Bài giảng trang bị điện - điện tử trên động cơ đốt trong

Chia sẻ: Lan Hồ Điệp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST

Báo xấu

314
lượt xem 106
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khối cấp xăng có chức năng cung cấp l-ợng xăng thích hợp để trộn với gió (không khí nạp) tạo thành hỗn hợp cháy (hoà khí) cấp vào xylanh động cơ để thực hiện chu trình công tác hút-nén-nổ-xả. Nhiên liệu được lấy từ bình nhiên liệu bằng bơm nhiên liệu và được phun dưới áp suất bởi kim phun. áp suất nhiên liệu trong đường ống nhiên liệu phải được điều chỉnh để duy trì việc phun nhiên liệu ổn định bằng bộ điều áp và bộ giảm rung động....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng trang bị điện - điện tử trên động cơ đốt trong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TÀI LIỆU HỌC TẬP TRANG BỊ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG GV : PH¹M V¡N KI£M Hưng Yên, năm 2010 37
ch−¬ng 1: c¸c m¹ch ®iÖn c¬ b¶n vµ hÖ thèng cung cÊp ®iÖn ®éng c¬ 1.1. c¸c m¹ch ®iÖn c¬ b¶n 1.1.1. Tæng qu¸t m¹ch ®iÖn trªn ®éng c¬ ®èt trong 1. Heä thoáng khôûi ñoäng (starting system): Bao goàm aéc quy(accu), maùy khôûi ñoäng (starting motor), caùc relay ñieàu khieån vaø relay baûo veä khôûi ñoäng. Ñoái vôùi ñoäng cô diesel coù trang bò theâm heä thoáng saáy noùng maùy (glow system). H×nh 1.1 : HÖ thèng khëi ®éng 1 - ¾c quy;2 kho¸ ®iÖn; 3 m¸y ®Ò 2. Heä thoáng cung caáp ñieän (charging system): goàm accu, maùy phaùt ñieän (alternators,generator), boä ñieàu chænh ñieän (regulator), caùc relay vaø ñeøn baùo naïp. H×nh 1.2 : HÖ thèng cung cÊp ®iÖn : 1- m¸y ph¸t;2-¾c quy; 3-§Ìn b¸o n¹p;4-Kho¸ ®iÖn 3. Heä thoáng ñaùnh löûa (ignition system): Bao goàm caùc boä phaän chính: accu, khoùa ñieän (ignition switch),caûm bieán ñaùnh löûa, boä chia ñieän (distributor), bieán aùp ñaùnh löûa hay bobine (ignition coils), IC ñaùnh löûa (igniter), daây cao aùp (high voltage wire), bugi (spark plugs). 38
H×nh 1.3. HÖ thèng ®¸nh löa ®iÖn tö 4. Heä thoáng ñieàu khieån ñoäng cô (engine control system): goàm heä thoáng ñieàu khieån xaêng, löûa, goùc phoái cam, ga töï ñoäng (cruise control). Ngoaøi ra, treân caùc ñoäng cô diesel ngaøy nay thöôøng söû duïng heä thoáng ñieàu khieån nhieân lieäu baèng ñieän töû (EDC – electronic diesel control hoaëc common rail injection) H×nh 1.4. HÖ thèng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ 39
1.1.2. C¸c quy −íc vµ ký hiÖu c¬ b¶n. AÉc quy (accu) Tuï ñieän Caùi ngaét maïch (Circuit Breaker) Bobine Diode Diode zener LED Caàu chì Noái mass (thaân xe) Ñieän trôû Ñoäng cô ñieän Bieán trôû Nhieät ñieän trôû Khoaù ñieän Solenoid Khoâng noái Noái B¶ng 1.1. C¸c quy −íc vµ ký hiÖu c¬ b¶n 1.1.3. C¸c linh kiÖn ®iÖn-®iÖn tö vµ c¸c m¹ch ®iÖn c¬ b¶n : 1.1.3.1.Linh kiÖn thô ®éng : a. §iÖn trë : * Kh¸i niÖm: + §iÖn trë cã t¸c dông c¶n trë dßng ®iÖn, t¹o sù sôt ¸p ®Ó thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng tuú theo vÞ trÝ cña ®iÖn trë trong m¹ch. 40
+ Ký hiÖu cña ®iÖn trë trong m¹ch : H×nh 1.5: Ký hiÖu ®iÖn trë. + §¬n vÞ cña ®iÖn trë: ®¬n vÞ lµ Ω (ohm),ngoµi ra cã c¸c ®¬n vÞ dÉn xuÊt : 1KΩ = 1.000Ω 1MΩ = 1.000.000Ω * C¸ch ghi vµ ®äc gi¸ trÞ ®iÖn trë : - Gi¸ trÞ ®iÖn trë ®−îc ghi trùc tiÕp. R22 2R2 H×nh 1.6: C¸ch ghi vµ ®äc gi¸ trÞ ®iÖn trë. B¶ng ghi vµ ®äc gi¸ trÞ ®iÖn trë trùc tiÕp trªn th©n : STT M· ghi Gi¸ trÞ 0.22Ω 1 R22 2.2Ω 2 2R2 47Ω 3 47R 100Ω 4 100R 1KΩ 5 1K0 10KΩ 6 10K0 1MΩ 7 1M0 B¶ng 1.2 : C¸ch ghi vµ ®äc gi¸ trÞ ®iÖn trë -Gi¸ trÞ ®iÖn trë ®−îc s¬n b»ng m· mµu. 41
H×nh 1.7. Mét sè h×nh ¶nh ®iÖn trë cã v¹ch mµu Tuú theo sè v¹ch mµu trªn ®iÖn trë (4,5 hay s¸u v¹ch),ý nghÜa cña tõng v¹ch ®−îc minh ho¹ b»ng h×nh vÏ sau : H×nh 1.8 : M· mµu ®iÖn trë + §iÖn trë cã 4 vßng mµu: §©y lµ ®iÖn trë th−êng gÆp nhÊt. H×nh 1.9: §iÖn trë cã 4 vßng mµu. Vßng thø nhÊt: ChØ gi¸ trÞ hµng chôc trong gi¸ trÞ ®iÖn trë. Vßng thø hai: ChØ gi¸ trÞ hµng ®¬n vÞ trong gi¸ trÞ ®iÖn trë.. Vßng thø ba: ChØ hÖ sè nh©n víi sè mò cña 10 dïng nh©n víi gi¸ trÞ ®iÖn trë . Vßng thø t−: ChØ sai sè gi¸ trÞ ®iÖn trë VÝ dô: §iÖn trë cã 4 vßng mµu theo thø tù: Vµng, tÝm, cam, Nhò b¹c. Gi¸ trÞ ®iÖn trë lµ: Vµng TÝm Cam Nhò b¹c ±10% 4 7 000 KÕt qu¶: 47.000Ω hay 47KΩ , Sai sè ±10% + §iÖn trë cã 5 vßng mµu: Lµ ®iÖn trë cã ®é chÝnh x¸c cao. 42
H×nh 1.10: §iÖn trë cã 5 vßng mµu. Vßng thø nhÊt : ChØ gi¸ trÞ hµng tr¨m trong gi¸ trÞ ®iÖn trë. Vßng thø hai : ChØ gi¸ trÞ hµng chôc trong gi¸ trÞ ®iÖn trë. Vßng thø ba : ChØ gi¸ trÞ hµng ®¬n vÞ trong gi¸ trÞ ®iÖn trë. Vßng thø t− : ChØ hÖ sè nh©n víi sè mò cña 10 dïng nh©n víi gi¸ trÞ ®iÖn trë . Vßng thø n¨m : ChØ sai sè gi¸ trÞ ®iÖn trë VÝ dô: §iÖn trë cã 5 vßng mµu, theo thø tù: N©u, tÝm,®á ,®á, n©u. Gi¸ trÞ cña ®iÖn trë: N©u tÝm ®á ®á n©u ±1% 1 7 2 00 KÕt qu¶: 17200Ω hay 17,2KΩ, sai sè ±1% * Ph©n lo¹i ®iÖn trë Ph©n lo¹i ®iÖn trë cã nhiÒu c¸ch.Th«ng dông nhÊt lµ ph©n chia ®iÖn trë thµnh hai lo¹i : ®iÖn trë cã trÞ sè cè ®Þnh vµ ®iÖn trë cã trÞ sè thay ®æi ®−îc (biÕn trë).Trong mçi lo¹i nµy ®−îc ph©n chia theo c¸c chØ tiªu kh¸c nhau thµnh c¸c lo¹i nhá h¬n nh− sau : - §iÖn trë cã trÞ sè cè ®Þnh : §iÖn trë cã trÞ sè cè ®Þnh th−êng ®−îc ph©n lo¹i theo vËt liÖu c¶n ®iÖn nh− : + §iÖn trë than tæng hîp (than nÐn) + §iÖn trë than nhiÖt gi¶i hoÆc than mµng (mµng than tinh thÓ). + §iÖn trë d©y quÊn gåm sîi d©y ®iÖn trë dµi (d©y NiCr hoÆc manganin,constantan) quÊn trªn mét èng gèm ceramic vµ phñ bªn ngoµi lµ mét líp sø b¶o vÖ. + §iÖn trë mµng kim,®iÖn trë mµng oxit kim lo¹i hoÆc ®iÖn trë miÕng : ®iÖn trë miÕng thuéc thµnh phÇn vi ®iÖn tö.D¹ng ®iÖn trë miÕng th«ng dông lµ ®−îc in lu«n trªn tÊm r¸p m¹ch. + §iÖn trë cermet (gèm kim lo¹i). - §iÖn trë cã trÞ sè thay ®æi ®−îc (biÕn trë): D¹ng chiÕt ¸p : CÊu t¹o cña biÕn trë so víi ®iÖn trë cè ®Þnh chñ yÕu lµ cã thªm mét kÕt cÊu con ch¹y g¾n víi mét trôc xoay ®Ó ®iÒu chØnh trÞ sè ®iÖn trë.Con ch¹y cã kÕt cÊu kiÓu xoay(chiÕt ¸p xoay) hoÆc theo kiÓu tr−ît (chiÕt ¸p tr−ît).ChiÕt ¸p cã 3 ®Çu ra,®Çu gi÷a øng víi con tr−ît cßn hai ®Çu øng víi hai ®Çu ®iÖn trë. 43
H×nh 1.10 : Ký hiÖu cña biÕn trë trªn c¸c m¹ch H×nh 1.11. Mét sè h×nh ¶nh vÒ chiÕt ¸p Điện trở nhiệt:(Thermistor) Là loại điện trở nhiệt có trị số thay đổi theo nhiệt độ. Nhiệt trở thường dùng để ổn định nhiệt cho các tầng khuyếch đại công suất hay làm linh kiện cảm biến trong các hệ thống điều khiển tự động theo nhiệt độ. Hình 1.12. Nhiệt điện trở Có hai loại nhiệt trở: - Điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở âm là loại nhiệt điện trở khi nhận nhiệt độ cao hơn thì trị số điện trở giảm xuống và ngược lại. - Điện trở nhiệt có hệ số nhiệt điện trở dương là loại nhiệt điện trở khi nhận được nhiệt độ cao hơn thì trị số điện trở tăng lên. Nhiệt điện trở có hệ số nhiệt âm là một loại bán dẫn có điện trở thay đổi theo các biến đổi về nhiệt độ. Nói khác đi, nhiệt điện trở có thể xác định nhiệt độ bằng cách dò điện trở. 44
