Hỏi- Mạch cầu H

[hanguyen]

Mọi tranh luận của các bạn bắt đầu từ đây:
Theo cách tính của bạn Hanguyen ,bây giờ dòng tải đo thực tế là 10 A thì Um sẽ là bao nhiêu ?
Thực ra dòng điện bây giờ chủ yếu đổ từ nguồn Vcc qua mối nối CE. Dòng qua BE không đáng kể so với dòng tài,nhưng (do mất áp trên tài )có thể thay đổi làm transístor không ở trạng thái bảo hòa gây nóng và làm hư transistor

Tôi hiểu ý bác vi van pham là theo như công thức tôi đưa ra: Um = Vcc - [Im/(Hfe + 1)]*R1 - Ube1 - Ube4 thì nếu Im = 10A thì tính đc Um bằng bao nhiêu? Chắc bác đã thử tính theo công thức này rồi và thấy 1 điều vô lý đúng không bác. Cụ thể như sau:

Cứ tạm cho Hfe = 10, Ube1 = Ube4 = 0.65, Vcc = 12V, R1 = 1k, suy ra nếu lắp Im = 10A vào công thức trên thì Um = 12 - 10/11*1000 - 1.3 = - 900V < 0 (???!!!) Ý bác là ở chỗ này phải không?

Tôi tin chắc đến đây các bạn học sinh mới học sẽ lúng túng không biết vì sao kết quả lại là số âm. Và từ đó các bạn vốn đang công kích tôi sẽ vỗ tay rầm rầm vì hả dạ vì họ chắc cú rằng vậy là tôi đã sai! Có phải không bạn chuc_1981??

Câu trả lời của tôi như sau:
- Thứ nhất, tôi đã cố ý bôi đậm giá trị R1 = 1k ở trên, đó là giá trị trong mạch đang xét của bạn vandat07 post lên. Với giá trị này của R1, mạch cầu này không bao giờ cung cấp được dòng điện lên đến 1A cho động cơ chứ đừng nói là 10A! Muốn mạch cung câp được dòng điện lên đến 6A (giá trị cực đại của dòng điện Ic mà transistor TIP41/42 có thể cung cấp) thì R1 phải giảm xuống cỡ dưới 10 ôm. Tuy nhiên như thế vẫn chưa đủ, để có thể cung cấp được dòng điện lớn đó, căp transistor C1815 sẽ trở nên không thích hợp vì nó chỉ có thể cho phép dòng Ic cực đại là 150mA (chính là dòng Ib của TIP41/42), trong khi đó TIP41/42 muốn có Ic = 6A thì Ib của nó phải xấp xỉ 300mA (Hfe = 20). Vì vậy để khai thác tối đa khả năng của TIP41/42 mạch cầu này sẽ phải đựoc cải tiến ở 3 cặp linh kiện: Điện trở R1, R3 phải giảm xuống rất thấp (<10 ôm), và phải thay cặp transistor kích C1815 bằng H101 (chẳng hạn). Khi đã dùng H1061 thay thế cho C1815 thì đồng thời sẽ phải thay đổi cặp điên trở phân cực R4, R2 cho phù hợp: với H1061, R4,R2 = 100 ôm - 2.2kK.

Với điều kiện đó tôi phân tích cách tính giá trị R1 để khai thác được tối đa khả năng của TIP41/42 như sau. Các bạn hãy chú ý đến phương pháp tính thôi chứ đừng câu nệ vào giá trị nhé, vì ở đây ta đang làm trên lý thuyết nên các giả thiết có thể không sát với thực tế.

Theo datasheet của TIP41/42 hệ số khuếch đại dòng điện Hfe của nó khi Ic đạt giá trị maximum (6A) ở trong vùng nhiệt độ làm việc từ -55 độ C đến 150 độ C là 20.

Ta đã biết quan hệ giữa các dòng điện Ic, Ib, Ie của transistor là:

Ic = Hfe*Ib
Ie = (Hfe+1)*Ib
Ic = [Hfe/(Hfe+1)]*Ie

Vậy tại Ic = 6A ta tính được Ie = Ic*(Hfe +1)/Hfe = 6*21/20 = 6.3 (A)
Và Ib tương ứng bằng: Ib = Ic/Hfe = 6/20 = 0.3 (A)
Dòng điện Ib chạy qua tiếp giáp B-E của TIP41/42 gây ra sụt áp trên B-E của chúng với giá trị tạm lấy là 0.65V.

Ta đặt chỉ tiêu: Khi dòng điện Ie đạt giá trị tối đa là Ie = 6.3A, thì sụt áp trên tải (động cơ) không được thấp hơn Ummin = 10V.

Khi đã thay thế transistor C1815 bằng H1061, dòng điện Ib của TIP41/42 chính là Ic6 của H1061.Ta có Ic6 = Ib = 0.3A. Đây là giá trị dòng điện khá lớn vì vậy sụt áp trên C-E của nó lúc này ko thể bỏ qua được nữa, ta tạm lấy giá trị Uce6 = 0.1V (gia trị chính xác bạn phải tra trong datasheet của nó hoặc test thực tế)

Đến đây ta có có đủ dữ liệu để tính sụt áp gây ra bởi Ib trên điện trở R1:

Ur1 = Vcc - Ummin - Ube1 - Ube4 - Uce6 = 12 - 10 - 0.65 - 0.65 - 0.1 = 0.6V

Vậy tính được giá trị R1 thảo mãn các giả thiết trên là:
R1 = Ur1/Ib = 0.6/0.3 = 2 ôm.

Vậy với R1 = 2 ôm, cầu H này với cặp công suất TIP41/42 và đèn kích H1061 có thể cung cấp dòng điện tối đa trên tải là 6.3A mà điện áp trên tải không sụt xuống quá 10V!

Bài toán đến đây có vẻ như đã xong. Thế nhưng, với các kết quả này bạn sẽ ngay lập tức đối mặt với một vấn đề rất lớn. Đố các bạn biết đó là vấn đề gì? Nhưng để khỏi loãng bài toán đang xét tôi sẽ nói trong post sau nếu có bạn yêu cầu.

Bây giờ tôi tóm tắt lại các vấn đề về mạch cầu này:
1. Với mạch điện này cho dù tải lớn hay nhỏ, điện áp trên tải cũng bị hao hụt bởi sụt áp trên R1, sụt áp Ube trên các tiếp giáp B-E của transistor công suất Q1-Q4, và sụt áp trên tiếp giáp C-E của transistor kích Q5,Q6, theo công thức: Um = Vcc - Ur1 - Ube1 - Ube4 - Uce6

- Khi tải nhẹ (dòng tải < 500mA) thì thành phần Uce6 rất bé (dưới 10mV) nên có thể bỏ qua.
- Khi không tải, bạn lấy vôn kế đo trên 2 đầu cầu sẽ có giá trị điện áp lớn nhất mà cầu có thể cung cấp cho tải, đó chính là Ummax = Vcc - Ube1 - Ube4.


2. Để tính toán giá trị điện trở R1 cho mạch cầu H này bạn sẽ phải xác đinh được các thông số và chỉ tiêu sau:

a). Dòng điện tối đã cần cung cấp trên tải.
b). Hệ số khuếch đại dòng điện DC (Hfe) của transistor công suất tại khu vực dòng điện tối đa đó (tra datasheet)
c). Giá trị điện áp thấp nhất cho phép trên tải: Ummin (Hoặc độ hao hụt áp tối đa cho phép trên tải (cho phép hụt bao nhiêu % so với Ummax)
d). Sụt áp trên tiếp giáp B-E của các transitos công suất tại dòng điện cực đại trên cầu (tra datasheet hoăc đo thực tế trên linh kiện bạn có)
e). Sụt áp trên tiếp giáp C-E của transistor kích Q6 tại dòng điện cực đại trên cầu. (Sau khi tìm được Ib = Ic6, cách 1: tra datasheet của Q6 để tìm Uce6 tại Ic6, cách 2: test thực tế trên linh kiện)

3. Các tính toán cho dù là tỉ mỉ và kỹ càng, mạch điện chạy trong thực tế vẫn sẽ có sự sai lệch so với tính toán do một số nguyên nhân: bản thân linh kiện có sai lệch so với datasheet, điện trở dây nối, các mối hàn không tốt, nội trở của nguồn điện, nhiễu điện từ xung quanh... Tuy nhiên việc tính toán trên giấy luôn có giá trị quan trọng cho việc lựa chọn linh kiện khi bắt đầu thiết kế mạch. Sau khi lắp ráp trên thực tế bạn có thể phải điều chỉnh giá trị các linh kiện chút ít mạch mới chạy tối ưu.

4. Cách tính các thông số mạch như trình bày trên không phải là duy nhất. Còn có các cách khác tính toán khác cho cũng kết quả, tuy nhiên đây là cách tính trực quan và dễ hiểu nhất cho người mới học.

[vi van pham]

Tôi hiểu ý bác vi van pham là theo như công thức tôi đưa ra: Um = Vcc - [Im/(Hfe + 1)]*R1 - Ube1 - Ube4 thì nếu Im = 10A thì tính đc Um bằng bao nhiêu? Chắc bác đã thử tính theo công thức này rồi và thấy 1 điều vô lý đúng không bác. Cụ thể như sau:

Cứ tạm cho Hfe = 10, Ube1 = Ube4 = 0.65, Vcc = 12V, R1 = 1k, suy ra nếu lắp Im = 10A vào công thức trên thì Um = 12 - 10/11*1000 - 1.3 = - 900V < 0 (???!!!) Ý bác là ở chỗ này phải không?

Tôi tin chắc đến đây các bạn học sinh mới học sẽ lúng túng không biết vì sao kết quả lại là số âm. Và từ đó các bạn vốn đang công kích tôi sẽ vỗ tay rầm rầm vì hả dạ vì họ chắc cú rằng vậy là tôi đã sai! Có phải không bạn chuc_1981??

Câu trả lời của tôi như sau:
- Thứ nhất, tôi đã cố ý bôi đậm giá trị R1 = 1k ở trên, đó là giá trị trong mạch đang xét của bạn vandat07 post lên. Với giá trị này của R1, mạch cầu này không bao giờ cung cấp được dòng điện lên đến 1A cho động cơ chứ đừng nói là 10A! Muốn mạch cung câp được dòng điện lên đến 6A (giá trị cực đại của dòng điện Ic mà transistor TIP41/42 có thể cung cấp) thì R1 phải giảm xuống cỡ dưới 10 ôm. Tuy nhiên như thế vẫn chưa đủ, để có thể cung cấp được dòng điện lớn đó, căp transistor C1815 sẽ trở nên không thích hợp vì nó chỉ có thể cho phép dòng Ic cực đại là 150mA (chính là dòng Ib của TIP41/42), trong khi đó TIP41/42 muốn có Ic = 6A thì Ib của nó phải xấp xỉ 300mA (Hfe = 20). Vì vậy để khai thác tối đa khả năng của TIP41/42 mạch cầu này sẽ phải đựoc cải tiến ở 3 cặp linh kiện: Điện trở R1, R3 phải giảm xuống rất thấp (<10 ôm), và phải thay cặp transistor kích C1815 bằng H101 (chẳng hạn). Khi đã dùng H1061 thay thế cho C1815 thì đồng thời sẽ phải thay đổi cặp điên trở phân cực R4, R2 cho phù hợp: với H1061, R4,R2 = 100 ôm - 2.2kK.

