UBND THÀNH PHỐ CẦN THƠ
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CẦN THƠ

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN : ĐIỆN TỬ CHUN NGÀNH
NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-CĐN ngày ….tháng.... năm 2021
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Cần Thơ, năm 2021
(Lưu hành nội bộ)



TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng 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.
LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình Điện tử chuyên ngành được biên soạn dựa trên chương trình đào tạo mô
đun Điện tử chuyên ngành dành cho hệ Cao đẳng do Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề
Cần Thơ ban hành nhằm trang bị cho học sinh sinh viên những kiến thức cơ bản nhất về
Điện tử ứng dụng trong chuyên ngành Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa khơng khí.
Chúng tơi xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu trường Cao đẳng nghề Cần Thơ
cùng các giảng viên đã góp nhiều cơng sức để nội dung giáo trình được hồn thành.
Giáo trình này được thiết kế theo mơ đun thuộc hệ thống mơ đun/mơn học của
chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hịa khơng khí- trình độ Cao đẳng
và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo. Sau khi học xong mơ

đun này, học viên có đủ kiến thức cơ bản của mô đun để hành nghề và tự học các phần
nâng cao trong môn học, cũng như học tập tiếp các môn học, mô đun khác của nghề.
Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh. Chúng tơi rất mong nhận
được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn.
Cần Thơ, ngày……tháng … năm 2021
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên Trần Thanh Tú
2. Trần Thanh Tùng


MỤC LỤC
TRANG
Tuyên bố bản quyền

1

Lời giới thiệu

1

Mục lục

3

Bài 1: Linh kiện thụ động.

4

Bài 2: Linh kiện tích cực


27

Bài 3: Mạch tổ hợp (IC)- Cảm biến và động cơ cánh vẫy

57

Bài 4: Mạch nguồn cấp trước

85

Bài 5: Mạch điều khiển động cơ quạt

98

Bài 6: Mạch điều khiển máy nén

116

2


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: ĐIỆN TỬ CHUN NGÀNH
Mã mơ đun: MĐ22
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
- Vị trí: là mơ đun chun môn, được đào tạo sau các Mô đun Điện cơ bản, Mô
đun Lạnh cơ bản, Mô đun Hệ thống điều hịa khơng khí cục bộ.
- Tính chất: Mơ đun chun mơn nghề tự chọn.
- Ý nghĩa và vai trị của mô đun: là mô đun chuyên môn của nghề, được cung cấp
các kiến thức và kỹ năng cơ bản về sửa chữa mạch điện tử trong hệ thống máy lạnh và

điều hịa khơng khí. Là tiền đề để học viên có thể tự học về sửa chữa mạch ở mức độ
cao hơn.

Mục tiêu của môn học/mô đun:
- Về kiến thức:
+ Nhận biết đúng linh kiện điện tử sử dụng trong hệ thống máy lạnh và điều hịa
khơng khí.
+ Giải thích đúng nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử sử dụng trong hệ
thống máy lạnh và điều hòa khơng khí.
+ Giải thích đúng ngun lý hoạt động của các mạch điện tử sử dụng trong hệ
thống máy lạnh và điều hịa khơng khí.
+ Chuẩn đốn đúng một số lỗi thường gặp trên board mạch.
- Về kỹ năng:
+ Sử dụng thành thạo các dụng cụ đo, dụng cụ sửa chữa mạch điện tử.
+ Sửa chữa, thay thế các linh kiện điện tử trên board mạch.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiêm:
+ Rèn luyện kỹ năng an toàn, vệ sinh công nghiệp
+ Rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm.

Nội dung của mơ đun:

3


BÀI 1 LINH KIỆN THỤ ĐỘNG.
Mã Bài: MĐ22-01
Giới thiệu:
Linh kịên thụ động bao gồm các điện trở, tụ điện, cuộn cảm... là các linh kiện
được dùng phổ biến trong các mạch điện tử. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng, những linh kiện
này được chế tạo để sử dụng cho nhiều loại mạch điện tử khác nhau và có những đặc

tính kỹ thuật tương ứng với từng loại mạch điện tử.
Bài này cung cấp cho sinh viên các kiến thức tổng quát về linh kiện thụ động trong
các mạch điện tử được sử dụng trong hệ thống máy lạnh và điều hịa khơng khí. Hình
dáng thực tế, ký hiệu trên sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động cũng được trình bày.
Thêm vào đó, phương thức kiểm tra, sửa chữa thay thế các linh kiện cũng được đề cập
trong phạm vi nội dung bài giảng.

