Học điện tử qua những bài toán thực tế!

       Với kinh nghiệm sửa chữa điện tử gần 15 năm của tôi, tôi xin chia sẻ một số cách thức mà tôi đã học để phát triển lĩnh vực kỹ thuật điện tử rộng lớn này. Không có gì là bí kíp cao siêu, không cầu kỳ và trừu tượng...những cách tôi đã học cũng rất đơn giản và gần gũi với cuộc sống, đó là học nghề điện tử qua những bài toán thực tế. Chúng ta biết rằng trong lĩnh vực kỹ thuật nào thì cái đích cuối cùng cũng là phải vận dụng nó để phục vụ cuộc sống này.
Nghề điện, điện tử cũng vậy ...nó cần phải được áp dụng triệt để để giải quyết những vẫn đề của cuộc sống.. từ đó mới mong muốn tạo lên thu nhập từ lĩnh vực này được. Nào, chúng ta hãy cùng bắt đầu từ những bài toán cơ bản nhất.
Bài toán 1:  Một ấm đun nước siêu tốc trên thân ghi công suất tiêu thụ là 1800W, điện áp nguồn nuôi là 220V. Tính dòng điện chảy qua khi ấm hoạt động và điện trở đốt nóng của sợi đốt?

Giải :

     Với bài toán trên chúng ta chỉ cần áp dụng những công thức sơ đẳng nhất đó là áp dụng công thức P=UxI= RxI^2= U^2/R Biết công suất P=1800W, U=220V ==>I=1800/220=......? và R=220^2/1800=...?

Hệ quả: Khi tính được I và R ta sẽ có cách kiểm tra được ấm siêu tốc còn hoạt động ổn định hay không thông qua kẹp dòng và đồng hồ vạn năng . Chẳng hạn khi cắm ấm siêu tốc vào ổ điện và bật lên nhưng không có dòng điện chạy qua ta sẽ biết rằng ấm siêu tốc đang bị hở mạch và cần được sửa chữa..

Bài toán 2: Có một bóng đèn Led phát ra ánh sáng màu đỏ, làm thế nào thắp sáng nó với điện áp 220V  xoay chiều. ( Đây là bài toán thực tế chúng ta thường thấy các ổ cắm điện đều có một đèn báo là bóng đèn Led này). 

Giải :
      Đèn Led là một kiểu diode phát quang, điện áp và dòng tiêu thụ của đèn Led phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng chúng phát ra. Với đèn Led phát ra ánh sáng màu đỏ thì nó hoạt động ổn định với điện áp khoảng 1.8 V và dòng chảy qua nó khoảng 10mA. Muốn thắp sáng nó với điện áp 220V AC thì ta sẽ cần một điện trở hạn dòng cho nó gọi là Rs, điện trở này sẽ được mắc nối tiếp với bóng Led. Vì Led cũng là một diode lên chỉ cho một nửa chu kỳ dòng điện đi qua --> điện áp hiệu dụng ở đầu vào sẽ bằng 220/2 =110V.  Mạch điện hạn dòng cho Led được mắc như hình dưới đây

tính điện trở hạn dòng cho đèn Led
TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ HẠN DÒNG CHO ĐÈN LED


       Từ công thức tính toán ILed như hình trên ta có thể tính được điện trở hạn dòng Rs. Điều quan trọng ở đây đó là các bạn hãy tự trả lời vì sao lại có công thức đó?

Hệ quả: Sau khi nắm vững được bài toán trên chúng ta có thể tự tin thắp sáng đèn Led có màu sắc bất kỳ với nguồn nuôi có hiệu điện thế bất kỳ.  Điều quan trọng là tính được trị số Rs, cách mắc và chọn được Rs phù hợp từ trị số cho đến công suất chịu đựng của nó

Bài toán 3 : Làm nhấp nháy một bóng đèn 220V, 60W để trang trí ngày lễ tết hoặc lắp trong các biển quảng cáo...

Giải:  
    
        Đây là một bài toán nâng cao cho những ai mới bước chân vào kỹ thuật điện tử.  Điều này thật khó khăn đối với nhiều người vì chưa biết bắt đầu từ đâu. Trước hết ta sẽ phân tích bài toán. Với yêu cầu là làm nhấp nháy một bóng đèn như trên thì cách giải đơn giản nhất nhưng cũng cổ điển nhất đó là bạn lắp một công tắc cho nó và bạn sẽ đứng bên cạnh để bật, tắt công tắc theo ý mình để đèn nhấp nháy theo. Đó là một cách giải nhưng chưa phải tối ưu mà thôi. Chúng ta cần chế ra một mạch điện để cấp điện cho bóng đèn nhấp nháy từng hồi theo thời gian. Dưới đây tôi sẽ cung cấp cho các bạn một mạch điện có thể giải quyết được bài toán trên và tôi sẽ phân tích mạch điện đó cho các bạn hiểu cặn kẽ.




mạch đèn nhấp nháy
Mạch đèn 220V, 60 W nhấp nháy từng hồi


      Nhìn vào mạch trên ta thấy rằng sẽ có 3 linh kiện chính đó là IC tạo xung 555, IC quang MOC3021 và Triac.  Tôi sẽ giới thiệu qua về chức năng của 3 linh kiện này.