Với điều kiện đó tôi phân tích cách tính giá trị R1 để khai thác được tối đa khả năng của TIP41/42 như sau. Các bạn hãy chú ý đến phương pháp tính thôi chứ đừng câu nệ vào giá trị nhé, vì ở đây ta đang làm trên lý thuyết nên các giả thiết có thể không sát với thực tế (phải nói rõ chỗ này để hạn chế một số bạn thích ngồi bới lông tìm vết khỏi mất công bắt bẻ tôi):

Theo datasheet của TIP41/42 hệ số khuếch đại dòng điện Hfe của nó khi Ic đạt giá trị maximum (6A) ở trong vùng nhiệt độ làm việc từ -55 độ C đến 150 độ C là 20.

Ta đã biết quan hệ giữa các dòng điện Ic, Ib, Ie của transistor là:

Ic = Hfe*Ib
Ie = (Hfe+1)*Ib
Ic = [Hfe/(Hfe+1)]*Ie

Vậy tại Ic = 6A ta tính được Ie = Ic*(Hfe +1)/Hfe = 6*21/20 = 6.3 (A)
Và Ib tương ứng bằng: Ib = Ic/Hfe = 6/20 = 0.3 (A)
Dòng điện Ib chạy qua tiếp giáp B-E của TIP41/42 gây ra sụt áp trên B-E của chúng với giá trị tạm lấy là 0.65V.

Ta đặt chỉ tiêu: Khi dòng điện Ie đạt giá trị tối đa là Ie = 6.3A, thì sụt áp trên tải (động cơ) không được thấp hơn Ummin = 10V.

Khi đã thay thế transistor C1815 bằng H1061, dòng điện Ib của TIP41/42 chính là Ic6 của H1061.Ta có Ic6 = Ib = 0.3A. Đây là giá trị dòng điện khá lớn vì vậy sụt áp trên C-E của nó lúc này ko thể bỏ qua được nữa, ta tạm lấy giá trị Uce6 = 0.1V (gia trị chính xác bạn phải tra trong datasheet của nó hoặc test thực tế)

Đến đây ta có có đủ dữ liệu để tính sụt áp gây ra bởi Ib trên điện trở R1:

Ur1 = Vcc - Ummin - Ube1 - Ube4 - Uce6 = 12 - 10 - 0.65 - 0.65 - 0.1 = 0.6V

Vậy tính được giá trị R1 thảo mãn các giả thiết trên là:
R1 = Ur1/Ib = 0.6/0.3 = 2 ôm.

Vậy với R1 = 2 ôm, cầu H này với cặp công suất TIP41/42 và đèn kích H1061 có thể cung cấp dòng điện tối đa trên tải là 6.3A mà điện áp trên tải không sụt xuống quá 10V!

Bài toán đến đây có vẻ như đã xong. Thế nhưng, với các kết quả này bạn sẽ ngay lập tức đối mặt với một vấn đề rất lớn. Đố các bạn biết đó là vấn đề gì? Nhưng để khỏi loãng bài toán đang xét tôi sẽ nói trong post sau nếu có bạn yêu cầu.

Bây giờ tôi tóm tắt lại các vấn đề về mạch cầu này:
1. Với mạch điện này cho dù tải lớn hay nhỏ, điện áp trên tải cũng bị hao hụt bởi sụt áp trên R1, sụt áp Ube trên các tiếp giáp B-E của transistor công suất Q1-Q4, và sụt áp trên tiếp giáp C-E của transistor kích Q5,Q6, theo công thức: Um = Vcc - Ur1 - Ube1 - Ube4 - Uce6

- Khi tải nhẹ (dòng tải < 500mA) thì thành phần Uce6 rất bé (dưới 10mV) nên có thể bỏ qua.
- Khi không tải, bạn lấy vôn kế đo trên 2 đầu cầu sẽ có giá trị điện áp lớn nhất mà cầu có thể cung cấp cho tải, đó chính là Ummax = Vcc - Ube1 - Ube4.


2. Để tính toán giá trị điện trở R1 cho mạch cầu H này bạn sẽ phải xác đinh được các thông số và chỉ tiêu sau:

a). Dòng điện tối đã cần cung cấp trên tải.
b). Hệ số khuếch đại dòng điện DC (Hfe) của transistor công suất tại khu vực dòng điện tối đa đó (tra datasheet)
c). Giá trị điện áp thấp nhất cho phép trên tải: Ummin (Hoặc độ hao hụt áp tối đa cho phép trên tải (cho phép hụt bao nhiêu % so với Ummax)
d). Sụt áp trên tiếp giáp B-E của các transitos công suất tại dòng điện cực đại trên cầu (tra datasheet hoăc đo thực tế trên linh kiện bạn có)
e). Sụt áp trên tiếp giáp C-E của transistor kích Q6 tại dòng điện cực đại trên cầu. (Sau khi tìm được Ib = Ic6, cách 1: tra datasheet của Q6 để tìm Uce6 tại Ic6, cách 2: test thực tế trên linh kiện)

3. Các tính toán cho dù là tỉ mỉ và kỹ càng, mạch điện chạy trong thực tế vẫn sẽ có sự sai lệch so với tính toán do một số nguyên nhân: bản thân linh kiện có sai lệch so với datasheet, điện trở dây nối, các mối hàn không tốt, nội trở của nguồn điện, nhiễu điện từ xung quanh... Tuy nhiên việc tính toán trên giấy luôn có giá trị quan trọng cho việc lựa chọn linh kiện khi bắt đầu thiết kế mạch. Sau khi lắp ráp trên thực tế bạn có thể phải điều chỉnh giá trị các linh kiện chút ít mạch mới chạy tối ưu.

4. Cách tính các thông số mạch như trình bày trên không phải là duy nhất. Còn có các cách khác tính toán khác cho cũng kết quả, tuy nhiên đây là cách tính trực quan và dễ hiểu nhất cho người mới học.

trích hanguyen:
Vậy với R1 = 2 ôm, cầu H với cặp công suất TIP41/42 và đèn kích H1061 có thể cung cấp dòng điện tối đa trên tải là 6.3A mà điện áp trên tải không sụt xuống quá 10V!


Ôi đọc bài của bạn tôi đau đầu quá,bạn thấy cái nhầm của bạn chưa? hay bạn cố tình che dấu? tôi không muốn tranh luận với bạn chỉ muốn nói với bạn rằng thực tế mạch điện không như bạn nói.
Bạn tính r1=2ohm,dòng tối đa 6,5 A thì áp rơi không quá 10volt
Trật lất rồi bạn ơi:
1-bạn bỏ qua điện trở nội của tải ,thí dụ điện trờ tải là 10 ohm,thì điện thế rơi trên tải 10x6,3=6.3volt
2-bạn dùng công thức tính phân cực cho transistor là 12 volt ban đầu (đo tai chân CE khi tra. chưa dẫn),nhưng khi tải 6,3 A thì điện áp chỉ còn:12volt- 6,3 volt = 5,7volt. Với điện áp này tra. không đủ bảo hòa gây nóng và hư tra. tại thời điểm này.
Cái nhầm này gây nên sự tranh luận trên diễn đàn

[Katecka]

Trời ơi, nay mới đọc hết từ đầu đến cuối. Cái mạch gốc sai bét ra đi, còn cái mạch vẽ mô phỏng thì cắm lộn tùng phèo đến mức chẳng còn là cái cầu H nữa vậy mà tranh cãi tới chừng này trang

Ý em thế này:
-bác nào muốn xài cầu H thì tránh xa cái mạch "chuẩn, chỉnh, đã qua mô phỏng" này đi, lấy mạch bác vdc xài
-bác nào muốn tranh cãi tiếp thì cắm mấy con transistor lên breadboard là biết kết quả liền, đo giá trị thực, chụp hình rồi sau đó tiếp tục chiến đấu (em chả phí công)
-bác nào muốn đi xa hơn thì qua post "giời con" tiếp tục

[minhhieu]

Dùng mấy con IC tích hợp cầu H mà điều khiển. Vừa gọn nhẹ, vừa chuẩn mức Logic, dễ kiếm, giá hợp lý. Nếu muốn công suất lớn, điện áp cao hãy dùng mấy con H-Driver điều khiển mấy con MOSFET, IGBT... như IR2101,2113... Bên chỗ PNLAB, ic-vn.com, tme.com... có bán nhiều, vào đó coi thử xem đi.

[cô nhóc]

Dùng mấy con IC tích hợp cầu H mà điều khiển. Vừa gọn nhẹ, vừa chuẩn mức Logic, dễ kiếm, giá hợp lý. Nếu muốn công suất lớn, điện áp cao hãy dùng mấy con H-Driver điều khiển mấy con MOSFET, IGBT... như IR2101,2113... Bên chỗ PNLAB, ic-vn.com, tme.com... có bán nhiều, vào đó coi thử xem đi.

Nếu cứ dùng một cái có sẵn mà làm thì sẽ chẳng bao giờ hiểu được nguyên lý cơ bản đâu, anh à.

Bao nhiêu SV không hiểu gì về transistor hết, chỉ vì xem thường nó và cứ xài IC cho gọn.

[hanguyen]

trích hanguyen:
Ôi đọc bài của bạn tôi đau đầu quá,bạn thấy cái nhầm của bạn chưa? hay bạn cố tình che dấu? tôi không muốn tranh luận với bạn chỉ muốn nói với bạn rằng thực tế mạch điện không như bạn nói.
Bạn tính r1=2ohm,dòng tối đa 6,5 A thì áp rơi không quá 10volt
Trật lất rồi bạn ơi:
1-bạn bỏ qua điện trở nội của tải ,thí dụ điện trờ tải là 10 ohm,thì điện thế rơi trên tải = >12volt (sai với kết quả của bạn rồi)
2-bạn dùng công thức tính phân cực cho transistor là 12 volt ban đầu (đo tai chân CE khi tra. chưa dẫn),nhưng khi tải 6,3 A thì điện áp chỉ còn:12volt- X volt = Yvolt. Với điện áp này tra. không đủ bảo hòa gây nóng và hư tra. tại thời điểm này.
Cái nhầm này gây nên sự tranh luận trên diễn đàn

Bác ơi, chắc bác muốn thử độ hiểu biết về tra. của tôi chăng?

Ý số 1 của bác: Bác nhầm rồi!
Vì bác đau đầu nên bác không thể đọc kỹ và hiểu hết ý nghĩa của các con số. Biết làm thế nào được, có cuốn sách nào viết về 1 câu chuyện phức tạp nhiều tình tiết mà chỉ trên 1-2 trang giấy đâu, tất cả các vấn đề về tra. luôn phức tạp và là sự đau đầu của không chỉ HS, SV mà ngay cả những người kỳ cựu đôi lúc cũng còn nhầm. Bởi vậy các vấn đề trên vốn bản thân nó không thể viết ngắn hơn được, vậy nên bác thông cảm đọc đi đọc lại có thể hiểu ý nghĩa các con số đi! Tôi khẳng định lại với bác là các tính toán trên không nhầm. Để bớt đau đầu cho bác tôi chuyển thể các giải thích khô khan thành 1 câu chuyện giữa 2 nhân vật chính: ông Cầu, ông TẢI và 1 nhân vật phụ: ông NGUỒN như sau:

Một ngày, ông Cầu và ông Tải ký 1 hợp đồng. Hợp đồng quy định: Ông Cầu là bên cung cấp có nghĩa vụ cung cấp dòng điện lớn nhất trong chừng mực ông có thể đó là 6.3A cho ông Tải với cam kết: 6.3A sẽ được cung cấp lâu dài mà không làm cho điện áp trên 2 đầu nhà ông Tải tụt xuống dưới 10V. Hai ông bắt đầu thảo luận và thưong lượng:

- Ông Tải: Này ông, ông tự giới thiệu về mình đi. Ông nói có thể cung cấp dòng điện tối đa lên tới 6.3A nghĩa là sao, nếu tôi tiêu thụ nhiều hơn thế thì sao?

- Ông Cầu: Dạ thưa ông, con số 6.3A đấy tôi căn cứ vào các nguồn lực nội bộ của chúng tôi gồm có 4 thằng thợ chính Q1 đến Q4, cùng 2 thằng thợ phụ Q5, Q6, cùng các trang thiết bị làm việc như R1, R3... À mà thôi, đó là chuyện nội bộ của chúng tôi ông không cần thiết phải biết làm gì, với các nội lực đó tôi chỉ có thể cung cấp cho ông dòng điện tối đa là 6.3A. Xin ông đừng vội chê ít, để tôi nói cho ông nghe các ưu việt của chúng tôi. Ông biết đấy thời buổi làm ăn khó khăn, tôi không dám làm điêu làm dối đâu. Ông cứ xem thằng cầu Rờ-Le đối thủ của tôi mà xem, tôi công nhận là nó khỏe như trâu thật, nhưng nó hữu dũng vô mưu, ồn ào và đặc biệt là nó chạy chầm rì rì, khi nó chạy nó còn đánh lửa như pháo bông, nguy hiểm lắm. Trong khi đó ông thấy đấy, 4 thằng thợ của tôi nó tuy không khỏe như những con trâu kia nhưng nó cực kỳ nhanh nhẹn và khi làm việc chúng rất trật tự. Trong điều kiện hoạt động hết công suất, chúng tôi có thể cung cấp cho ông dòng điện 6.3A và đảm bảo cho ông điẹn áp trên tải nhà ông sẽ không bao giờ xuống dưới 10V. Còn nếu ông sử dụng quá 6.3A thì tôi không thể đảm bảo điệu kiện 10V kia được, lúc đó xin phép ông, ông tự chịu vậy, tôi chỉ đảm bảo được ở các giá trị đó thôi.

- Ông Tải: 10V ư? Ông đùa ư? Máy móc nhà tôi toàn là động cơ servo 12V cả, chúng sẽ làm gì với 10V của ông?

- Ông Cầu: Ấy ông ơi, 10V đó là tôi nói trong điều kiện tồi tệ nhất, tức là khi tải nhà ông quá nặng và tiêu thụ dòng điện chạm tới vạch đỏ 6.3A thì khi đó chúng tôi cố gắng để điện áp trên 2 đầu tải nhà ông không bị rơi xuống dưới giá trị 10V. Chứ còn khi tải nhà ông nó sử dung jdung jdongf điẹn dưới 6.3A thì điện áp trên tải nó sẽ lớn hơn con số 10V nhiều. Mà ông có biết không, với 2 con số 6.3A và 10V công suất cấp điện cho tải của chúng tôi đã lên tới 10V*6.3A = 63W rồi đấy ạ, trong các động cơ nhà ông có cái nào chơi được công suất đó chưa?

- Ông Tải: 63W ư, nó là cái gì vậy? Tôi chỉ biết đến điện trở nội của chúng thôi. (bác vi van pham đang thắc mắc về điện trở nội của tải mà )

- Ông Cầu: Ồ, ông dùng động cơ mà không biết tới công suất của chúng ư. Thôi được để tôi tính hộ cho ông vậy, hãy cho tôi biết thằng tải nặng ký nhất nhà ông nó có điện trở nội bao nhiêu ôm nào??

- Ông Tải: Nặng ký nhất à, để tôi xem... 10ohm! Phải rồi, 10 ôm!

- Ông Cầu: 10 ôm? Và dĩ nhiên là điện áp danh định của nó là 12V rồi đúng không ông? Vậy thì ông xem nhé: công suất hoạt động cực đại của nó sẽ là: Pmax = Udm^2/R = 12^2/10 = 14.4W. Trời ơi, ông thấy chưa, ông lo xa quá rồi đấy! Xem này, thằng tải lớn nhất trong nhà ôm nó cũng chỉ tiêu thụ hết có 14.4W thôi, mà đấy là đã tính đến trường hợp nó hoạt động hết sức rồi đấy. Trong khi như ông vừa biết 4 thằng thợ của tôi nó có thể cõng được tải trọng lên tới 63W cơ mà, nghĩa là nó có thể chấp hơn 4 lần thàng tải khỏe nhất nhà ông đấy. Vậy ông cứ yên tâm nhé, chúng sẽ chạy rất êm!

- Ông TẢi: Nhưng mà... tôi vẫn chưa hiểu lắm. Ông nói là dòng cực đại của ông là 6.3A, mà con tải nặng nhất nhà tôi nó có trở nội là 10 ôm, vậy có phải khi mắc nó vào mạch của ông thì điện áp trên nó là U = 10ohm*6.3A = 63V không? Ôi khỉ thật! Sao vậy, sao lại lớn hơn cả điện năng nhà cung cấp của Nguồn thế !!?? Ông không lòe tôi đấy chứ???

- Ông Cầu: Ặc ặc... ông làm tôi suýt ngất. Vậy là ông chưa hiểu rồi. Tôi nói lại nhé, và nói theo ngôn ngữ "điện trở nội" của ông để ông dễ hiểu: Dĩ nhiên là không như ông tính đâu, ông ngộ nhận rồi. Tại sao ông lại đem nhân 10 ôm là cái tải thực của ông với 6.3A là "tổng số vốn" dự trữ tối đa của tôi vậy? Đâu có phải với tải nào chúng tôi cũng cung cấp đến 6.3A đâu, nếu lúc nào dòng tải cũng là 6.3A thì chẳng hóa ra ông Nguồn nhà tôi ông ý thuộc họ nhà Nguồn Dòng sao?? Như thế thì chúng tôi ăn cám mất KHông đâu ông ơi! Ông NGuồn ông ý chỉ cung cấp dòng điện vừa đủ dùng cho tải thực nhà ông thôi, hơi đâu ông ý lại cấp nhiều hơn khả năng cái tải nhà ông có thể sử dụng??!!

- Ông Tải: ...

- Ông Cầu: ... Ồ, ông vẫn chưa hiểu ư ?? Thế này nhé, cứ cho là khi cái tải 10 ôm nhà ông nó chạy hết công suất đi, như tính trên nó cũng chỉ sử dụng đến 14.4W thôi, nghĩa là khi đó nó chỉ sử dụng dòng điện tối đa là Imax = sqrt(P/R) = sqrt(14.4/10) = 1.2A mà thôi. Ông hiểu chứ?

- Ông Tải: À... à... tôi bắt đầu hiểu rồi đấy! Vậy ông cho tôi hỏi: Thế thì khi nào tải của tôi mới dùng đến giá trị maximum 6.3A của ông?

- Ông Cầu: Đó đó, tôi đoán là ông sẽ hỏi câu này, đó là câu hỏi rất hay và câu trả lời của nó cũng cực kỳ đơn giản, theo đúng ngôn ngữ "điện trở nội" của ông. Giá sử ông có cái tải đặc biệt sử dụng đúng 6.3A nhé, tại đó "quân" của tôi đảm bảo sẽ sử dụng hết sức lực mà chúng nó có để duy trì một điện áp 10V trên cái tải đó của ông. Và như vậy ống thấy đấy, theo định luật ôm ông có thể dễ dàng tính được điện trở nội của cái tải kia ngay mà, nó bằng: Rmin = 10V/6.3A = 1.58 (ôm)!!!

- Ông Tải: Á à... thì ra là vậy. Bây giờ thì tôi hiểu rồi. Trời ạ, vậy đúng là phải chập hơn 4 thằng tải nhà tôi chúng mới dùng được đến 6.3A nhỉ. Tuyệt quá! Thật là thâm diệu cái ngành điện tử chuyên môn transistor của ông!

- Ông Cầu: Vây ông sẽ ký hợp đồng của chúng ta chứ?

- Ông Tải: ôkê. ôkê. Ký chứ. Tôi hiểu ra rồi mà.

..................

Bác vi van pham ơi đến đây ông Tải đã hiểu vậy bác đã hiểu ra chưa? Bác có thấy đỡ nhức đầu hơn không hay là tôi lại phải viết 1 câu chuyện khác?


Còn bây trả lời cho câu hỏi thứ 2 của bác:

2-bạn dùng công thức tính phân cực cho transistor là 12 volt ban đầu (đo tai chân CE khi tra. chưa dẫn),nhưng khi tải 6,3 A thì điện áp chỉ còn:12volt- X volt = Yvolt. Với điện áp này tra. không đủ bảo hòa gây nóng và hư tra. tại thời điểm này.
Cái nhầm này gây nên sự tranh luận trên diễn đàn

Cái sự tranh cãi trên diễn đàn là việc bình thường, vì ban đầu tôi không nghĩ là cái mạch cơ bản đến mức sơ khai này lại là 1 lỗ hổng quá lớn đối với không chỉ học sinh sinh viên mà còn đối với cả những người dày dạn như bác nên tôi viết phân tích tương đối tóm lược. Bác thấy đấy, cuối cùng thì càng ngày tôi càng phải viết dài ra nhưng lại phải càng dung dị sao cho dễ đọc Còn đã viết đến thế này mà vẫn còn tranh cãi nữa thì tôi xin bó chiếu về nhà tôi trải, tôi nằm nghỉ cho lành

Bác bảo trans sẽ cháy hỏng ư?? Vậy phải hỏi lại kiến thức về cháy hỏng của bác. BJT cháy hỏng do nguyên nhân gì? Hay nói cách khác nguyên nhân chính khiến nó cháy hỏng là gì?? Không lẽ tôi lại phải chờ bác trả lời rồi mới viết tiếp Tôi trả lời luôn nhé: BJT cháy hỏng trong 5 trường hợp:

1. Điện áp trên tiếp giáp C-E khi trans ở trạng thái khóa (Ib=0) vượt quá giá trị Ucemax mà nó có thể chịu đựng, giá trị này do nhà sản xuất quy định. Khi hỏng, tiếp giáp C-E bị đánh thủng, tùy mức độ mà nó gây chập dính 2 chân C-E hay đứt liên kết vật lý (hở mạch).

2. Điện áp ngược trên tiếp giáp C-B lớn quá giá trị cực đại Ucbmax mà nó có thể chịu đựng. Giá trị Ucbmax cũng do nhà sản xuất quy định. Sự cố này ít khi xảy ra nhưng không phải không có. Hiệu ứng tương tự như với trường hợp 1.

3. Dòng điện Ic lớn quá mức, khi vượt quá giá trị Icmax do nhà cung cấp quy định, nhiệt sinh ra giữa tiếp giáp C-E sẽ gia tăng đột biến, nếu Ic lớn hơn rất nhiều so với giá trị Icmax của trans thì tốc độ gia tăng nhiệt trên tiếp giáp C-E sẽ lớn hơn rất nhiều so với tốc độ truyên nhiệt ra vỏ, khi đó cho dù có tản nhiệt tốt đến mấy trans cũng sẽ cháy.

4. Tưong tự như vậy với dòng điện Ib, mỗi trans có giá trị Ibmax quy định của nhà sản xuất.

5. Ngay cả khi tất cả các đièu kiện trên không xảy ra, trans làm việc trong khung an toàn của các giá trị maximum nói trên thì nó vẫn còn 1 khả năng bị hỏng. Đó là khi công suất tiêu tán nhiệt trên vỏ trans thấp hơn công suất sinh nhiệt tổng hợp trong các tiếp giáp B-E, C-E thì nhiệt độ trên các vùng tiêp giáp sẽ ngày càng tăng, đến 1 lúc nhiệt độ này chạm đến và vượt quá giá trị Tjmax quy định bởi nhà sản xuất thì trans sẽ bị cháy hỏng do hiện tượng đánh thủng bởi dòng thác.

Trong 5 trường hợp cháy hỏng trên chỉ có nguyên nhân cuối cùng là nguyên nhân phổ biến. Vì các nguyên nhân phía trên là các sự cố đặc biệt mà thường người thiết kế mạch tối thiểu cũng phải hiểu biết để mà chọn linh kiện. Khi đã chọn linh kiện thỏa mãn các thông số maximum đí rroif thì chỉ còn nguyên nhân thứ 5 cần phải tính toán hợp lý.

Cụ thể hơn như sau: Với ngừoi thiết kế mạch công suất dùng BJT, nhiệm vụ của anh ta là phải đảm bảo 2 điều kiện:
- Các thông số Uce, Ucb, Ic, Ib trong mọi điều kiện làm việc phải nằm trong trong vùng an toàn.
- Khi điều kiện trên được đảm bảo thì chỉ còn nhiệm vụ thiết kế tính toán tản nhiệt thật tốt cho BJT, sao cho nhiệt độ trên thân nó phải nhỏ thua so với nhiệt độ Tjmax càng nhiều càng tốt. Còn thiết kế như thế nào thì đó là nghệ thuật của người làm mạch!

Như vậy bác thấy đấy, mạch cầu H này sử dụng TIP41/42 với Ucemax = Ucbmax = 40V (theo datasheet của TIP41/42). Icmax = 6A, Ibmax = 2A, Tjmax = 150 độ C. Dễ thấy chúng đều đã được đảm bảo. Bây giờ chỉ còn vấn đề tản nhiệt sao cho nó tốt mà thôi. Để tôi tính sơ bộ cho bác xem nhé:
Như tính toán, sụt áp trên tiếp giáp C-E của TIP41/42 trong mạch là: Uocemax = Ur1max + Ubemax = 0.6 + 0.65 = 1.25 (V). Dòng điện Ic làm việc cực đại là 6A. Vậy công suất điện chuyển qua tiếp giáp C-E của TIP41/42 tối đa là là Pocmax1 = 1.25*6 = 7.5W. Đây là công suất điện chuyển qua tiếp giáp C-E, nó sẽ chuyển thành nhiệt năng hết ra môi trường qua vỏ của trans. Tính toán đầy đủ phải kể đến công suất điện chuyển qua tiếp giáp B-E nữa nhưng phần công suất này rất nhỏ so với Pocmax (bạn có thể dế dàng tính được). Vì vậy chỉ cần so sánh giá trị Pocmax = 7.5W này với giá trị công suất tiêu tán nhiệt cực đại của TIP41/42 mà nhà sản xuất quy định là Pcmax = 65W trong datasheet, ta thấy 7.5W ở vị trí nhỏ rất xa so với 75W. (Thực tế chẳng cần thiết phải tra datasheet cho giá trị Pcmax làm gì, với loại vỏ To-220 như TIP41/42 thì công suất điện 7.5W là quá nhỏ so với loại vỏ này nên người thiết kế mạch rất yên tâm về chuyện giải nhiệt cho trans) . Như vậy cùng với các cánh tản nhiệt cho các trans, nhiệt độ trên thân các trans sẽ được kiểm soát rất ổn định ngay cả khi chúng làm việc trong môi trường nhiệt độ cao tới 50-60 độ C (theo kinh nghiệm thực tế). Tất nhiên giá trị 7.5W là công suất nhiệt tối đa trong chế độ làm việc bình thường, chưa tính đến trường hợp quá tải, chập tải. Nhưng các chế độ này là các chế độ bất thường và sẽ được bảo vệ riêng bởi các mạch chống quá tải, chập tải.

Vậy tóm lại có sợ nó dễ cháy hỏng không bác vi van pham.??

Tôi mỏi tay quá. Xin phép các bạn nếu từ post này mà vẫn còn nhiều người chưa thông hết được thì tôi sẽ mở lớp "xóa blind of BJT" ở nhà tôi, bác nào có nhu cầu xóa "blind" thì liên hệ đăng ký học đi. giảng offline sẽ nhanh và đỡ mệt hơn.

[vi van pham]

Bác ơi, chắc bác muốn thử độ hiểu biết về tra. của tôi chăng?

Ý số 1 của bác: Bác nhầm rồi!
Vì bác đau đầu nên bác không thể đọc kỹ và hiểu hết ý nghĩa của các con số. Biết làm thế nào được, có cuốn sách nào viết về 1 câu chuyện phức tạp nhiều tình tiết mà chỉ trên 1-2 trang giấy đâu, tất cả các vấn đề về tra. luôn phức tạp và là sự đau đầu của không chỉ HS, SV mà ngay cả những người kỳ cựu đôi lúc cũng còn nhầm. Bởi vậy các vấn đề trên vốn bản thân nó không thể viết ngắn hơn được, vậy nên bác thông cảm đọc đi đọc lại có thể hiểu ý nghĩa các con số đi! Tôi khẳng định lại với bác là các tính toán trên không nhầm. Để bớt đau đầu cho bác tôi chuyển thể các giải thích khô khan thành 1 câu chuyện giữa 2 nhân vật chính: ông Cầu, ông TẢI và 1 nhân vật phụ: ông NGUỒN như sau:

Một ngày, ông Cầu và ông Tải ký 1 hợp đồng. Hợp đồng quy định: Ông Cầu là bên cung cấp có nghĩa vụ cung cấp dòng điện lớn nhất trong chừng mực ông có thể đó là 6.3A cho ông Tải với cam kết: 6.3A sẽ được cung cấp lâu dài mà không làm cho điện áp trên 2 đầu nhà ông Tải tụt xuống dưới 10V. Hai ông bắt đầu thảo luận và thưong lượng:

- Ông Tải: Này ông, ông tự giới thiệu về mình đi. Ông nói có thể cung cấp dòng điện tối đa lên tới 6.3A nghĩa là sao, nếu tôi tiêu thụ nhiều hơn thế thì sao?

- Ông Cầu: Dạ thưa ông, con số 6.3A đấy tôi căn cứ vào các nguồn lực nội bộ của chúng tôi gồm có 4 thằng thợ chính Q1 đến Q4, cùng 2 thằng thợ phụ Q5, Q6, cùng các trang thiết bị làm việc như R1, R3... À mà thôi, đó là chuyện nội bộ của chúng tôi ông không cần thiết phải biết làm gì, với các nội lực đó tôi chỉ có thể cung cấp cho ông dòng điện tối đa là 6.3A. Xin ông đừng vội chê ít, để tôi nói cho ông nghe các ưu việt của chúng tôi. Ông biết đấy thời buổi làm ăn khó khăn, tôi không dám làm điêu làm dối đâu. Ông cứ xem thằng cầu Rờ-Le đối thủ của tôi mà xem, tôi công nhận là nó khỏe như trâu thật, nhưng nó hữu dũng vô mưu, ồn ào và đặc biệt là nó chạy chầm rì rì, khi nó chạy nó còn đánh lửa như pháo bông, nguy hiểm lắm. Trong khi đó ông thấy đấy, 4 thằng thợ của tôi nó tuy không khỏe như những con trâu kia nhưng nó cực kỳ nhanh nhẹn và khi làm việc chúng rất trật tự. Trong điều kiện hoạt động hết công suất, chúng tôi có thể cung cấp cho ông dòng điện 6.3A và đảm bảo cho ông điẹn áp trên tải nhà ông sẽ không bao giờ xuống dưới 10V. Còn nếu ông sử dụng quá 6.3A thì tôi không thể đảm bảo điệu kiện 10V kia được, lúc đó xin phép ông, ông tự chịu vậy, tôi chỉ đảm bảo được ở các giá trị đó thôi.

- Ông Tải: 10V ư? Ông đùa ư? Máy móc nhà tôi toàn là động cơ servo 12V cả, chúng sẽ làm gì với 10V của ông?

- Ông Cầu: Ấy ông ơi, 10V đó là tôi nói trong điều kiện tồi tệ nhất, tức là khi tải nhà ông quá nặng và tiêu thụ dòng điện chạm tới vạch đỏ 6.3A thì khi đó chúng tôi cố gắng để điện áp trên 2 đầu tải nhà ông không bị rơi xuống dưới giá trị 10V. Chứ còn khi tải nhà ông nó sử dung jdung jdongf điẹn dưới 6.3A thì điện áp trên tải nó sẽ lớn hơn con số 10V nhiều. Mà ông có biết không, với 2 con số 6.3A và 10V công suất cấp điện cho tải của chúng tôi đã lên tới 10V*6.3A = 63W rồi đấy ạ, trong các động cơ nhà ông có cái nào chơi được công suất đó chưa?

- Ông Tải: 63W ư, nó là cái gì vậy? Tôi chỉ biết đến điện trở nội của chúng thôi. (bác vi van pham đang thắc mắc về điện trở nội của tải mà )

- Ông Cầu: Ồ, ông dùng động cơ mà không biết tới công suất của chúng ư. Thôi được để tôi tính hộ cho ông vậy, hãy cho tôi biết thằng tải nặng ký nhất nhà ông nó có điện trở nội bao nhiêu ôm nào??

- Ông Tải: Nặng ký nhất à, để tôi xem... 10ohm! Phải rồi, 10 ôm!

- Ông Cầu: 10 ôm? Và dĩ nhiên là điện áp danh định của nó là 12V rồi đúng không ông? Vậy thì ông xem nhé: công suất hoạt động cực đại của nó sẽ là: Pmax = Udm^2/R = 12^2/10 = 14.4W. Trời ơi, ông thấy chưa, ông lo xa quá rồi đấy! Xem này, thằng tải lớn nhất trong nhà ôm nó cũng chỉ tiêu thụ hết có 14.4W thôi, mà đấy là đã tính đến trường hợp nó hoạt động hết sức rồi đấy. Trong khi như ông vừa biết 4 thằng thợ của tôi nó có thể cõng được tải trọng lên tới 63W cơ mà, nghĩa là nó có thể chấp hơn 4 lần thàng tải khỏe nhất nhà ông đấy. Vậy ông cứ yên tâm nhé, chúng sẽ chạy rất êm!

- Ông TẢi: Nhưng mà... tôi vẫn chưa hiểu lắm. Ông nói là dòng cực đại của ông là 6.3A, mà con tải nặng nhất nhà tôi nó có trở nội là 10 ôm, vậy có phải khi mắc nó vào mạch của ông thì điện áp trên nó là U = 10ohm*6.3A = 63V không? Ôi khỉ thật! Sao vậy, sao lại lớn hơn cả điện năng nhà cung cấp của Nguồn thế !!?? Ông không lòe tôi đấy chứ???

- Ông Cầu: Ặc ặc... ông làm tôi suýt ngất. Vậy là ông chưa hiểu rồi. Tôi nói lại nhé, và nói theo ngôn ngữ "điện trở nội" của ông để ông dễ hiểu: Dĩ nhiên là không như ông tính đâu, ông ngộ nhận rồi. Tại sao ông lại đem nhân 10 ôm là cái tải thực của ông với 6.3A là "tổng số vốn" dự trữ tối đa của tôi vậy? Đâu có phải với tải nào chúng tôi cũng cung cấp đến 6.3A đâu, nếu lúc nào dòng tải cũng là 6.3A thì chẳng hóa ra ông Nguồn nhà tôi ông ý thuộc họ nhà Nguồn Dòng sao?? Như thế thì chúng tôi ăn cám mất KHông đâu ông ơi! Ông NGuồn ông ý chỉ cung cấp dòng điện vừa đủ dùng cho tải thực nhà ông thôi, hơi đâu ông ý lại cấp nhiều hơn khả năng cái tải nhà ông có thể sử dụng??!!

- Ông Tải: ...

- Ông Cầu: ... Ồ, ông vẫn chưa hiểu ư ?? Thế này nhé, cứ cho là khi cái tải 10 ôm nhà ông nó chạy hết công suất đi, như tính trên nó cũng chỉ sử dụng đến 14.4W thôi, nghĩa là khi đó nó chỉ sử dụng dòng điện tối đa là Imax = sqrt(P/R) = sqrt(14.4/10) = 1.2A mà thôi. Ông hiểu chứ?

- Ông Tải: À... à... tôi bắt đầu hiểu rồi đấy! Vậy ông cho tôi hỏi: Thế thì khi nào tải của tôi mới dùng đến giá trị maximum 6.3A của ông?

- Ông Cầu: Đó đó, tôi đoán là ông sẽ hỏi câu này, đó là câu hỏi rất hay và câu trả lời của nó cũng cực kỳ đơn giản, theo đúng ngôn ngữ "điện trở nội" của ông. Giá sử ông có cái tải đặc biệt sử dụng đúng 6.3A nhé, tại đó "quân" của tôi đảm bảo sẽ sử dụng hết sức lực mà chúng nó có để duy trì một điện áp 10V trên cái tải đó của ông. Và như vậy ống thấy đấy, theo định luật ôm ông có thể dễ dàng tính được điện trở nội của cái tải kia ngay mà, nó bằng: Rmin = 10V/6.3A = 1.58 (ôm)!!!

- Ông Tải: Á à... thì ra là vậy. Bây giờ thì tôi hiểu rồi. Trời ạ, vậy đúng là phải chập hơn 4 thằng tải nhà tôi chúng mới dùng được đến 6.3A nhỉ. Tuyệt quá! Thật là thâm diệu cái ngành điện tử chuyên môn transistor của ông!

- Ông Cầu: Vây ông sẽ ký hợp đồng của chúng ta chứ?

- Ông Tải: ôkê. ôkê. Ký chứ. Tôi hiểu ra rồi mà.

..................

Bác vi van pham ơi đến đây ông Tải đã hiểu vậy bác đã hiểu ra chưa? Bác có thấy đỡ nhức đầu hơn không hay là tôi lại phải viết 1 câu chuyện khác?


Còn bây trả lời cho câu hỏi thứ 2 của bác:


Cái sự tranh cãi trên diễn đàn là việc bình thường, vì ban đầu tôi không nghĩ là cái mạch cơ bản đến mức sơ khai này lại là 1 lỗ hổng quá lớn đối với không chỉ học sinh sinh viên mà còn đối với cả những người dày dạn như bác nên tôi viết phân tích tương đối tóm lược. Bác thấy đấy, cuối cùng thì càng ngày tôi càng phải viết dài ra nhưng lại phải càng dung dị sao cho dễ đọc Còn đã viết đến thế này mà vẫn còn tranh cãi nữa thì tôi xin bó chiếu về nhà tôi trải, tôi nằm nghỉ cho lành

Bác bảo trans sẽ cháy hỏng ư?? Vậy phải hỏi lại kiến thức về cháy hỏng của bác. BJT cháy hỏng do nguyên nhân gì? Hay nói cách khác nguyên nhân chính khiến nó cháy hỏng là gì?? Không lẽ tôi lại phải chờ bác trả lời rồi mới viết tiếp Tôi trả lời luôn nhé: BJT cháy hỏng trong 5 trường hợp:

1. Điện áp trên tiếp giáp C-E khi trans ở trạng thái khóa (Ib=0) vượt quá giá trị Ucemax mà nó có thể chịu đựng, giá trị này do nhà sản xuất quy định. Khi hỏng, tiếp giáp C-E bị đánh thủng, tùy mức độ mà nó gây chập dính 2 chân C-E hay đứt liên kết vật lý (hở mạch).

2. Điện áp ngược trên tiếp giáp C-B lớn quá giá trị cực đại Ucbmax mà nó có thể chịu đựng. Giá trị Ucbmax cũng do nhà sản xuất quy định. Sự cố này ít khi xảy ra nhưng không phải không có. Hiệu ứng tương tự như với trường hợp 1.

3. Dòng điện Ic lớn quá mức, khi vượt quá giá trị Icmax do nhà cung cấp quy định, nhiệt sinh ra giữa tiếp giáp C-E sẽ gia tăng đột biến, nếu Ic lớn hơn rất nhiều so với giá trị Icmax của trans thì tốc độ gia tăng nhiệt trên tiếp giáp C-E sẽ lớn hơn rất nhiều so với tốc độ truyên nhiệt ra vỏ, khi đó cho dù có tản nhiệt tốt đến mấy trans cũng sẽ cháy.

4. Tưong tự như vậy với dòng điện Ib, mỗi trans có giá trị Ibmax quy định của nhà sản xuất.

5. Ngay cả khi tất cả các đièu kiện trên không xảy ra, trans làm việc trong khung an toàn của các giá trị maximum nói trên thì nó vẫn còn 1 khả năng bị hỏng. Đó là khi công suất tiêu tán nhiệt trên vỏ trans thấp hơn công suất sinh nhiệt tổng hợp trong các tiếp giáp B-E, C-E thì nhiệt độ trên các vùng tiêp giáp sẽ ngày càng tăng, đến 1 lúc nhiệt độ này chạm đến và vượt quá giá trị Tjmax quy định bởi nhà sản xuất thì trans sẽ bị cháy hỏng do hiện tượng đánh thủng bởi dòng thác.

Trong 5 trường hợp cháy hỏng trên chỉ có nguyên nhân cuối cùng là nguyên nhân phổ biến. Vì các nguyên nhân phía trên là các sự cố đặc biệt mà thường người thiết kế mạch tối thiểu cũng phải hiểu biết để mà chọn linh kiện. Khi đã chọn linh kiện thỏa mãn các thông số maximum đí rroif thì chỉ còn nguyên nhân thứ 5 cần phải tính toán hợp lý.

Cụ thể hơn như sau: Với ngừoi thiết kế mạch công suất dùng BJT, nhiệm vụ của anh ta là phải đảm bảo 2 điều kiện:
- Các thông số Uce, Ucb, Ic, Ib trong mọi điều kiện làm việc phải nằm trong trong vùng an toàn.
- Khi điều kiện trên được đảm bảo thì chỉ còn nhiệm vụ thiết kế tính toán tản nhiệt thật tốt cho BJT, sao cho nhiệt độ trên thân nó phải nhỏ thua so với nhiệt độ Tjmax càng nhiều càng tốt. Còn thiết kế như thế nào thì đó là nghệ thuật của người làm mạch!

Như vậy bác thấy đấy, mạch cầu H này sử dụng TIP41/42 với Ucemax = Ucbmax = 40V (theo datasheet của TIP41/42). Icmax = 6A, Ibmax = 2A, Tjmax = 150 độ C. Dễ thấy chúng đều đã được đảm bảo. Bây giờ chỉ còn vấn đề tản nhiệt sao cho nó tốt mà thôi. Để tôi tính sơ bộ cho bác xem nhé:
Như tính toán, sụt áp trên tiếp giáp C-E của TIP41/42 trong mạch là: Uocemax = Ur1max + Ubemax = 0.6 + 0.65 = 1.25 (V). Dòng điện Ic làm việc cực đại là 6A. Vậy công suất điện chuyển qua tiếp giáp C-E của TIP41/42 tối đa là là Pocmax1 = 1.25*6 = 7.5W. Đây là công suất điện chuyển qua tiếp giáp C-E, nó sẽ chuyển thành nhiệt năng hết ra môi trường qua vỏ của trans. Tính toán đầy đủ phải kể đến công suất điện chuyển qua tiếp giáp B-E nữa nhưng phần công suất này rất nhỏ so với Pocmax (bạn có thể dế dàng tính được). Vì vậy chỉ cần so sánh giá trị Pocmax = 7.5W này với giá trị công suất tiêu tán nhiệt cực đại của TIP41/42 mà nhà sản xuất quy định là Pcmax = 65W trong datasheet, ta thấy 7.5W ở vị trí nhỏ rất xa so với 75W. (Thực tế chẳng cần thiết phải tra datasheet cho giá trị Pcmax làm gì, với loại vỏ To-220 như TIP41/42 thì công suất điện 7.5W là quá nhỏ so với loại vỏ này nên người thiết kế mạch rất yên tâm về chuyện giải nhiệt cho trans) . Như vậy cùng với các cánh tản nhiệt cho các trans, nhiệt độ trên thân các trans sẽ được kiểm soát rất ổn định ngay cả khi chúng làm việc trong môi trường nhiệt độ cao tới 50-60 độ C (theo kinh nghiệm thực tế). Tất nhiên giá trị 7.5W là công suất nhiệt tối đa trong chế độ làm việc bình thường, chưa tính đến trường hợp quá tải, chập tải. Nhưng các chế độ này là các chế độ bất thường và sẽ được bảo vệ riêng bởi các mạch chống quá tải, chập tải.

Vậy tóm lại có sợ nó dễ cháy hỏng không bác vi van pham.??

Tôi mỏi tay quá. Xin phép các bạn nếu từ post này mà vẫn còn nhiều người chưa thông hết được thì tôi sẽ mở lớp "xóa blind of BJT" ở nhà tôi, bác nào có nhu cầu xóa "blind" thì liên hệ đăng ký học đi. giảng offline sẽ nhanh và đỡ mệt hơn.

