Nguồn xung là gì? Nguyên lý mạch nguồn xung hoạt động

Với sự phát triển hiện nay thì các thiết bị công nghệ trở nên nhiều hơn, chất lượng hơn. Đặc biệt, trong quá trình sữa chữa thì các thiết bị điện tử bây giờ điều sử dụng nguồn xung; chứ không phải nguồn tuyến tính nữa. Vậy nguồn xung là gì?. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của nó như thế nào, thì bài viết này sẽ giúp bạn có câu trả lời đó.

Nguồn xung là gì?

Là bộ nguồn chuyển đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn dòng điện một chiều; bằng dao động xung tạo bằng mạch điện kết hợp với máy biến áp xung. Các thiết bị có sự xuất hiện dao động xung là bếp từ, nồi cơm điện, các loại máy biến tần…

Cấu tạo biến áp xung

  • Biến áp xung: là cuộn dây quấn trên một lõi từ giống với biến áp. Các loại biến áp xung sẽ sử dụng lõi ferit để sở hữu công suất khá lớn; nó sẽ hoạt động tốt ngay khi hoạt động ở dải tần cao.
  • Cầu chì: thiết bị bảo vệ mạch nguồn khi bị ngắn mạch
  • Cuộn chống nhiễu: công tắc chuyển mạch, có thể là transistor, mosfet, IC,….
  • Tụ lọc nguồn thứ cấp: để tích trữ năng lượng điện từ một cuộn thứ cấp biến áp xung để có thể cấp điện cho tải tiêu thụ.
  • IC quang và IC TL431: điện áp cố định sẽ được tạo ra để khống chế điện áp ra, ở nguồn cấp ổn định theo tùy chỉnh. Nhiệm vụ chính giúp khống chế dao động đóng cắt điện vào cuộn sơ cấp của thiết bị biến áp xung để điện áp ra bên thứ cấp sao cho đạt yêu cầu.

Các kiểu nguồn xung cơ bản

  • Buck: kiểu biến đổi nguồn điện áp đầu ra sao cho nó nhỏ hơn so với điện áp lúc đầu vào tức là Vinout
  • Boot: nguồn xung cho điện áp đầu ra sẽ lớn hơn điện áp đầu vào đồng nghĩa là Vin < Vout
  • Flyback: nguồn xung truyền công suất theo kiểu gián tiếp thông qua máy biến áp. Có điện áp đầu ra  được thông báo lớn hoặc nhỏ hơn điện áp vào. Với đầu vào có thể 1 hoặc nhiều điện áp ra.
  • Push-Pull:dạng kiểu nguồn được truyền công suất gián tiếp nhưng sẽ thông qua biến áp; nó cho điện áp đầu ra nhỏ hoặc lớn so với điện áp đầu vào. Nếu như một điện áp cũng có thể cho nhiều điện áp đầu ra. Kiều nguồn xung này được gọi là nguồn đẩy kéo.

Sơ đồ và nguyên lí hoạt động

– Nếu như điện áp vào trung bình từ 80 – 220V dòng điện xoay chiều qua các cuộn lọc nhiễu rồi đi vào các đi ốt chỉnh lưu để trở thành dòng điện một chiều. Và có dòng điện gần 130 – 300V sẽ tùy vào điện áp AC đầu vào của thiết bị trên tụ lọc nguồn sơ cấp. Về tụ lọc nguồn sơ cấp thì có nhiệm vụ tích năng lượng điện một chiều cho cuộc dây biến áp xung hoạt động. Với các tụ lọc điện thường thấy như 220uF-400V, 10uF-200V, 4,7uF – 400V, 10uF-400V.

sơ đồ nguồn xung

– Khi cuộn sơ cấp biến áp xung cấp điện để hoạt động theo xung cao tần thông qua các khối chuyển mạch bán dẫn. Nó là một loại linh kiện như: transistor, mosfet hay IGBT. Với những xung điện này được tạo ra nhờ bộ tạo xung hoặc các mạch dao động điện tử. Các dạng mạch dao động xung thường gặp hiện nay như: Viper22, Viper12, hx202, Tl494, Sg3525.

bộ nguồn xung không dung ic

– Với cuộn thứ cấp của biến áp xung sẽ có những mạch chỉnh lưu hoạt động để cho ra dòng điện một chiều để cấp điện tải tiêu thụ. Điện áp loại thứ cấp này sẽ được duy trì ở một điện áp nhất định bởi mạch ổn áp có công suất như: 3.3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24 V.

kiểu nguồn xung điện màn hình crt

– Tiếp đến là mạch hồi tiếp sẽ lấy tín hiệu để điện áp ra để vào bộ tạo xung điện từ dao động nhằm khống chế các tần số dao động cho ổn đinh. Các IC ổn áp sử dụng để có điện áp ra mong muốn được dùng nhiều nhất là 805, 7809, 7812, 7818. Khi IC ghim áp đưa vào mạch hồi tiếp lựa chọn cho mạch là IC431, còn IC hồi tiếp là loại opto couple là PC817.

xung điện tích hợp mosfet

Ưu và nhược điểm của nguồn xung

Ưu điểm bộ nguồn xung

– Kích thước nhỏ gọn và nhẹ

– Hiệu suất tín hiệu xung cao hơn và thiết bị ít nóng hơn

– Dễ dàng điểu chỉnh tốt hơn

– Biên độ điện áp hoạt động có đầu vào lớn

– Giá thành thiết bị rẻ hơn

Nhược điểm

– Vì là thiết bị sử dụng cho các mạch nguồn điện, nên khi xuất hiện lỗi thì nhiều linh kiện sẽ bị lỗi theo.

– Mạch điện khác nhau được sử dụng trong nguồn xung khác nhau

– Linh kiện thay thế vẫn còn đắt và khó mua

– Tình trạng nhiễu tần phát ra từ biến áp xung có thể làm nhiều vấn đề bị gián đoạn hơn..

– Chế tạo thiết bị cần phải đòi hỏi kỹ thuật cao; với nhiều chi tiết phức tạp, việc sửa chữa sẽ khá khó khăn cho người mới học.

Hiện nay có khá nguồn xung được ưng dụng khác nhiều trong các tiết bị điện để sử dụng. Trong đó thấy rõ nhất là công dụng biến tần điện mặt trời đang được sử dụng rộng rãi tại các hộ lắp đặt năng lượng mặt trời mái nhà.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *