Tìm hiểu cấu tạo và công dụng của các loại Diode : Diode ổn áp, Diode thu quang, Diode phát quang, Diode biến dung, Diode xung, Diode tách sóng, Diode nắn điện

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.

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.

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.

Diode thu quang

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.

Diode phát quang

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…

Diode Varicap ( Diode biến dung )

Diode biến dung là Diode có điện dung như tụ điện, và điện dung biến đổi khi ta thay đổi điện áp ngược đặt vào Diode.

Ứn dụng của Diode biến dung Varicap ( VD )trong mạch cộng hưởng

Ở hình trên khi ta chỉnh triết áp VR, điện áp ngược đặt vào Diode Varicap thay đổi , điện dung của diode thay đổi => làm thay đổi tần số công hưởng của mạch.

Diode biến dung được sử dụng trong các bộ kênh Ti vi mầu, trong các mạch điều chỉnh tần số cộng hưởng bằng điện áp.

Diode xung

Trong các bộ nguồn xung thì ở đầu ra của biến áp xung , ta phải dùng Diode xung để chỉnh lưu. diode xung là diode làm việc ở tần số cao khoảng vài chục KHz , diode nắn điện thông thường không thể thay thế vào vị trí diode xung được, nhưng ngựơc lại diode xung có thể thay thế cho vị trí diode thường, diode xung có giá thành cao hơn diode thường nhiều lần.

Về đặc điểm , hình dáng thì Diode xung không có gì khác biệt với Diode thường, tuy nhiên Diode xung thường có vòng dánh dấu đứt nét hoặc đánh dấu bằng hai vòng

Diode tách sóng

Là loại Diode nhỏ vở bằng thuỷ tinh và còn gọi là diode tiếp điểm vì mặt tiếp xúc giữa hai chất bán dẫn P – N tại một điểm để tránh điện dung ký sinh, diode tách sóng thường dùng trong các mạch cao tần dùng để tách sóng tín hiệu.

Diode nắn điện

Là Diode tiếp mặt dùng để nắn điện trong các bộ chỉnh lưu nguồn AC 50Hz , Diode này thường có 3 loại là 1A, 2A và 5A

Đồng hồ vạn năng (VOM) là thiết bị đo không thể thiếu được với bất kỳ một kỹ thuật viên điện tử nào, đồng hồ vạn năng có 4 chức năng chính là Đo điện trở, đo điện áp DC, đo điện áp AC và đo dòng điện. 

Ưu điểm của đồng hồ là đo nhanh, kiểm tra được nhiều loại linh kiện, thấy được sự phóng nạp của tụ điện , tuy nhiên đồng hồ này có hạn chế về độ chính xác và có trở kháng thấp khoảng 20K/Vol do vây khi đo vào các mạch cho dòng thấp chúng bị sụt áp.

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.

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 !

* Nếu để thang đo áp DC mà đo vào nguồn AC thì kim đồng hồ không báo , nhưng đồng hồ không ảnh hưởng .

Hướng dẫn đo điện áp một chiều DC bằng đồng hồ vạn năng

Khi đo điện áp một chiều DC, ta nhớ chuyển thang đo về thang DC, khi đo ta đặt que đỏ vào cực dương (+) nguồn, que đen vào cực âm (-) nguồn, để thang đo cao hơn điện áp cần đo một nấc. Ví dụ nếu đo áp DC 110V ta để thang DC 250V, trường hợp để thang đo thấp hơn điện áp cần đo => kim báo kịch kim, trường hợp để thang quá cao => kim báo thiếu chính xác.

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 .

Trường hợp để nhầm thang đo

Tuyệt đối không để nhầm đồng hồ vào thang đo dòng điện hoặc thang đo điện trở khi ta đo điện áp một chiều (DC) , nếu nhầm đồng hồ sẽ bị hỏng ngay

Trường hợp để nhầm thang đo điện trở khi đo điện áp DC => đồng hồ sẽ bị hỏng các điện trở bên trong!

Hướng dẫn đo điện trở và trở kháng
Để sử dụng được các thang đo này đồng hồ phải được lắp 2 Pịn tiểu 1,5V bên trong, để xử dụng các thang đo 1Kohm hoặc 10Kohm ta phải lắp Pin 9V.

Đo điện trở 

Để đo tri số điện trở ta thực hiện theo các bước sau

- Bước 1 : Để thang đồng hồ về các thang đo trở, nếu điện trở nhỏ thì để thang x1 ohm hoặc x10 ohm, nếu điện trở lớn thì để thang x1Kohm hoặc 10Kohm. => sau đó chập hai que đo và chỉnh triết áo để kim đồng hồ báo vị trí 0 ohm.

- Bước 2 : Chuẩn bị đo .

- Bước 3 : Đặt que đo vào hai đầu điện trở, đọc trị số trên thang đo , Giá trị đo được = chỉ số thang đo X thang đo

- Bước 4 : Nếu ta để thang đo quá cao thì kim chỉ lên một chút , như vậy đọc trị số sẽ không chính xác.

- Bước 5 : Nếu ta để thang đo quá thấp , kim lên quá nhiều, và đọc trị số cũng không chính xác.

Khi đo điện trở ta chọn thang đo sao cho kim báo gần vị trí giữa vạch chỉ số sẽ cho độ chính xác cao nhất.

Dùng thang điện trở để đo kiểm tra tụ điện

Ta có thể dùng thang điện trở để kiểm tra độ phóng nạp và hư hỏng của tụ điện , khi đo tụ điện , nếu là tụ gốm ta dùng thang đo x1K ohm hoặc 10K ohm, nếu là tụ hoá ta dùng thang x 1 ohm hoặc x 10 ohm.

Hướng dẫn đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng.

- Cách 1 : Dùng thang đo dòng

Để đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng, ta đo đồng hồ nối tiếp với tải tiêu thụ và chú ý là chỉ đo được dòng điện nhỏ hơn giá trị của thang đo cho phép, ta thực hiện theo các bước sau

Bước 1 : Đặt đồng hồ vào thang đo dòng cao nhất

Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ về chiều dương, que đen về chiều âm .

Nếu kim lên thấp quá thì giảm thang đo

Nếu kim lên kịch kim thì tăng thang đo, nếu thang đo đã để thang cao nhất thì đồng hồ không đo được dòng điện này

Chỉ số kim báo sẽ cho ta biết giá trị dòng điện .

Cách 2 : Dùng thang đo áp DC

- Ta có thể đo dòng điện qua tải bằng cách đo sụt áp trên điện trở hạn dòng mắc nối với tải, điện áp đo được chia cho giá trị trở hạn dòng sẽ cho biết giá trị dòng điện, phương pháp này có thể đo được các dòng điện lớn hơn khả năng cho phép của đồng hồ và đồng hồ cũmg an toàn hơn.

Nếu ta để thang đo 250V thì ta đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 250, tương tự để thang 10V thì đọc trên vạch có giá trị cao nhất là 10. trường hợp để thang 1000V nhưng không có vạch nào ghi cho giá trị 1000 thì đọc trên vạch giá trị Max = 10, giá trị đo được nhân với 100 lần

Khi đo điện áp AC thì đọc giá trị cũng tương tự. đọc trên vạch AC.10V, nếu đo ở thang có giá trị khác thì ta tính theo tỷ lệ. Ví dụ nếu để thang 250V thì mỗi chỉ số của vạch 10 số tương đương với 25V.

Khi đo dòng điện thì đọc giá trị tương tự đọc giá trị khi đo điện áp

Tụ điện là một linh kiện quan trọng trong số 5 linh kiện điện tử của thiết bị điện tử, là một thiết bị điện không thể thiếu trong các mạch lọc, mạch dao động và mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều, hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tụ điện cũng như ứng dụng của nó là điều rất cần thiết

Cấu tạo của tụ điện:

Tụ điện được cấu tạo bởi hai bản cực kim loại đặt song song, có tính chất cách điện một chiều nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp.

