Hướng dẫn đo tụ điện
Ở bài hướng dẫn cách lựa chọn và đo đếm tụ điện giải quyết được cho bạn đọc khá nhiều vấn đề xoay quanh liên quan đến dòng linh kiện điện tử quan trọng này. Ví dụ: Tụ điện dùng để làm gì ? Cách đọc giá trị tụ điện ? Mua tụ điện ở đâu và Tổng hợp hướng dân đo tụ điện một cách chi tiết….
Nay sẽ cùng dàn anh em bắc nam trao đổi kinh nghiệm tìm hiểu về tụ điện công nghiệp này. Anh em nào cần trao đổi hoặc chưa hiểu phần nào thì comment bên dưới 2 bên hỗ trợ nhau thôi !
Tụ điện là gì | Capacitor là gì
Tụ điện tên tiếng anh là Capacitior thực chất nó chỉ là một loại linh kiện điện tử rất nhỏ nằm trong một boar mạch điện
Mỗi con tụ điện đều được thiết kế bởi 2 chân dẫn điện cực nhỏ và chúng được ngăn bởi hợp chất hoàn toàn không có tính dẫn điện như: Gốm, lớp màng nhựa giấy……
Ký hiệu tụ điện
Dòng linh kiện điện tử này có ký hiệu C. Có nghĩa là chữ đứng đầu trong tên tiếng anh của tụ điện
So về công thức tính toán thì các dòng tụ điện đơn vị của nó được mặc định là F tiếng anh là Fara ( fara chính là đơn vị điện dung điện dung của một tụ điện bấy kỳ). Ta có thể chuyển đổi các đơn vị μF, nF, pF.
Tác dụng của tụ điện xoay chiều
Chúng ta có thể hoàn toàn giải thích công dụng của tụ điện giống y chang cái tên của nó. Có nghĩa là một loại linh kiện sử dụng chỉ nhằm mục đích duy nhất là tích tụ điện năng
Chức năng chính của tụ điện trong các mạch điện tử là lưu trữ điện dạng như nạp điện vào và xả điện ra để cấp cho boar mạch. Và đây được coi là một quá trình nạp xả tuần hoàn của các loại tụ điện
Tụ điện lớn hay nhỏ còn phải tùy thuộc vào thiết bị sử dụng công suất điện năng lớn hay nhỏ
Ví dụ tác dụng của tụ điện trong quạt
Quạt là một thiết bị sử dụng hằng ngày trong mỗi cá nhân gia đình. Nếu anh em nào hay tháo quạt ra vệ sinh sẽ thấy con tụ điện hình chữ nhật nằm phía trong boar. Và nhiệm vụ của nó là nạp điện và xả điện cung cấp cho quá trình vận hành của chiếc quạt
Trường hợp; quạt không quay nhưng phía trong quạt vẫn nghe tiếng thì tháo ra và kiểm tra tụ điện của quạt vì khả năng 90% tụ quạt bị hư; buộc chúng ta cần phải thay tụ điện mới
Điều này cho thấy tác dụng của tụ điện trong quạt rất quan trọng. Nó ảnh hưởng đến quá trình vận hành của cả thiết bị. Phần này sẽ được bổ sung thêm bên dưới phần hướng dẫn đo tụ điện
Nguyên lý làm việc của tụ điện
Nguyên lý phóng nạp của tụ điện được xảy ra khi chúng ta tạo nguồn cấp vào tụ điện. Lúc này con tụ sẽ nạp điện năng vào ý như nguyên lý nạp điện của chiếc bình acquy. Sau đó; nó sẽ phóng một dòng điện khác để phục vụ cho thiết bị
Chính nguyên lý làm việc tụ điện linh hoạt như vậy. Dẫn đến con tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều hoặc một chiều theo thiết kế ban đầu
Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào yếu tố nào
Điện dung của bất kỳ nhé ! Bất kỳ một tụ điện nào cũng đều có một thông số điện dung riêng. Đây là đơn vị chứng minh rõ nhất khả năng nạp xả của một tụ điện
Để mà chứng minh được rõ nhất. Dòng điện dung của tụ điện phụ thuộc vào cái gì. Cách dễ nhất là xem xét công thức tính điện dung. Nhìn vào là biết ngay :
Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng
Điều này cho thấy điện dụng của tụ điện phụ thuộc vào 3 yếu tố chính:
- Hằng số điện môi
- Chiều dày lớp cách điện
- Và khoảng cách giữ 2 bản điện cực với nhau
Công thức tính tụ điện Trụ – Cầu
Ngoài tụ điện phẳng ta còn có các loại tụ điện trụ và tụ điện cầu được tính theo một số công thức khác sẽ được chia sẻ chi tiết hơn trong các bài chia sẻ sau
Dung kháng của tụ điện là gì
Là một dạng đối nghịch với tần số. Tức là dung kháng tụ điện Chỉ chấp nhận nạp điện khi và chỉ khi tần số dòng điện đi qua nó bằng hoặc nhỏ hơn phạm vi dung kháng của con tụ cho phép
Các loại tụ điện thông dụng
Hiện nay; trên thị trường có rất nhiều loại tụ điện thông dụng có công suất và cách phân biệt hoàn toàn khác nhau
Về phân loại tụ điện
Tụ điện xét về các cực hàn đấu nối ta có 2 loại chính: Tự điện phân cực và tụ điện không phân cực
Tụ điện phân cực
Đơn giản là con tụ này nó thể hiện rõ 2 đầu chân bằng 2 cực âm ( – ) và dương ( + ).
Lưu ý: Tụ điện chắc chắn hư nếu khi thiết kế ghi nhầm cực. Vì đã phân cực sinh ra là để lọc nguồn và sử dụng rất tốt trong những khu vực có lượng tần số thấp
Tụ điện không phân cực
Tụ không phân cực có nghĩa là chả có ký hiệu ( + ) ( – ) trên 2 chân tụ. Điều này có nghĩa xét về việc đấu nối chúng ta chẳng cần phải để ý cực nào âm cực nào dương.
Chính vì thế; việc sử dụng các loại tụ điện không phân cực thay thế cho tụ điện phân cực mà thiết bị vẫn phát huy tác dụng là chuyện bình thương
Tụ không phân cực được thiết kế hình dáng khá nhỏ. Tuy nhiên; các dòng này lại có khả năng chịu được điện áp rất cao. Dao động mức chịu điện áp 50V….250V
Còn về phân loại các tụ điện có trên thị trường theo chức năng ta có:
Tụ gốm ( Tụ ceramic )
Tụ gốm là một loại tụ điện và phần cách ly điện cực của nó được thiết kế bằng gốm. Tùy từng thiết kế cụ thể có loại tụ gốm 1 lớp hoặc tụ gốm nhiều lớp
Đối với các loại tụ gốm chúng ta không cần phân biệt cực ở 2 chân khi đấu nối. Chính vì thế; tụ gốm luôn được ứng dụng nhiều trong các vi mạch vì khi đấu nối tỷ lệ hư hỏng sẽ không cao
Thường trên thị trường ta thấy các loại tụ gốm 103 – 104. Vậy các con số ghi trên tụ này là gì
Tụ 103 có giá trị bao nhiêu
Tụ gốm 103 là một loại tụ điện làm bằng gồm và in thẳng con số 103 ở giữa tụ. Và con số bí ẩn này chính là ” Giá trị điện dung thực tế ” của nó
Tụ gốm 103 nếu chúng ta mổ sẻ ra thì giá trị điện dung của con này sẽ là 10 3 điều này tương ứng với 10000 pF ( picofarad )
Tụ 104 có giá trị bao nhiêu và nó có tác dụng gì
Tương tự số 104 trên tụ gốm cũng là giá trị điện dung mặc định tối đa của loại linh kiện điện tử này. Tụ 104 tức là giá trị điện dung 10 4 = 100000 pF
Tương tự các tụ điện khác. Dòng tụ gốm 104 có tác dụng nạp xả điện cung cấp cho thiết bị
Tụ hóa
Là một loại tụ điện phân cực bao gồm 2 cực âm dương mặc định trên thiết bị. Bên cạnh đó; để người dùng không bị nhầm lẫn người ra thường thiết kế 2 chân điện cực của tụ hóa 1 chân ngắn và 1 chân dài
Tụ hóa có điện dung khá lớn và dùng được trong boar mạch có tần số thấp
Tụ giấy
Cũng là tụ điện không phân cực âm dương được thiết kế điện cực bằng các lớp nhôm mỏng xen kẽ chúng là lớp giấy cách điện
Cũng giống như tụ gốm; tụ giấy được ứng dụng trong các boar mạch thiết bị dùng trong môi trường có tần số cao hoặc độ nhiễu cao
Tụ MIS
Bản thân của tụ mis được hình thành từ 3 lớp:
- Kim loại
- Điện môi
- Chất bán dẫn
Chúng ta thường hoàn toàn không gặp các loại này trên thị trường là vì nó có cấu tạo rất nhỏ. Và được trang bị trên các thiết bị điện tử xịn như smartphone, tivi, laptop hoặc trong các thiết bị công nghiệp như cảm biến siêu âm; cảm biến áp suất hoặc các thiết bị đo mức…..
