Có thể nói đâu đó chúng ta rất hay nghe nhắc đến cụm từ nguồn xung nhưng trên thực tế nhiều người trong số chúng ta lại không biết nguồn xung là gì, nó bao gồm những gì và nguyên lí hoạt động ra sao? Hôm nay BKAII sẽ cùng các bạn nghiên cứu nhé! Show
 Nguồn xung ngày càng được sử dụng phổ biến trong các thiết bị điện tử, các thiết bị vật dụng gia đình. Dễ thấy có thể kể đến như: bếp từ, lò vi sóng, nồi cơm điện,… Nguồn xung là bộ nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện một chiều bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung. Cấu tạo Nguồn xung thường được tạo nên bởi một số linh kiện cơ bản có thể kể đến như sau:
Một số kiểu nguồn xung cơ bản
Nguồn xung là một bộ nguồn có chức năng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện một chiều bằng phương pháp xung sử dụng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung. Hãy tưởng tượng rằng, bộ nguồn tương tự thông thường khi biến đổi điện áp xoay chiều thành 1 chiều chỉ sử dụng những linh kiện tương tự. Tức là từ xoay chiều 220VAC, qua cuộn dây sơ cấp, đầu ra ở cuộn thứ cấp ta thu được điện áp xoay chiều nhỏ hơn. Quá trình biến đổi điện áp hoàn toàn không có chút nào liên quan đến xung dao động. Hình ảnh biến áp thông thường Còn đối với nguồn xung, sử dụng các xung dao động để tạo nên dòng điện cảm ứng, qua biến áp xung và tạo ra điện áp trên cuộn sơ cấp của biến áp xung. Cấu tạo cơ bản của nguồn xungTùy vào nhà sản xuất, việc lựa chọn linh kiên mà kết cấu nguồn xung sẽ có đôi chút khác nhau. Ở đây dientu5ngay xin nêu ra một dạng cấu tạo cơ bản nhất của nguồn xung. Cấu tạo cơ bản của nguồn xung Nhìn hình vẽ chúng ta có thể thấy nguồn xung thường được cấu tạo bởi những thành phần sau: Chân cắm đầu vào ACLấy điện áp xoay chiều 220V từ lưới điện tiêu thụ. Cầu chì chínhBảo vệ mạch nguồn bị ngắn mạch, tránh xảy ra những hỏng hóc không đáng có. Tụ lọc nguồn sơ cấpSan phẳng các gợn tín hiệu, tránh nhiễu cho nguồn cấp. IC nguồnThu nhận tín hiệu hồi tiếp, điều chỉnh tín hiệu ra theo tín hiệu hồi tiếp. Transistor công suất (Sò công suất)Tạo các xung dao động cấp cho biến áp xung. Biến áp xungĐược làm từ các cuộn dây quấn trên một lõi từ, lõi ferit giống với biến áp thường. Biến áp xung sử dụng lõi ferit và có công suất khá lớn, hoạt động tốt ngay cả ở dải tần cao, những điều mà biến áp thường khó có thể đáp ứng. Đi-ốt đầu ra thứ cấpChỉnh lưu thành điện 1 chiều, tạo các cấp điện áp mong muốn ở bên thứ cấp. Tụ lọc nguồn thứ cấpLọc nguồn thứ cấp. Dùng để tích trữ năng lượng điện từ cuộn thứ cấp của biến áp xung để cấp cho tải tiêu thụ IC quang và IC TL431Cách ly phần điện áp ra biến áp xung với tải tiêu thụ. Đồng thời tạo ra một điện áp cố định để khống chế điện áp ra bên thứ cấp ổn định. Chúng sẽ làm nhiệm vụ khống chế dao dộng đóng cắt điện vào cuộn sơ cấp của biến áp xung sao cho điện áp ra bên thứ cấp đạt yêu cầu. Nguyên lý hoạt động của nguồn xungMuốn hiêu rõ nguồn xung là gì .Chúng ta cùng tìm hiểu nguyên lý cơ bản nhất của nguồn xung được trình bày trên hình vẽ. Nguyên lý hoạt động của nguồn xung – Điện áp xoay chiều 220VAC qua mạch lọc nhiễu cao tần để loại những nhiễu cao tần do đường dây điện gây ra. Sau đó được chỉnh lưu qua cầu diode thành điện áp một chiều DC. Điện áp này được san phẳng bởi tụ lọc sơ cấp. – Điện áp sau chỉnh lưu sẽ có điện áp khoảng 300V ( nếu đầu vào là 220V) hoặc150V ( nếu đầu vào là 110V) sau đó sẽ đi qua một chuyển mạch để tới biến áp xung. – Chuyển mạch này là một chuyển mạch điện tử. Nó gồm một số linh kiện như Transistor, mosfet hoặc IGBT… Bộ tạo xung hoặc mạch dao động điện tử sẽ tạo ra các xung điện. – Điện áp cảm ứng của biến áp xung bên thứ cấp sẽ được chỉnh lưu thành điện môt chiều và được san phẳng bởi tụ lọc . – Điện áp ra bên thứ cấp sẽ qua mạch hồi tiếp và mạch ổn áp để khống chế điện áp đầu ra. – Khi điện áp đầu ra tăng hoặc giảm nó sẽ báo về ic nguồn để ic nguồn điều khiển mosfet khốngchế điện áp ra . Các loại nguồn xung hiện nayNguồn xung dạng Buck: Tương tự mạch hạ áp. Điện áp đầu ra sẽ nhỏ hơn điện áp đầu vào. Nguồn xung dạng Boost: Tương tự mạch tăng áp. Điện áp đầu ra sẽ nhỏ hơn điện áp đầu vào. Nguồn xung dạng Buck-Boost (inverting): Mạch tạo ra điện áp ở hai đầu trái dấu nhau và có trị tuyệt đối có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu vào. Nguồn xung kiểu Flyback: Cho điện áp đầu ra lớn hơn hay nhỏ hơn điện áp đầu vào. Từ một đầu vào có thể cho nhiều điện áp đầu ra. Đây là kiểu nguồn xung truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp. Ưu nhược điểm của nguồn xungMột cách tổng thể, chúng ta có thể đánh giá ưu nhược điểm của nguồn xung qua các tiêu chí sau. Về ưu điểm của nguồn xung– Là bước phát triển hơn so với nguồn tương tự – Có kích thước nhỏ gọn và trong lượng nhẹ. – Hiệu suất sử dụng cao – Tỏa nhiệt ít hơn so với nguồn tương tự – Điều chỉnh được linh hoạt nhiều cấp điện áp – Giá thành phải chăng – Mẫu mã, thiết kế đa dạng Về nhược điểm của nguồn xung– Cấu tạo phức tạp, nhiều linh kiện – Khó khan trong việc thay thế, tìm kiếm linh kiện chuyên dụng – Nhiễu cao tần là điều không thể tránh khỏi. Đây là một điểm trừ của nguồn xung so với nguồn tương tự |