Đặc điểm cơ bản

– Điện áp không thay đổi một cách độ ngột mà biến thiên theo thời gian, nên khi ta cắm tụ vào nguồn hay xả tụ thường gây ra tia lửa điện kèm theo tiếng nổ do hiện tượng dòng điện tăng vọt. Sinh công suất tức thời lớn.

– Không tổn hao năng lượng.

Phân loại

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của tụ điện hoạt động như thế nào

Các loại tụ điện chính: Tụ giấy, tụ gốm và tụ hóa

Tụ giấy và tụ gốm: có hình dẹt, là các tụ không phận cực, có trị số nhỏ hơn 470NanoFara và các trị số được ký hiệu trên thân bằng 3 số (Ví dụ: 103J, 223K, 471J vvv)

Tụ hóa: có hình trụ, là tụ có phân cực âm dương, có trị số lớn hơn 0.47 MicroFara đến hàng nghìn MicroFara và trị số được ghi trực tiếp trên thân tụ

Tìm hiểu trị số điện áp ghi trên tụ:

Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, biến điện áp ghi trên tụ chính là điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt qua giá trị này thì lớp cách điện sẽ bị đánh thủng , trong thực tế ta phải lắp tụ có trị số điện áp cao gấp khoảng 1,5 lần điện áp của mạch điện. sau đây là một số mạch điện và giá trị điện áp của tụ lọc tương ứng .

Điện áp của mạch Điện áp của tụ

+ 5V 10V

+ 12V 16V

+ 18V 25V

+ 24V 35V

+ 40V-70V 100V

+ 110V 160V

+ 180V 250V

+ 300V 400V

Với điện áp một chiều thì tụ hoàn toàn cách điện vì áp một chiều có tần số F = 0 Hz mà Dung kháng của tụ lại phụ thuộc vào tần số theo công thức Zc = 1/ ( 2 x 3,14 x F x C ) khi tần số F = 0 Hz thì dung kháng Zc = vô cùng, do đó tụ không dẫn điện một chiều.

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 không 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 = 10 x 10^2=1000Ω hoặc 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

1002 = 100 x 10^2 = 10000Ω hoặc 10kΩ

15R0 = 15.0Ω

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 

68X = 499 x 0,1 = 49,9Ω 

76X = 604 x 0,1 = 60,4Ω 

01A = 100 x 1 = 100Ω 

29B = 196 x 10 = 1,96kΩ 

01C = 100 x 100 = 10kΩ

Ghi chú:

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 Ôm .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).

Một linh kiện điện tử bán dẫn được sử dụng nhiều trong các bộ điều áp 1 pha, điều áp 3 pha , các mạch điện chấn lưu và những mạch điện bảo vệ quá áp đó là Diac. Với nhiều năm kinh nghiệm học điện tử tôi nhận thấy rằng rất nhiều kỹ thuật viên trẻ tuổi thường không biết đến nhiều về Diac. Qua bài viết này tôi hi vọng một phần nào đó giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về Diac và có thể trả lời được câu hỏi Diac là gì ? Công dụng của Diac trong mạch điện như thế nào ?

Diac là gì?
Diac là viết tắt của cụm từ Diode AC , một diode có thể dẫn được dòng xoay chiều nếu như điện áp đặt lên lớn hơn giá trị điện áp ngưỡng của nó. Thông thường điện áp ngưỡng của một diac là khoảng 30V. Một trong những Diac tiêu biểu trong thực tế đó là diac DB3, các bạn có thể tìm thấy Diac này trong rất nhiều thiết bị điện tử như máy xay sinh tố, máy khoan tay, các bộ điều khiển quạt trần, các bộ điều khiển đèn bàn học, máy hút mùi, các bo mạch nguồn xung, các bộ chấn lưu điện tử.... Nó có màu xanh da trời và có hai chân, trên thân có ghi DB3 và ký hiệu trên bảng mạch in có thể ghi là Diac hoặc DB. Diac có hai chân nhưng không phân biệt các chân, vai trò của hai chân là như nhau trong mạch điện. Vì vậy khi sử dụng Diac trong mạch điện chúng ta không cần quan tâm đến chân của nó.