H×nh 1.13. §iÖn trë nhiÖt b. Tô ®iÖn : (Capacitor) * Kh¸i niÖm : Lµ mét thiÕt bÞ mµ cã thÓ tÝch tr÷ c¸c ®iÖn tÝch khi cÊp lªn nã mét ®iÖn ¸p. Tô ®iÖn lµ mét linh kiÖn thô ®éng ®−îc sö dông rÊt réng r·i trong c¸c m¹ch ®iÖn tö ®−îc cÊu t¹o tõ hai b¶n cùc lµm b»ng hai ch©t dÉn ®iÖn( Kim lo¹i) ®Æt song song nhau, ë gi÷a cã mét líp c¸ch ®iÖn gäi lµ ®iÖn m«i. Ng−êi ta th−êng dïng c¸c chÊt : Thuû tinh, gèm sø, mica, giÊy, dÇu, paraffin, kh«ng khÝ... ®Ó lµm chÊt ®iÖn m«i H×nh 1.14 : CÊu t¹o tô ®iÖn Ký hiÖu cña tô ®iÖn trªn s¬ ®å m¹ch : H×nh 1.15 : Ký hiÖu cña tô ®iÖn trªn s¬ ®å m¹ch * C¸ch ghi vµ ®äc gi¸ trÞ tô ®iÖn. Hai tham sè quan träng nhÊt th−êng ®−îc ghi trªn th©n tô ®iÖn lµ trÞ sè ®iÖn dung (kÌm theo dung sai s¶n xuÊt) vµ ®iÖn ¸p lµm viÖc. - C¸ch ghi trùc tiÕp : Ghi trùc tiÕp lµ c¸ch ghi ®Çy ®ñ c¸c tham sè vµ ®¬n vÞ ®o cña chóng.C¸ch nµy chØ dïng cho lo¹i tô ®iÖn cã kÝch th−íc lín. 45
H×nh 1.16. Ghi gi¸ trÞ trùc tiÕp - C¸ch ghi gian tiÕp theo quy −íc : C¸ch ghi gi¸n tiÕp theo quy −íc.Tô ®iÖn cã tham sè ghi theo qui −íc th−êng cã kÝch th−íc nhá vµ ®iÖn dung ghi theo ®¬n vÞ pF. Cã rÊt nhiÒu quy −íc kh¸c nhau nh− quy −íc m·,quy −íc mµu...Sau ®©y ta chØ nªu mét sè quy −íc th«ng dông. - Ghi theo quy −íc sè : c¸ch ghi nµy th−êng gÆp ë c¸c tô P«lystylen. VD : Trªn th©n tô ghi 47/630 : cã nghÜa tö sè lµ gi¸ trÞ ®iÖn dung tÝnh b»ng pF,47pF,mÉu sè lµ ®iÖn ¸p lµm viÖc mét chiÒu,630Vdc. Ghi theo quy −íc m· : Gièng nh− ë ®iÖn trë,m· gåm c¸c ch÷ sè chØ trÞ sè ®iÖn dung vµ ch÷ c¸i chØ % dung sai. Tô cã kÝch th−íc nhá th−êng ®−îc ghi theo quy −íc sau : vÝ dô trªn tô ghi 107 nghÜa lµ trÞ sè cña ®iÖn dung 107 pF VDC H×nh 1.17. Ghi theo quy −íc m· Tô Tantan lµ tô ph©n cùc th−êng ®−îc ghi theo ®¬n vÞ µF cïng ®iÖn ¸p lµm viÖc vµ cùc tÝnh râ rµng. - Ghi theo quy −íc mµu : Tô ®iÖn còng gièng nh− ®iÖn trë ®−îc ghi theo quy −íc mµu.Quy −íc mµu còng cã nhiÒu lo¹i : lo¹i 4 v¹ch,lo¹i 5 v¹ch mµu.Nh×n chung c¸c v¹ch mµu quy −íc gièng ®iÖn trë. H×nh 1.18 : M· mµu cña tô ®iÖn 46
* Ph©n lo¹i tô ®iÖn : Cã nhiÒu lo¹i tô ®iÖn,th«ng th−êng ng−êi ta ph©n tô ®iÖn lµm 2 lo¹i lµ : * Tô ®iÖn cã trÞ sè ®iÖn dung cè ®Þnh : Tô ®iÖn cã trÞ sè ®iÖn dung cè ®Þnh th−êng ®−îc gäi tªn theo vËt liÖu chÊt ®iÖn m«i vµ c«ng dông cña chóng nh− trong b¶ng sau : B¶ng ph©n lo¹i tô ®iÖn theo vËt liÖu vµ c«ng dông : B¶ng 1.4 : B¶ng ph©n lo¹i tô ®iÖn theo vËt liÖu vµ c«ng dông * Tô ®iÖn cã trÞ sè ®iÖn dung thay ®æi ®−îc : Tô ®iÖn cã trÞ sè ®iÖn dung thay ®æi ®−îc lµ lo¹i tô trong qu¸ tr×nh lµm viÖc ta cã thÓ ®iÒu chØnh thay ®æi trÞ sè ®iÖn dung cña chóng.Tô cã trÞ sè ®iÖn dung thay ®æi ®−îc cã nhiÒu lo¹i,th«ng dông nhÊt lµ lo¹i ®a dông vµ lo¹i ®iÒu chuÈn. - Lo¹i ®a dông cßn gäi lµ tô xoay : tô xoay ®−îc dïng lµm tô ®iÒu chØnh thu sãng trong c¸c m¸y thu thanh Tô xoay cã thÓ cã 1 ng¨n hoÆc nhiÒu ng¨n.Mçi ng¨n cã c¸c l¸ ®éng xen kÏ,®èi nhau víi c¸c l¸ tÜnh,chÕ t¹o tõ nh«m.ChÊt ®iÖn m«i cã thÓ lµ kh«ng khÝ,mica,mµng chÊt dÎo,gèm 47