Tụ xoay
Là một loại tụ điện khá linh hoạt trong quá trình thay đổi giá trị điện dung nhằm phù hợp với tần số thiết bị. Ví dụ như tivi, đài radio đều có thiết kế loại này
Tụ tantalumf
Là một trong những loại tụ điện có phân cực. Độ chính xác cao – Độ bền. Nhưng so về giá thành thì loại tụ điện tantalum có giá mắc hơn
Nếu anh em kỹ thuật nào hay mổ xẻ thiết bị hư hỏng thì sẽ thấy các loại tụ điện này trong thiết bị như: Bộ khuếch đại loadcell 4-20ma ; bộ chuyển nguồn 24v….
Ngoài ra; còn có các tụ điện mica, màng, nhôm, niobi……..
Cách đọc giá trị tụ điện
Việc đọc trị số các loại tụ điện khá dễ so với cách đọc giá trị các loại điện trở. Vì nó thể hiện rất rõ trên các con tụ điện
Với tụ điện 1000 µF 63V ghi trên thiết bị thể hiện rõ điện dung của tụ điện là 1000 µF = 63.000 nFvà nguồn cấp tối đa Umax = 63V
Với tụ gốm trên 120 µF tương đương với 120.000 nF. Tức là điện dung của con tụ điện này 120.000 nF với điện áp cấp vào tối đa Umax 400V
Đối với con tụ điện 102 2kv hoàn toàn tương tự. Điện dung tụ 1000 pF với điện áp cho phép 2000V
Cách mắc tuụ điện
Mắc tụ điện có rất nhiều cách mắc khác nhau. Có thể mắc tụ điện theo các kiểu song song hoặc mắc nối tiếp….
Dưới đây là ví dụ minh họa cách mắc tụ điện vào bóng đèn led chiếu sáng
- Cách mắc tụ điện theo hình sẽ là cực dương pin đấu với cực dương tụ điện phân cực
- Lấy kèm 1 con điện trở độ 300 Ohm 1 chân đấu nối vào tụ điện và 1 chân đấu nối vào chân bóng đèn led
- Lấy tiếp dây kết nối từ chân thứ 2 bóng led về chân âm tụ điện. Sau đó nối về cực âm cục pin 12V
Hướng dẫn đo tụ điện bằng đồng hồ vạn năng
Đối với các tụ điện không phân cực ta cắm đầu kim nào của đồng hồ đo cũng được. Còn đối với các tụ phân cực cắm đầu đỏ vào cực cương và đầu đen vào cực âm tụ điện
Sau khi cắm xong như hình chia sẻ; bạn sẽ thấy rõ quá trình nạp xả của con tụ điện sau khi được cấp nguồn bằng pin
Cách kiểm tra tụ điện sống hay chết
Việc kiểm tra tụ điện sống hay chết để thay thế linh kiện sửa chữa thiết bị cũng cần dùng tới con đồng hồ điện năng
Như hình vừa rồi con tụ điện vẫn còn sống. Mặc dù tụ điện là 1000 pF nhưng khi đo trên đồng hồ vạn năng nó chỉ thể hiện con số 946 pF
Lý do vì sao ?
Vì căn bản trên bản thân con tụ điện có sai số nhất định + Sai số từ đồng hồ đo nên dẫn đến sực khác biệt trên.
Cách chọn tụ điện cho motor một pha
Ví dụ cách chọn tụ điện cho motor P = 0,2 Kw = 200w với dòng điện chạy trong cuộn dây = 0,15A
Theo công thức tính ta được:
Qc = 1,35 * 0,2 = 0,27 Kvar
C = 0,27 / Uc 2 *2 * π * 200 *10 -9
Uc = 0,15 * 10 -6 / 2 * π.200.C
Thế Uc vào công thức C = 0,27 / Uc 2 *2 * π * 200 * 10 -9 ta sẽ tính được điện dung của tụ điện cho motor 0,2 kw
Ở bài tiếp theo mình sẽ giới thiệu đến bạn đọc trở kháng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều và một chiều có gì khác nhau !
Tìm hiểu thêm: