Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
BRUSHLED MOTOR





SVTH : TRẦN THANH GIANG
MSSV : 20662024
GVHD : NGUYỄN TRỌNG THẮNG




TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2011
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034

2
LỜI MỞ ĐẦU
¶·
Hiện nay thì tự động hoá nhà máy công nghiệp ở Việt Nam ngày càng được các
nhà đầu tư quan tâm. Vì tự động hoá là chìa khoá cho mọi thành công nếu không tự
động hoá thì chúng ta sẽ lạc hậu và thua các đối thủ cạnh tranh khác. Trong các hệ
thống tự động hoá thì động cơ điện đóng vai trò truyền động cho các bộ phận khác,
động cơ thực hiện truyền động làm cho các bộ phận khác quay theo ý muốn của người
thiết kế. Trong công nghiệp thì loại động cơ một chiều và động cơ không đồng bộ
được sử dụng phổ biến vì các ưu điểm của mình. Hiện nay thì những động cơ này vẫn
được sử dụng nhưng các nhà chế tạo luôn có xu huớng sử dụng các loại động cơ khác
để thực hiện truyền động. Động cơ một chiều không chổi than cũng là một đối tượng
để nghiên cứu và chế tạo.
Với các ưu điểm của mình thì động cơ BLDC không thua kém gì các loại động
cơ khác. Động cơ BLDC có cấu tạo của rôto là các cặp cực nam châm vĩnh cửu nên
khi động cơ quay không xảy ra chuyển mạch cơ khí nên không gây ra tia lửa. Đồng
thời thì động cơ BLDC có đặc tính cơ giống động cơ một chiều là đường thẳng, có
mômen khởi động lớn … Vì vậy việc bảo trì bảo dưỡng thay thế cũng được giám đi
đáng kể.
Ngoài những điều kiện thuận lợi của động cơ thì công nghệ vi xử lý, công nghệ
chế tạo các loại van điện tử chịu được dòng điện cao, thời gian chuyển mạch thấp, độ
tin cậy cao thì việc tiến tới thiết kế bộ điều khiển cho động cơ BLDC là có thể.
Các nhà nghiên cứu có các công cụ để thực hiện các thuật toán điều khỉên động
cơ đã được tính toán dựa trên lý thuyết mà chưa có điều kiện để kiểm tra liệu ác tính
toán của mình đưa ra đã đúng hay chưa. Bên cạnh đó với công nghệ hỗ trợ thiết kế và
vận hành bằng máy tính ngày càng được hoàn thiện. Vì vậy mà việc tiến gần đưa các
điều kiện thực tế có ảnh hưởng đến động cơ vào trong quá trình thiết kế cũng như lắp
ráp và vận hành được tốt hơn nên các thiết bị được sản xuất ra ngày càng có độ tin cậy
cao hơn và độ chính xác ngày càng được tăng lên. Vì thế các nhà nghiên cứu về động
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng


SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
3
cơ cũng như các lĩnh vực khác trong công nghiệp thì điều có xu hướng thực hiện phát
triển nghiên cứu lý thuyết đi đôi với làm thực tế.
Trước đây thì đo công nghệ chưa phát triển nên các công cụ để thực hiện nghiên
cứu các động cơ BLDC có công suất lớn là khó khăn nên xu thế chỉ thiết kế bộ điều
khiển cho các động cơ có công suất bé mà tính áp dụng trong công nghiệp còn chưa
cao.























Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
4
LỜI CẢM ƠN
¶·
Đồ án tốt nghiệp là đánh dấu kết thúc của một quá trình đào tạo ở Giảng đường
Đại Học, đồng thời mở ra một chân trời mới, là hành trang giúp em bước vào đời.
Em xin chân thành cảm ơn sự giảng dạy và giúp đỡ của các Thầy cô trong khoa
Kỹ Thuật Công Nghệ nói chung và Thầy cô trong bộ môn động cơ điên nói riêng đã
tận tình truyền đạt cho em những kinh nghiệm quí báu trong suốt thời gian học tập và
nghiên cứu tại trường.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy TS. NGUYỄN TRỌNG THẮNG đã
hết lòng giúp đỡ và chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án.
Khi thực hiên đồ án này, em đã cố gắn phân tích, tổng hợp những kiến thức mình
đã học được tại trường và tham khảo thêm một số tài liệu chuyên môn nhằm đạt kết
quả tốt nhất. Tuy nhiên, do tài liệu tham khảo, thời gian có hạn nên những thiếu sót là
không thể tránh khỏi. Kính mong quí thầy cô, bạn bè đóng góp thêm những ý kiến quí
báo để đề tài hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã đọc, phản biện vào đóng góp ý kiến để
em hoàn chỉnh đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn đến tất cả bạn bè đã giúp đỡ tôi trong quá trình làm đồ án.

