ĐIỆN TỬ CHIA SẺ: Tụ điện

Hiển thị các bài đăng có nhãn Tụ điện. Hiển thị tất cả bài đăng

Tụ Điện - Cách Đọc Giá Trị Tụ Điện

Tụ điện : 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 .vv…

1. Cấu tạo của tụ điện .

Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện môi và 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 hoá

2. Hình dáng thực tế của tụ điện.

Hình dạng của tụ gốm.

Hình dạng của tụ hoá

3. Điện dung , đơn vị và ký 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 thức

C = 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 = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F
1 µ Fara = 1.000 n Fara
1 n Fara = 1.000 p Fara

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

Ký hiệu của tụ điện trên sơ đồ nguyên lý.

4 . Sự phóng nạp của tụ điện .

Một tính chất quan trọng của tụ điện là tính chất phóng nạp của tụ , nhờ tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều.

Minh hoạ về tính chất phóng nạp của tụ điện.

* Tụ nạp điện : Như hình ảnh trên ta thấy rằng , khi công tắc K1 đóng, dòng điện từ nguồn U đi qua bóng đèn để nạp vào tụ, dòng nạp này làm bóng đèn loé sáng, khi tụ nạp đầy thì dòng nạp giảm bằng 0 vì vậy bóng đèn tắt.

* Tụ phóng điện : Khi tụ đã nạp đầy, nếu công tắc K1 mở, công tắc K2 đóng thì dòng điện từ cực dương (+) của tụ phóng qua bóng đền về cực âm (-) làm bóng đèn loé sáng, khi tụ phóng hết điện thì bóng đèn tắt.

=> Nếu điện dung tụ càng lớn thì bóng đèn loé sáng càng lâu hay thời gian phóng nạp càng lâu.

5 . Cách đọc giá trị điện dung trên tụ điện.

* Với tụ hoá : Giá trị điện dung của tụ hoá được ghi trực tiếp trên thân tụ

=> Tụ hoá là tụ có phân cực (-) , (+) và luôn luôn có hình trụ .

Tụ hoá ghi điện dung là 185 µF / 320 V

* Với tụ giấy , tụ gốm : Tụ giấy và tụ gốm có trị số ghi bằng ký hiệu

Tụ gốm ghi trị số bằng ký hiệu.

Cách đọc : Lấy hai chữ số đầu nhân với 10^{(Mũ số thứ 3 )}
Ví dụ tụ gốm bên phải hình ảnh trên ghi 474K nghĩa là
Giá trị = 47 x 10⁴ = 470000 p ( Lấy đơn vị là picô Fara)
= 470 n Fara = 0,47 µF
Chữ K hoặc J ở cuối là chỉ sai số 5% hay 10% của tụ điện .

* Thực hành đọc trị số của tụ điện.

Cách đọc trị số tụ giất và tụ gốm .
Chú ý : chữ K là sai số của tụ .
50V là điện áp cực đại mà tụ chịu được.

* 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

Một cách ghi trị số khác của tụ giấy và tụ gốm.

6. Ý nghĩ của giá trị điện áp ghi trên thân tụ :

Ta 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 35V. vv..

–

7 – Phân loại tụ điện

7.1) 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 – là tụ không phân cực.

7.2) Tụ hoá ( Tụ có phân cực )
Tụ hoá là tụ có phân cực âm dương , tụ hoá có trị số lớn hơn và giá trị 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 luôn luôn có hình trụ..

Tụ hoá – Là tụ có phân cực âm dương.

7.3) Tụ xoay .
Tụ xoay là tụ có thể xoay để thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được lắp trong Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài.

Tụ xoay sử dụng trong Radio

8 – Phương pháp kiểm tra tụ điện

8.1) Đo 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 sau đây .

Đo kiểm tra tụ giấy hoặc tụ gốm .

Ở hình ảnh 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 dò ) 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.

8.2) Đo kiểm tra tụ hoá

Tụ hoá ít khi bị dò 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 ảnh dưới đây minh hoạ các bước kiểm tra tụ hoá.

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 dò.

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.

9 – Các kiểu mắc và ứng dụng

9.1 . Tụ điện mắc nối tiếp .

Các tụ điện mắc nối tiếp có điện dung tương đương C tđ được tính bởi công thức : 1 / C tđ = (1 / C1 ) + ( 1 / C2 ) + ( 1 / C3 )
Trường hợp chỉ có 2 tụ mắc nối tiếp thì C tđ = 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. U tđ = 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

9.2 – 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 . C = 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.

9.3 – Ứng dụng của tụ điện .

Tụ điện được sử dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và điện tử, trong các thiết bị điện tử, tụ điện là một linh kiện không thể thiếu đươc, mỗi mạch điện tụ đều có một công dụng nhất định như truyền dẫn tín hiệu , lọc nhiễu, lọc điện nguồn, tạo dao động ..vv…

Dưới đây là một số những hình ảnh minh hoạ về ứng dụng của tụ điện.

* Tụ điện trong mạch lọc nguồn.

Tụ hoá trong mạch lọc nguồn.

Trong mạch lọc nguồn như hình trên , tụ hoá có tác dụng lọc cho điện áp một chiều sau khi đã chỉnh lưu được bằng phẳng để cung cấp cho tải tiêu thụ, ta thấy nếu không có tụ thì áp DC sau đi ốt là điên áp nhấp nhô, khi có tụ điện áp này được lọc tương đối phẳng, tụ điện càng lớn thì điện áp DC này càng phẳng.

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

Mạch dao động đa hài sử dụng 2 Transistor

Bạn có thể lắp mạch trên với các thông số đã cho trên sơ đồ.
Hai đèn báo sáng sử dụng đèn Led dấu song song với cực CE của hai Transistor, chú ý đấu đúng chiều âm dương.

(Nguồn: Hocnghe)

Đọc Thêm »

Những điều cần biết về tụ điện

Kho vật Liệu 11:01:00 linh kiện điện tử , Tụ điện

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

* Tụ điện là gì ?
- Tụ điện là một linh kiện được cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song, có tính chất cách điện một chiều nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp.
* Cho biết cấu tạo của tụ điện ?
- Tụ điện có cấu tạo cơ bản là hai bản cự kim loại đặt song song, tuỳ theo lớp cách điện ở giữa hai bản cực là gì thì tụ có tên goi tương ứng .VD : Lớp cách điện là không khí ta có tụ không khí, là giấy ta có tụ giấy, là gốm cho ta tụ gốm hoặc là lớp hoá chất thì cho ta tụ hoá .

* Có những loại tụ điện nào ?
- Có hai loại tụ chính là tụ giấy, tụ gốm và tụ hoá . Tụ giấy và tụ gốm là các tụ không phân cực và có trị số nhỏ < 470 NanoFara, còn tụ hoá thường có trị số lớn từ 0,47 Micro Fara đến hàng nghìn Micro Fara và tụ hoá có phân cực âm dương.

* Đơn vị của tụ điện là gì ?
- Đơn vị của tụ điện là Fara, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như
+ P(Pico Fara) 1 Pico = 1/1000.000.000.000 Fara
+ N(Nano Fara) 1 Nano = 1/1000.000.000 Fara
+ MicroFarra 1 Micro = 1/1000.000 Fara

=> 1 Micro = 1000 Nano = 1000.000 Pico.

* Trị số tụ điện được ghi như thế nào ?
+ 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 .

* Cách đọc trị số tụ giấy và tụ gốm như thế nào ?
+ Cách đọc như sau : hai số đầu giữ nguyên , số thứ 3 tương ứng với số con số 0 thêm vào sau và lấy đơn vị là Pico
VD: 103J sẽ là 10000 pico = 10 Nano hoặc 471K sẽ là 470 Pico

+ 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

* Trị số điện áp ghi trên tụ có ý nghĩa gì ?
+ Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, 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

* Tụ điện có cho điện áp một chiều đi qua không ?
+ 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 .

* Tụ điện có cho điện áp xoay chiều đi qua không, và đi qua như thế nào ?
+ Tụ điện cho điện áp xoay chiều đi qua vì điện áp xoay chiều có tần số > 0 do đó dung kháng của tụ < vô cùng, khi đó tụ dẫn điện như một điện trở (nhưng tụ không tiêu thụ công xuất như điện trở ). tần số điện xoay chiều càng cao hoặc điện dung tụ càng lớn thì Zc (dung kháng) càng nhỏ và điện áp đi qua tụ càng dễ dàng.

* Tại sao điện áp xoay chiều lại đi qua được tụ ?
+ Thực ra không có điện tử (e ) nào đi qua hai bản tụ cả, tụ dẫn điện xoay chiều là vì tính chất phóng nạp của tụ điện. khi điện áp bên ngoài lớn hơn điện áp giữa hai bản cực thì tụ nạp điện và ngược lai khi điện áp bên ngoài nhỏ hơn thì tụ phóng điện , điện áp xoay chiều liên tục đổi chiều do đó tụ cũng liên tục phóng nạp và trở thành dẫn điện .

* Ứng dụng của tụ điện là gì ?
+ Tụ điện có các ứng dụng chính như sau :
- Cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại, do đó tụ được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch về điện áp một chiều.
- Loc điện áp xoay chiều sau khi đã được chỉnh lưu ( loại bỏ pha âm ) thành điện áp một chiều bằng phẳng . đó là nguyên lý của các tụ lọc nguồn .
- Với điện AC ( xoay chiều ) thì tụ dẫn điện còn với điện DC( một chiều ) thì tụ lại trở thành tụ lọc .

