Trong cuộc sống hàng ngày, chắc hẳn bạn đã nghe nhiều đến thuật ngữ nguồn xung lực. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết nó là gì trừ khi ở trong thực tế. Nguồn xung thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực điện tử như thiết bị điện tử, lò vi sóng… Vậy để hiểu rõ hơn nguồn xung là gì? Hãy cùng khám phá cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó trong bài viết dưới đây.
Nguồn xung là gì?
Nói một cách đơn giản, nguồn xung là nguồn điện có chức năng chính là chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều trong các thiết bị điện. Và để làm được điều này chúng ta sẽ sử dụng phương pháp xung sử dụng mạch điện tử kết hợp với máy biến áp xung.
Ở đây, các nguồn xung được sử dụng để tối ưu hóa và thay thế các nguồn tuyến tính cổ điển trước đây vốn cực kỳ cồng kềnh và rất đắt tiền.
Hiện nay, nguồn xung được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử, đồ gia dụng như bếp từ, lò vi sóng, v.v.
Cấu tạo mạch nguồn xung
Tùy theo bản chất thực sự của nguồn năng lượng xung, nó là một mạch điện tử được cấu tạo từ nhiều linh kiện có vai trò khác nhau đảm bảo cho nguồn xung hoạt động.
Cấu trúc của nguồn xung bao gồm:
-
Biến áp xung
Đây được coi là thành phần quan trọng nhất của toàn bộ bảng mạch. Cấu trúc của nó tương tự như máy biến áp thông thường, bao gồm các cuộn dây có lõi từ. Điểm khác biệt duy nhất là ở máy biến áp xung, lõi dây sử dụng ferrite thay vì lõi thép kỹ thuật điện như máy biến áp thông thường.
Điều này sẽ cho phép công suất hoạt động cao hơn nhiều so với máy biến áp thông thường. Và hơn thế nữa, nó là thành phần có khả năng hoạt động ổn định ở dải tần cao mà không gặp vấn đề gì.
-
Cầu chì
Chức năng chính của cầu chì là bảo vệ mạch điện. Nó giúp ổn định và bảo vệ mạch điện khỏi sự cố
-
Cuộn dây chống nhiễu, tụ lọc sơ cấp, diode chỉnh lưu
Các linh kiện này sẽ có vai trò chính là chuyển đổi điện áp và chuyển đổi dòng điện hai chiều thành dòng điện một chiều. Cuộn dây nguồn có vai trò giống như một công tắc và nhiệm vụ chính là đóng mở dòng điện từ cực dương của tụ lọc sơ cấp đến cuộn sơ cấp của máy biến áp xung.
-
Tụ lọc nguồn thứ cấp
Nhiệm vụ của nó sẽ là lưu trữ năng lượng điện được tạo ra bởi cuộn thứ cấp của máy biến áp và cung cấp cho phụ tải để tiêu thụ. Khi dòng điện từ cuộn sơ cấp của máy biến áp bị ngắt do điện dung ngắt sẽ xuất hiện một từ trường dao động. Khi từ trường được tạo ra, một dòng điện sẽ xuất hiện trong cuộn thứ cấp của máy biến áp. Sau khi được chỉnh lưu bằng một vài điốt, điện áp sẽ được dẫn đến tụ lọc thứ cấp để ổn định điện áp.
-
IC quang và IC TL431
Thành phần này sẽ đóng vai trò tạo ra điện áp ổn định để đảm bảo điện áp sinh ra ở cuộn thứ cấp ổn định như mong muốn.
Sơ đồ nguồn xung
Công việc khó khăn nhất trong sửa chữa điện tử là sửa chữa nguồn điện. Nếu bạn có kiến thức và hiểu biết về mạch điện và có phương pháp sửa chữa các mạch như mạch âm thanh, mạch màu và mạch điện áp cao, bạn có thể đạt được điều này dễ dàng hơn.
Nếu bạn có kiến thức về mạch điện hay cách thức hoạt động của các nguồn xung thì sẽ rất dễ dàng giải quyết các vấn đề liên quan đến nguồn xung ở bất kỳ thiết bị nào dù nhỏ hay lớn như laptop hay các thiết bị công nghiệp lớn. Bởi dù thiết bị lớn hay nhỏ, linh kiện lớn hay nhỏ thì nguyên lý hoạt động của nó vẫn rất giống nhau.
Nguyên lý hoạt động của nguồn xung là gì?
Về nguyên lý hoạt động của nguồn xung:
- Nguồn điện xoay chiều sẽ đi qua cuộn dây lọc nhiễu. Dòng điện xoay chiều sẽ có điện áp khoảng 80 đến 220 V và được chỉnh lưu lên đến 130 đến 300 V. Dòng điện sau khi được lọc sẽ được đưa đến tụ lọc của nguồn sơ cấp và đến nguồn điện của nguồn sơ cấp. cuộn dây của chính máy biến áp xung.
- Và sau đó máy biến áp xung sẽ gửi các xung tần số cao từ cuộn sơ cấp đến một nhóm linh kiện bán dẫn như tranzito, mosfer… Sau đó máy tạo xung hoặc các mạch dao động điện tử sẽ tạo ra các xung điện.
