Linh kiện điện tử là một thuật ngữ rất quen thuộc trong đời sống. Linh kiện điện tử có mặt trong hầu hết hệ thống điện gia đình hoặc xí nghiệp sản xuất kinh doanh. Linh kiện điện tử có nhiều loại khác nhau và được ứng dụng rất nhiều trong đời sống hằng ngày của con người. Vậy, linh kiện điện tử là gì?
Mục lục bài viết
1. Linh kiện điện tử là gì?
Mỗi một loại linh kiện điện tử lại có những đặc điểm cũng như vai trò riêng biệt khác nhau. Hiện nay trong tất cả các hệ thống máy móc được sử dụng tại các xí nghiệp hay thậm chí trong hệ thống điện hộ gia đình ta cũng thấy sự có mặt của các linh kiện điện tử.
Hiện nay, trên thực tế thì hiện cũng có một số định nghĩa về linh kiện điện tử nhưng chúng ta có thể hiểu một cách đơn giản nhất, một linh kiện điện tử là một thành phần điện tử cơ bản và có thể có trong một linh kiện riêng biệt (một thiết bị riêng lẻ hoặc một linh kiện rời rạc) có hai hay nhiều đầu nối điện. Những linh kiện này trên thực tế thì chúng sẽ được kết nối với nhau, thường là bằng cách hàn vào một bảng mạch in, để tạo ra một mạch điện tử (một mạch riêng biệt) với một chức năng cụ thể (ví dụ như một bộ khuếch đại, máy thu radio, hoặc dao động).
Các linh kiện điện tử cơ bản có thể được đóng gói riêng biệt, như mảng hoặc mạng của các linh kiện giống nhau, hoặc được tích hợp vào các gói như các mạch tích hợp bán dẫn (IC), mạch tích hợp lai, hoặc các chip dán.
Các linh kiện điện tử cũng chính là các phần tử rời rạc cơ bản có những tính năng xác định được dùng cho ghép nối thành mạch điện hay thiết bị điện tử.
Hiện nay trong bất kì hệ thống máy móc nào tại các xí nghiệp hay thậm chí trong hệ thống điện hộ gia đình ta cũng thấy sự có mặt của các linh kiện điện tử này. Linh kiện điện tử được đánh giá chính là yếu tố không thể thiếu trong các mạch điện hiện nay.
Linh kiện điện tử trong tiếng Anh là: electronic components.
2. Phân loại linh kiện điện tử:
Có nhiều loại linh kiện khác nhau trong đời sống. Có thể chia linh kiện điện tử thành 3 loại cơ bản như sau:
– Thứ nhất: Linh kiện điện cơ:
Linh kiện điện cơ có tác động điện liên kết với cơ học như thạch anh, công tắc.
+ Cầu chì, bảo vệ là một loại linh kiện điện cơ.
+ Chuyển mạch, công tắc là một loại linh kiện điện cơ.
+ Đầu nối là một loại linh kiện điện cơ.
+ Phần tử gốm áp điện là một loại linh kiện điện cơ.
– Thứ hai: Linh kiện bị động (thụ động):
Linh kiện bị động (thụ động) được hiểu là loại linh kiện có 2 đầu kết nối (2-terminal component). Dù chúng cũng có thể làm tăng điện áp hoặc dòng điện bởi một máy biến áp hoặc mạch cộng hưởng nhưng lại không có khả năng phát năng lượng vào trong các mạch mà chúng được kết nối. Thậm chí chúng cũng không thể dựa vào một nguồn năng lượng trừ khi có nguồn sẵn khi kết nối với các mạch (AC).
+ Antenna.
+ Transducer, cảm biến.
+ Networks.
+ Memristor.
+ Cảm ứng từ điện.
+ Tụ điện.
+ Điện trở.
– Thứ ba: Linh kiện chủ động:
Loại linh kiện chủ động này dựa vào một nguồn năng lượng và thường có khả năng đưa điện vào một mạch điện.
+ Nguồn điện.
+ Đèn điện tử chân không: đèn vi sóng, đèn quang điện, đèn nhân quang điện,…
+ Quang điện tử, hiển thị: Neon, CRT, màn hình plasma,…
+ Linh kiện bán dẫn: mạch tích hợp, Transistor, Diode (Điốt chỉnh lưu, điốt schottky, điốt Zener, điốt TVS, varicap, LED, laser, photodiode, DIAC,…)…
3. Một số linh kiện điện tử được ứng dụng phổ biến:
Một số linh kiện điện tử cơ bản được ứng dụng phổ biến mà chúng ta có thể kể đến đó là:
3.1. Điện trở:
– Điện trở là một linh kiện điện tử cơ bản được ứng dụng phổ biến:
Điện trở được biết đến là một đại lượng vật lí biểu thị đặc tính cản trở dòng điện của một vật có khả năng cho dòng điện chạy qua. Vật nào dẫn điện càng tốt thì điện trở của nó càng nhỏ và ngược lại.
Trong thực tế, điện trở là một linh kiện điện tử thụ động gồm 2 tiếp điểm kết nối, thường được dùng để hạn chế cường độ dòng điện chảy trong mạch, điều chỉnh mức độ tín hiệu, dùng để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động như transistor, mosfet, igbt…tiếp điểm cuối trong đường truyền điện và có trong rất nhiều ứng dụng khác.