TP. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2010
Sinh viên thực hiện

Trần Thanh Giang






Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
5
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
¶·

















TP. Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2010
Giáo viên hướng dẫn






Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
6

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
¶·















TP. Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2011
Giáo viên phản biện







Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
7
MỤC LỤC
1. Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BRUSHLED MOTOR DCError! Bookmark not defined.
1.1.ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỘNG CƠ BRUSHLED MOTOR DCError! Bookmark not defined.
1.2.CẤU TẠO CỦA BRUSHLED MOTOR DC Error! Bookmark not defined.
1.3.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BRUSHLED MOTOR DCError! Bookmark not defin
2. Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG ĐỀ TÀIError! Bookmark not de
fi
2.1.ĐIỆNTRỞ Error! Bookmark not defined.6
2.2.
TỤ ĐIỆN: Error! Bookmark not defined.8
2.3.DIODE: 24
2.4.IC 74HC245 27
2.5.IC ULN2803: Error! Bookmark not defined.
2.6.IC DAC0808: Error! Bookmark not defined.31
3. Chương 3: TỔNG QUAN VỀ GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH 36
3.1 TỔNG QUAN: 36
3.2 CỔNG SPP
: 36
3.3 CỔNG EPP : 41
3.4 CỔNG ECP
: 43
3.5 GHÉP NỐI HAI MÁY TÍNH
: 45

4. Chương 4: TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH DELPHI 47
4.1 TỔNG QUAN: 47
4.2 CHƯƠNG TRÌNH CHO ĐỀ TÀI: 52
5. Chương 5: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH NGUYÊN LÝ VÀ THI CÔNG MẠCH 54
5.1. THIẾT KẾ MẠCH NGUỒN 54
5.1. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 54

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
8
5.3 THI CÔNG MẠCH NGUỒN 55
5.4 THI CÔNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN 56
6. Chương 6 : KẾT LUẬN: 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DATASHEET CỦA IC





































Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BLUSHLED MOTOR DC:

1.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA BLUSHLED MOTOR DC:




• Ngày nay BLDC được ứng dụng rất rộng rãi trong các ngày kỹ thuật nhờ khả
năng dễ dàng điều chỉnh tốc độ,công suất lớn,dễ lập trình cho quá trình tự động
hóa….BLDC có khả năng đó nhờ nó tích hợp bộ cảm biến xác định vị trí của roto nhằm
tạo ra các tín hiệu cho bộ chuyển mạch.
• Động cơ BLDC mặc dù có tên là “một chiều không chổi than” nhưng nó thuộc
nhóm động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu chứ không phải là động cơ một chiều.
• Dưới mỗi pha dẫn ta thấy đều có dòng điện 1 chiều và sức điện động 1 chiều,
do đó động cơ BLDC có đặc tính cơ và đặc tính điều khiển giống với động cơ 1 chiều.
• Chính vì thế mà động cơ này có tên gọi là “động cơ một chiều không chổi
than” chứ thực ra nó là động cơ xoay chiều đồng bộ nam châm vĩnh cửu.
• BLDC là một loại của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, nó sử dụng các bộ
cảm biến vị trí và một bộ chuyển đổi (inverter) để điều khiển dòng điện phần ứng.
• BLDC có sức phản điện động dạng hình thang.Điều này là do cấu tạo của roto
có dán các thanh nam châm vĩnh cửu và cách quấn dây sức điện động hình thang của Stato
tạo nên .
• Với động cơ 1 chiều không chổi than 3 pha ta có 3 sức phản điện động hình
thang.Mỗi sức phản điện động lệch pha nhau 120 độ.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
10

• Có 2 loại BLDC chủ yếu:
- dạng hình thang
- dạng hình sin.
• Đối với động cơ dạng hình thang thì sức điện động gây ra trên cuộn dây stato
có dạng hình thang và pha của nó cần cung cấp dòng điện để tạo ra momen hoạt động

hầu như không có gợn sóng .
• Với động cơ hình sin thì sức điện động có dạng hình sin và dòng điện pha yêu cầu
momen trơn.Hình dạng của sức điện động được xác định bởi hình dạng của nam châm
Roto và cách phân bố cuộn dây Stato.
• Động cơ hình sin cần cảm biến vị trí có độ chính xác cao bởi vị trí Roto phải được biết
ngay tức thời tại mọi thời điểm để tối ưu cho hoạt động của động cơ.Nó cũng yêu cầu
phải tổ hợp nhiều hơn cả về phần cứng và phần mềm kèm theo.
• Động cơ hình thang lại khá hấp dẫn cho các ứng dụng để đơn giản hóa,rẻ hơn và hiệu
suất cao hơn.Phần dưới đây chỉ tập trung miêu tả động cơ BLDC hình thang.

1.2 CẤU TẠO CỦA BLUSHLED MOTOR DC:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
11
9 Cấu tạo của BLDC gồm 4 bộ phận
+ Roto
+ Stato
+ Cảm biến vị trí
+ Bộ phận chuyển mạch điện từ
1.2.1 Stato:
Bao gồm lõi sắt (các lá thép kĩ thuật điện ghép cách điện với nhau) và dây quấn. Cách
quấn dây của BLDC khác so với cách quấn dây động 1 chiều thông thường,stato của BDCM
chứa dây quấn phần ứng, sự khác biệt này tạo nên sức phản điện động dạng hình thang.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
12



Dây quấn phần ứng có thể là 2 pha hoặc 3 pha.
Đối với dây quấn 3 pha có 2 cách mắc :
¾ Cách mắc hình sao
¾ Cách mắc hình tam giác
1.2.1 Roto :
Được gắn vào trục động cơ và trên bề mặt có dán các thanh nam châm vĩnh cửu.Ở các
động cơ yêu cầu quán tính nhỏ,người ta thường chế tạo trục của động cơ có dạng hình trụ
rỗng.





Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
13
1.2.3 Cảm biến vị trí Hall senor:
• Do đặc thù sức phản điện động có dạng hình thang nên cấu hình điều khiển thông
thường của BLDC cần có cảm biến xác định vị trí của từ trường rotor so với các pha của cuộn
dây stator.
• Có nhiều loại cảm biến vị trí nhưng nó đều theo các nguyên lý :
+Điện từ :máy phát đồng bộ xoay chiều.
+ Quang điện : encorder
+ Cảm biến hall
• Người ta thường dùng cảm biến hiệu ứng Hall, gọi tắt là Hall sensor. Nó tạo ra sức
điện động đồng bộ phục vụ cho việc đóng cắt các van bán dẫn ở bộ chuyển mạch điện từ.
1.2.4 Bộ phận chuyển đổi mạch từ:
Vì dây quấn phần ứng được bố trí trên Stato nên bộ chuyển mạch dễ dàng được thay
thế bởi bộ chuyển mạch điền tử sử dụng Transistor công suất chuyển mạch theo vị trí của roto.

Về bản chất thì bộ chuyển mạch điện tử là nghịch lưu bị động theo sức điện động của roto.
1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐÔNG:
Động cơ BLDC hiện diện trong khá nhiều hệ khác nhau nhưng động cơ 3 pha là loại
thông dụng nhất tối ưu hiệu suất và giảm gợn sóng momen quay ( trơn).Loại động cơ này
cũng đưa ra sự đồng thuận giữa việc điều khiển chính xác với số thiết bị cần để điều khiển
dòng stato.
BLDC ba pha được điều khiển(operated) trong 2 pha , nghĩa là hai pha mà tạo ra mômen lớn
nhất sẽ được kích hoạt trong khi pha thứ 3 bị ngắt.Hai pha đó được kích hoạt phụ thuộc vào vị
trí của roto.
Sơ đồ nguyên lý làm viêc:



Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
14
Phương pháp điều khiển truyền thống động cơ BLDC là đóng cắt các khóa mạch lực
(IGBT hoặc MOSFET) để cấp dòng điện vào cuộn dây stator động cơ dựa theo tín hiệu Hall
sensor đưa về.

