NGUỒN XUNG

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!

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:

• Biến áp xung: Được làm từ các cuộn dây quấn trên một lõi từ 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.
• Cầu chì: bảo vệ mạch nguồn bị ngắn mạch
• Cuộn chống nhiễu: có thể coi đây là một công tắc chuyển mạch, có thể là transistor, mosfet, IC,….
• Tụ lọc 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 TL431: Có nhiệm vụ tạo ra một điện áp cố định để khống chế điện áp ra bên thứ cấp ổn định theo mong muốn. 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.

Một số kiểu nguồn xung cơ bản

• Nguồn xung kiểu Buck: Đây là kiểu biến đổi nguồn cho điện áp đầu ra nhỏ hơn so với điện áp đầu vào tức là Vinout
• Nguồn xung kiểu Boot: Kiểu dạng nguồn xung này cho điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào Vin < Vout
• Nguồn xung kiểu Flyback: Đây là kiểu nguồn xung truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp. 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
• Nguồn xung kiểu Push-Pull: Đây là dạng kiểu nguồn xung được truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp, cho điện áp đầu ra nhỏ hơn hay lớn hơn so với điện áp đầu vào. từ một điện áp đầu vào cũng có thể cho nhiều điện áp đầu ra. Nó được gọi là nguồn đẩy kéo

Nguyên lí hoạt động

Đầu tiên điện áp đầu vào từ 80V đến 220V xoay chiều qua các cuộn lọc nhiễu rồi vào đi ốt chỉnh lưu thành điện một chiều khoảng gần 130 -300V(tùy từng điện áp AC đầu vào) trên tụ lọc nguồn sơ cấp. Tụ lọc nguồn sơ cấp có nhiệm vụ tích năng lượng điện một chiều cho cuộn dây sơ cấp biến áp xung hoạt động. Các tụ lọc sơ cấp thường thấy như 4,7uF - 400V, 10uF-400V, 220uF-400V, 10uF-200V
Cuộn dây sơ cấp của biến áp xung được cấp điện theo xung cao tần thông qua khối chuyển mạch bán dẫn là các linh kiện như transistor, mosfet hay IGBT. Các xung điện này được tạo ra nhờ bộ tạo xung hoặc các mạch dao động điện tử. Các mạch dao động tạo xung thường gặp như Viper22, Viper12, hx202, Tl494, Sg3525

Ở bên cuộn thứ cấp của biến áp xung sẽ có những mạch chỉnh lưu cho ra điện một chiều cấp điện cho tải tiêu thụ. Điện áp thứ cấp này sẽ được duy trì ở một điện áp nhất định như 3.3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24 V nhờ mạch ổn áp. Đồng thời mạch hồi tiếp sẽ lấy tín hiệu điện áp ra để đưa vào bộ tạo xung dao động nhằm khống chế sao cho tần số dao động ổn định với điện áp ra mong muốn. Các IC ổn áp thường dùng là 7805, 7809, 7812, 7818. IC ghim áp đưa vào mạch hồi tiếp là IC431, còn IC hồi tiếp là opto couple PC817.