Mục tiêu của bài:
Sau bài học này, sinh viên có khả năng:
- Trình bày đúng chức năng, nhiệm vụ của các linh kiện điện tử có trong hệ thống
máy lạnh và điều hịa khơng khí.
- Thực hiện kiểm tra sửa chữa các mạch ứng dụng đạt yêu cầu kỹ thuật.
- Lựa chọn, thay thế đúng các linh kiện bị hỏng của máy.
- Rèn luyện kỹ năng làm việc an toàn.
- Rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm.
- Rèn luyện kỹ năng thực hiện vệ sinh cơng nghiệp.

Nội dung bài:
1.1. Điện trở
- Điện trở là linh kiện dùng
U làm phần tử cản trở dòng điện tuân theo định luật ohm.
I = R

+ U: Điện áp giữa 2 đầu điện trở.
+ I : Dòng điện chạy qua điện trở.
+ R: Giá trị của điện trở.
1.1.1 Các thông số cơ bản:
- Đặc trưng cơ bản của điện trở là trị số của nó, yêu cầu đầu tiên đối với điện trở là trị
số của nó phải ổn định, nghĩa là ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm, thời gian.
- Công suất tiêu tán cho phép của một điện trở P=I2R là có giới hạn và phụ thuộc vào

mơi trường xung quanh. Cùng một loại vật liệu, cùng một cơng nghệ chế tạo thì điện trở
có kích thước càng lớn có cơng suất tiêu tán cho phép càng lớn.
4


1.1.2 Phương thức đấu nối:
a/. Đấu nối tiếp:
- I chung.
- U= U1+U2+…+Un
- R = R1+R2+…+Rn

b/. Đấu song song:
- U chung.
- I= I1+I2+…+In
- 1/R = 1/R1+1/R2+…+1/Rn

c/. Đấu hỗn hợp: Ta có (R1//R2) nt R3

Mắc hỗn hợp các điện trở để tạo ra điện trở tối ưu hơn .
Ví dụ: nếu ta cần một điện trở 9K ta có thể mắc 2 điện trở 15K song song sau đó mắc
nối tiếp với điện trở 1,5K .
1.1.3. Phân loại, cấu tạo và ký hiệu;
Phân loại theo vật liệu cản điện:
- Điện trở than tổng hợp.
- Điện trở than màng.
- Điện trở màng kim loại.
- Điện trở màng oxýt kim loại.
- Điện trở màng kim loại gốm
- Điện trở dây quấn
 Một số điện trở đặc biệt:


- Thermistor: là điện trở có giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ. Trong thực tế ta thấy
có hai dạng:
+ NTC (Negative Temperature Coefficient): nhiệt điện trở âm.
+ PTC (Positive Temperature Coefficient): nhiệt điện trở dương.
5


- Varistor: là điện trở thay đổi theo giá trị điện áp.
- Biến trở: là loại điện trở thay đổi được trị số, chủ yếu có kết cấu thêm một con chạy
để điều chỉnh trị số điện trở, kết cấu con chạy có thể theo kiểu xoay hoặc kiểu trượt.

Ký hiệu trên sơ đồ

Hình 1.1 Hình dạng biến trở

Biến trở thường ráp trong máy phục vụ cho quá trình sửa chữa, cân chỉnh của kỹ
thuật viên, biến trở có cấu tạo như hình bên dưới.

Hình 1.2 Cấu tạo và hình dáng của biến trở
Cấu tạo của điện trở: gồm lõi (giá đỡ) bằng thuỷ tinh, gốm . . . trên đó phủ lớp vật
liệu cản điện, hai đầu nối và lớp vỏ bọc bảo vệ.

