Giáo trình Mô đun Điện tử ứng dụng - Nghề kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí

 ®-UV). Khi tụ điện C nạp đầy ® cho dòng vào cực điều khiển của SCR qua điện trở R2 ® SCR dẫn và cho dòng qua động cơ (+UV ® SCR ®Đ/c ®-UV). ½ chu kỳ sau điện áp vào âm (-trên, +dưới) ® Diode D và SCR bị phân cực ngược nên SCR không dẫn và không có dòng qua tải. Muốn cho động cơ quay nhanh hay quay chậm ®ta điều chỉnh cho SCR mở lớn hay mở nho ® ta thay đổi thời gian nạp xả của tụ điện C ®điều chỉnh biến trở VR nhỏ hay lớn để thay đổi thời gian trễ. 
Ví dụ khi ta cho R1 = 1KW, VR = 50KW, R2 = 4.7KW, R3 = 1KW, C = 1mF ta có:
- Khi chỉnh nôí tắt biến trở VR hằng số thời gian nạp là:
tmin = RC = 103.10-6 = 1ms
- Khi chỉnh biến trở VR có giá trị cực đại, hằng số thời gian nạp là:
tmax = (R + VR).C = 51.103.10-6 = 51ms
Giả thiết điện áp kích cho cực G đủ để kích dẫn là VG = 1V, dòng điện kích IG = 1mA. Lúc đó cũng có dòng điện qua điện trở 1KW là IR = 1mA.
Dòng điện qua điện trở 4.7KW là: I = IR + IG = 1+1 = 2mA.
Như vậy có thể kích SCR dẫn, điện áp trên tụ C phải đạt mức:
VC = 2.10-3.4,7.103 + VG = 9,4 +1 = 10,4V.
Tuỳ thuộc trị số của biến trở VR mà hằng số thời gian nạp của tụ lớn hay nhỏ sẽ cho ra thời gian nạp để đ5t được điện áp VC = 10,4V dài hay ngắn. Thời gian nạp dài SCR được kích trễ, dòng điện qua động cơ nhỏ, động cơ quay với tốc độ thấp. Ngược lại thời gian nạp ngắn, scr được kích sớm, dòng điện qua động cơ lớn, động cơ quay với tốc độ cao. Như vây biến trở VR có tác dụng điều chỉnh tốc độ động cơ nhờ thay đổi hằng số thời gian nạp của tụ. Nhờ có tụ điện C nạp điện tạo thời gian trễ, nên góc kích cho SCR dẫn có thể điều chỉnh từ 0o đến 180o.
4.Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng SCR 
4.1. Lắp ráp mạch
Bước 1: Chọn thiết bị, dụng cụ, vật tư theo sơ đồ nguyên lý theo sơ đồ hình 16.6
Bước 2: Kiểm tra linh kiện .
Bước 3: Lắp ráp linh kiện lên board
Bước 4: Cấp nguồn chạy thử
4.2. Khảo sát các thông số của mạch
+ Chỉnh VRmax, đo Vng =?; VMotor(AC) =?; VAKSCR(DC) =?; VC(DC) =?; VG(DC) =?
+ Chỉnh VRmin, đo Vng =?; VMotor(AC) =?; VAKSCR(DC) =?; VC(DC) =?; VG(DC) =?
+ So sánh 2 trường hợp và giải thích
...
CÂU HỎ ÔN TẬP
Câu 1: Hãy trình bày cấu tạo và ký hiệu của SCR?
Câu 2 : Hãy trình bày nguyên lý hoạt động của SCR?
Câu 3: Hãy trình bày nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ động cơ DC sử dụng SCR?
YÊU CẦU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 16: 
Nội dung:
+ Về kiến thức: 
-Trình bày được cấu tao, nguyên lý hoạt động và chách đo, kiểm tra SCR
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch
+ Về kỹ năng: 	
- Lắp ráp được mạch đúng yêu cầu kỹ thuật 
- Đo, kiểm tra được các thông số của mạch đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật 
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp
Phương pháp: 	
+ Về kiến thức: Được đánh giá bằng phương pháp viết, trắc nghiệm.
+ Về kỹ năng: Được đánh giá bằng phương pháp thực hành.
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệpBÀI 17
LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ 
ĐỘNG CƠ AC DÙNG SCR VÀ DIAC
Mã bài : MB17
Mục tiêu: Sau khi học xong bài học này người học có khả năng:
- Trình bày được cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của Diac
- Đo, kiểm tra xác định định được cực tính của Diac
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng SCR và Diac
- Nhận biết được các lỗi thường gặp, nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa
- Lắp ráp và khảo sát được mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng SCR và Diac đúng yêu cầu kỹ thuật
- Có ý thức về an toàn lao động, tính cẩn thận, chính xác trong quá trình lắp ráp
Nội dung:
1.Cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của Diac
1.1.Cấu tao, ký hiệu.
N P N
T2
T1
Hình 17.1a: Caáu taïo
Hình 17.1b: Kyù hieäu, hình daùng
T1
T2
1.2.Nguyên lý, đặc tính và các thông số kỹ thuật.
Xét mạch điện như hình 17.2a:
Hình 17.2a
T1
T2
R
VDC
IBO
VBO
V
I
-VBO
-IBO
T1
T2
T1
T2
Hình 17.2b: Ñaëc tính
Với nguồn điện VDC có thể điều chỉnh được từ thấp lên cao. Khi VDC = 0V thì Diac không dẫn, dòng điện qua nó bằng không. Khi tăng VDC ở trị số nhỏ thì dòng điện qua Diac chỉ là dòng điện rỉ có trị số nhỏ. Nếu ta tăng VDC đến một trị số đủ lớn thì điện thế trên Diac tăng đến giá trị VBO thì điện thế trên Diac lại giảm xuống và dòng điện qua diac bắt đầu tăng lên nhanh. Điện thế này gọi là điện thế ngập (Breakover) và dòng điện tương ứng với nó là dòng điện ngập IBO. Điện thế VBO của Diac có trị số trong khoảng từ 20V đến 40V. Dòng điện IBO có trị số khoảng từ vài chục mA đến vài trăm mA. Khi đổi chiều dòng điện ngược lại và tăng nguồn VDC theo chiều âm thì Diăc cũng dẫn theo chiều ngược lại và ta vẽ được đặc tuyến của Diac như hình 17.2b. Nhìn vào đặc tính Vôn – Ampe của Diac ta thấy Diac giống như hai diode zener đấu đối đầu nhau như hình 17.1a.
2.Phương pháp đo, kiểm tra Diac
 Đưa VOM về thang đo Ω với thang x1. Đưa 2 que đo vào 2 chân Diodc, sau 2 lẩn đổi que đo nếu:
- Kim khơng ln thì Diac tốt
- Kim ln = 0 thì Diac bị chập
- Kim ln 1 gi trị thì Diac bị rị rĩ
3.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ 
động cơ AC dùng SCR và Diac
3.1.Sơ đồ mạch điện:
M
Uv
220V~
DIAC2
D2
D1
VR
R1
C1
C2
RG2
RG1
SCR1
SCR2
DIAC1
Hình 17.3.Mạch điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều dùng SCR
Hình 17.3
3.2.Tác dụng linh kiện.
D1, D2, R1, VR: Dẫn dòng nạp cho hai tụ điện C1, C2; VR vừa có tác dụng thay đổi thời gian nạp xả cho hai tụ điện C1, C2 để thay đổi tốc độ làm việc của động cơ.
C1, C2: Phóng nạp tạo điện áp ngưỡng để mở DIAC1, DIAC2.
DIAC1, RG1: Dẫn dòng vào cực điều khiển của SCR2.
DIAC2, RG2: Dẫn dòng vào cực điều khiển của SCR1.
SCR1: giống như một công tắc đóng mở để dẫn dòng vào động cơ ở ½ chu kỳ dương của UV.
SCR2: giống như một công tắc đóng mở để dẫn dòng vào động cơ ở ½ chu kỳ âm của UV.
Đ/c: là thiết bị cần điều khiển
UV: nguồn cấp xoay chiều.