• Các tín hiệu từ các cảm biến vị trí H1,H2,H3 tạo ra một bộ ba hằng số mà thay đổi cứ
sau mỗi 60 độ .(tức là trong 60 độ tiếp theo chỉ có một trạng thái của 1 trong 3 cảm
biến H1,H2,H3 bị thay đổi).

• Từ đó ta có được sơ đồ dòng và áp như sau :


Bảng trạng thái van điều khiển:


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
15

• BLDC ba pha được điều khiển(operated) trong 2 pha , nghĩa là hai pha mà tạo ra
mômen lớn nhất sẽ được kích hoạt trong khi pha thứ 3 bị ngắt.Hai pha đó được kích
hoạt phụ thuộc vào vị trí của roto.
Chế độ điều khiển này gọi là chế độ điều khiển 120. Đây là chế độ điều khiển cơ bản
của BLDC

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
16
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG
TRONG ĐỀ TÀI:

2.1 ĐIỆN TRỞ:
Như đã đề cập,nói một cách nôm na, điện trở đặc trưng cho tính chất cản trở
dòng điện. Chính vì thế, khi sử dụng điện trở cho một mạch điện thì một phần năng
lượng điện sẽ bị tiêu hao để duy trì mức độ chuyển dời của dòng điện. Nói một cách
khác thì khi điện trở càng lớn thì dòng điện đi qua càng nhỏ và ngược lại khi điện trở
nhỏ thì dòng điện dễ dàng được truyền qua.Khi dòng điện cường độ I chạy qua một vật
có điện trở R, điện năng được chuyển thành nhiệt năng với công suất theo phương
trình sau:
P = I
2
.R
Trong đó:

P là công suất, đo theo W
I là cường độ dòng điện, đo bằng A
R là điện trở, đo theo Ω
Chính vì lý do này, khi phân loại điện trở, người ta thường dựa vào công suất mà phân
loại điện trở. Và theo cách phân loại dựa trên công suất, thì điện trở thường được chia làm 3
loại:
- Điện trở công suất nhỏ
- Điện trở công suất trung bình
- Điện trở công suất lớn.
Tuy nhiên, do ứng dụng thực tế và do cấu tạo riêng của các vật chất tạo nên điện trở
nên thông thường, điện trở được chia thành 2 loại:
- Điện trở: là các loại điện trở có công suất trung bình và nhỏ hay là các điện
trở chỉ cho phép các dòng điện nhỏ đi qua.
- Điện trở công suất: là các điện trở dùng trong các mạch điện tử có dòng điện
lớn đi qua hay nói cách khác, các điện trở này khi mạch hoạt động sẽ tạo ra một lượng nhiệt
năng khá lớn. Chính vì thế, chúng được cấu tạo nên từ các vật liệu chịu nhiệt.
Để tiện cho quá trình theo dõi trong tài liệu này, các khái niệm điện trở và điện trở
công suất được sử dụng theo cách phân loại trên.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
17
Cách đọc giá trị các điện trở này thông thường cũng được phân làm 2 cách đọc, tuỳ
theo các ký hiệu có trên điện trở. Dưới đây là hình về cách đọc điện trở theo vạch màu trên
điện trở.



Đối với các điện trở có giá trị được định nghĩa theo vạch màu thì chúng ta có 3 loại
điện trở: Điện trở 4 vạch màu và điện trở 5 vạch màu và 6 vạch màu. Loại điện trở 4 vạch màu

và 5 vạch màu được chỉ ra trên hình vẽ. Khi đọc các giá trị điện trở 5 vạch màu và 6 vạch màu
thì chúng ta cần phải để ý một chút vì có sự khác nhau một chút về các giá trị. Tuy nhiên, cách
đọc điện trở màu đều dựa trên các giá trị màu sắc được ghi trên điện trở 1 cách tuần tự:
Đối với điện trở 4 vạch màu

- Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ ba: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện
trở
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
18
- Vạch màu thứ 4: Chỉ giá trị sai số của điện trở
Đối với điện trở 5 vạch màu
- Vạch màu thứ nhất: Chỉ giá trị hàng trăm trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ hai: Chỉ giá trị hàng chục trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ ba: Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở
- Vạch màu thứ 4: Chỉ hệ số nhân với giá trị số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện
trở
- Vạch màu thứ 5: Chỉ giá trị sai số của điện trở
Ví dụ như trên hình vẽ, điện trở 4 vạch màu ở phía trên có giá trị màu lần lượt là: xanh
lá cây/xanh da trời/vàng/nâu sẽ cho ta một giá trị tương ứng như bảng màu lần lượt là
5/6/4/1%. Ghép các giá trị lần lượt ta có 56x10
4
Ω=560kΩ và sai số điện trở là 1%.
Tương tự điện trở 5 vạch màu có các màu lần lượt là: Đỏ/cam/tím/đen/nâu sẽ tương
ứng với các giá trị lần lượt là 2/3/7/0/1%. Như vậy giá trị điện trở chính là 237x10
0
=237Ω, sai

số 1%.
2.2. TỤ ĐIỆN:
Tụ điện theo đúng tên gọi chính là linh kiện có chức năng tích tụ năng lượng điện, nói
một cách nôm na. Chúng thường được dùng kết hợp với các điện trở trong các mạch định thời
bởi khả năng tích tụ năng lượng điện trong một khoảng thời gian nhất định. Đồng thời tụ điện
cũng được sử dụng trong các nguồn điện với chức năng làm giảm độ gợn sóng của nguồn
trong các nguồn xoay chiều, hay trong các mạch lọc bởi chức năng của tụ nói một cách đơn
giản đó là tụ ngắn mạch (cho dòng điện đi qua) đối với dòng điện xoay chiều và hở mạch đối
với dòng điện 1 chiều.
Trong một số các mạch điện đơn giản, để đơn giản hóa trong quá trình tính toán hay
thay thế tương đương thì chúng ta thường thay thế một tụ điện bằng một dây dẫn khi có dòng
xoay chiều đi qua hay tháo tụ ra khỏi mạch khi có dòng một chiều trong mạch. Điều này khá
là cần thiết khi thực hiện tính toán hay xác định các sơ đồ mạch tương đương cho các mạch
điện tử thông thường.
Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều loại tụ điện khác nhau nhưng về cơ bản, chúng ta
có thể chia tụ điện thành hai loại: Tụ có phân cực (có cực xác định) và tụ điện không phân cực
(không xác định cực dương âm cụ thể).
Để đặc trưng cho khả năng tích trữ năng lượng điện của tụ điện, người ta đưa ra khái
niệm là điện dung của tụ điện. Điện dung càng cao thì khả năng tích trữ năng lượng của tụ
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
19
điện càng lớn và ngược lại. Giá trị điện dung được đo bằng đơn vị Farad (kí hiệu là F). Giá trị
F là rất lớn nên thông thường trong các mạch điện tử, các giá trị tụ chỉ đo bằng các giá trị nhỏ
hơn như micro fara (µF), nano Fara (nF) hay picro Fara (pF).
1F=10
6
µF=10
9

nF=10
12
pF
2.2.1.Tụ hoá


Kí hiệu tụ hoá và hình dạng tụ hoá
Tụ hóa là một loại tụ có phân cực. Chính vì thế khi sử dụng tụ hóa yêu cầu người sử
dụng phải cắm đúng chân của tụ điện với điện áp cung cấp. Thông thường, các loại tụ hóa
thường có kí hiệu chân cụ thể cho người sử dụng bằng các ký hiệu + hoặc = tương ứng với
chân tụ.
Có hai dạng tụ hóa thông thường đó là tụ hóa có chân tại hai đầu trụ tròn của tụ (tụ có
ghi 220µF trên hình a) và loại tụ hóa có 2 chân nối ra cùng 1 đầu trụ tròn (tụ có ghi giá trị
10µF trên hình a). Đồng thời trên các tụ hóa, người ta thường ghi kèm giá trị điện áp cực đại
mà tụ có thể chịu được. Nếu trường hợp điện áp lớn hơn so với giá trị điện áp trên tụ thì tụ sẽ
bị phồng hoặc nổ tụ tùy thuộc vào giá trị điện áp cung cấp. Thông thường, khi chọn các loại tụ
hóa này người ta thường chọn các loại tụ có giá trị điện áp lớn hơn các giá trị điện áp đi qua tụ
để đảm bảo tụ hoạt động tốt và đảm bảo tuổi thọ của tụ hóa.
2.2.2Tụ Tantali