Công dụng của Diac trong mạch điện

Để hiểu rõ hơn về công dụng của Diac trong mạch điện thì ta phải biết rõ nguyên tắc hoạt động của nó. Nhìn vào hình trên các bạn sẽ thấy đặc tuyến làm việc của Diac trong mạch điện, nhìn vào đặc tuyến này chúng ta biết rằng Diac có thể dẫn điện xoay chiều tuy nhiên nó chỉ dẫn điện khi điện áp đặt giữa hai chân của nó phải lớn hơn điện áp ngưỡng của Diac, thông thường giá trị điện áp ngưỡng này cỡ 30V. Đặc điểm này chính là ứng dụng chính của một Diac, nhiều trường hợp người ta không muốn dẫn điện ngay mà phải đợi điện áp đủ lớn mới cho dẫn thì người ta sẽ sử dụng Diac để làm nhiệm vụ này. Có thể coi Diac là một van điện áp, nó chỉ cho phép dòng điện đi qua khi điện áp đặt lên hai đầu phải lớn hơn điện áp ngưỡng của nó (cỡ 30V) mà không cần quan tâm chiều dòng điện . Hầu hết các Diac được ứng dụng để tạo ra các mạch điều khiển góc mở cho transistor, thyristor hoặc triac . Diac trong mạch điện có công dụng nhận biết điện áp tới hạn để dẫn dòng kích mở cho những linh kiện trên.

Các lưu ý quan trọng khi sử dụng diac đó là:

- Diac không phân biệt vai trò của các chân
- Diac chỉ cho phép dẫn một dòng tối đa qua nó khoảng 2A ( chủ yếu dùng để dẫn tín hiệu điều khiển)
- Ở ngoài thực tế diac có thể có nhiều màu sắc khác nhau như đen , đỏ, xanh da trời, tuy nhiên ở việt nam thì diac màu xanh da trời phổ biến hơn cả.
- Diac ít được sử dụng độc lập trong mạch điện, nó thường phải kết hợp với transistor, Thyristor hoặc triac để tạo ra các mạch điện tử mong muốn.

Radio Frequency Identification (RFID) là công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến. Hai thiết bị này hoạt động thu phát sóng điện từ cùng tần số với nhau. Các tần số thường được sử dụng trong hệ thống RFID là 125Khz hoặc 900Mhz

Cấu tạo:

Một thiết bị hay một hệ thống RFID được cấu tạo bởi hai thành phần chính là thiết bị đọc ( reader) và thiết bị phát mã RFID có gắn chip hay còn gọi là tag. Thiết bị đọc được gắn antenna để thu- phát sóng điện từ, thiết bị phát mã RFID tag được gắn với vật cần nhận dạng, mỗi thiết bi RFID tag chứa một mã số nhất định và không trùng lặp nhau.

Nguyên lý hoạt động:

- Thiết bị RFID reader phát ra sóng điện từ ở một tần số nhất định, khi thiết bị RFID tag trong vùng hoạt động sẽ cảm nhận được sóng điện từ này và thu nhận năng lượng từ đó phát lại cho thiết bị RFID Reader biết mã số của mình. Từ đó thiết bị RFID reader nhận biết được tag nào đang trong vùng hoạt động.

Một loại thẻ chip RFID phổ biến

Thẻ chip (tag) RFID chứ rất nhiều mã nhận dạng khác nhau, thông thường là 32bit tương ứng với hơn 4 tỷ mã số khác nhau. Ngoài ra khi xuất xưởng mỗi thẻ chip RFID được gán một mã số khác nhau . Do vậy khi một vật được gắn chip RFID thì khả năng nhận dạng nhầm vật đó với 1 thẻ chip RFID khác là rất thấp, xác suất là 1 phần 4 tỷ.

Với ưu điểm về mặt công nghệ như vậy nên sự bảo mật và độ an toàn của các thiết bị ứng công nghệ RFID là rất cao.