Điện trở là một phần tử mạch rất cơ bản và phổ biến nhất. Chúng ta sử dụng điện trở để điều khiển dòng điện trong mạch điện. Kiểm soát dòng điện là rất quan trọng trong điện, điện tử. Cũng chính vì thế mà điện trở là một linh kiện điện tử cần thiết trong bất kỳ thiết bị điện và mạch điện nào.
3.2. Tụ điện:
– Tụ điện là một linh kiện điện tử cơ bản được ứng dụng phổ biến:
Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động cấu tạo bởi hai bản cực đặt song song được ngăn cách bởi lớp điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu.
3.3. Đèn LED:
– Đèn LED là một linh kiện điện tử cơ bản được ứng dụng phổ biến:
Đèn LED viết tắt từ cụm tiếng Anh Light-Emitting-Diode, là thiết bị chiếu sáng mang công nghệ LED. Các đi ốt phát quang này được chứa trong con chip bán dẫn, các điện tử trong chíp sẽ hoạt động khi có nguồn điện chạy qua lấp đầy chỗ trống sinh ra các bức xạ ánh sáng.
Tính năng và đặc điểm của đèn LED:
+ Đèn led có tuổi thọ và hiệu suất lớn hơn nhiều lần đèn sợi đốt và hiệu quả hơn so với hầu hết các loại đèn huỳnh quang.
+ Đèn led không giống như hầu hết các bóng đèn huỳnh quang (huỳnh quang compact hoặc đèn CFL), LED phát sáng hoàn toàn mà không cần thời gian khởi động. Do vậy tuổi thọ của chúng cao hơn đèn huỳnh quang. Chi phí ban đầu để mua đèn led thường cao hơn loại sợi đốt hay huỳnh quang, tuy nhiên xét về mức độ tiết kiệm điện năng và tuổi thọ thì chúng được đánh giá tiết kiệm chi phí hơn.
+ Hiện nay ta nhận thấy đa số các sản phẩm được thiết kế theo đui tiêu chuẩn có thể thay thế trực tiếp cho bóng đèn sợi đốt hoặc huỳnh quang. Trên bao bì thường ghi rõ lumen, công suất watt, nhiệt độ màu, phạm vi nhiệt độ hoạt động. Chúng không phát ra ánh sáng theo mọi hướng, và các đặc tính hướng của chúng ảnh hưởng đến việc thiết kế, mặc dù ngày nay đã có không ít những thiết kế có góc chiếu sáng 360 độ.
+ Đèn led giống như hầu hết các thiết bị chiếu sáng khác, led bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, mặc dù chúng phát ra rất ít nhiệt khi hoạt động. Nhưng phần nhiệt độ này cũng đủ để gây ra những tổn hại như giảm lumen, giảm tuổi thọ. Do đó, trong thiết kế thường có thêm bộ phận tản nhiệt, làm mát. Tuổi thọ của đèn led phụ thuộc lớn vào chất lượng của bộ tản nhiệt.
+ Để có thể hoạt động, chip led đòi hỏi phải chuyển đổi dòng điện từ xoay chiều sang dòng điện một chiều bằng một thiết bị biến áp và chuyển đổi gọi là driver. Đèn led đi kèm một driver chất lượng có thể đảm bảo tuổi thọ dài cho và cung cấp các tính năng điều khiển ánh sáng. Nó có thể được đặt bên trong bóng đèn (loại tích hợp) hoặc được đặt bên ngoài (loại độc lập). Tùy theo ứng dụng chiếu sáng mà được áp dụng driver khác nhau.
3.4. Transitor:
– Transitor là một linh kiện điện tử cơ bản được ứng dụng phổ biến:
Transistor hay còn gọi là tranzito là một loại linh kiện bán dẫn chủ động. Thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hay khóa điện tử. Với khả năng đáp ứng nhanh, chính xác nên transistor được sử dụng nhiều trong ứng dụng tương tự và số như: mạch khuếch đại, điều chỉnh điện áp, tạo dao động và điều khiển tín hiệu.
Tên gọi transistor chính là từ ghép trong Tiếng Anh của “Transfer” và “resistor” cũng tức là điện trở chuyển đổi. Tên gọi này được John R. Pierce đặt năm 1948 sau khi linh kiện này ra đời. Nó có ý nghĩa rằng thực hiện khuếch đại thông qua chuyển đổi điện trở.
Chúng ta có thể nói transistor là một linh kiện bán dẫn chủ động được sử dụng trong mạch khuếch đại, đóng ngắt….
Về mặt cấu tạo, transistor được tạo thành từ hai lớp bán dẫn điện ghép lại với nhau. Như hình trên chúng ta có thể thấy có hai loại bán dẫn điện là loại p và loại n. Khi ghép một bán dẫn điện âm nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta được Transistor loại PNP. Còn khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện âm ta được Tranzito NPN. Chính vì thế Transistor được chia ra làm 2 loại là NPN và PNP.
– Cuộn cảm là một linh kiện điện tử cơ bản được ứng dụng phổ biến:
Cuộn cảm là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo từ một dây dẫn điện với vài vòng quấn, sinh ra từ trường khi có dòng điện chạy qua.
– IC là một linh kiện điện tử cơ bản được ứng dụng phổ biến:
Vi mạch, hay vi mạch tích hợp, hay mạch tích hợp là tập các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn và linh kiện điện tử thụ động được kết nối với nhau, để thực hiện được một chức năng xác định.