H×nh 1.19. Tô Xoay - Tô vi ®iÒu chØnh (th−êng gäi lµ tô Trimcap) : Lo¹i nµy cã nhiÒu kiÓu.ChÊt ®iÖn m«i còng dïng nhiÒu lo¹i nh− kh«ng khÝ,mµng chÊt dÎo,thuû tinh h×nh èng §Ó thay ®æi trÞ sè ®iÖn dung ta dïng tuèc-n¬-vÝt ®Ó thay ®æi vÞ trÝ gi÷a hai l¸ ®éng vµ l¸ tÜnh. H×nh 1.20. Tô vi ®iÒu chØnh 1.1.3.2. Linh kiÖn b¸n dÉn : a. ChÊt b¸n dÉn : HÇu hÕt c¸c chÊt b¸n dÉn ®Òu cã c¸c nguyªn tö s¾p xÕp theo cÊu t¹o tinh thÓ.Hai chÊt b¸n dÉn ®−îc dïng nhiÒu nhÊt trong kü thuËt chÕ t¹o linh kiÖn ®iÖn tö lµ Silicium vµ Germanium. Mçi nguyªn tö cña hai chÊt nµy ®Òu cã 4 ®iÖn tö ë ngoµi cïng kÕt hîp víi 4 ®iÖn tö kÕ cËn t¹o thµnh 4 liªn kÕt ho¸ trÞ.V× vËy tinh thÓ Ge vµ Si ë nhiÖt ®é thÊp lµ c¸c chÊt c¸ch ®iÖn. H×nh 1.21 : Tinh thÓ chÊt b¸n dÉn ë nhiÖt ®é thÊp (T=00 K) NÕu ta t¨ng nhiÖt ®é tinh thÓ,nhiÖt n¨ng sÏ lµm t¨ng n¨ng l−îng mét sè ®iÖn tö vµ lµm g·y mét sè nèi ho¸ trÞ.C¸c ®iÖn tö ë c¸c nèi bÞ g·y rêi xa nhau vµ cã thÓ di chuyÓn dÔ dµng trong m¹ng tinh thÓ d−íi t¸c dông cña ®iÖn tr−êng.T¹i c¸c nèi ho¸ trÞ bÞ g·y ta cã 48
c¸c lç trèng (hole).VÒ ph−¬ng diÖn n¨ng l−îng,ta cã thÓ nãi r»ng nhiÖt n¨ng lµm t¨ng n¨ng l−îng c¸c ®iÖn tö trong d¶i ho¸ trÞ. H×nh 1.22 : Tinh thÓ chÊt b¸n dÉn ë nhiÖt ®é cao (T=3000K) Khi n¨ng l−îng nµy lín h¬n n¨ng l−îng cña d¶i cÊm (0.7eV ®èi víi Ge vµ 1.12eV ®èi víi Si) ,®iÖn tö cã thÓ v−ît d¶i cÊm vµo d¶i dÉn ®iÖn vµ chõa l¹i nh÷ng lç trèng (tr¹ng th¸i n¨ng l−îng trèng) trong d¶i ho¸ trÞ.Ta gäi n lµ mËt ®é ®iÖn tö tù do trong d¶i dÉn ®iÖn vµ p lµ mËt ®é lç trèng trong d¶i dÉn ®iÖn.NÕu n = p ta gäi lµ chÊt b¸n dÉn thuÇn.Th«ng th−êng chÕ t¹o lo¹i chÊt b¸n dÉn nµy rÊt khã kh¨n. * ChÊt b¸n dÉn lo¹i N : Gi¶ sö ta pha vµo Si thuÇn nh÷ng nguyªn tö thuéc nhãm V cña b¶ng tuÇn hoµn c¸c nguyªn tè ho¸ häc nh− Arsenic (As),Photpho (P),Antimony (Sb).B¸n kÝnh nguyªn tö cña As gÇn b»ng b¸n kÝnh nguyªn tö cña Si nªn cã thÓ thay thÕ mét nguyªn tö Si trong m¹ng tinh thÓ.Bèn ®iÖn tö cña As kÕt hîp víi 4 ®iÖn tö cña Si l©n cËn t¹o thµnh 4 nèi ho¸ trÞ,cßn d− l¹i mét ®iÖn tö cña As ë møc n¨ng l−îng gÇn tíi d¶i dÉn ®iÖn.ë nhiÖt ®é thÊp,chÊt b¸n dÉn nµy ch−a dÉn ®iÖn. H×nh 1.23 : Tinh thÓ chÊt b¸n dÉn lo¹i N Khi ta t¨ng nhiÖt ®é cña tinh thÓ,mét sè ho¸ trÞ bÞ g·y,ta cã nh÷ng lç trèng trong d¶i ho¸ trÞ vµ nh÷ng ®iÖn tö trong d¶i dÉn ®iÖn.Ngoµi ra,hÇu hÕt c¸c ®iÖn tö d− cña As ®Òu nhËn 49
nhiÖt n¨ng ®Ó trë thµnh ®iÖn tö cã n¨ng l−îng trong d¶i dÉn ®iÖn.Do ®ã tæng sè ®iÖn tö trong d¶i dÉn ®iÖn nhiÒu h¬n sè lç trèng trong d¶i ho¸ trÞ,ta gäi lµ b¸n dÉn lo¹i N. * ChÊt b¸n dÉn lo¹i P : Thay v× pha vµo Si thuÇn mét nguyªn tè thuéc nhãm V,ta pha vµo nh÷ng nguyªn tè thuéc nhãm III nh− Indium (In),Galium(Ga),Nh«m(Al)... B¸n kÝnh nguyªn tö In gÇn b»ng b¸n kÝnh nguyªn tö Si nªn nã cã thÓ thay thÕ mét nguyªn tö Si trong m¹ng tinh thÓ.Ba ®iÖn tö cña nguyªn tö In kÕt hîp víi ba ®iÖn tö cña ba nguyªn tö Si kÕ cËn t¹o thµnh 3 nèi ho¸ trÞ,cßn mét ®iÖn tö cña Si cã n¨ng l−îng trong d¶i ho¸ trÞ kh«ng t¹o mét nèi víi Indium.Gi÷a In vµ Si cã mét tr¹ng th¸i n¨ng l−îng trèng (lç trèng). H×nh 1.24 : Tinh thÓ chÊt b¸n dÉn lo¹i P Khi ta t¨ng nhiÖt ®é cña tinh thÓ sÏ cã mét sè ®iÖn tö trong d¶i ho¸ trÞ nhËn n¨ng l−îng vµ trë thµnh nh÷ng ®iÖn tö trong d¶i dÉn ®iÖn,chõa ra c¸c lç trèng.Do ®ã,tæng sè lç trèng trong d¶i ho¸ trÞ nhiÒu h¬n sè ®iÖn tö trong d¶i dÉn ®iÖn.Ta gäi lµ nh÷ng chÊt b¸n dÉn lo¹i P. b.Líp tiÕp xóc P-N : T¹i líp tiÕp xóc xuÊt hiÖn c¸c dßng t¶i ®iÖn theo c¬ chÕ khuÕch t¸n : C¸c lç trèng sÏ khuÕch t¸n tõ vïng P sang vïng N,c¸c ®iÖn tö sÏ khuÕch t¸n tõ vïng N sang vïng P.Qu¸ tr×nh nµy h×nh thµnh líp ®iÖn tÝch tr¸i dÊu ë vïng gÇn líp tiÕp xóc vµ c−êng ®é ®iÖn tr−êng ë vïng l©n cËn tiÕp xóc E0.§iÖn tr−êng tiÕp xóc E0 cã chiÒu t¸c dông tõ b¸n dÉn N sang b¸n dÉn P vµ t¹o nªn mét hµng rµo thÕ n¨ng ng¨n c¶n sù khuÕch t¸n cña lç trèng qua líp tiÕp xóc. 50
H×nh 1.25 : Líp tiÕp xóc P-N Khi ®Æt mét nguån ®iÖn ¸p ngoµi lªn líp tiÕp xóc P-N cã chiÒu sao cho VP > VN,®iÖn tr−êng nµy ng−îc chiÒu ®iÖn tr−êng E0,lµm t¨ng dßng ®iÖn qua líp tiÕp xóc P-N (dßng ®iÖn thuËn). Ta gäi lµ ph©n cùc thuËn. Khi ®Æt mét nguån ®iÖn ¸p ngoµi lªn líp tiÕp xóc cã chiÒu sao cho VP < VN,®iÖn tr−êng nµy cïng chiÒu ®iÖn tr−êng E0,lµm cho dßng ®iÖn qua líp tiÕp xóc P-N gi¶m xuèng,cã mét gi¸ trÞ rÊt nhá gäi lµ dßng b·o hoµ.Ta gäi lµ ph©n cùc ng−îc. H×nh 1.26 : Ph©n cùc thuËn vµ ph©n cùc ng−îc c. §ièt b¸n dÉn : *CÊu t¹o : §ièt b¸n dÉn lµ linh kiÖn gåm cã mét líp tiÕp xóc P-N vµ hai cùc lµ anèt (A) ®−îc nèi víi b¸n dÉn P vµ catèt (K) ®−îc nèi víi b¸n dÉn N Khi UAK > 0 th× ®ièt sÏ dÉn ®iÖn vµ trong m¹ch cã dßng ®iÖn ch¹y qua v× lóc nµy tiÕp xóc P-N ®−îc ph©n cùc thuËn.Khi UAK < 0 ®ièt sÏ kho¸ v× tiÕp xóc P-N ph©n cùc ng−îc,dßng ®iÖn ng−îc rÊt nhá ch¹y qua. H×nh 1.27 : CÊu t¹o vµ ký hiÖu cña ®ièt * §Æc tÝnh V«n-Ampe cña ®ièt b¸n dÉn : §Æc tÝnh V«n-Ampe(V-A) biÓu thÞ mèi quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn qua ®ièt víi ®iÖn ¸p ®Æt trªn nã UAK. - UD lµ ®iÖn ¸p thuËn ng−ìng cña ®ièt.UD = 0.2 V ®èi víi ®ièt Ge vµ UD = 0.6 V ®èi víi ®ièt Si. - U®t lµ ®iÖn ¸p ®¸nh thñng. - Ith.max lµ dßng ®iÖn thuËn cùc ®¹i cho phÐp,®ièt kh«ng ®−îc lµm viÖc víi dßng ®iÖn cao h¬n trÞ sè nµy cña dßng ®iÖn. 51
- I0 lµ dßng ®iÖn ng−îc. H×nh 1.28 : §Æc tuyÕn V-A cña ®ièt b¸n dÉn * §ièt æn ¸p (Zener): Khi ph©n cùc thuËn,®Æc tuyÕn cña ®ièt Zener gièng hÖt ®ièt th−êng.Khi ph©n cùc ng−îc ë vïng Zener,®iÖn thÕ ngang qua ®ièt gÇn nh− kh«ng thay ®æi trong khi dßng ®iÖn qua nã biÕn thiªn mét kho¶ng réng. H×nh 1.29. Ký hiÖu vµ ®Æc tuyÕn cña ®ièt Zener * §ièt Tunnel (hay ®ièt xuyªn hÇm ) : H×nh 1.30: Ký hiÖu vµ ®Æc tÝnh V-A cña ®ièt tunen 52
Lo¹i ®ièt nµy cã kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn c¶ chiÒu thuËn vµ chiÒu ng−îc.§Æc tÝnh V-A cña ®ièt tunnel ë phÇn thuËn cã ®o¹n ®iÖn trë ©m AB.Ng−êi ta sö dông ®o¹n ®Æc tuyÕn AB nµy ®Ó t¹o c¸c m¹ch dao ®éng phãng n¹p.§ièt tunnel cã kÝch th−íc nhá,®é æn ®Þnh cao vµ tÇn sè lµm viÖc lªn tíi GHz. * §ièt xung : §ièt xung lµ ®ièt lµm viÖc ë tÇn sè cao kho¶ng vµi chôc KHz. §ièt Schottky lµ ®ièt xung ®iÓn h×nh,cã thêi gian håi phôc rÊt nhá (®æi tr¹ng th¸i nhanh) nªn ®−îc dïng rÊt phæ biÕn trong kü thuËt sè vµ ®iÒu khiÓn. H×nh 1.31 : Ký hiÖu cña ®ièt Schottky * Photo ®ièt (LED Lighting Emitting Diode) : Photo ®ièt lµ linh kiÖn b¸n dÉn quang ®iÖn tö.Nã cã kh¶ n¨ng ph¸t ra ¸nh s¸ng khi cã hiÖn t−îng t¸i hîp x¶y ra trong líp tiÕp xóc P-N.Tuú theo vËt liÖu chÕ t¹o mµ ta cã ¸nh s¸ng bøc x¹ cã mµu kh¸c nhau. H×nh 1.32: Photo ®ièt d. Tranzito b¸n dÉn : * CÊu t¹o vµ ký hiÖu trong c¸c s¬ ®å m¹ch : Tranzito ®−îc chÕ t¹o tõ mét tinh thÓ chÊt b¸n dÉn cã 3 miÒn pha t¹p kh¸c nhau ®Ó h×nh thµnh hai líp tiÕp xóc P-N ph©n cùc ng−îc nhau.Nh− thÕ cã thÓ cã 2 lo¹i tranzito kh¸c nhau : PNP (tranzito thuËn) hoÆc NPN (tranzito ng−îc).Vïng b¸n dÉn n»m gi÷a gäi lµ Baz¬ (B – cùc gèc) hai vïng cßn l¹i ®−îc gäi lµ colect¬ (C – cùc C) vµ emit¬ (E – emit¬). Líp tiÕp xóc P-N gi÷a cùc E vµ B gäi lµ TE vµ gi÷a C vµ B gäi lµ TC. 53