Tụ Tantali
Tụ Tantali cũng là loại tụ hóa nhưng có điện áp thấp hơn so với tụ hóa. Chúng khá đắt
nhưng nhỏ và chúng được dùng khi yêu cầu về tụ dung lớn nhưng kích thước nhỏ.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
20
Các loại tụ Tantali hiện nay thường ghi rõ trên nó giá trị tụ, điện áp cũng như cực của

tụ. Các loại tụ Tantali ngày xưa sử dụng mã màu để phân biệt. Chúng thường có 3 cột màu
(biểu diễn giá trị tụ, một cột biểu diễn giá trị điện áp) và một chấm màu đặc trưng cho số các
số không sau dấu phẩy tính theo giá trị µF. Chúng cũng dùng mã màu chuẩn cho việc định
nghĩa các giá trị nhưng đối với các điểm màu thì điểm màu xám có nghĩa là giá trị tụ nhân với
0,01; trắng nhân 0,1 và đen là nhân 1. Cột màu định nghĩa giá trị điện áp thường nằm ở gần
chân của tụ và có các giá trị như sau:


Tụ thường và kí hiệu
vàng=6,3V
Đen= 10V
Xanh lá cây= 16V
Xanh da trời= 20V
Xám= 25V
Trắng= 30V
Hồng= 35V
2.2.3Tụ không phân cực


Tụ thường
Các loại tụ nhỏ thường không phân cực. Các loại tụ này thường chịu được các điện áp
cao mà thông thường là khoảng 50V hay 250V. Các loại tụ không phân cực này có rất nhiều
loại và có rất nhiều các hệ thống chuẩn đọc giá trị khác nhau.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
21
Rất nhiều các loại tụ có giá trị nhỏ được ghi thẳng ra ngoài mà không cần có hệ số
nhân nào, nhưng cũng có các loại tụ có thêm các giá trị cho hệ số nhân. Ví dụ có các tụ
ghi 0.1 có nghĩa giá trị của nó là 0,1µF=100nF hay có các tụ ghi là 4n7 thì có nghĩa giá trị của

tụ đó chính là 4,7nF
2.2.4.Các loại tụ có dùng mã


Tụ thường
Mã số thường được dùng cho các loại tụ có giá trị nhỏ trong đó các giá trị được định
nghĩa lần lượt như sau:
- Giá trị thứ 1 là số hàng chục
- Giá trị thứ 2 là số hàng đơn vị
- Giá trị thứ 3 là số số không nối tiếp theo giá trị của số đã tạo từ giá trị 1 và 2.Giá trị
của tụ được đọc theo chuẩn là giá trị picro Fara (pF)
- Chữ số đi kèm sau cùng đó là chỉ giá trị sai số của tụ.
Ví dụ: tụ ghi giá trị 102 thì có nghĩa là 10 và thêm 2 số 0 đằng sau =1000pF = 1nF chứ không
phải 102pF
Hoặc ví dụ tụ 272J thì có nghĩa là 2700pF=2,7nF và sai số là 5%
2.2.5 Tụ có dùng mã màu


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
22
Tụ dùng mã màu:
Sử dụng chủ yếu trên các tụ loại polyester trong rất nhiều năm. Hiện nay các loại tụ
này đã không còn bán trên thị trường nữa nhưng chúng vẫn tồn tại trong khá nhiều các mạch
điện tử cũ. Màu được định nghĩa cũng tương tự như đối với màu trên điện trở. 3 màu trên
cùng lần lượt chỉ giá trị tụ tính theo pF, màu thứ 4 là chỉ dung sai và màu thứ 5 chỉ ra giá trị
điện áp.
Ví dụ tụ có màu nâu/đen/cam có nghĩa là 10000pF= 10nF= 0.01uF.
Chú ý rằng ko có khoảng trống nào giữa các màu nên thực tế khi có 2 màu cạnh nhau

giống nhau thì nó tạo ra một mảng màu rộng. Ví dụ Dải đỏ rộng/vàng= 220nF=0.22uF
2.2.6.Tụ Polyester

Ngày nay, loại tụ này cũng hiếm khi được sử dụng. Giá trị của các loại tụ này thường
được in ngay trên tụ theo giá trị pF. Tụ này có một nhược điểm là dễ bị hỏng do nhiệt hàn
nóng. Chính vì thế khi hàn các loại tụ này người ta thường có các kỹ thuật riêng để thực hiện
hàn, tránh làm hỏng tụ.