- IC555: Là IC có 8 chân, được dùng để tạo ra xung dao động theo thời gian. Xung dao động là gì, đó là trạng thái chuyển đổi mức điện áp biến thiên theo thời gian với một quy luật nào đó. Với IC này thì chân số 3 sẽ là chân tạo ra xung dao động, tức là điện áp tại chân này lúc cao lúc thấp biến đổi theo thời gian. Việc xung thay đổi nhanh hay chậm trên chân 3 sẽ được tính toán qua các điện trở, tụ điện mắc ở chân 2, chân 6, và chân 7. Nguồn nuôi cho IC này được cấp cho chân 1 , và chân 8 với điện áp nguồn nuôi từ vài Vôn đến hơn chục Vôn.

- Triac: Như ta đã biết là muốn làm bóng đèn sáng thì phải bật công tắc cho đèn, và ở đây Triac được coi như một công tắc điện tử.  Nó sẽ dẫn thông khi được kích thích bởi một xung điều khiển vào chân 3 ( với hình trên)  và dòng điện sẽ chảy qua bóng đèn rồi đi qua Triac này. Nếu bạn muốn hiểu sâu hơn về Triac thì các bạn có thể đọc bài viết " Những chuyển mạch điện tử bán dẫn thông dụng"  

- IC quang MOC3021: Đây là IC chuyên dụng dùng để kích dẫn đóng mở Triac. Nếu như Triac được coi là tiếp điểm của một công tắc thì MOC3021 được coi như nút nhấn của công tắc này. Ic này có 6 chân, trong đó chân 1 và 2 dùng để điều khiển, chân 6 và 4 dùng để kích dẫn Triac.

Giải thích hoạt động: Khi cấp nguồn cho IC 555 ( nguồn này được lấy từ con diode zener ghim điện áp 9.1V) thì chân 3 của IC này sẽ tự phát xung dao động. Xung này chính là xung điều khiển kích thích chân 1 và 2 của IC MOC3021 làm cho chân 6 và chân 4 của IC cũng kích dẫn Triac theo xung điều khiển đó. Triac được đóng cắt theo xung điều khiển sẽ làm bóng đèn nhấp nháy theo.  Thực ra tôi giải thích khá đơn giản để các bạn mới bắt đầu cảm thấy không quá khó khăn khi tiếp cận với những linh kiện mới này.

Hệ quả: Sau khi giải được bài toán trên thì chúng ta đã biết cách điều khiển được thiết bị điện chạy theo một quy luật nào đó. Đó là cơ sở để điều khiển tự động các thiết bị điện sau này, khi mà các bạn đã hiểu rõ hơn về điện tử.

Các bài toán thực tế cho các bạn tự trả lời

Bài toán 4: Làm thế nào để điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều và cách đảo chiều quay của nó
Bài toán 5: Tạo điện áp 5V DC từ điện áp 220V AC với chi phí rẻ nhất. 
Bài toán 6: Điều khiển bóng đèn sao cho cứ trời tối bóng đèn tự sáng
Bài toán 7: Điều khiển bóng đèn sao cho cứ trời tối bóng đèn tự sáng rồi tự tắt sau 4 tiếng hoạt động
Bài toán 8:  Điều khiển bóng đèn sao cho cứ nhấn công tắc thì đèn sáng rồi tự tắt sau 30s. Muốn sáng lại thì phải nhấn tiếp.
Bài toán 9: Điều khiển bóng đèn sao cho nhấn công tắc lần 1 sáng, nhấn lần 2 tắt rồi lặp lại quá trình như thế
Bài toán 10: Điều chỉnh độ sáng của bóng đèn tròn theo ý muốn 

Tổng kết:  Học điện tử không quá khó, đó chỉ là đơn giản để giải quyết những vấn đề trong cuộc sống. Nếu các bạn tự tìm hiểu và làm được  những bài toán còn lại thì tôi tin khi các bạn mở bất cứ thiết bị điện nào ra bạn cũng có thể sửa chữa và bảo dưỡng được. Đây là cách học nhanh nhất, hiệu quả nhất mà thông thường các trường đại học, trường nghề lại không mấy quan tâm.  Hãy vận dụng triệt để những hiểu biết về kỹ thuật điện, điện tử nhằm điều khiển được thiết bị điện theo ý muốn của con người. Chúc các bạn thành công trên con đường chinh phục kỹ thuật điện tử. 
 Nếu bác nào muốn am hiểu hơn, trực diện hơn và cần người hướng dẫn từ lý thuyết thiết kế cho đến thực hành để làm được việc thì hãy liên hệ với tôi theo số điện thoại 0983.603.472 với học phí không đáng là bao so với những gì bạn nhận được sau này! Chúng tôi là những kỹ sư tốt nghiệp đại học chuyên nghành điện- điện tử - tự động hóa, am hiểu từ lý thuyết đến thực hành chuyên sâu . Điều đó được chứng minh qua dịch vụ sửa chữa chuyên nghiệp mà chúng tôi vẫn hằng ngày phục vụ cuộc sống này. Có thực mới vực được đạo là phương châm làm việc của chúng tôi. Chúng tôi cung cấp một hệ thống đào tạo có tính thực tế cao với mong muốn các học viên sẽ tự tin tạo ra thu nhập từ chuyên môn của mình hoặc để đáp ứng nỗi khao khát hiểu biết kỹ thuật điện tử đã ám ảnh bạn bao lâu nay.

 

Không có nhận xét nào :

Đăng nhận xét