H×nh 1.33 : Ký hiÖu vµ cÊu t¹o cña c¸c tranzito lo¹i P-N-P vµ N-P-N * Nguyªn lý lµm viÖc : + ChÕ ®é c«ng t¾c (ON/OFF): ChÕ ®é nµy ®−îc dïng trong hÖ thèng phun x¨ng,®¸nh löa,®iÒu khiÓn c¸c lo¹i van ®iÖn dïng trong c¸c lo¹i c¶m biÕn... H×nh 1.34 : ChÕ ®é c«ng t¾c cña Tr + ChÕ ®é vßi n−íc : ChÕ ®é nµy th−êng ®−îc sö dông trong c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn tèc ®é qu¹t giã giµn l¹nh,®iÒu khiÓn m«t¬ b−ím ga,®iÒu khiÓn c¸c van trong hÖ thèng sè tù ®éng,phanh ABS... H×nh 1.35 : ChÕ ®é vßi n−íc cña Tr * øng dông : - §iÒu khiÓn ©m vµ ®iÒu khiÓn d−¬ng : + §iÒu khiÓn ©m : Dßng ®iÖn ®−îc cÊp th¼ng tíi ®Çu d−¬ng (®Çu vµo) cña t¶i cßn phÝa ®Çu ©m (®Çu ra) cña t¶i ®−îc ®iÒu khiÓn (ON/OFF). 54
+ §iÒu khiÓn d−¬ng : Dßng ®iÖn ®Çu d−¬ng (®Çu vµo) cña t¶i ®−îc ®iÒu khiÓn (ON/OFF) cßn ®Çu ©m (®Çu ra) cña t¶i ®−îc nèi ®Êt. H×nh 1.36 : §iÒu khiÓn ©m vµ ®iÒu khiÓn d−¬ng e. CÇu ch× : *CÊu t¹o vµ ký hiÖu : - Gåm 3 phÇn chÝnh : Vá,cùc vµ phÇn nãng ch¶y. - Cã mét sè lo¹i cÇu ch× c¬ b¶n: lo¹i dÑt,lo¹i hép,lo¹i thanh nèi H×nh 1.36 : CÊu t¹o cÇu ch× H×nh 1.37 : Mét sè lo¹i cÇu ch× - Ký hiÖu : * C¸ch ®äc gi¸ trÞ t¶i cùc ®¹i : - GÝa trÞ dßng ®iÖn cùc ®¹i cho phÐp ®−îc ghi trªn vá cÇu ch×,vÝ dô : 10,15,20,30A... - NhËn biÕt b»ng mµu vá theo b¶ng 1.5 d−íi ®©y : Kh¶ n¨ng chÞu t¶i (A) Mµu vá 5 Mµu vµng n©u 7.5 Mµu n©u 55
10 Mµu ®á 15 Mµu xanh da trêi 20 Mµu vµng 25 Mµu tr¾ng 30 Mµu xanh l¸ + §èi víi cÇu ch× lo¹i thanh theo b¶ng 1.6 d−íi ®©y: Kh¶ n¨ng chÞu t¶i (A) Mµu vá 30 Mµu hång 40 Mµu xanh l¸ 50 Mµu ®á 60 Mµu vµng 80 Mµu ®en 100 Mµu xanh da trêi f. CÇu ch× tù nh¶y : Hay cßn gäi lµ cÇu ch× nhiÖt,r¬le nhiÖt-Circuit breaker,lµ mét cÇu ch× víi mét thanh l−ìng kim thay cho phÇn nãng ch¶y.Khi dßng ®iÖn ch¹y qua thanh l−ìng kim ®¹t tíi mét gi¸ trÞ tíi h¹n,thanh sÏ cong lªn vµ më tiÕp ®iÓm,ng¾t dßng ®iÖn. Cã hai lo¹i : lo¹i ®Æt l¹i th−êng vµ lo¹i ®Æt l¹i tù ®éng H×nh 1.38 : CÇu ch× tù nh¶y Ký hiÖu trªn s¬ ®å m¹ch : Lo¹i ®Æt l¹i th−êng : Lo¹i ®Æt l¹i tù ®éng : g. R¬ le ®iÖn tõ : Lµ mét linh kiÖn ®iÖn tõ dïng ®Ó ®ãng më c¸c tiÕp ®iÓm trong m¹ch ®iÖn b»ng lùc ®iÖn tõ cña cuén d©y nam ch©m ®iÖn. 56