1-còn điều thứ 6 phân cực 2 ohm là chết mối nối BE sao bác không kề ra luôn?
2-tại sao bạn biết công suất động cơ của tôi khi tôi chưa cho bạn biết điện thế sử dụng.Như vậy bạn có võ đoán không?mà thôi điều này không quan trọng.
3-Lớp học transistor của bạn ở đâu vậy để tôi đi học?

[hanguyen]

1-con dieu thu 6 phan cuc 2 om la chet moi noi BE sao bac khong ke ra luon? (thong cam cai may hom nay tu nhien khong bo dau duoc)
2-tai sao ban biet cong suat đong co cua toi khi toi chua cho ban biet đien the su dung.Nhu vay ban co vo doan khong?

1. Ý bác là chết mối nối BE của Q1 và Q4 á?? Chết làm sao được, như trên bác thấy đấy: Với R1 = 2 ôm, dòng làm việc cực đại như tính toán trên là Ib = 0.3A nhỏ thua rất nhiều so với giá trị 2A (giá trị dòng Ib tối đa cho phép) mà nhà sản xuất TIP41/42 quy định ==> hỏng thế nào đựoc mà hỏng. Bác lại ngộ nhận rồi, trong mạch này trans TIP41/42 mắc theo kiểu C chung (lặp emiter) đấy nhé, chứ không phải kiểu E chung đâu mà sợ hỏng mối nối BE.

Tuy nhiên như post đằng trước nữa tôi có đặt 1 câu hỏi là nếu lắp điện trở R1 = 2 ôm thì sẽ phải đối mặt với vấn đề gì? Vấn đề đó không phải là hỏng mối nối BE đâu mà là hỏng mối nối C-E của transistor Q6 kìa.

2. như tôi đã viết bên trên trong câu chuyện ông Tải và ông Cầu bác không thấy sao, mạch cầu với Vcc = 12V lắp để sử dụng cho động cơ thì dĩ nhiên bác phải sử dụng động cơ 12V chứ bác định lắp động cơ 24V sao?
Tôi trích lại đoạn tôi nói nói về cách tính công suất động cơ của bác đây này:

- Ông Cầu: 10 ôm? Và dĩ nhiên là điện áp danh định của nó là 12V rồi đúng không ông? Vậy thì ông xem nhé: công suất hoạt động cực đại của nó sẽ là: Pmax = Udm^2/R = 12^2/10 = 14.4W. Trời ơi, ông thấy chưa, ông lo xa quá rồi đấy! Xem này, thằng tải lớn nhất trong nhà ôm nó cũng chỉ tiêu thụ hết có 14.4W thôi, mà đấy là đã tính đến trường hợp nó hoạt động hết sức rồi đấy. Trong khi như ông vừa biết 4 thằng thợ của tôi nó có thể cõng được tải trọng lên tới 63W cơ mà, nghĩa là nó có thể chấp hơn 4 lần thàng tải khỏe nhất nhà ông đấy. Vậy ông cứ yên tâm nhé, chúng sẽ chạy rất êm!

3. Tôi cho bác địa chỉ email và nick của tôi rồi đấy, trong đó có địa chỉ lớp học rồi đấy bác

[nhathung1101]

Các trans hoạt động ở chế độ mở bão hòa, dòng cung cấp phụ thuộc vào trans và động cơ. Điện áp cấp cho động cơ coi như bằng nguồn, sụt áp trên trans coi như ko đáng kể do chế độ mở bão hòa điện trở của trans nhỏ.

Cái này cu em sai rồi, muốn transistor tiếp tục dẫn, thì phải tiếp tục cấp áp Vbe. Nếu cu bảo Ve = Vc thì Vb cũng bằng nốt à? Cá mè một lứa à? Nếu không có áp Vbe để hãm sự sung sướng thì chưa đến chợ đã hết tiền rồi!

Anh giải thích thế cu có hiểu không nhỉ?

bờ la bờ la bờ la...

Nhóc sửa rồi anh dek thèm “lói” nữa!

Transistor bão hoà khi :
*Vbe=Vbemax= ~0.7V (chưa thấy con nào lớn hơn 1V)

Đấy là Trâu chưa gặp mấy con QM của bọn Mitsubishi, để bão hòa hoàn toàn nó cần đến 6V lận. Những con này hay nằm trong phần động lực của những bộ điều khiển motor servo.

Nếu muốn biết tại sao nó làm được vậy thì sang luồng "Từ chip đến cát" cúa bác Paddy mà hỏi nhá.

Vậy tính được giá trị R1 thảo mãn các giả thiết trên là:
R1 = Ur1/Ib = 0.6/0.3 = 2 ôm.

Vậy với R1 = 2 ôm, cầu H này với cặp công suất TIP41/42 và đèn kích H1061 có thể cung cấp dòng điện tối đa trên tải là 6.3A mà điện áp trên tải không sụt xuống quá 10V!

Bài giải của bạn quá khiên cưỡng, làm tôi nhớ đến một cố nhân… Cậu ta rất hay giải thích dài dòng, càng giải thích lại càng khiến người khác khó hiểu, rồi khi cáu lên thì lại mắng người khác là “ngu”, là “mù”…

Tự tin thì tốt, rất cần đối với dân kỹ thuật, nhưng cao ngạo thì tệ lắm…

Tôi rất mừng khi thấy bạn có ý chia sẻ kiến thức cho người khác, nhưng bạn quá cao ngạo, lại có cách giải quyết quá khiên cưỡng, làm tôi thấy lo cho cái “sờ cu...n” của bạn.

Cổ nhân nói: “Hổ phụ sinh hổ tử”… Chứng minh bắc cầu sẽ thấy: “Kẻ tự phụ sinh kẻ tự tử”

Không biết bạn đào tạo xong sẽ thế nào nhỉ? Người thầy đâu chỉ dạy mỗi nghề, còn cả cái đức cơ mà.

Đôi dòng chọc ngoáy kẻo mọi người coi thường mình không biết.

[hanguyen]

Cái này cu em sai rồi, muốn transistor tiếp tục dẫn, thì phải tiếp tục cấp áp Vbe. Nếu cu bảo Ve = Vc thì Vb cũng bằng nốt à? Cá mè một lứa à? Nếu không có áp Vbe để hãm sự sung sướng thì chưa đến chợ đã hết tiền rồi!

Anh giải thích thế cu có hiểu không nhỉ?



Nhóc sửa rồi anh dek thèm “lói” nữa!



Đấy là Trâu chưa gặp mấy con QM của bọn Mitsubishi, để bão hòa hoàn toàn nó cần đến 6V lận. Những con này hay nằm trong phần động lực của những bộ điều khiển motor servo.

Nếu muốn biết tại sao nó làm được vậy thì sang luồng "Từ chip đến cát" cúa bác Paddy mà hỏi nhá.



Bài giải của bạn quá khiên cưỡng, làm tôi nhớ đến một cố nhân… Cậu ta rất hay giải thích dài dòng, càng giải thích lại càng khiến người khác khó hiểu, rồi khi cáu lên thì lại mắng người khác là “ngu”, là “mù”…

Tự tin thì tốt, rất cần đối với dân kỹ thuật, nhưng cao ngạo thì tệ lắm…

Tôi rất mừng khi thấy bạn có ý chia sẻ kiến thức cho người khác, nhưng bạn quá cao ngạo, lại có cách giải quyết quá khiên cưỡng, làm tôi thấy lo cho cái “sờ cu...n” của bạn.

Cổ nhân nói: “Hổ phụ sinh hổ tử”… Chứng minh bắc cầu sẽ thấy: “Kẻ tự phụ sinh kẻ tự tử”

Không biết bạn đào tạo xong sẽ thế nào nhỉ? Người thầy đâu chỉ dạy mỗi nghề, còn cả cái đức cơ mà.

Đôi dòng chọc ngoáy kẻo mọi người coi thường mình không biết.

Cảm ơn nhathung1101 góp ý. Nhưng chắc nhathung1101 chưa xem hết cội nguồn vấn đề rồi. Có thể không quan trọng nhưng tôi cũng muốn nhathung xem lại từ đầu topic để hiểu tôi hơn. Tôi vốn không phải là người thích tranh cãi đâu. Chỉ phải cái tính thấy người làm điều gì đó không phải mà cứ lớn tiếng trước mặt mình là không nhịn được phải lên tiếng góp ý.

@Bạn duonghoang & bạn chuc_1981: Có vẻ như tôi nói các bạn hơi nặng lời nhưng không phải để "đàn áp" các bạn đâu, mà cái tính tôi nó thế, một phần cũng bởi tôi quen với công việc giảng dạy cho các nhóm SV nên cách nói của tôi mang phong cách gì đó "áp đặt" như bạn chuc_1981 nói. Tuy nhiên tính tôi lại không phải vậy mà ngược lại tôi rất thích lắng nghe các bạn SV nói, và tôi luôn tôn trọng họ. Nhưng phải khẳng định lại là tôi đặc biệt ghét những cậu SV nào không chịu mày mò, ít hiểu biết mà lại lớn tiếng ra vẻ với người khác. Những cậu đó nếu là SV của tôi tôi đều chỉnh đến nơi đến chốn. Tất nhiên với các bạn thì tôi không nghĩ thế, đơn giản là các bạn không phải là những người như vậy, và hơn nữa các bạn không phải là học trò của tôi. Còn cái topic này đơn giản là tôi ngó thấy phát biểu của bạn chuc_1981 nó không tốt đối với diễn đàn, đặc biệt là với người bỏ công góp cái mạch điện của họ lên đây lại nghe bạn phát biểu như thế thì thử hỏi họ còn cảm hứng giao lưu ở đây nữa không, và nếu ai trong này cũng có kiểu phát biểu như bạn thì 4r có phải là nơi khuyến khích học hỏi nữa đâu mà chỉ là nơi săm soi, bới móc, dè bỉu nhau, và như vậy những thành viên mới đâu dám vô tư giao lưu, chia sẽ sản phẩm, ý tưởng của mình lên đây nữa? Bạn thấy có phải không? Nhưng nói gì thì nói tôi cũng có lời xin lỗi các bạn vì trong khi tranh luận đã có lúc nói hơi nặng lời với 2 bạn. Mong các bạn bỏ qua và cũng mong các bạn nhìn lại mình và có lời lại với tôi để chúng ta xóa bỏ sự khó chịu mà làm bạn như mong muốn vốn có của tôi.

Như vậy tranh luận về mạch điện này có thể kết thúc ở đây được chứ, có bạn nào còn thắc mắc về những bài viết của tôi nữa không nhỉ?

[cooloo]

Ối giời . Chỉ có mấy con transistors thôi . Thằng Nokia hay Motrola nó chế ra cái phone chắc là nó cãi nhau banh cả cái xưởng . Hôm nào tết đến mời anh em tới nhà em chơi nhá . Khỏi cần đốt pháo .

[dt_love]

Sai và nhầm là chuyện bình thương mà bạn, chúng ta ai cũng có lúc sai mà. Mình định bỏ đi nhưng nghĩ lại nếu không ai giải thích mạch thì sợ rằng sau này có nhiều bạn cũng nhầm lẫn thì có ngày điện tử (tử vì điện) thì không đành Mình giải thích để các bạn mới làm quen với mạch cầu cũng hiểu rõ về nó:

Mạch của bạn vandat07 post lên là mạch cầu H rất quen thuộc với những người chơi robot. Bây giờ giả sử nút nhấn bên phải được nhấn xuống (nút bên trái nhả), Q6 sẽ dẫn điện, một dòng điện sẽ lập tức chảy từ dương nguồn qua điện trở R1, qua tiếp giáp B-E của Q1, qua motor, qua tiếp giáp B-E của Q4 rồi qua tiếp giáp C-E của Q6 về âm nguồn. Gọi dòng điện này là Ib. Như vậy dòng điện này chảy qua các tiếp giáp B-E của 2 transistor Q1 và Q4 khiến cả 2 tranistor này dẫn, vì vậy ngay lập tức sẽ xuất hiện dòng điện thứ 2 chảy từ dương nguồn qua tiếp giáp C-E của Q1, qua motor, qua tiếp giáp C-E của Q4 về âm nguồn. Gọi dòng điện này là Ic. Như vậy cả 2 dòng điện Ib và Ic đều chảy qua motor. 2 dòng điện này có mối quan hệ:

Ic = Hfe*Ib

Với Hfe là hệ số khuếch đại dòng điện của cặp transistor bổ phụ Q1 và Q4 mà để đơn giản ta coi chúng bằng nhau và có giá trị bất kỳ từ 10 đến 100 tùy thuộc cấu tạo của các tranistor này (để xác định giá trị chính xác bạn tìm trong datasheet của nhà sản xuất của chúng). Cả 2 dòng điện này đều chảy qua cực E của Q1 và Q4 làm nên dòng điện chảy qua motor Im. Có nghĩa:

Im = Ib + Ic

hay: Im = (Hfe+1)*Ib

Đến đây ta sử dụng giả thiết theo đề nghị của bạn chuc_1981 là dòng chảy qua motor là 100mA. Và giả sử cặp transistor TIP41/42 của bạn có hệ số khuếch đại dòng điện là Hfe = 50. Suy ra dòng điện Ib tính ngay được là:

Ib = 100/(50+1) = 2 (mA)

Vậy sụt áp trên điện trở R1 là U1 = 2mA*1k = 2V (theo sơ đồ của vandat07)

Chắc bạn sẽ thắc mắc: Vậy sụt áp trên motor Um là bao nhiêu?

Như bạn thấy, điện áp cung nguồn cấp bị rơi trên R1 và 2 tiếp giáp B-E của cặp transistor Q1 và Q4 trước khi đến được với motor, vì vậy điện áp rơi trên motor tính bằng:

Um = Vcc - U1 - Ube1 - Ube4

Trong đó Ube1 là sụt áp trên tiếp giáp B-E của Q1
Ube4 là sụt áp trên tiếp giáp B-E của Q4
Bạn đã biết khi có 1 dòng điện thuận chảy qua 1 đi-ốt thì nó gây ra 1 sụt áp không đổi có giá trị khoảng 0.6V (với đi-ốt thường). Các tiếp giáp B-E của Q1 và Q4 chính là các đi-ốt, vì vậy trong mạch này có thể tính gần đúng:

Um = Vcc - [Im/(Hfe+1)]*R1 - 0.6 - 0.6 = Vcc - [Im/(Hfe+1)]*R1 - 1.2 (V)

Có nghĩa nếu nguồn điện có Vcc = 12V, dòng tải 100mA, Hfe của TIP41/42 là 50 thì Um = 12 - 2 - 1.2 = 7.8V

hic.. tranh luận bắt đầu từ đây ah. vậy thì mình cũng xin góp ý vài dòng từ đây nhé.

chính xác là bắt đầu từ công thức này
Um = Vcc - U1 - Ube1 - Ube4.

như bạn hanguyen và ban nhoc đã nói đây là mạch được thiết kế để mấy con tip công suất ko được dẫn ở trạng thái bão hòa,(mục đích thiết kế này để làm j thì mình ko rõ vì thường nó chỉ áp dụng cho những mạch khuếch đại thôi chứ mạch đóng ngắt thế này thì hiêm khi vì nó sẽ gây tổn hao trên mấy con csuat.) nhìn kĩ sơ đồ sẽ thấy, còn nếu ko thấy thì lần sau mình xin giải thích tiếp.

nhìn vào mạch thì dòng chính qua động cơ sẽ chảy qua CE Q1 qua dco qua EC Q4 và xuống mass. (đây là dòng động lực cấp cho động cơ chạy, ngoài ra còn một lượng nhỏ dòng điện đi theo những đường khác và qua động cơ nhưng nó nhỏ nên bỏ qua, không nói ở đây).
như vậy công thức về tổng điện áp như sau.
Vcc=Vce1+Um+Vec4

--> Um=Vcc- Vce1- Vec4.

vấn đề là tính Vce1 và Vec4. nếu nhìn sơ qua thì ai cũng nghĩ là mạch này đã thiết kế để điều khiển động cơ thì thường là mấy con công suất sẽ dẫn bão hòa nên nghĩ rằng Vce1=Vec4=Vsat. nhưng ở đây không phải vậy.

tính Vce1:
Vce1=Vc1-Ve1= Vcc-Ve1.

con Q1 là npn nên khi nó dẫn tức BE được phân cực thuận thì
Vb1=Ve1+0,6 (đối với tran thường, còn dalington thì là 1,2V và còn loại nào khác nữa thì ko biết).
--> Ve1=Vb1-0,6.

lúc này con Q5 ngắt nên Vb1=Vcc-Vr1

--> từ 3 công thức trên ta có c thức sau:

Vce1=Vcc- ((Vcc-Vr1) - 0,6)=Vr1+0,6 (V).


tính Vec4:

Vec4= Ve4 - Vc4= Ve4 (vì Vc4=0). (1)

Q4 là con pnp nên khi được phân cực cho nó dẫn tức là mối nối EB phân cực thuận.
khi đó Ve4=Vb4+0,6 (con số 0,6 đã được giải thích ở trên). (2)

lúc này dòng qua Q6
Ib6=(Vcc-0,6)/10k
giả sử như Vcc=12V thì Ib6=(12-0,6)/10k=1.14mA

như trên hình thì Q6 là con 2N2222 theo datasheet của hãng SGS-Thomson



hệ số khuyếch đại nhỏ nhất là 30

như vậy ta tính được Ic theo lí thuyết: Ic6=(30+1)*1.14=35.34mA.
(đây là dòng sink tối đa trong điều kiện Ib như trên)
trong khi đó dòng tối đa qua R3 nếu Vc của Q6 bằng 0 là:

Ir3max=12/1k=12mA.
dòng này nhỏ hơn dòng sink max mà con Q6 hút được và còn thừa ra >20mA, dòng này dư sức để hút từ chân B của con Q4.
--> Q6 sẽ dẫn bão hòa và Vce6=Vsat=0.3V (giá trị max coi trong datasheet của nó)

vây công thức (2) bây giờ sẽ như sau:
Ve4=Vb4+0,6=Vc6+0,6=Vce6+0,6 =Vce6sat+0,6 (vì Ve6=0)

khi đó theo công thức (1):

Vec4= Ve4 - Vc4= Ve4 = Vce6sat+0,6.

kết luận:

Um=Vcc- Vce1- Vec4= Vcc-(Vr1+0,6)- (Vce6sat+0,6 )
= Vcc-Vr1-1.2-Vce6sat.
Um = Vcc-Vr1-1.5V
Vr1 thì dành cho các bạn tự tính.
trên đây mình đã chứng minh rằng điện áp tối đa trên động cơ phụ thuộc vào điện áp trên R1.
vấn đề ở đây là Um phụ thuộc vào R1 không phải vì dòng điện để động cơ chạy chảy qua R1 mà là vì điện áp tại chân E của Q1 không thể nào vượt qua điện áp tại chân B của nó, mà điện áp tại chân B lại phụ thuộc vào R1.

vài dòng giải thích, bạn nào còn thắc mắc chỗ nào thì cứ hỏi mình xin giải thích tiếp.

chú ý: hầu hết mấy công thức ở trên đều áp dụng kisschop (viết sao quên rồi) 1 và 2.

thân!

[hanguyen]

như bạn hanguyen và ban nhoc đã nói đây là mạch được thiết kế để mấy con tip công suất ko được dẫn ở trạng thái bão hòa,(mục đích thiết kế này để làm j thì mình ko rõ vì thường nó chỉ áp dụng cho những mạch khuếch đại thôi chứ mạch đóng ngắt thế này thì hiêm khi vì nó sẽ gây tổn hao trên mấy con csuat.)

Bạn ơi, có nhiều người mới học điện tử rất mơ hồ về transistor lưỡng cực - BJT. Mặc dù cả thầy giáo và giáo trình đều giảng rất chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cả về công nghệ chế tạo, nhưng với rất nhiều bạn HS, SV thì sự mơ hồ là phổ biến và chia thành nhiều cấp độ "mập mờ": một là chỉ đọc rồi để đấy (tức là không hiểu và không có hứng thú tìm hiểu), những bạn này chủ yếu học kiểu "thuộc lòng" để đối phó cho qua bài thi, hay nói cách khác là vì thi mà phải cầm sách đọc. Cấp thứ 2 là kiên nhẫn đọc, có thể đọc đi đọc lại để hiểu nguyên lý hoạt động của nó. Trong số những bạn như này thì lại chia thành 2 nhóm: Nhóm thứ nhất, cố đọc mãi nhưng vẫn không hiểu, một số bạn nói: "em đọc từng chữ thì vẫn hiểu, từng nguyên lý một vẫn hiểu nhưng giữa các nguyên lý thì không thể hiểu, thậm chí thấy các nguyên lý còn mâu thuẫn nhau, chẳng hạn lúc thì phân tích: "dòng điện cực C tăng thì Uce giảm" song có lúc lại phân tích: "Tiếp giáp CE như 1 điện trở, dòng điện cực C của nó tăng khiến Uce tăng!", nghĩa là lúc thì Uce tỉ lệ thuận với dòng Ic, lúc thì lại tỉ lệ nghịch, em chẳng hiểu gì cả!! Thế nhưng rõ ràng là phân tích từng bước vẫn công nhận là đúng nhưng không hiểu sao lại có 2 kết quả trái ngược nhau và mang tính phụ thuộc từng mạch điện cụ thể, chẳng lẽ mỗi mạch điện lại phải tìm hiểu xem nó theo nguyên lý nào, vậy thì mình học đến bao giờ cho hết???" Những bạn như này thường rất sợ những mạch có có transistor và dính đến phân tích, tính toán các đại lượng.

Nhóm thứ 2 là sau khi vất vả và kiên nhẫn đọc sách, làm 1 số bài tập, thực hành 1 vài mạch cơ bản thì bắt đầu hiểu, nhưng nhóm bạn này rất tiếc công sức và thời gian đã mất để có mớ kiến thức đó nên có xu hướng thâu tóm chúng lại sao cho đơn giản để dễ nhớ, để khỏi phải đọc lại sách nữa, từ đó hiểu biết về BJT giới hạn trong 1 "khung" giản dị, chẳng hạn như transistor hoạt động như 1 cái công tắc, "cho điện" vào cực B thì nó "công tắc" sẽ đóng, ngắt bỏ điện khỏi cực B thì công tắc mở. Hoặc nâng cao hơn một chút thì tóm tắt lại về transistor như thế này: Transistor là một cái van điện tử mà dòng điện chính CE tỉ lệ thuận với dòng điều khiển cực B, hệ số tỉ lệ chính là hệ số khuếch đại bê-ta của transistor và mỗi transistor có 1 hệ số bê-ta khác nhau chẳng hạn như 2N2222A có bê-ta bằng 100, 2SC535 có bê-ta bằng 30, và với các bạn đó thì hiển nhiên các hệ số bê-ta đó là hằng số và mang tính đặc trưng của transistor đó. Theo quy luật tự nhiên của sự học thì người học hiểu rõ về đối tượng nghiên cứu từ đơn giản đến phức tạp, nhưng vấn đề là nhóm bạn này sau khi ngộ ra chân lý thì tự đóng cho mình 1 cái khung kiến thức và thấy rất yên tâm sử dụng cái khung đó, không cần phải đọc lại sách hay nghiền ngẫm lại nữa, mọi thứ đã ghi thành công thức trong vở rồi, cùng lắm thì giở lại vở xem lại thành quả nghiên cứu của mình thôi là ok. Như vậy các bạn ấy vô tình tự biến mình thành "ếch ngồi đáy giếng" mà không biết ngoài cái khung kiến thức bạn đã đóng cho mình (tất nhiên là nó đúng), nhưng vẫn còn rất nhiều vấn đề cũng như kiến thức khác nữa mà để tường tận về chúng lên mức hiểu biết cao hơn đòi hỏi bạn không chỉ đọc lại sách, làm lại bài tập, làm lại thí nghiệm mà còn phải đọc thêm sách, tự làm thí nghiệm và kiểm nghiệm kết quả...

Nói dài như trên chỉ để nói về phát biểu của bạn trong câu trên: Không hẳn như bạn nói đâu. Không phải là người thiết kế mạch này thiết kế để cho các trans không dẫn bão hòa. Tức là không phải người ta mong muốn các trans nóng mà là không muốn nhưng phải chấp nhận là chúng sẽ nóng vì không thể bão hòa. Việc lựa chọn mạch này nhằm 1 mục tiêu kỹ thuật khác đó là độ cứng của cầu. Như chúng ta đều biết, các trans công suất ở đây đều mắc kiểu lặp Emiter - kiểu chuyên dùng để khuếch đại dòng điện. Với mạch E chung, điện áp trên tải phụ thuộc trực tiếp vào điện áp nguồn và có trở kháng ra cố định và có giá trị lớn. Trong khi đó cách mắc lặp emiter có trở kháng ra thay đổi tùy theo tải, nó chính bằng trở kháng tải cộng với 1/bê-ta lần trở giá trị điện trở phân cực Rb. Vì vậy transistor có hệ số bê-ta càng lớn thì sự ảnh hưởng của điện trở Rb càng nhỏ. Nói cách khác trở kháng nội của nguồn cấp tại cực E của transistor cho tải càng nhỏ, hay có nghĩa là nguồn cung cấp trên 2 đầu tải về lý thuyết chính là 1 nguồn áp hằng. Trong các cách mắc hoạt động của trans, chỉ có cách mắc lặp Emiter cho phép trở kháng ra thay đổi tùy theo tải, khi tải có trở kháng lớn, nội trở của cầu cũng tăng cao, còn khi trở kháng tải nhỏ, nội trở của cầu giảm theo, sao cho điẹn áp trên 2 đầu tải luôn đựoc giữ vững bất kể dòng điện trên tải lớn hay nhỏ . Để có được phẩm chất này trans phải hoạt động ở vùng khuếch đại tuyến tính mà không thể bão hòa (vì đã bão hòa rồi thì còn điều khiển gì được nữa!! ) Trong thực tế trans công suất có hệ số bê-ta ở vùng Ic cao chỉ ở mức 10-20. Khi đó nội trở của cầu có giá trị xác định phụ thuộc loại trans công suất sử dụng và điện trở Rb theo công thức gần đúng r0 = Rb/bê-ta. Giá trị r0 đánh giá độ cứng của cầu, r0 càng nhỏ cầu càng cứng, có nghĩa nó có khả năng gánh được tải nặng (dòng điện lớn), và hiển nhiên cầu càng cứng thì càng tốt. Đến đây sẽ có bạn hỏi tiếp: Vậy nếu cho Rb = 0 thì ta đã có r0 = 0 rồi, tức là cầu cứng tuyệt đối rồi, vậy tội chi phải thêm cái Rb làm gì để mà nhọc công tính toán?? Đây là câu hỏi rất giá trị mà câu trả lời tất nhiên không đơn giản như vậy. Điều này liên quan trực tiếp đến vấn đề nghiêm trọng mà tôi đã nói đến 2 lần trong các bài post trước khi tính toán mạch cầu này. Tôi cũng đã post lên 2 mạch điện "ăn theo" để làm sáng tỏ vấn đề về điện áp trên tải trong khi tranh luận với bạn chuc_1981 và bạn duonghoang, trong đó 1 mạch lặp emiter có điện trở Rb và 1 mạch thì không, để các bạn tính toán để hiểu vấn đề một cách thấu đáo. Bạn nào nghiên cứu, tính toán, đưa kết quả và phát biểu về chúng xem.

Vr1 thì dành cho các bạn tự tính.

Cách tính và phân tích của bạn nhìn về cơ bản đều đúng và thống nhất với tính toán của tôi nhưng đây là cách tính đi đường vòng Chúng ta đều biết 1 mạch điện có nhiều cách tính, hãy chọn cách tính nào càng đơn giản và tiết kiệm số lượng tính toán tức là công sức càng tốt . Cách tính của tôi, để tính điện áp trên tải tôi ghép tải vào vòng Vcc --> R1 --> Ube1 --> Tải --> Ube4 --> Uce6 --> Vcc. Còn cách tính của bạn theo vòng Vcc --> Uce1 --> Tải --> Uce4 --> Vcc, về hình thức thì nó ít thành phần hơn nhưng tính toán sẽ phải đi vòng nhiều bước, như bạn đã tính đấy nói thế không phải tôi phê phán cách tính của bạn mà để nói: 1 bài toán có nhiều cách giải, càng có nhiều người giải thì người học, người xem càng nhiều thông tin và càng hiểu rõ vấn đề hơn.

Còn sự tranh cãi thực ra rất tốt nếu như những người tranh luận đứng trên quan điểm "cãi nhau để cùng đi đến căn nguyên vấn đề" chứ không phải tranh cãi để ra sức bảo vệ ý của mình và hạ thấp người tranh luận với mình. Và vì thế tôi rất thích cách phân tích và phát biểu của bạn

trên đây mình đã chứng minh rằng điện áp tối đa trên động cơ phụ thuộc vào điện áp trên R1.
vấn đề ở đây là Um phụ thuộc vào R1 không phải vì dòng điện để động cơ chạy chảy qua R1 mà là vì điện áp tại chân E của Q1 không thể nào vượt qua điện áp tại chân B của nó, mà điện áp tại chân B lại phụ thuộc vào R1.

==> Chính xác, chỉ có điều tôi bổ sung thêm: sự mất mát về điện áp trong mạch này là sự đánh đổi để có được độ cứng tốt của cầu. Còn nguồn gốc, hay căn nguyên gây ra sự mất mát đó chính là điện trở R1 và các tiếp giáp B-E của Q1, Q4 và cả tiếp giáp C-E của Q6 khi điện trở R1 giảm nhỏ để đạt được độ cứng tối đa (để cầu có thể cung cấp dòng điện lớn nhất mà nó có thể cho tải)

[dt_love]

cảm ơn bạn hanguyen đã góp ý.
về cái món BJT này thì mình cũng ko rành lắm,.. thấy mấy bác thảo luận sôi nổi quá nên cũng vào góp tí và ôn lại kiến thức cũ.

Cách tính và phân tích của bạn nhìn về cơ bản đều đúng và thống nhất với tính toán của tôi nhưng đây là cách tính đi đường vòng Chúng ta đều biết 1 mạch điện có nhiều cách tính, hãy chọn cách tính nào càng đơn giản và tiết kiệm số lượng tính toán tức là công sức càng tốt . Cách tính của tôi, để tính điện áp trên tải tôi ghép tải vào vòng Vcc --> R1 --> Ube1 --> Tải --> Ube4 --> Uce6 --> Vcc. Còn cách tính của bạn theo vòng Vcc --> Uce1 --> Tải --> Uce4 --> Vcc, về hình thức thì nó ít thành phần hơn nhưng tính toán sẽ phải đi vòng nhiều bước, như bạn đã tính đấy...

bạn có biết tại sao mình lại chọn cách tính như vậy ko.
khi mới nhìn vào mạch này thì người ta sẽ dễ chấp nhận cái công thức của mình hơn là cái công thức mà bạn đưa ra đấy. bời vì dòng điện chính cấp cho tải là từ mấy con công suất chứ ko phải là đường đi qua con R1. bởi vậy, định luật Kirchhoff, theo mình, thì cũng nên bắt đầu từ vòng này.

vả lại.. khi mình đọc các bài viết trong topic này, mình nghĩ vấn đề là bạn chỉ đưa ra những luận đểm của mình, mà ko chứng minh từng bước rõ ràng, cụ thể. đối với người bình thường, đã học qua những cái này, thì ngồi đọc thì sẽ hiểu, nhưng đối với người đang cho mình là đúng.. và có luận điểm đối lâp với bạn thì họ sẽ ko dễ dàng chấp nhận những j bạn nói nếu nó ko thật sự chặt chẽ và sát vào vấn đề.

ko phải mình phê phán gì bạn, nhưng trong những bài viết của bạn ở phía dưới, kèm theo nhiều cảm xúc cá nhân hơn là những lí giải chi tiết về kĩ thuật
cho những người đang thảo luận với bạn rõ.(dù rằng ko phải bạn sai).

đây là vài dòng cảm nhận của mình. (có lẽ hơi spam tí).
thanks.

[typhoon]

- Các pác này sao thể nhỉ em đề nghị thế này nhé ! Các pác nói những topic dài và mục đích là gì nhỉ " căn nguyên" hay " chân lý đây " ít nhất là những hiểu biết của nhân loại đến thời điểm này. ( Nhưng nói gì các bác cũng có " cãi nhau nhỉ " tự trong lòng hiểu )
- Thế thì mình cứ theo kiểu bọn tây mà em thấy cũng khoa học thôi ! Bác nào phát biểu về vấn đề gì " đưa ra dẫn chứng có sự công nhận của cộng đồng làm chuẩn mực hiện tại ông A bà B... hoặc là nó là kinh nghiệm và chứng minh của " tôi " - người phát biểu . Thế sẽ bớt cho các topic và nó sẽ hiệu quả hơn nhỉ !