang đo về các thang AC, để thang AC cao hơn điện áp cần đo một nấc, Ví dụ nếu đo điện áp AC220V ta để thang AC 250V, nếu ta để thang thấp hơn điện áp cần đo thì đồng hồ báo kịch kim, nếu để thanh quá cao thì kim báo thiếu chính xác. Hình 3.1: Đo điện áp xoay chiều Các bước thực hiện: +Bước 1: Đặt chuyển mạch ở thang đo AC.V lớn hơn nhưng gần nhất với giá trị cần đo để kết quả đo là chính xác nhất.
15 +Bước 2: Đặt 2 que đo vào 2 điểm cần đo (Đo song song). Không cần quan tâm đến cực tính của đồng hồ +Bước 3: Đọc kết quả * Chú ý: ● Tuyết đối không để thang đo điện trở hay thang đo dòng điện khi đo vào điện áp xoay chiều => Nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay lập tức. ● Để nhầm thang đo dòng điện, đo vào nguồn AC => sẽ hỏng đồng hồ ● Để nhầm thang đo điện trở, đo vào nguồn AC => sẽ hỏng các điện trở trong đồng hồ. ● Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC thì kim đồng hồ không báo , nhưng đồng hồ không ảnh hưởng. ● Để thang DC đo áp AC đồng hồ không lên kim tuy nhiên đồng hồ không hỏng. - Hướng dẫn đo điện áp một chiều DC bằng đồng hồ vạn năng Các bước tiến hành đo 1 ngồn điện DC +Bước 1: Đặt chuyển mạch ở thang đo DC.V lớn hơn nhưng gần nhất với giá trị cần đo để kết quả đo là chính xác nhất. Ví dụ: đo điện áp 220V thì có 2 thang lớn hơn là 250V và 1000V, nhưng thang 250V sẽ cho kết quả chính xác hơn. +Bước 2: Đặt 2 que đo vào 2 điểm cần đo (Đo song song). Que đen vào điểm có điện thế thấp, que đỏ vào điểm có điện thế cao. + Bước 3: Đọc kết quả Hình 3.2: Đo điện áp một chiều Trường hợp để sai thang đo: ● Nếu ta để sai thang đo, đo áp một chiều nhưng ta để đồng hồ thang xoay chiều thì đồng hồ sẽ báo sai, thông thường giá trị báo sai cao gấp 2 lần giá trị thực của điện áp DC, tuy nhiên đồng hồ cũng không bị hỏng.