Cấu tạo và ký hiệu
Qui cách đóng vỏ và ghi nhãn:
Qui ước màu:
Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu :

6



Hình 1.3 Cách đọc điện trở 4 vịng màu
+ Vịng số 4 là vịng ở cuối ln ln có màu nhũ vàng hay nhũ bạc, đây là vòng
chỉ sai số của điện trở, khi đọc trị số ta 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 = (vịng 1)(vịng 2) x 10
Có thể tính vịng số 3 là con số khơng “0 ″ thêm vào
Màu
Đen
Nâu
Đỏ
Cam
Vàng
Lục
Lam
Tím
Xám
Trắng
Vàng
kim
Bạc
kim

Số có nghĩa thứ 1 Số có nghĩa thứ 2
(vòng màu 1)
( vòng màu 2)
0
0

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Số nhân
(vòng màu 3)
1=10 0
10=10 1
100=10 2
1000=10 3
10000=10 4
100000=10 5
1000000=10 6

1
2
3
4
5
6
7
8
9


0,1

5%

0,01

10%

Cách đọc trị số điện trở 5 vịng màu : (điện trở chính xác)

7

Sai số
(vòng màu 4)
20%
(hoặc 0 màu)
1%
2%


Hình 1.4 Điện trở 5 vịng màu

Vịng số 5 là vòng cuối cùng, là vòng ghi sai số, trở 5 vịng màu thì màu sai số có nhiều
màu, do đó gây khó khăn cho ta khi xác định đâu là vịng cuối cùng, tuy nhiên vịng cuối
ln có khoảng cách xa hơn một chút.
+ Đối diện vòng cuối là vòng số 1
+ Tương tự cách đọc trị số của trở 4 vòng màu nhưng ở đây vòng số 4 là bội số của
cơ số 10, vòng số 1, số 2, số 3 lần lượt là hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị.
+


Có thể tính vịng số 4 là số con số không “0 ″ thêm vào.

Điện trở SMD (viết tắt của Surface Mounted Device)
Hầu hết các giá trị điện trở dán được biểu thị bằng mã gồm 3 chữ số hoặc 4 chữ số tương
đương số của mã màu quen thuộc.
Mã 3 chữ số
Điện trở SMD tiêu chuẩn được thể hiện bằng mã 3 chữ số. Hai số đầu tiên sẽ cho biết
giá trị thông dụng, và số thứ ba số mũ của mười, có nghĩa là hai chữ số đầu tiên sẽ nhân
với số mũ của 10. Điện trở dưới 10Ω khơng có hệ số nhân, ký tự 'R' được sử dụng để
chỉ vị trí của dấu thập phân.
Ví dụ mã gồm 3 chữ số:
220 = 22 x 10^0=22Ω; 471 = 47 x 10^1=470Ω; 102 = 1kΩ;

3R3 = 3,3Ω

Mã gồm 4 chữ số
Mã 4 chữ số tương tự như mã ba chữ số trước đó, sự khác biệt duy nhất là ba chữ số đầu
tiên sẽ cho chúng ta biết giá trị của trở, và số thứ tư là số mũ của 10 hay có thể hiểu có
bao nhiêu số 0 để thêm phía sau 3 chữ số đầu tiên. Điện trở dưới 100Ω được biểu thị
thêm chữ 'R', cho biết vị trí của dấu thập phân.
Ví dụ mã gồm 4 chữ số:
4700 = 470 x 10^0= 470Ω;

2001 = 200 x 10^1= 2000Ω hoặc 2kΩ
8


1002 = 100 x 10^2 = 10000Ω hoặc 10kΩ;

15R0 = 15.0Ω


Mã EIA-96
Gần đây, một hệ thống mã hóa mới (EIA-96) đã xuất hiện trên điện trở SMD 1%. Nó
bao gồm một mã gồm ba ký tự: 2 số đầu tiên sẽ cho chúng ta biết giá trị điện trở (xem
bảng tra cứu bên dưới) và ký tự thứ ba (một chữ cái) sẽ cho biết số nhân.
Ví dụ về mã EIA-96:
01Y = 100 x 0,01 = 1Ω
01A = 100 x 1 = 100Ω
29B = 196 x 10 = 1,96kΩ
68X = 499 x 0,1 = 49,9Ω 76X = 604 x 0,1 = 60,4Ω 01C = 100 x 100 = 10kΩ

Ghi chú:
9


•

Điện trở dán được kí hiệu bằng mã 3 chữ số và dấu gạch ngang ngay dưới một
trong các chữ số biểu thị thay cho R (dấu thập phân). Ví dụ: 122= 1,2kΩ 1%.
Một số nhà sản xuất gạch dưới cả ba chữ số - đừng nhầm lẫn điều này.

•

Khi ta thấy trên điện trở dán có kí hiệu M, đó là biểu thị cho giá trị milli Ơm .Ví
dụ: 1M50 = 1,50mΩ, 2M2 = 2,2mΩ.

•

Kí hiệu hiển thị giá trị của điện trở SMD cũng có thể được đánh dấu bằng một
thanh dài trên đầu (1m5= 1.5mΩ, R001 = 1mΩ, vv) hoặc một thanh dài dưới

mã (101= 0.101Ω, 047 = 0.047Ω). Gạch chân được sử dụng thay thế cho “R”
do không gian hạn chế trên thân của điện trở. Vì vậy, ví dụ, R068 trở
thành 068 = 0,068Ω (68mΩ).

Hình 1.5 Hình dáng điện trở dán

10


1.1.4. Hoạt động tại xưởng trường:
Điện trở thường được dùng để hạn dịng, hạ áp, phân cực. . .
Ví dụ có một bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp bóng đèn với
điện trở để sụt áp bớt 3V trên điện trở.

Hình 1.6 Đấu nối tiếp với bóng đèn một điện trở.

- Như hình trên ta có thể tính được trị số và cơng suất của điện trở cho phù hợp
như sau: Bóng đèn có điện áp 9V và cơng xuất 2W vậy dịng tiêu thụ là I=P/U=(2/9) =
Ampe đó cũng chính là dịng điện đi qua điện trở.
- Vì nguồn là 12V, bóng đèn 9V nên cần sụt áp trên R là 3V vậy ta suy ra điện trở
cần tìm là R = U/ I = 3 / (2/9) = 27 / 2 = 13,5 Ω
- Công xuất tiêu thụ trên điện trở là: P = U.I = 3.(2/9) = 6/9 W vì vậy ta phải dùng
điện trở có cơng suất P > 6/9 W hoặc lớn hơn.

11


Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp
cho trước.


Hình 1.7 Cầu phân áp để lấy ra áp U1 tuỳ ý .

Từ nguồn 12V ở trên thông qua cầu phân áp R1 và R2 ta lấy ra điện áp U1, áp U1
phụ thuộc vào giá trị hai điện trở R1 và R2.theo công thức .
U1 / U = R1 / (R1 + R2) => U1 = U.R1(R1 + R2)
Thay đổi giá trị R1 hoặc R2 ta sẽ thu được điện áp U1 theo ý muốn.
a. Đo kiểm điện trở rời:
Sử dụng VOM thang đo phù hợp, phải chỉnh ) trước khi đo.
b. Đo kiểm điện trở trong mạch:
Đo kiểm điện trở ttrong mạch là một công việc vô cùng khó khăn và phức tạp do các
điện trở thường được mắc hốn hợp và liên quan đến các linh kiện hay khối khác. Do đó
đo điện trở trong mạch thường chỉ cho kết quả là tương đối.
Ví dụ:
+ Đối với hình a) khi điện trở R163 hỏng thì kiểm tra rất khó khăn. Để xác định chính
xác phải tháo điện trở ra khỏi mạch để đo.
+ Đối với hình b) ta có thể kiểm tra trực tiếp R415 trên mạch bằng hai cách: đo điện trở
trực tiếp để xác định giá trị điện trở hoặc đo điện áp 2 đầu để xác định nhanh điện trở có
đứt hay khơng.

R160

R162

R164

R161

R163

R165


D154 R168

300V

R412

Hình 1.8 a) điện trở mắc hỗn hợp

R413

R414

R415

R416

R417

R418

R419

R420

và b) điện trở mắc nối tiếp

Hư hỏng thường thấy của điện trở trong mạch là đứt điện trở và tăng trị số điện trở.
12



1.2. Tụ điện
1.2.1. Khái quát chung:
Tụ điện là linh kiện điện tử dùng để chứa điện tích. Một tụ điện lý tưởng có điện
tích ở bản cực tỷ lệ thuận với sụt áp ngang qua nó.
Q = CU

trong đó:

- U: sụt áp qua tụ điện.
- Q: điện tích ở bản cực.
- C: điện dung của tụ điện, tính bằng Fara (F).

