Tài liệu ôn tập về Điện trở và tụ điện môn Mạch điện tử | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

- Điện trở thường được cấu tạo từ các vật liệu có khả năng dẫn điện kém như cacbon,
gốm sứ hoặc hợp chất kim loại.
- Cấu tạo điển hình của điện trở gồm:
- Vỏ bọc ngoài: Bảo vệ lõi và cách ly nhiệt.
- Lõi: Phần dẫn điện, thường là các hợp chất kim loại hoặc cacbon.
- Hai chân dẫn điện: Để kết nối vào mạch điện.
2. Chức năng của điện trở
- Hạn chế dòng điện: Điện trở giới hạn lượng dòng điện chạy qua một mạch nhất định.
- Chia điện áp: Dùng trong các mạch chia điện áp để tạo ra một mức điện áp khác.
- Điều chỉnh mức tín hiệu: Giúp điều chỉnh cường độ tín hiệu trong các mạch.
- Tạo nhiệt: Nhiều thiết bị gia nhiệt sử dụng điện trở để biến đổi năng lượng điện thành nhiệt.
- Bảo vệ linh kiện khác: Điện trở ngăn ngừa sự quá tải dòng điện lên các linh kiện nhạy cảm.
3. Phân loại điện trở Có nhiều cách phân loại điện trở, dựa vào các tiêu chí như giá
trị điện trở, vật liệu, cấu trúc và ứng dụng.
 Theo giá trị điện trở:
- Điện trở cố định: Giá trị điện trở không thay đổi.
- Điện trở biến đổi (chiết áp): Có thể điều chỉnh giá trị điện trở bằng cách thay đổi độ
dài hoặc chất liệu của phần tử dẫn điện.
 Theo vật liệu cấu tạo:
- Điện trở cacbon (Carbon Resistor): Sử dụng bột than để làm thành phần chính.
- Điện trở màng kim loại (Metal Film Resistor): Lớp màng kim loại phủ lên bề mặt cách điện.
- Điện trở dây quấn (Wirewound Resistor): Sử dụng dây kim loại mỏng quấn quanh một lõi cách điện.  Theo công suất:
- Điện trở công suất thấp: Sử dụng trong các mạch nhỏ, công suất dưới 1W.
- Điện trở công suất cao: Sử dụng trong các mạch lớn, công suất từ 1W trở lên.
4. Ứng dụng của điện trở -
Mạch điện tử và điện gia dụng: Điện trở thường được sử dụng trong hầu hết
các mạch điện tử để hạn chế dòng điện, bảo vệ linh kiện và điều chỉnh mức tín hiệu. -
Cảm biến nhiệt độ: Một số loại điện trở thay đổi giá trị theo nhiệt độ, như nhiệt
điện trở (NTC, PTC), thường dùng trong cảm biến. -
Điện trở xả: Sử dụng trong các thiết bị lưu trữ năng lượng như tụ điện để xả năng lượng an toàn. -
Mạch điện tử công nghiệp: Điện trở trong các thiết bị điều khiển công nghiệp,
mạch khuếch đại, mạch lọc, và nhiều ứng dụng khác.
* Đơn vị sản xuất •
Điện Trở Việt Kông - Công Ty TNHH Sản Xuất Và Thương Mại Điện Trở
Đốt Nóng Dùng Trong Công Nghiệp Việt Kông. ... •
Điện Trở Đình Thái - Công Ty TNHH Sản Xuất Thương Mại Dịch Vụ Đình Thái. ... •
Điện Trở Việt Sinh - Công Ty TNHH Thương Mại Sản Xuất Điện Trở Đốt Nóng Việt Sinh. II.Tụ điện Topic 1
1. Đặc điểm và cấu tạo của tụ điện Đặc điểm:
- Lưu trữ năng lượng: Tụ điện có khả năng lưu trữ năng lượng điện dưới dạng điện
trường giữa hai bề mặt dẫn điện (hai bản cực).
- Đơn vị: Đơn vị của tụ điện là Fara (F), thường sử dụng các đơn vị nhỏ hơn như
microfarad (µF), nanofarad (nF), hoặc picofarad (pF).
- Điện áp giới hạn: Mỗi tụ điện có một điện áp hoạt động tối đa, nếu vượt quá ngưỡng
này có thể dẫn đến hỏng hóc hoặc nổ tụ. Cấu tạo:
- Hai bản cực dẫn điện: Thường được làm bằng kim loại, là nơi tích điện.