* Tụ giấy, gốm và tụ hoá có ứng dụng giống nhau không ?
+ Cùng là tụ thì đều có tính chất dẫn điện xoay chiều và lọc phẳng điện áp một chiều, tuy nhiên tụ giấy và tụ gốm (trị số nhỏ) thường lắp trong các mạch cao tần còn tụ hoá (trị số lớn) thường lắp trong các mạch âm tần hoăc lọc nguồn điện có tần số thấp .

* Tôi có tụ 1000 Micro/ 50V bị hỏng nhưng không có tụ giống hệt thay thế, nhưng tôi có bốn con tụ là 1000Micro/35V, 470Micro/50V, 1000 Micro/ 100V và 2200Micro/ 50V vậy tôi có dùng các tụ đó thay thế được không ?
+ Bạn phải thay tụ theo nguyên tắc sau :
- Điện áp tụ mới phải bằng hoặc cao hơn điện áp tụ cũ
- Điện dung tụ mới có thể thay sai số đến 20%.
Như vậy nếu bạn thay bằng tụ 1000Micro/35V nó sẽ nổ tung sau vài phút, nếu thay bằng tụ 470Micro/50V thì bị ảnh hưởng tới chất lượng mạch điện, nếu thay bằng 1000Micro/100V hoặc 2200Micro/50V thì càng tốt( nhưng tốn tiền và có thể không lắp vừa vì kích thước to hơn).

* Tôi có thể kiếm được một tụ điện có điện dung tuỳ ý không?
+ Bạn không thể kiếm đựoc một tụ điện với điện dung tuỳ ý, vì tụ điện chỉ có một số giá trị nhất định .
VD với tụ giấy và gốm có các loại sau 5pico, 10p, 22p, 33p, 47p, 56p, 68p, 100p, 220p, 1nano, 2,2n; 3,3n ; 4,7n ; 5,6n ; 6,8n ; 10n ; 22n , 33n , 47n, 56n, 68n, 100n, 220n, 470n.
Với tụ hoá có các giá trị thông dụng 0,47micro; 1 micro , 2,2 micro ; 3,3 micro ; 4,7 micro ; 5,6 micro ; 10micro, 22micro, 47micro, 100micro, 220micro, 470 micro, 1000micro, 2200micro, 4700micro.

* Tôi muốn tạo ra một tụ điện có điện dung tuỳ ý thì phải làm thế nào ?
+ Bạn có thể đấu song song hoặc nối tiếp các tụ điện lại với nhau, khi dấu song song thì ta được một tụ có điện dung bằng tổng điện dung các tụ : C = C1 + C2 , khi đấu nối tiếp thì điện dung tương đương sẽ giảm theo công thức C = C1xC2 / ( C1 + C2 ).

* Tụ điện hay hỏng ở dạng gì ?
+ Tụ giấy và tụ gốm hay hỏng ở dạng bị dò hoặc bị chập .

+ Tụ hoá lại hay hỏng ở dạng bị khô ( giảm điện dung ) hoặc bị nổ do điện áp tăng .

* Tụ điện hỏng thường sinh ra những bệnh đặc trưng gì ?
+ Tụ hoá hỏng thường sinh các bệnh về chất lượng và những bệnh này thường khó kiểm tra do tụ không hỏng hẳn mà hỏng ở dạng giảm trị số, một đặc điểm là hỏng tụ thì máy càng chạy lâu bệnh càng giảm dần hoặc hết bệnh.

+ Tụ giấy và tụ gốm hỏng thường gây chập mạch do tụ bị dò hoặc chập.

* Cách kiểm tra tụ điện trong mạch điện như thế nào ?
+ Nếu nghi tụ bị hỏng ta phải hút rỗng một chân ra khỏi mạch hoặc tháo ra ngoài để đo .
- Với tụ giấy hay tụ gốm thì dùng thang 1K ohm hay 10K ohm để kiểm tra, Tụ tốt là sau khi phóng nạp kim đồng hồ phải trở về vị trí cũ , nếu kim không trở về hoặc lên = 0 ohm là tụ bị dò hoặc chập.
- Với tụ hoá thì dùng thang 1 ohm hoặc 10 ohm kiểm tra độ phóng nạp và phải so sánh với một tụ cùng trị số điện dung và mới, nếu độ phóng nạp bằng nhau là tụ còn tốt, nếu độ phóng nạp kém tụ mới là tụ bị giảm điện dung .

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 dò.

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.

Nguồn sưu tầm.

Điện Tử | Tin Học - echipkool.com - Chia sẻ kiến thức - Kết nối đam mê điện tử

Đọc Thêm »