- Và cuối cùng, cuộn thứ cấp sẽ sử dụng mạch chỉnh lưu để tạo ra dòng điện một chiều cung cấp cho tải tiêu thụ. Phần điện áp sẽ ở một mức nhất định và thường sẽ có các giá trị 3,3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24V, các tín hiệu điện áp này sẽ được mạch phản hồi tiếp nhận và chuyển đến bộ tạo xung để tạo ra tần số dao động tương ứng để có được điện áp mong muốn.
Có bao nhiêu loại nguồn xung?
Dưới đây là các loại nguồn xung cơ bản:
- Nguồn xung loại Buck: Nguồn xung này là nguồn biến đổi có điện áp đầu ra thấp hơn điện áp đầu vào.
- Nguồn xung loại khởi động: Nguồn xung này sẽ cho điện áp đầu ra cao hơn điện áp đầu vào tức là Vin < Vout
- Nguồn xung Flyback: Loại này sẽ truyền tải điện năng gián tiếp qua máy biến áp. Sẽ làm cho điện áp đầu ra lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu vào. Từ một đầu vào có thể thu được nhiều điện áp đầu ra
- Nguồn xung kiểu Push – Pull: Loại nguồn xung này truyền tải điện năng gián tiếp qua máy biến áp, làm cho điện áp đầu ra thấp hơn hoặc cao hơn điện áp đầu vào. Và từ một điện áp đầu vào, một số điện áp đầu ra có thể được tạo ra. Đây được gọi là nguồn kéo đẩy.
Mạch nguồn xung có tốt không?
Để biết mạch nguồn xung có tốt không, bạn cần biết ưu điểm của nó là gì?
Ưu điểm
Ưu điểm của nguồn xung là:
- Được coi là một sự phát triển hiện đại hơn các nguồn tương tự
- Kích thước nhỏ gọn và nhẹ
- Có hiệu quả lớn
- Ít sinh nhiệt hơn các nguồn tương tự
- Có thể điều chỉnh linh hoạt nhiều mức điện áp
- Ở mức giá hợp lý
- Có rất nhiều mẫu mã và kiểu dáng khác nhau
Nhược điểm
Tuy nhiên, cũng có một số nhược điểm:
- Có cấu trúc khá phức tạp và nhiều thành phần
- Anh gặp nhiều khó khăn trong việc thay thế, tìm kiếm linh kiện chuyên dụng
- Nhiễu tần số cao là không thể tránh khỏi. Đây được coi là điểm yếu nhất so với các nguồn tương tự
- Quá trình sửa chữa phức tạp đòi hỏi nhiều thời gian tìm hiểu, nghiên cứu kỹ lưỡng
Cách sửa chữa mạch nguồn xung tiêu chuẩn
Cách sửa nguồn xung chuẩn như sau:
- Đầu tiên, bạn cần tháo Mosfet để nó có thể thoát ra khỏi bo mạch, hoặc bạn có thể thực hiện phép đo nhanh trên bề mặt để xác định sự sống hay chết bằng đồng hồ vạn năng analog hoặc kỹ thuật số. Trong tình huống này, kỹ năng kiểm tra linh kiện là vô cùng quan trọng và sẽ giúp bạn nhanh chóng nhận biết bảng mạch điện tử.
- Phần Mosfet ở đây chắc chắn đã chết và cần được thay thế bằng một cái mới tương đương hoặc tốt hơn và cũng cần có bộ điều khiển mới.
- Khi thay Mosfet nhớ thay các diode bị cháy và kiểm tra nhanh các diode của các bộ chỉnh lưu khác.
- Cho phép kiểm tra nhanh khả năng làm mát của các bộ phận xung quanh bộ phận bị hư hỏng
- Khi các vấn đề nghi ngờ được giải quyết, hãy cắm ngay nguồn điện vào để kiểm tra, nhưng vì lý do an toàn, không nên cắm trực tiếp vào ổ điện mà sử dụng thẻ kiểm tra tải để đảm bảo mạch không bị nổ.
- Sau khi kiểm tra bảng thử tải, nếu bóng đèn không sáng hoặc sáng nhẹ là dấu hiệu đã sửa chữa thành công. Sau đó bạn có thể đo điện áp đầu ra bằng đồng hồ vạn năng để xem điện áp có đủ không
- Khi có điện áp, bạn có thể kết nối và sạc pin để xem nó có hoạt động như trước không
- Khi mọi thứ hoạt động bình thường nghĩa là bộ nguồn xung đã được sửa chữa thành công
- Nếu bóng đèn cắm vào thì có thể phần chính có vấn đề, khi đó bạn cần rút phích cắm ra và kiểm tra các phần chính.
- Lưu ý các linh kiện dễ bị hư hỏng khi làm việc với điện áp cao như điốt, điện trở và bóng bán dẫn BJT nhỏ. Khi đó khả năng kiểm tra linh kiện điện tử sẽ giúp nhanh chóng xác định được vấn đề.
Để có thể sửa chữa được nguồn xung, mấu chốt là phải nắm vững kiến thức, kỹ năng về nguồn xung và nắm vững đầy đủ kiến thức về cách sửa chữa nguồn xung. 80% tất cả các thiết bị điện tử được đảm bảo có thể sửa chữa được.
Ở trên, bạn sẽ tìm thấy thông tin về nguồn xung là gì, cấu trúc của nó và cách thức hoạt động của nó. Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về nguồn mạch và cách khắc phục.