- Lớp điện môi: Được đặt giữa hai bản cực, đây là vật liệu cách điện như không khí,
giấy, gốm, mica, hay polymer. Lớp điện môi quyết định dung lượng và điện áp hoạt động của tụ điện.
- Vỏ bảo vệ: Tụ điện thường được bọc bởi một lớp bảo vệ bên ngoài (thường là nhựa,
kim loại) để bảo vệ các thành phần bên trong khỏi tác động môi trường.
2. Chức năng của tụ điện
Tụ điện có nhiều chức năng quan trọng trong các mạch điện: -
Lưu trữ và phóng điện: Tụ điện lưu trữ năng lượng và phóng điện khi cần thiết,
giúp duy trì dòng điện trong mạch khi có sự dao động. -
Lọc tín hiệu: Tụ điện được sử dụng trong mạch lọc để loại bỏ nhiễu (lọc tần số
cao) hoặc làm mịn dòng điện (lọc tần số thấp). -
Chỉnh lưu: Trong các mạch chỉnh lưu, tụ điện làm mịn điện áp đầu ra từ nguồn
AC (xoay chiều) sang DC (một chiều). -
Tách tín hiệu: Tụ điện được dùng để tách tín hiệu AC khỏi tín hiệu DC trong
các mạch khuếch đại hoặc mạch radio. -
Tạo mạch dao động: Trong các mạch tạo dao động hoặc tần số, tụ điện kết hợp
với cuộn cảm để tạo ra dao động điều h a ở tần số cụ thể.
3. Ý nghĩa và tầm quan trọng của tụ điện -
Ổn định điện áp: Tụ điện giúp ổn định điện áp trong mạch, giảm thiểu các biến
động không mong muốn do sự dao động của dòng điện. -
Tối ưu hiệu suất mạch: Các mạch điện phức tạp cần có tụ điện để giảm thiểu
nhiễu, loại bỏ các tín hiệu không mong muốn và cải thiện chất lượng tín hiệu. -
Lọc nguồn: Tụ điện giúp làm mịn dòng điện DC từ nguồn AC, đảm bảo thiết
bị hoạt động ổn định và bền bỉ hơn. -
Tiết kiệm năng lượng: Tụ điện tích tụ năng lượng và chỉ phóng ra khi cần thiết,
giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng trong mạch.
4. Phân loại tụ điện
Tụ điện có nhiều loại khác nhau, phân loại dựa trên vật liệu điện môi và mục đích sử dụng:
a. Theo vật liệu điện môi:
1. Tụ điện gốm (Ceramic Capacitor):
- Vật liệu điện môi: Gốm.
- Đặc điểm: Có dung lượng nhỏ, giá
thành rẻ, kích thước nhỏ, và ổn định.
- Ứng dụng: Sử dụng phổ biến trong các
mạch lọc, mạch dao động, và mạch RF.
2. Tụ điện giấy (Paper Capacitor):
- Vật liệu điện môi: Giấy cách điện.
- Đặc điểm: Có điện dung lớn hơn tụ gốm, nhưng dễ bị ẩm.
- Ứng dụng: Ít sử dụng trong thiết bị hiện đại do sự phát triển của các loại tụ khác tốt hơn.
3. Tụ điện mica (Mica Capacitor):
- Vật liệu điện môi: Mica.
- Đặc điểm: Có độ ổn định cao, khả năng chịu nhiệt tốt.
- Ứng dụng: Dùng trong mạch tần số cao hoặc mạch dao động.
4. Tụ điện màng (Film Capacitor):
- Vật liệu điện môi: Màng polymer.
- Đặc điểm: Độ bền cao, kích thước lớn hơn các loại khác.
- Ứng dụng: Dùng trong các mạch nguồn hoặc
các ứng dụng cần điện dung cao và độ bền cơ học.
5. Tụ điện hóa (Electrolytic Capacitor):
- Vật liệu điện môi: Oxit kim loại.
- Đặc điểm: Có dung lượng lớn, nhưng dễ bị r rỉ điện sau một thời gian sử dụng.
- Ứng dụng: Phổ biến trong các mạch nguồn và mạch chỉnh lưu. b. Theo tính
chất hoạt động: 1. Tụ điện cố định:
- Giá trị điện dung cố định, không thay đổi.
- Phổ biến trong hầu hết các ứng dụng điện tử.
2. Tụ điện biến đổi (Variable Capacitor):
- Giá trị điện dung có thể điều chỉnh được.
- Dùng trong các mạch dao động và mạch tinh chỉnh tín hiệu radio.