3.3. Nguyên lý làm việc của mạch:
- Khi cấp nguồn điện áp xoay chiều hình sin :
Giả sử ½ chu kỳ đầu điện áp vào dương (+trên, -dưới) ®Diode D1 và SCR1 được phân cực thuận ® tụ điện C1 được nạp điện Inạp (+UV ® Đ/c ®D1 ®R1®VR®C1 ®-UV). Khi tụ điện C1 nạp đầy ®DIAC2 dẫn cho dòng vào cực điều khiển của SCR1 qua điện trở RG2 ®SCR1 dẫn và cho dòng qua động cơ (+UV® Đ/c® SCR®-UV).½ chu kỳ sau điện áp vào âm (-trên, +dưới) ® Diode D2 và SCR2 được phân cực thuận ® tụ điện C2 được nạp điện Inạp (+UV ® D2 ®R1®VR®C2 ® Đ/c ®-UV). Khi tụ điện C2 nạp đầy ®DIAC1 dẫn cho dòng vào cực điều khiển của SCR2 qua điện trở RG1®SCR2 dẫn và cho dòng qua động cơ (+UV® SCR® Đ/c® -UV). 
- Muốn cho động cơ quay nhanh hay quay chậm ®ta điều chỉnh cho SCR1, SCR2 mở lớn hay mở nho ® ta điều chỉnh cho DIAC1, DIAC2 mở lớn hay mở nhỏ ® thay đổi thời gian nạp xả của tụ điện C1, C2 ® điều chỉnh biến trở VR nhỏ hay lớn.
4. Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng SCR và Diac
4.1. Lắp ráp mạch
Bước 1: Chọn thiết bị, dụng cụ, vật tư theo sơ đồ nguyên lý theo sơ đồ hình 17.3
Bước 2: Kiểm tra linh kiện .
Bước 3: Lắp ráp linh kiện lên board
Bước 4: Cấp nguồn chạy thử
4.2. Khảo sát các thông số của mạch
+ Chỉnh VRmax, đo Vng =?; VMotor(AC) =?; VAKSCR1(AC) =?; VAKSCR2(AC) =?; VDIAC1(DC)=? VDIAC2(DC) =?; VC1(DC) =?; VC2(DC) =?
+ Chỉnh VRmin, đo Vng =?; VMotor(AC) =?; VAKSCR1(AC) =?; VAKSCR2(AC) =?; VDIAC1(DC)=? VDIAC2(DC) =?; VC1(DC) =?; VC2(DC) =?
+ So sánh 2 trường hợp và giải thích
...
CÂU HỎ ÔN TẬP
Câu 1: Hãy trình bày cấu tạo và ký hiệu của Diac?
Câu 2 : Hãy trình bày nguyên lý hoạt động của Diac?
Câu 3: Hãy trình bày nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ động cơ AC sử dụng SCR và Diac?
YÊU CẦU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 17: 
Nội dung:
+ Về kiến thức: 
-Trình bày được cấu tao, nguyên lý hoạt động và chách đo, kiểm tra Diac
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch
+ Về kỹ năng: 	
- Lắp ráp được mạch đúng yêu cầu kỹ thuật 
 - Đo, kiểm tra được các thông số của mạch đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật 
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp
Phương pháp: 	
+ Về kiến thức: Được đánh giá bằng phương pháp viết, trắc nghiệm.
+ Về kỹ năng: Được đánh giá bằng phương pháp thực hành.
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệpBÀI 18
LẮP RÁP MẠCH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ 
ĐỘNG CƠ AC DÙNG TRIAC VÀ DIAC
Mã bài : MB18
Mục tiêu: Sau khi học xong bài học này người học có khả năng:
- Trình bày được cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của Triac
- Đo, kiểm tra xác định định được cực tính của Triac
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng Triac và Diac
- Nhận biết được các lỗi thường gặp, nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa
- Lắp ráp và khảo sát được mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng Triac và Diac đúng yêu cầu kỹ thuật
- Có ý thức về an toàn lao động, tính cẩn thận, chính xác trong quá trình lắp ráp
Nội dung:
1.Cấu tạo, ký hiệu và nguyên lý hoạt động của Triac
1.1.Cấu tạo, ký hiệu và hình dáng:	
Cấu tạo và ký hiệu trên hình 18.1
N P
N
P
N N
G
T1
T2
P
N
P
N
G
T1
T2
N
P
N
P
G
T1
T2
Hình 18.1a: Cấu tạo của Triac
T1
T2
G
T1
T2
G
T1
T2
G
Hình 18.1b: Ký hiệu của Triac
Triac được viết tắt bởi Triod AC Semiconductor Switch (công tắc bán dẫn xoay chiều ba cực). Về cấu tạo Triac gồm các lớp bán dẫn PN ghép nối tiếp nhau như hình 18.1a và được nối ra ba chân, hai chân đầu, cuối gọi là T1 và T2 và một chân là cực cửa G. Nhìn vào cấu tạo ta có thể xem như hai SCR ghép song song và ngược chiều nhau sao cho có chung cực G; Ký hiệu như hình 18.1b
Hình dáng của Triac trên hình 18.2
Tên
T1 T2 G
Hình 18.2: Hình dáng của Triac
1.2.Nguyên lý, đặc tính:
Rt
VDC
It
 RG
T1
T2
G
b)
Rt
VDC
It
 RG
T1
T2
G
a)
Hình 18.3: Nguyên lý và đặc tính của TRIAC
Rt
VAC
 RG
T1
T2
G
c)
d)
I
IG1
V
IG= O
IG2
O
IH
-VBO
VBO
Theo cấu tạo của một Triac được xem như hai SCR ghép song song và ngược chiều nhau, nên khi khảo sát nguyên lý của Triac ta khảo sát như hai SCR. Khi cực T2 có điện thế dương và cực G được kích xung dương thì Triac dẫn theo chiều từ T2 sang T1 như hình 18.3a.