Thơng thường ta tính bằng ước số của Fara như:
−6
+ Micro Fara: 1 F = 10 F
−9
+ Nano Fara: 1nF = 10 F
−12
+ Pico Fara: 1 pF = 10 F

Các thông số cơ bản:
Thông số cơ bản nhất của tụ điện là điện dung, điện áp làm việc, khi dùng ở tần
số cao thì chú đến thơng số hệ số phẩm chất. Các thông số của tụ điện phụ thuộc vào
nhiệt độ, tần số và thời gian.
Điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện
dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng
cách giữ hai bản cực theo công thức
C=ξ.S/d
•


Trong đó C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F)

•

ξ : Là hằng số điện mơi của lớp cách điện.

•

d : là chiều dày của lớp cách điện.

•

S : là diện tích bản cực của tụ điện.

Điện áp: Ta thấy rằng bất kể tụ điện nào cũng được ghi trị số điện áp ngay sau giá trị
điện dung, đây chính là giá trị điện áp cực đại mà tụ chịu được, quá điện áp này tụ sẽ bị
hỏng.

Hình 1.9 Đấu nối tụ điện

13


Phương thức đấu nối:
a/. Đấu nối tiếp:
b/. Đấu song song:

1/C = 1/C1+1/C2+…+1/Cn
C = C1+C2+…+Cn


1.2.2 Các loại tụ điện, cấu tạo và ký hiệu:
a/. Phân loại tụ điện: tụ điện thường được gọi tên theo chất liệu làm chất cách điện như
tụ giấy, tụ gốm, tụ sứ, tụ hoá học . . .
b/. Cấu tạo: Gồm 2 bản cực, lớp điện môi, dây nối và vỏ bọc.
Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và tụ điện
cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ
hố.
c/. Ký hiệu:

Hình 1.10 Cấu tạo tụ điện

1.2.3. Phân loại:
a.

Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica (Tụ không phân cực ).

Các loại tụ này khơng phân cực và thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống, các
tụ này thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc mạch lọc nhiễu.

Hình 1.11 Tụ gốm là tụ khơng phân cực.
b.

Tụ hố (Tụ có phân cực ).

Tụ hố là tụ có phân cực âm dương, tụ hố có trị số lớn hơn, tụ hố thường được sử
dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hố ln ln có hình
trụ.

14



Hình 1.12 Tụ hố Là tụ có phân cực âm dương.

1.2.4. Qui cách đóng vỏ và ghi nhãn:
- Đối với tụ hố học hầu hết đều có điện dung và điện áp làm việc được ghi trực tiếp.
- Tụ gốm hình dĩa trị số điện dung nhỏ thường ghi bằng đơn vị pF, lớn hơn thì ghi bằng
đơn vị F .
- Tụ giấy, tụ sứ trị số được ghi theo mã tụ điện IEC.
Thí dụ: 123K thì được đọc là: 2 số đầu là số có nghĩa, số thứ 3 là số số 0 thêm vào, giá
trị điện dung tính bằng pF, chữ K cuối chỉ sai số (M = 20%; K = 10%; J = 5%).
1.2.5. Hoạt động tại xưởng trường:
- Tụ điện khơng cho dịng 1 chiều đi qua nhưng lại truyền được dòng điện xoay chiều
nên dùng tụ để cho qua tín hiệu xoay chiều đồng thời ngăn cách dịng điện 1 chiều.
- Tụ lọc: để thốt tín hiệu khơng mong muốn ở đường dây cung cấp điện 1 chiều.
- Tụ là phần tử dung kháng trong các mạch cộng hưởng, các mạch lọc, chia dãy tần làm
việc.
- Tụ dùng để trử năng lượng định thời.

Hình 1.13 kích thước linh kiện dán

15


Hình 1.17 hình dáng tụ dán

Sau đây là một số ứng dụng của tụ điện trong thực tế:
Tụ điện trong mạch lọc nguồn.

Hình 1.18 Tụ điện trong mạch lọc nguồn


·
Trong mạch lọc nguồn như hình trên, tụ hố có tác dụng lọc cho điện áp một
chiều sau khi đã chỉnh lưu được bằng phẳng để cung cấp cho tải tiêu thụ, ta thấy nếu
khơng có tụ thì áp DC sau điốt là điện áp nhấp nhơ, khi có tụ điện áp này được lọc tương
đối phẳng, tụ điện càng lớn thì điện áp DC này càng phẳng.