2.2.7Tụ điện biến đổi
Tụ điện biến đổi thường được sử dụng trong các mạch điều chỉnh radio và chúng
thường được gọi là tụ xoay. Chúng thường có các giá trị rất nhỏ, thông thường nằm trong
khoảng từ 100pF đến 500pF.


Tụ xoay
Rất nhiều các tụ xoay có vòng xoay ngắn nên chúng không phù hợp cho các dải biến
đổi rộng như là điện trở hoặc các chuyển mạch xoay. Chính vì thế trong nhiều ứng dụng, đặc
biệt là trong các mạch định thời hay các mạch điều chỉnh thời gian thì người ta thường thay
các tụ xoay bằng các điện trở xoay và kết hợp với 1 giá trị tụ điện xác định.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
23
2.2.8.Tụ chặn :
Tụ chặn là các tụ xoay có giá trị rất nhỏ. Chúng thường được gắn trực tiếp lên bản
mạch điẹn tử và điều chỉnh sau khi mạch đã được chế tạo xong. Tương tự các biến trở hiện
này thì khi điều chỉnh các tụ chặn này người ta cũng dùng các tuốc nơ vít loại nhỏ để điều
chỉnh. Tuy nhiên do giá trị các tụ này khá nhỏ nên khi điều chỉnh, người ta thường phải rất cẩn
thận và kiên trì vì trong quá trình điều chỉnh có sự ảnh hưởng của tay và tuốc nơ vít tới giá trị

tụ.



Tụ chặn
Các tụ chặn này thường có giá trị rất nhỏ, thông thường nhỏ hơn khoảng 100pF. Có
điều đặc biệt là không thể giảm nhỏ được các giá trị tụ chặn về 0 nên chúng thường được chỉ
định với các giá trị tụ điện tối thiểu, khoảng từ 2 tới 10 pF.
Cuộn cảm


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
24
2.3.Các loại diode:
2.3.1 Diode Zener
* Cấu tạo : Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường nhưng có hai lớp bán dẫn P - N
ghép với nhau, Diode Zener được ứng dụng trong chế độ phân cực ngược, khi phân cực thuận
Diode zener như diode thường nhưng khi phân cực ngược Diode zener sẽ gim lại một mức
điện áp cố định bằng giá trị ghi trên diode.

Hình dáng Diode Zener ( Dz )



Ký hiệu và ứng dụng của Diode zener trong mạch.
• Sơ đồ trên minh hoạ ứng dụng của Dz, nguồn U1 là nguồn có điện áp thay đổi, Dz là
diode ổn áp, R1 là trở hạn dòng.
• Ta thấy rằng khi nguồn U1 > Dz thì áp trên Dz luôn luôn cố định cho dù nguồn U1

thay đổi.
• Khi nguồn U1 thay đổi thì dòng ngược qua Dz thay đổi, dòng ngược qua Dz có giá trị
giới hạn khoảng 30mA.
• Thông thường người ta sử dụng nguồn U1 > 1,5 => 2 lần Dz và lắp trở hạn dòng R1
sao cho dòng ngược lớn nhất qua Dz < 30mA.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư – khóa 2006 GVHD: TS Nguyễn Trọng Thắng

SVTH: Traàn Thanh Giang – MSSV: 20662034
25
Nếu U1 < Dz thì khi U1 thay đổi áp trên Dz cũng thay đổi
Nếu U1 > Dz thì khi U1 thay đổi => áp trên Dz không đổi.
2.3.2 Diode Thu quang. ( Photo Diode )
Diode thu quang hoạt động ở chế độ phân cực nghịch, vỏ diode có một miếng thuỷ tinh để
ánh sáng chiếu vào mối P - N , dòng điện ngược qua diode tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng
chiếu vào diode.


Ký hiệu của Photo Diode


Minh hoạ sự hoạt động của Photo Diode
2.3.3 Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED )
Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp làm việc của
LED khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA. Led được sử dụng để làm
đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có điện . vv