+ Ta vẽ được đặc tuyến của Triac giống như đặc tuyến của hai SCR mắc ngược chiều như hình 18.3d.
Khi cực T2 có điện thế âm và cực G được kích xung âm thì triac dẫn theo chiều từ T1 qua T2 như hình 18.3b. Khi Triac được dùng trong mạch điện xoay chiều công nghiệp thì khi nguồn có bán kỳ dương, cực G cần được kích xung dương; khi nguồn có bán kỳ âm thì cực G cần được kích xung âm. Triac cho dòng qua được cả hai chiều khi đã dẫn thì điện thế trên hai cực T1, T2 rất nhỏ, nên được coi như công tắc bán dẫn dùng trong mạch điện xoay chiều như hình 18.3c.
1.3. Cách mở và khoá Triac:
* Cách mở: + Hiệu điện thế UT2T1 dương với IG dương hay âm.
 + Hiệu điện thế UT2T1 âm với IG dương hay âm.
* Khóa Triac: Trong điều kiện làm việc chuẩn thì việc khoá một Triac giống như việc khoá một SCR khi giá trị dòng điện giảm dưới giá trị dòng điện duy trì.
2.Phương pháp đo, kiểm tra Triac
Sử dụng đồng hồ VOM để giai đo Rx1W để đo và xác định các cực T1, T2, G:
+ Gọi các chân Triac là X, Y, Z. + Đo điện trở từng cặp chân Triăc.
+ Đọc kết quả chỉ có một cặp chân của Triac có điện trở xác định (chú ý giá trị điện trở này không đổi khi thay đổi cực tính que đo). Giả sử đó là cặp chân X, Y. ta kết luận chân Z còn lại là T2.
+ Đặt que đen của VOM (+ của pin) vào chân T2, que đỏ vào một trong hai chân còn lại) giả sử là chân X ta kích xung dương vào chân Y. Nếu kim đồng hồ giảm về bên phải rồi đứng im thì chân X là cực G và Y là T1. Nếu VOM giảm về bên phải và không đứng im mà hơi trả ngược lại thì chân X là T1 và Y là cực G (kích xung dương bằng cách chạm nhẹ que đen vào chân muốn kích).
3.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ 
động cơ AC dùng Triac và Diac
3.1.Sơ đồ mạch điện: Hình 18.4
Hình 18.4. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển tốc độ động cơ dùng Triac&Diac
3.2.Tác dụng linh kiện của mạch trên là:
D1, R1, VR: Dẫn dòng nạp cho tụ điện C1, VR vừa có tác dụng thay đổi thời gian nạp xả cho tụ điện C để thay đổi tốc độ làm việc của động cơ.
C1: Phóng nạp tạo điện áp ngưỡng để mở DIAC.
DIAC, R2: Dẫn dòng vào cực điều khiển của TRIAC.
TRIAC: giống như một công tắc đóng mở để dẫn dòng vào động cơ.
Đ/c, Đ: là thiết bị cần điều khiển
U1: nguồn cấp xoay chiều 220V.