Hình 1.19 Tụ điện trong mạch dao động đa hài tạo xung vuông.
a. Đo kiểm tụ điện:
-

Đảm bảo rằng tụ điện đã được xả hồn tồn
Lấy đồng hồ đo VOM.
Chọn chế độ Ohm (ln luôn lựa chọn Ohm ở mức cao hơn)
Chạm que đo với các cực tụ điện.
16


-

Đọc giá trị và so sánh với các kết quả sau:
Tụ ngắn mạch: Sẽ hiển thị mức điện trở rất thấp
Tụ điện hở: Kim đồng hồ không dịch chuyển
Tụ điện tốt: Lúc đầu, nó hiển thị mức điện trở thấp, sau đó tăng dần đến vơ

hạn.

Hình 1.19 Đo kiểm tụ điện

1.3. Cuộn cảm

1.3.1. Khái quát chung:
- Cuộn cảm còn gọi là cuộn tự cảm để tạo thành phần cảm kháng ở trong mạch.
Điện kháng của cuộn cảm cho bởi công thức:
X L = L = 2fL (đơn vị là  )

Trong đó: L gọi là hệ số tự cảm của cuộn cảm, tính bằng Henri (H) phụ thuộc
hình dạng, số vòng dây, cách sắp xếp và cách quấn dây.
- Cuộn cảm là thành phần tự cảm, sức điện động tự cảm sinh ra trong cuộn cảm
khi có dịng điện xoay chiều đi qua cuộn cảm.
Cuộn cảm gồm một số vòng dây quấn lại thành nhiều vòng, dây quấn được sơn emay
cách điện, lõi cuộn dây có thể là khơng khí, hoặc là vật liệu dẫn từ như Ferrite hay lõi
thép kỹ thuật .

Cuộn dây lõi khơng khí

Cuộn dây lõi Ferit

Hình 1.20 Ký hiệu cuộn dây trên sơ đồ : L1 là cuộn dây lõi khơng khí, L2 là cuộn dây
lõi ferit, L3 là cuộn dây có lõi chỉnh, L4 là cuộn dây lõi thép kỹ thuật
17


1.3.2. Các thông số cơ bản:
Hệ số tự cảm ( định luật Faraday)
Hệ số tự cảm là đại lượng đặc trưng cho sức điện động cảm ứng của cuộn dây khi có
dịng điện biến thiên chạy qua.
L = ( µr.4.3,14.n2.S.10-7 ) / l
-

L : là hệ số tự cảm của cuôn dây, đơn vị là Henrry (H)


-

n : là số vòng dây của cuộn dây.

-

l : là chiều dài của cuộn dây tính bằng mét (m)

-

S : là tiết diện của lõi, tính bằng m2

-

µr : là hệ số từ thẩm của vật liệu làm lõi .

Cảm kháng
Cảm kháng của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn
dây đối với dòng điện xoay chiều .
ZL = 2.3,14.f.L
-

Trong đó: ZL là cảm kháng, đơn vị là Ω

-

f: là tần số đơn vị là Hz

-


L: là hệ số tự cảm , đơn vị là Henry

Hình 1.21 Thí nghiệm về cảm kháng của cuộn dây với dịng điện xoay chiều
* Thí nghiệm trên minh hoạ: Cuộn dây nối tiếp với bóng đèn sau đó được đấu vào
các nguồn điện 12V nhưng có tần số khác nhau thông qua các công tắc K1, K2 , K3, khi
K1 đóng dịng điện một chiều đi qua cuộn dây mạnh nhất (Vì ZL = 0) => do đó bóng
đèn sáng nhất, khi K2 đóng dịng điện xoay chỉều 50Hz đi qua cuộn dây yếu hơn (do
ZL tăng) => bóng đèn sáng yếu đi, khi K3 đóng, dịng điện xoay chiều 200Hz đi qua
cuộn dây yếu nhất (do ZL tăng cao nhất) => bóng đèn sáng yếu nhất.
=> Kết luận: Cảm kháng của cuộn dây tỷ lệ với hệ số tự cảm của cuộn dây và tỷ lệ
với tần số dòng điện xoay chiều, nghĩa là dịng điện xoay chiều có tần số càng cao thì đi
18


qua cuộn dây càng khó, dịng điện một chiều có tần số f = 0 Hz vì vậy với dịng một
chiều cuộn dây có cảm kháng ZL = 0
Hệ số phẩm chất của cuộn cảm:

Q=

L
R

Tính chất nạp, xả của cuộn cảm:
Khi cho một dòng điện chạy qua cuộn dây, cuộn dây nạp một năng lượng dưới dạng từ
trường được tính theo công thức.
W = L.I 2 / 2
-


W : năng lượng ( June )

-

L : Hệ số tự cảm ( H )

-

I dịng điện.

Hình 1.22 Thí nghiệm về tính nạp xả của cuộn dây.
Ở thí nghiệm trên : Khi K1 đóng, dịng điện qua cuộn dây tăng dần (do cuộn dây sinh
ra cảm kháng chống lại dòng điện tăng đột ngột) vì vậy bóng đèn sáng từ từ, khi K1
vừa ngắt và K2 đóng, năng lương nạp trong cuộn dây tạo thành điện áp cảm ứng phóng
ngược lại qua bóng đèn làm bóng đèn loé sáng => đó là hiên tượng cuộn dây xả điện.
Phương thức đấu nối:
- Đấu nối tiếp: tuỳ trường hợp mà ta tính điện cảm tương đương:
+ Nếu 2 cuộn biệt lập về từ thì ta có L = L1 + L2
+ Nếu 2 cuộn có từ trường tăng cường lẩn nhau thì ta có L = L1 + L2 + 2M
trong đó: M là hệ số hổ cảm.
+ Nếu 2 cuộn có từ trường ngược chiều nhau thì ta có

19

L = L1 + L2 − 2M


- Đấu song song: với 2 cuộn cảm đấu song song biệt lập về từ, biểu thức tính điện cảm
tương đương giống như của điện trở.
1

1
1
=
+
L L1 L2

1.3.3 Các loại cuộn cảm, cấu tạo và ký hiệu:
- Cuộn cảm lõi khơng khí: là cuộn dây quấn trên giá đỡ khơng từ tính hoặc khơng
có giá đỡ, giá đỡ thường là thuỷ tinh, gốm hay nhựa. Trị số điện cảm thường không cao
từ 0,1 H đến 100 H , thường hoạt động ở cao tần.
- Cuộn cảm lõi sắt: Khi cần tăng điện cảm mà khơng cần tăng đường kính cuộn
cảm và số lượng dây quấn thì phải thêm vào 1 lõi từ tính. Lõi sắt thường dùng là loại sắt
từ và thường có dạng tấm mỏng, dạng lõi EI, UI, C, hình xuyến. Tần số làm việc phụ
thuộc vào bề dầy lá thép:
+ d = 0,35mm thì f max = 10kHz
+ d = 0,05mm thì f max = 100kHz
+ d = 0,02mm thì f max = 1MHz
- Cuộn dây lõi Ferrit: Ferrit có đặc điểm là điện dẫn suất, độ từ thẩm ban đầu cao,
tổn thất nhỏ. Lõi ferrit thường có dạng thanh, EI, C, hình xuyến, nồi, hạt đậu. Tần số
làm việc:
+ Ferrit MnZn: 1kHz đến 100kHz
+ Ferrit NiZn: 50kHz đến 100MHz.
- Ký hiệu:
1.3.3. Ứng dụng:
Cuộn cảm cho qua dòng DC và ngăn cản dòng AC tần số cao, tên gọi cuộn cảm
cũng khác nhau tuỳ theo ứng dụng, dùng trong mạch cộng hưởng LC thì gọi là cuộn
cộng hưởng, dùng để ngăn cản dịng cao tần thì gọi là cuộn chắn, khi dùng trong việc
lọc một chiều thì gọi là cuộn lọc.

1.4. Thạch anh:

1.4.1. Khái quát chung:
Thạch anh là một loại gốm áp điện, thạch anh có tính chất thuận nghịch về nguyên
lý hoạt động. Khi đặt lên hai bản cực một điện áp thì kích thước của thạch anh bị biến
dạng theo cường độ điện áp đặt lên bản cực, ngược lại tác động lên hai bản cực một lực
thì trên hai bản cực xuất hiện một điện áp tỷ lệ thuận với cường độ lực đặt lên bản cực.
Lợi dụng tính chất nầy mà người ta dùng thạch anh làm phần tử dao động hoặc làm phần
tử thu, phát trong các thiết bị siêu âm.
20


1.4.2 Các loại thạch anh, cấu tạo và ký hiệu:
- Cấu tạo: Cấu tạo gồm một miếng gốm được cắt theo một kích thước nhất định
có hai mặt song song. Trên bề mặt được phủ một lớp kim loại mỏng làm bản cực , trên
bề mặt bản cực người ta nối với dây dẫn nối ra bên ngoài. thạch anh có độ bền cơ học
cao, ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và tác dung hóa học.