5. Ứng dụng của tụ điện -
Mạch lọc (Filter Circuit): Tụ điện được dùng để lọc nhiễu trong mạch nguồn,
mạch âm thanh, và mạch truyền thông. -
Mạch chỉnh lưu (Rectifier Circuit): Tụ điện được sử dụng để làm phẳng tín
hiệu điện DC sau khi được chuyển đổi từ AC. -
Mạch dao động (Oscillator Circuit): Trong các mạch tạo sóng hoặc điều chỉnh
tần số, tụ điện kết hợp với cuộn cảm để tạo thành mạch dao động LC. -
Bộ nhớ tạm thời: Một số thiết bị lưu trữ sử dụng tụ điện để lưu trữ thông tin
tạm thời, như trong DRAM (Dynamic Random Access Memory). -
Ứng dụng năng lượng tái tạo: Tụ điện siêu dẫn (supercapacitor) được sử dụng
trong các hệ thống lưu trữ năng lượng trong xe điện, thiết bị điện tử công nghiệp, và
năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió.
Khi tìm hiểu và lựa chọn **tụ điện** cho các ứng dụng trong mạch điện tử, có một
số **thông số kỹ thuật** quan trọng mà bạn cần chú ý. Các thông số này được cung
cấp trong **datasheet** của tụ điện và giúp xác định tính phù hợp của tụ cho một
ứng dụng cụ thể. Dưới đây là các thông số kỹ thuật chính thường có trên datasheet của tụ điện:
* Đơn vị sản xuất •
Công ty TNHH Điện tử ABECO Việt Nam. •
Công ty Thiết bị Điện tử DAEWOO Việt Nam. •
Công ty TNHH Kỹ thuật Điện tử TH. •
Công ty TNHH GENESISTEK VINA. • Autotronics NguyenPhi JSC. •
Công ty TNHH FC Việt Nam. •
Công ty TNHH Điện tử Jing Gong (Việt Nam) III. LED Topic 1
1. Đặc điểm và cấu tạo của LED Đặc điểm:
- Phát ra ánh sáng: LED phát ra ánh sáng khả kiến (hoặc hồng ngoại, tử ngoại tùy
theo loại) khi có dòng điện chạy qua.
- Tiết kiệm năng lượng: LED tiêu thụ ít điện năng hơn so với bóng đèn truyền thống.
- Tuổi thọ cao: LED có tuổi thọ lâu hơn bóng đèn sợi đốt hoặc huỳnh quang, thường
kéo dài từ 25.000 đến 100.000 giờ.
- Khả năng chịu va đập tốt: Không giống như bóng đèn sợi đốt, LED không có bộ
phận dễ vỡ như dây tóc.
- Thời gian đáp ứng nhanh: LED có thời gian đáp ứng rất nhanh, phát sáng ngay lập tức khi có dòng điện. Cấu tạo:
LED có cấu trúc cơ bản gồm các thành phần sau:
- Chất bán dẫn: LED thường được làm từ các hợp chất bán dẫn như Gallium Nitride
(GaN), Gallium Arsenide (GaAs), hoặc Gallium Phosphide (GaP). Đây là phần
chính chịu trách nhiệm phát ra ánh sáng khi có dòng điện đi qua.
- Cực dương (Anode) và cực âm (Cathode): LED có hai chân, trong đó cực dương là
chân dài hơn, nhận điện áp dương, còn cực âm là chân ngắn hơn, nhận điện áp âm.
- Vật liệu phát sáng: Chất bán dẫn được phủ một lớp vật liệu phát quang để tạo ra
các màu sắc khác nhau (ví dụ: đỏ, xanh lá, xanh dương).
- Vỏ bảo vệ: Để bảo vệ diode khỏi các tác động bên ngoài và tạo dạng phù hợp cho
việc phát ánh sáng, LED thường được bao bọc bởi một vỏ nhựa trong suốt hoặc mờ,
giúp định hướng ánh sáng và tăng cường độ sáng.
2. Chức năng của LED
LED có hai chức năng chính: -
Phát sáng: Đây là chức năng chính của LED, được sử dụng làm nguồn sáng
trong nhiều ứng dụng như chiếu sáng, hiển thị thông tin, hoặc trang trí. -
Chỉ thị trạng thái: LED thường được sử dụng để báo hiệu trạng thái hoạt động
của các thiết bị điện tử (bật/tắt, hoạt động/báo lỗi).
