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