Hình 1.23 - Ký hiệu thạch anh

1.4.3. Qui cách đóng vỏ và ghi nhãn:
Thường thạch anh được đóng trong vỏ nhựa hoặc gốm. Các thông số ghi trên
nhản thường là tần số dao động riêng của thạch anh.
1.4.4 Ứng dụng:
Thạch anh thường được sử dụng làm mạch dao động với tần số riêng chính xác
trong kỹ thuật điện tử. Ngồi ra thạch anh cũng có thể được dùng trong kỹ thuật tạo tia
phóng điện cao thế.

1.5. Varistor
Varistor cịn được gọi là điện trở phụ thuộc điện áp hoặc Voltage Dependent Resistor
(VDR).


Hình 1.24 Varistor

Chức năng của Varistor
Trong điều kiện bình thường, điện trở của varistor là rất cao.
21


Khi điện áp kết nối được đẩy lên cao hơn so với thông số kỹ thuật của tụ, điện trở
trong mạch ngay lập tức được đẩy xuống thấp. làm ngắn mạch nguồn gây nổ cầu chì
để bảo vệ thiết bị, mạch được ngắt.
Thông số kỹ thuật
Varistor là một loại điện trở nhưng thơng số kỹ thuật của nó khơng phải là điện trở
Ohm và cơng suất W.
Đối với Varistor thì thông số kỹ thuật quan trọng nhất là điện áp kẹp.

VARISTOR

Hình 1.25 Đặc tuyến Volt-Ampe Varistor

Điện áp kẹp
Là lượng điện áp tối đa trong một thiết bị bảo vệ, nó cho phép ngăn chặn sự gia tăng
điện năng trong mạch.
Khi thiết bị đạt đến điện áp kẹp của mình, nó ngăn chặn sự gia tăng cường độ dòng
điện đi qua các thiết bị vào một hệ thống máy tính hoặc thiết bị điện tử khác.
Đây cũng là điện áp đoản mạch của tụ chống sét. Điện áp kẹp càng thấp càng bảo vệ
tốt hơn.
Nhưng mặt khác, điện áp của nguồn khơng được thấp, vì nó sẽ phá hủy Varistor.
Đối với nguồn điện là 230 V, một tụ chống sét với điện áp kẹp là 275 V là một sự
lựa chọn tốt.
Hấp thụ năng lượng và tản năng lượng

Chỉ số này được đo bằng đại lượng Jun, và nó cho thấy mức năng lượng mà Varistor có
thể hấp thụ.
Số jun càng cao thì mạch càng được bảo vệ tốt hơn.
22


Một Varistor có thơng số hấp thụ / tản năng lượng khoảng 200-400 Jun là một tụ có
mức bảo vệ vừa phải.
Từ 600 Jun trở lên được coi là một tụ tốt.
Để gia tăng khả năng hấp thụ năng lượng, ta có thể lắp hai hoặc ba tụ chống sét song
song với nhau.

Hình 1.26 Đặc tính cơng suất hấp thụ

Thời gian phản ứng
Varistor ngắt mạch nhanh chóng nhưng khơng ngay lập tức.
Ln ln có một độ trễ (dù rất nhỏ) khi chúng phản ứng lại với sự xung điện áp.
Càng kéo dài thời gian thì sự xung điện áp càng gây hại nhanh chóng tới các thiết bị
kết nối.
Tốt nhất là phản ứng trong khoảng 1 ns hoặc nhanh hơn.
Bảng tra Varistor phần tử bảo vệ quá áp cho các thiết bị điện tử công suất.
U đm VAC : Điện áp xoay chiều tối đa chạy qua
Uđm VDC: Điện áp một chiều tối đa chạy qua
U bảo vệ max V: Điện áp bảo vệ
Năng lượng (J): Năng lượng tỏa ra lớn nhất
Bảng tra Varistor: Loại công suất nhỏ
Loại

Uđm
VAC


Uđm
VDC

U bảo vệ max
V

Năng lượng
(J)

V180ZA1

115

153

295

10

V130LA5

130

175

340

20


23