3. Ý nghĩa và tầm quan trọng của LED -
Tiết kiệm năng lượng: LED tiêu thụ ít năng lượng hơn so với các loại bóng đèn
truyền thống (sợi đốt, huỳnh quang), giúp tiết kiệm chi phí điện năng. -
Bảo vệ môi trường: LED không chứa thủy ngân như bóng đèn huỳnh quang,
thân thiện với môi trường. -
Độ bền cao: Với khả năng chịu va đập và tuổi thọ lâu dài, LED giúp giảm chi
phí bảo trì và thay thế. -
Ứng dụng rộng rãi: LED được sử dụng trong nhiều lĩnh vực từ chiếu sáng dân
dụng, công nghiệp cho đến y tế, giao thông, và hiển thị kỹ thuật số.
4. Phân loại LED
LED được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm màu sắc, công suất, cấu trúc và ứng dụng:
a. Theo màu sắc phát sáng
1. LED đơn sắc (Single Color LED):
- Các màu phổ biến: Đỏ, xanh lá, xanh dương, vàng, hồng, cam.
- Ứng dụng: Dùng trong các mạch báo hiệu trạng thái, đèn trang trí, hiển thị kỹ thuật số. b. Theo công suất:
1. LED công suất thấp (Low Power LED):
- Công suất dưới 1 watt, thường sử dụng trong các mạch điện tử, đèn báo hiệu.
-Ứng dụng : Đèn báo trên các thiết bị điện tử, đèn trang trí nhỏ. c.
Theo cấu trúc vật lý:
1. LED truyền thống (Through-Hole LED):
- Loại LED có hai chân dài, dùng cho các mạch lắp ráp thủ công hoặc qua lỗ (through- hole).
- Ứng dụng: Thiết bị điện tử đơn giản, đèn báo. d. Theo ứng dụng:
- LED hiển thị (Display LED):
- Sử dụng trong các màn hình LED, bảng hiển thị điện tử, đèn LED quảng cáo.
5. Ứng dụng của LED
LED có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau: a. Chiếu sáng -
Đèn LED dân dụng: Sử dụng trong chiếu sáng gia đình, văn phòng và công
nghiệp, thay thế các loại bóng đèn truyền thống. -
Đèn LED ngoài trời: Dùng cho đèn đường, đèn sân vườn, đèn pha chiếu sáng t a nhà. -
Đèn xe: LED được sử dụng trong đèn pha xe ô tô, xe máy, đèn hậu, và đèn tín
hiệu. b. Hiển thị -
Màn hình LED: Sử dụng trong màn hình quảng cáo ngoài trời, màn hình điện
tử lớn, và màn hình TV LED. -
Bảng hiển thị số (7-segment LED display): Dùng trong các thiết bị như đồng
hồ điện tử, máy tính cầm tay, bảng thông báo. c. Thiết bị điện tử -
Đèn báo trạng thái: LED được dùng để báo hiệu trạng thái của các thiết bị điện
tử, như hoạt động, lỗi, hay tắt/bật. -
Điều khiển từ xa: LED hồng ngoại sử dụng trong điều khiển TV, máy điều h a, thiết bị gia dụng.
d. Cảm biến và truyền thông -
Cảm biến ánh sáng: LED hồng ngoại được sử dụng trong các cảm biến và hệ thống bảo mật. -
Truyền thông quang học: LED hồng ngoại sử dụng trong các hệ thống truyền dữ liệu qua sợi quang.
e. Y tế và thẩm mỹ -
Thiết bị chiếu sáng y tế: LED được sử dụng trong các thiết bị chiếu sáng phẫu
thuật, thiết bị kiểm tra da. -
Liệu pháp ánh sáng: LED trong các thiết bị trị liệu ánh sáng cho da, hỗ trợ điều trị bệnh da liễu.
Các thông số kỹ thuật của **LED (Light Emitting Diode)** thường được liệt kê chi
tiết trong **datasheet**, giúp xác định tính phù hợp của nó trong từng ứng dụng cụ
thể. Dưới đây là các **thông số quan trọng** của LED: *Đơn vị sản xuất •
HALEDCO - Đơn vị Sản xuất đèn LED theo yêu cầu. 1.1 Đôi nét về công ty. ... •
Công ty sản xuất đèn LED Philips. ... •
Nhà máy sản xuất bóng đèn LED Rạng Đông. ... •
Công ty sản xuất đèn LED tại Việt Nam Điện Quang. ... •
Xưởng sản xuất bóng đèn LED Paragon. ... •
Công ty sản xuất đèn LED Daxinco. ... •
Xưởng sản xuất đèn trang trí KingLED. ... •
Công ty đèn LED Osram.