TIM HIEU TU DIEN

Tụ điện 1: Định nghĩa cấu tạo

1. Định nghĩa: Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động.
2. Cấu tạo của tụ điện
Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa là lớp cách điện gọi là điện môi. Phân loại: tụ giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi. Ngoài ra tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.
Cấu tạo tụ gốm Cấu tạo tụ hóa
3. Hình dáng của tụ điện trong thực tế
Tụ điện trong thực tế có rất nhiều loại hình dáng khác nhau với nhiều loại kích thước từ to đến nhỏ. tùy vào mỗi loại điện dung và điện áp khác nhau nên có nhưng hình dạng khác nhau.
Tụ gốm trong thực tế
Tụ hóa trong thực tế
4. Đơn vị – Kí hiệu của Tụ điện
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 thứcC = ξ . S / d

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

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

d : là chiều dày của lớp cách điện.

S : là diện tích bản cực của tụ điện.

Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF).

1 Fara = 1000.000µ Fara = 1000.000.000n F = 1000.000.000.000 p F

1 µ Fara = 1000 n Fara

1 n Fara = 1000 p Fara

+ Tụ hoá ( là tụ có hình trụ ) trị số được ghi trực tiếp trên thân . VD : 10 Micro, 100 Micro , 470 micro vv…+ Tụ giấy và tụ gốm ( hình dẹt ) trị số được ký hiệu trên thân bằng ba số VD : 103J, 223K, 471J vv… Trong đó ba số đầu ký hiệu cho giá trị , chữ J hoặc K ở cuối kà ký hiệu cho sai số .

+ Có một cách ký hiệu khác VD .01J, .22K, nếu ký hiệu như vậy thì lấy đơn vị là Micro : .01J nghĩa là 0,01 Micro = 10 Nano, .022K là 0,022 Micro = 22 Nano

Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor)

Trên các mạch điện tụ điện có kí hiệu rất đơn giản và chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy được
Kí hiệu trên bản mạch vẽ điện

Tụ điện 2: Phân loại

Tụ điện có nhiều loại như tụ giấy, tụ gốm, tụ mi ca, tụ hoá nhưng về tính chất thì ta phân tụ là hai loại chính là tụ không phân cực và tụ phân cực.1. Tụ giấy, tụ gốm, tụ mica (tụ không phân cực)
Các loại tụ này không phân biệt âm dương 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.

Tụ gốm không phân cực

Ngoài ra tụ gốm không phân cực còn có hình dạngkhác như hình dưới

2. Tụ hoá (Tụ có phân cực)

Tụ hoá là tụ có phân cực, có trị số từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF. Tụ hoá thường được sử dụng trong các mạch có tần số thấp hoặc dùng để lọc nguồn, tụ hoá thường có hình trụ..

Tụ hoá – Là tụ phân cực

3. Tụ xoay

Tụ xoay là tụ có thể điều chỉnh giá trị điện dung, thường được trong mạch cộng hưởng (bắt sóng radio).

Tụ điện 3: Cách đọc trị số và điện áp

1. Sự phóng-nạp của tụ điệnMột tính chất quan trọng của tụ điện là tính phóng-nạp của tụ. Nhờ tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều. Tụ điện phóng điện từ dương cực sang âm cực. Điện dung của tụ càng lớn thì thời gian tích điện càng lâu

2. Cách đọc trị số nghi trên tụ

Với tụ hoá:

– Giá trị điện dung của tụ hoá được ghi trực tiếp trên thân tụ

– Có tụ có phân cực (-/+)

Tụ ở hình trên có điện dung 185 µF/ điện áp 320 V.

Tụ giấy, tụ gốm: Ghi trị số điện dung bằng ký hiệu

 

 

 

Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10^3

Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K tức điện dung = 47 x 10 4 = 470000 p (picô Fara)
= 470 n Fara = 0,47 µF

Chữ K hoặc J ở cuối chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện.

3. Thực hành đọc trị số của tụ giấy và gốm

C = 101nF. k=5%
Chú ý : chữ K là sai số của tụ .
50V là điện áp cực đại mà tụ chịu được.

* Ngoài ra tụ giấy và tụ gốm còn có một cách ghi trị số khác là ghi theo số thập phân và lấy đơn vị là MicroFara

 

 

C=0.01uF ; K= 5% ; U=100V

Ngoài ra nếu tụ chỉ được nghi bằng số thì :

+ Nếu có 3 số : hai chữ số đầu là số có nghĩa nhân với số thứ 3 là số mũ 10 của số đó và đơn vị là pF

+ Nếu mà có 2 số : thì hai số này có nghĩa luôn và đơn vị của nó là pF

4. Ý nghĩ của giá trị điện áp ghi trên thân tụTa 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 nổ.

Khi lắp tụ vào trong một mạch điện có điện áp là U thì bao giờ người ta cũng lắp tụ điện có giá trị điện áp Max cao gấp khoảng 1,4 lần.

Ví dụ mạch 12V phải lắp tụ 16V, mạch 24V phải lắp tụ 40V. vv…

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

Tụ điện 4: Kiểm tra

1. Kiểm tra tụ giấy và tụ gốm
Tụ giấy và tụ gốm thường hỏng ở dạng bị dò rỉ hoặc bị chập, để phát hiện tụ dò rỉ hoặc bị chập ta quan sát hình ảnh

Đo kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm .

Ở hình trên là phép đo kiểm tra tụ gốm, có ba tụ C1 , C2 và C3 có điện dung bằng nhau, trong đó C1 là tụ tốt, C2 là tụ bị dò và C3 là tụ bị chập.

Khi đo tụ C1 (tụ tốt) kim phóng lên 1 chút rồi trở về vị trí cũ. ( Lưu ý các tụ nhỏ quá < 1nF thì kim sẽ không phóng nạp )

Khi đo tụ C2 ( Tụ bị rò ) ta thấy kim lên lưng chừng thang đo và dừng lại không trở về vị trí cũ.

Khi đo tụ C3 ( Tụ bị chập ) ta thấy kim lên = 0 Ω và không trở về.

Lưu ý: Khi đo kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm ta phải để đồng hồ ở thang x1KΩ hoặc x10KΩ, và phải đảo chiều kim đồng hồ vài lần khi đo.

2. Kiểm tra tụ hoá

Tụ hoá ít khi bị rò hay bị chập như tụ giấy, nhưng chúng lại hay hỏng ở dạng bị khô (khô hoá chất bên trong lớp điện môi) làm điện dung của tụ bị giảm, để kiểm tra tụ hoá, ta thường so sánh độ phóng nạp của tụ với một tụ còn tốt có cùng điện dung, hình dưới đây minh hoạ.

Đo kiểm tra tụ hoá

Để kiểm tra tụ hoá C2 có trị số 100µF có bị giảm điện dung hay không, ta dùng tụ C1 còn mới có cùng điện dung và đo so sánh.

Để đồng hồ ở thang từ x1Ω đến x100Ω ( điện dung càng lớn thì để thang càng thấp )

Đo vào hai tụ và so sánh độ phóng nạp, khi đo ta đảo chiều que đo vài lần.

Nếu hai tụ phóng nạp bằng nhau là tụ cần kiểm tra còn tốt, ở trên ta thấy tụ C2 phóng nạp kém hơn do đó tụ C2 ở trên đã bị khô.

Trường hợp kim lên mà không trở về là tụ bị rò.

Chú ý : Nếu kiểm tra tụ điện trực tiếp ở trên mạch, ta cần phải hút rỗng một chân tụ khỏi mạch in, sau đó kiểm tra như trên.

Nói chúng nguyên tắc để kiểm tra tụ hóa là người kiểm tra tích điện cho tụ sau đó nó kiểm tra dòng điện rò.

Tụ điện 5: Cách mắc và ứng dụng

1 . Tụ điện mắc nối tiếpCác tụ điện mắc nối tiếp có điện dung tương đương Ctđ được tính bởi công thức

1 / Ctđ = (1 / C1) + ( 1 / C2 ) + ( 1 / C3 )

Trường hợp chỉ có 2 tụ mắc nối tiếp thì

Ctđ = C1.C2 / ( C1 + C2 )

Khi mắc nối tiếp thì điện áp chịu đựng của tụ tương đương bằng tổng điện áp của các tụ cộng lại.

Utđ = U1 + U2 + U3

Khi mắc nối tiếp các tụ điện, nếu là các tụ hoá ta cần chú ý chiều của tụ điện, cực âm tụ trước phải nối với cực dương tụ sau:

Tụ điện mắc nối tiếp                         Tụ điện mắc song song

2 . Tụ điện mắc song song

Các tụ điện mắc song song thì có điện dung tương đương bằng tổng điện dung của các tụ cộng lại .

Ctđ = C1 + C2 + C3

Điện áp chịu đựng của tụ điện tương tương bằng điện áp của tụ có điện áp thấp nhất.

Nếu là tụ hoá thì các tụ phải được đấu cùng chiều âm dương.

3. Ứng dụng của tụ điện

– Ngăn điện áp một chiều lại. Được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch về điện áp một chiều.
– Lọc điện áp xoay chiều sau khi đã được chỉnh lưu.

Lọc nguồn sau chỉnh lưu

* Tụ điện trong mạch dao động đa hài tạo xung vuông.

Mạch dao động đa hài
  1. Chưa có phản hồi.
  1. No trackbacks yet.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: