Bài giảng Thuyết trình về tụ điện

Thuyết trình về tụ điệnTrình bày: nhóm 1Tụ ĐiệnKhái NiệmCấu TạoTính ChấtPhân LoạiCách Đọc Chỉ Số Và Phương Pháp Kiểm TraƯùng DụngKhái niệm	Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động.Nó được tạo từ hai bề mặt dẫn điện ngăn cách bởi một điện môi không dẫn điện.Là một công cụ dùng để Tích, Lưu và Nhả Điện dưới dạng năng lượng của một Điện Trường.Trong mạch điện, Tụ điện có:Biểu tượng ---| |--- ;Ký hiệu: C ;Đơn vị: Farat(F).Cấu TạoTụ Điện là một trong các linh kiện cơ bản trong mạch điện tử.Đựơc cấu tạo bởi các bản cực, ở giữa là một lớp cách điện( điện môi).Các điện môi thông dụng là mica, gốm, giấy/nhựa plastic, và chất điện phân( nhôm ôxit hay tantan ôxit).Thường chất điện môi được dùng làm tên gọi cho tụ điện.Tính ChấtTích Điện.Lưu ĐiệnXả Điện Cho Tụ.ÏDòng Điện Trong Quá Trình Nạp Và Xả Tụ.Tích Điện :Khi mắc nối với điện có điện thế U. Thì tụ điện được tích điện. Do tác dụng của nguồn điện, các electron sẽ đi đến một bản, làm cho nó tích điện âm, còn bản kia thì mất bớt electron nên tích điện dương.khi điện tích của hai bản trái dấu, bằng nhau về độ lớn và bằng hiệu điện thế của nguồn cung cấp thì ta nói tụ điện đã nạp đầy.Khi tụ đã được nạp điện đầy bị ngắt khỏi nguồn, nó giữ nguyên trạng thái tích điện trong một thời gian dài, phụ thuộc vào điện trở rò rỉ của nó cao hay thấp. Đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện là điện dung.Kí hiệu: CCông thức: C=Q/UĐơn vị: F (Farat)Nó được đo bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện.Lưu ĐiệnTại thời điểm này, không có khác biệt về điện giữa hai bề mặt, cho nên không có dòng điện trong mạch điện.Giửa hai bề mặt của tụ điện có một điện trường E có hướng Q+ → Q- . trên mỗi bề mặt có một điện thế U.Vậy, tụ điện Lưu điện dưới dạng điện trường.Xả điện cho tụ:Ta giả sử tụ đã được nạp tới hiệu điện thế VKhi có dây nối giữa hai bản cực của tụ đã được nạp, thì tụ sẽ được xả:Các electron thừa ở bản cực âm sẽ chạy qua mạch sang bản cực dương.Do có dòng chạy qua dây dẫn điện trở thấp, năng lượng tích lũy trong tụ sẽ tan biến qua dây dẫn.Điện tích trung hòa khi số electron tự do giữa hai bản cực bằng nhau. Dẫn đến hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng không, và tụ đã được xả điện hoàn toàn.Dòng điện trong quá trình nạp và xả:Cần hiểu rằng không có dòng điện chạy qua điện môi trong quá trình nạp và xả điện, vì điện môi là vật liệu cách điện, mà chỉ có dòng điện chạy từ bản cực này sang bản cực kia của một tụ thông qua một một mạch bên ngoài.Khả năng tích điện của tụ tùy thuộc vào điện thế áp vào hai đầu tụ và điện dung của tụ.Điện thế áp càng cao, tụ tích điện càng nhiều, nhưng nếu áp vào điện thế quá lớn thì lớp điện môi sẽ bị thủng( tụ sẽ bị nổ).Vậy: trong mạch điện, tụ có công dụng như một kho chứa điện. Tuy nhiên giữa hai bản cực là lớp cách điện nên không có dòng điện đi qua. Như vậy tụ điện có sức cản là vô cực ohm đối với DC.Phân Loại Tụ điện:Tụ cố định:Tụ DC( tụ phân cực tính)Tụ AC( tụ không phân cực tính)Tụ thay đổi:Tụ không khí (Cv) Tụ tinh chỉnh (Ct)Tụ cố địnhTụ DC( tụ phân cực tính):Là loại tụ mà chất điện môi đã được phân cực sẵn.Tụ phân cực được phân thành một bản cực dương và một bản cực âm.Tụ phân cực được phân thành hai loại: tụ hóa và tụ tantan.Lưu ý: khi sử dụng tụ được phân cực, cực dương của tụ phải luôn được gắn với cực dương của mạch điện, nếu nhầm thì tụ sẽ làm tụ hỏng do chất điện môi bị đánh thủng. Cực dương được đánh dấu bằng dấu cộng hoặc một số kí hiệu khác. b) Tụ AC ( tụ không phân cực tính ): Là loại tụ có chất điện môi chưa được phân cực.Đặc điểm của nó là có chất điện dung nhỏ nhưng điện thế đánh thủng khá cao( vài trăm vôn).Tùy theo chất điện môi mà có các tên gọi khác nhau.VD: tụ giấy, tụ sứ, tụ mica, tụ màng mỏng..Sau đây là một số loại tụ AC:b.1. Tụ Gốm( tụ Ceramic):Loại tụ này có chất điện môi là gốm.Kích thướt nhỏ.Có điện dung từ khoảng 1pF đến 2,2µFWV cao, có thể lên đến 6KV và chịu ẩm tốt.b.2. tụ mica:Tụ gồm nhiều miếng mica mỏng đã được khử nước, tráng bạc đặt chồng lên nhau.Tụ được bảo vệ bằng tấm mica hoặc bakêlit, sau đó được phủ bởi lớp chống ẩm bằng sáp hoặc nhựa cứng.Loại tụ này có tính ổn định cao, có điện dung khoảng 1pF đến 0,1µFCó thể dùng trong các mạch điện áp cao vì WV lớn.Độ cách điện tốt, giá khá mắc.b.3. tụ giấy/ nhựa Plastic( tụ màng mỏng)Là loại tụ có chất điện môi làm từ màng plastic hoặc giấy.Cấu trúc cơ bản của loại tụ này là được tạo bởi hai miếng nhôm mỏng làm hai bản cực, ở giữa là chất điện môi. Tất cả được cuộn thành ống tròn.Trị số điện dung khoảng C: vài trăm pF đến vài chục µFĐiện áp làm việc>100V,tổn hao điện môi lớn.Tụ giấy chỉ phù hợp với các mạch điện làm việc ở dãi tầng số thấp.Tụ màng polyester:dùng các lớp polyester mỏng làm điện môi.Độ sai số khá thấp( khoảng 5% đến 10%).Rẻ và dể sử dụng.Tụ màng polystyrene:Dùng các lớp polystyrene làm chất điện môi.Không dùng được trong các mạch điện cao tầng số.Sử dụng trong các mạch lọc hay mạch điều chỉnh có tầng số từ vài trăm kHz trở xuống.b.4. tụ sứ- tụ xuyên tâm:Được chế tạo từ lớp điện môi làm bằng sứ hình tròn dẹp, hai mặt được tráng nhôm hay đồng làm má tụ.Bên ngoài phủ một lớp sơn hay vecni.Kích thướt khá nhỏ.Trị số điện dung từ vài chục pF đến vài chục ngàn µF Tụ xuyên dẫn có điện môi bằng sứ.Tụ có dạng ốc để bắt dính các vỏ bọc kim.Tụ thay đổi Tụ không khí :Là loại tụ có chất điện môi là không khí.Loại tụ này gồm nhiều bản cực do nhiều phiếu kim loại hợp thành và xếp xen kẽ nhau.Trị số điện dung thay đổi theo góc xoay trong khoảng từ 35pF đến 365pF.Điện áp làm việc không quá 150VTụ tinh chỉnh:Là loại tụ mà trị số điện dung có thể thay đổi tinh nhờ dùng vít để chỉnh và dùng cho mạch tinh chỉnh.Gốm và mica là hai điện môi thường được dùng và điện dung thường được điều chỉnh bằng cách thay đổi khoảng cách giữa các bản cực.cách đọc trị số tụ:giá trị của tụ có thể được ghi trực tiếp trên thân tụ băng qui ước chữ số hay qui ước màu.Các tham số ghi trên thân tụ điện là: trị số điện dung, mức điện thế, mức sai của tụ và nhiều thông số khác.Cách đọc trị số của tụ:Đọc theo đơn vị là pF:Có giá trị nhưng không ghi đơn vị kèm theo:Đọc theo đơn vị là F:Có ghi đơn vị kèm thèo(MFD,UF).Số đầu có dấu chấm thập phân.Thường ghi đầy đủ theo kiểu này là các loại tụ hóa(do có kích thướt khá to).cách đọc hệ số nhiệt của tụ:Hệ số nhiệt độ được xác định bởi đơn vị số phần triệt tiêu trên một đô C.Loại nhãn hiệu này còn bao gồm chữ P hoặc chữ N xuất hiện trước các con số.Ví dụ:N750 có nghĩa là nhiệt độ âm 750 ppm/ C.P30 có nghĩa là nhiệt độ dương 30 ppm/ C.Phương pháp kiểm tra tụ:Tụ hư có thể phân làm hai loại: hư hỏng nghiêm trọng và thoái hóa.Hư hỏng nghiêm trọng xảy ra thường là sự ngắt mạch tụ điện do điện môi bị đánh thủng hoặc bị lỗi trong quá trình kết nối.Sự thoái hóa thường là sự suy giảm khả năng chống rò rỉ( suy giảm điện trở rò rỉ) dẫn đến dòng rỉ tăng.Cách thử tụ: Để kiểm tra tụ ta thường dùng Ohm kế để kiểm tra.Ngoài ra còn kiểm tra điện dung của tụ và các tham số khác bằng máy đo LC .Các ứng dụng của tụ:Lọc nguồn:Các tụ có điện dung lớn dùng để tích trữ năng lượng điện, ổn định điện thế cung cấp, như trong các mạch nguồn của thiết bị điện tử thường dùng các điện dung khá lớn để ổn định nguồn DC, gọi là lọc nguồn.Ghép tính hiệu:Tụ dùng để liên lạc thành phần AC giữ các tầng khuếch đại, ngăn thành phần DC cò giá trị khác nhau, tránh ảnh hưởng phân cực giữa các tầng.Tụ phân dòng:Ngược với tụ liên lạc, nó dùng để loại bỏ các xung phá rối trên đường nguồn hoặc nguồn tín hiệu bằng cách dẫn xung phá rối xuống mass.Làm bộ phân tần:Lợi dụng dung kháng của tụ thay đổi theo tầng số của tầng AC để làm các bộ phân tầng cho loa hoặc các máy lọc âm sắc.cảm ơn cô và các bạn đã theo dõi.