3.3. Nguyên lý làm việc của mạch:
- Khi cấp nguồn điện áp xoay chiều hình sin :
Giả sử ½ chu kỳ đầu điện áp vào dương (+trên, - dưới) ® tụ điện C1 được nạp điện Inạp (+U1 ®D1 ® R1 ®VR ®C1). Khi tụ điện C1 nạp đầy sẽ xã dòng qua R2 ® DIAC dẫn cho dòng vào cực điều khiển của TRIAC ® TRIAC dẫn và cho dòng qua động cơ (+U1 ®Đ/c®T2TRIAC ®T1TRIAC ®-U1). ½ chu kỳ sau điện áp vào âm (-trên, +dưới) ® tụ điện C1 được phóng điện Iphóng đi từ + C1 ®R2 ®Diac ®G). Khi tụ điện C phóng ® DIAC dẫn cho dòng vào cực điều khiển của TRIAC qua điện trở R2 ® TRIAC dẫn và cho dòng qua động cơ (-U1 ®T1TRIAC ® T2TRIAC ® Đ/c ®+U1).
- Muốn cho động cơ quay nhanh hay quay chậm ® ta điều chỉnh cho TRIAC mở lớn hay mở nhỏ ® ta điều chỉnh cho DIAC mở lớn hay mở nhỏ ®thay đổi thời gian nạp xả của tụ điện C ® điều chỉnh biến trở VR nhỏ hay lớn.
4.Lắp ráp mạch điều khiển tốc độ động cơ AC dùng Triac và Diac
4.1. Lắp ráp mạch
Bước 1: Chọn thiết bị, dụng cụ, vật tư theo sơ đồ nguyên lý theo sơ đồ hình 18.4
Bước 2: Kiểm tra linh kiện .
Bước 3: Lắp ráp linh kiện lên board
Bước 4: Cấp nguồn chạy thử
4.2. Khảo sát các thông số của mạch
+ Chỉnh VRmax, đo Vng =?; VMotor(AC) =?; VTriac(AC) =?; VDIAC(DC) =?; VC(DC) =? 
+ Chỉnh VRmin, đo Vng =?; VMotor(AC) =?; VTriac(AC) =?; VDIAC(DC) =?; VC(DC) =? 
+ So sánh 2 trường hợp và giải thích
CÂU HỎ ÔN TẬP
Câu 1: Hãy trình bày cấu tạo và ký hiệu của Triac?
Câu 2 : Hãy trình bày nguyên lý hoạt động của Triac?
Câu 3: Hãy trình bày nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển tốc độ động cơ AC sử dụng Triac và Diac?
YÊU CẦU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 18: 
Nội dung:
+ Về kiến thức: 
-Trình bày được cấu tao, nguyên lý hoạt động và chách đo, kiểm tra Triac
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch
+ Về kỹ năng: 	
- Lắp ráp được mạch đúng yêu cầu kỹ thuật 
- Đo, kiểm tra được các thông số của mạch đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật 
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệp
Phương pháp: 	
+ Về kiến thức: Được đánh giá bằng phương pháp viết, trắc nghiệm.
+ Về kỹ năng: Được đánh giá bằng phương pháp thực hành.
+ Về thái độ: Rèn luyện tính tỷ mỉ, chính xác, an toàn và vệ sinh công nghiệpTÀI LIỆU THAM KHẢO
Lê Xuân Kỳ - Kỹ thuật Điện tử - ĐH Giao thông vận tải TpHCM, 2008.
Nguyễn Hoàng Việt – Thí nghiệm Mạch điện tử - ĐH Công nghiệp TpHCM.
Nguyễn Văn Điềm – Giáo trình mạch điện tử cơ bản Sở Giáo Dục Và Đào Tạo Hà Nội.
Phạm Minh Hà – Kỹ thuật mạch điện tử - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 1997.
Trương Văn Tám – Giáo trình Linh kiện điện tử - ĐH Cần Thơ.
Trương Văn Tám – Giáo trình Mạch điện tử - ĐH Cần Thơ.
Bob Zulinsky – Introduction to Electronics – Michigan Technological University, 2008.
Sổ tay tra cứu tranzito Nhật Bản.
Các loại sổ tay tra cứu Kỹ thuật điện tử.
www.phuclanshop.com 
www.hocnghetructuyen.com