Nguồn xung. Giải pháp đạt hiệu suất cao và nhỏ gọn!
Với nền công nghiệp phát triển 4.0 như bây giờ thì các bạn sẽ không ngạc nhiên gì khi những thiết bị điện tử bây giờ ngày càng trở nên hiện đại hơn, chất lượng tốt hơn. Điều đặc biệt ở đây là trong quá trình vọc vạch chế cháo thì mình phát hiện thấy hầu hết thiết bị điện tử bây giờ đều sử dụng nguồn xung chứ không phải là nguồn tuyến tính (tức là nguồn dùng biến áp sắt) thông thường nữa. Vậy nguồn xung là gì và nó có cấu tạo và nguyên lí hoạt động như thế nào thì hôm nay tôi sẽ giúp các bạn trả lời câu hỏi đó.
Nhận biết các linh kiện cơ bản trong nguồn xung:
Nếu các bạn đã nhìn tất cả những ảnh trên thì bạn sẽ chú ý rằng hầu như tất cả mạch nguồn xung ( mặc dù khác nhau ở các thiết bị) đều sử dụng những linh kiện bên phía sơ cấp như cầu chì, cầu diode, tụ lọc, ic nguồn, mosfet, biến áp xung, ic quang và bên thứ cấp gồm có diode chỉnh lưu ,tụ lọc bên thứ cấp ,…
Sơ đồ khối của nguồn xung và nguyên lí hoạt động của nó
Nguyên lí hoạt động của nguồn xung khác so với nguồn tuyến tính. Đầu tiên điện áp AC sẽ qua một mạch lọc nhiễu cao tần để loại những nhiễu cao tần do đường dây điện gây ra có thể đánh chết cầu diode sau đó được chỉnh lưu qua cầu diode biến thành điện áp một chiều DC sau đó được san phẳng bởi tụ lọc sơ cấp ( thường sử dụng tụ 220uF 450V).
Điện áp sau chỉnh lưu sẽ có điện áp khoảng 310V ( nếu điện áp AC vào là 220V) sau đó sẽ đi qua điện trở mồi (Nguồn cấp trước) và biến áp xung . Điện áp đi qua điện trở mồi sẽ bị sụt áp trên đó để cấp nguồn vào chân Vcc của ic nguồn (Mạch điều khiển). Sau một thời gian điện áp nguồn Vcc của ic nguồn sẽ lấy từ mạch nguồn phụ của biến áp xung. Mạch nguồn phụ này bao gồm một diode và 1 điện trở duy trì để ic nguồn hoạt động.
Khi ic nguồn hoạt động nó sẽ điều khiển Mosfet làm việc ở chế độ đóng mở tần số rất cao để tạo ra từ trường bên sơ cấp khi đó sẽ tạo ra điện áp cảm ứng bên thứ cấp của biến áp xung.
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 .Tùy vào mạch nguồn có bao nhiêu điện áp ra mà có bấy nhiêu diode và tụ điện. Điện áp ra bên thứ cấp sẽ được kết nối với mạch lấy mẫu (Mạch hồi tiếp) và mạch phát hiện điện áp lỗi 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 khống chế điện áp ra.
Về ưu điểm: Kích thước nhỏ gọn và nhẹ, hiệu suất cao và ít nóng (nếu có chỉnh lưu đồng bộ nữa thì còn cao nữa ^^), độ ổn định tốt (không bị sụt áp và có cơ chế bảo vệ khi bị ngắn mạch), giá thành rẻ (cái này cũng tùy loại!).
Về nhược điểm:
Bởi vì có rất nhiều linh kiện sử dụng trong mạch nguồn cho nên khi xuất hiện lỗi nó có thể làm rất nhiều linh kiện bị lỗi theo ví dụ lỗi khi bị sét đánh hoặc điện áp vào quá cao.
Khó sữa chữa.
Một số linh kiện thay thế rất đắt tiền và khó mua được trên thị trường ví dụ như Mosfet, ic nguồn và biến áp xung.
Nhiễu cao tần phát ra từ biến áp xung có thể làm nhiều vấn đề bị gián đoạn.
Chế tạo đòi hỏi kĩ thuật cao , thiết kế phức tạp.
Giá thành cao (ở các mạch nguồn tích hợp nhiều chức năng, hiệu suất rất cao!).
Vậy là mình đã giới thiệu cho các bạn đọc biết được nguồn xung và nguyên lí hoạt động của nó. Nếu bài viết có thiếu sót hoặc các bạn đọc có thắc mắc thì hãy để lại bình luận dưới bài viết này.
Chân thành cám ơn
Bài viêt rất thực tế
"Tùy vào mạch nguồn có bao nhiêu điện áp ra mà có bấy nhiêu diode và tụ điện" đoạn này tui thấy chưa hợp lí lắm. Số lượng diode còn phụ thuộc vào dạng mạch chỉnh lưu và dòng điện ra, tụ điện thì người ta thường mắc song song nhiều tụ với nguồn công suất lớn một phần để giảm thành phần không thuần cảm và tăng hiệu quả lọc.