Nguồn Xung: Khám phá khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường nghe đến thuật ngữ “nguồn xung”. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết đó là gì, nếu không làm việc trong lĩnh vực này. Nguồn xung thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực điện tử như các thiết bị điện tử, lò vi sóng và nhiều hơn nữa. Vậy để hiểu rõ hơn về nguồn xung là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó, hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này.

Có thể bạn quan tâm

Contents

1 Nguồn xung là gì?
- 1.1 Cấu tạo mạch nguồn xung
2 Sơ đồ nguồn xung
3 Nguyên lý hoạt động nguồn xung
4 Phân loại nguồn xung
5 Ưu điểm và khuyết điểm của nguồn xung
- 5.1 Ưu điểm
- 5.2 Khuyết điểm
6 Cách sửa chữa mạch nguồn xung chuẩn

Nguồn xung là gì?

Nguồn xung là một bộ nguồn có chức năng chính là biến đổi nguồn điện xoay chiều thành nguồn điện một chiều trong các thiết bị điện. Để làm được việc này, chúng ta sử dụng phương pháp xung kết hợp với mạch điện tử và một biến áp xung.

Bạn đang xem: Nguồn Xung: Khám phá khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Nguồn xung là gì

Nguồn xung được sử dụng như một biện pháp để tối ưu và thay thế những nguồn tuyến tính cổ điển, mang đến sự tiện ích và tiết kiệm chi phí. Hiện nay, nguồn xung được sử dụng rất phổ biến trong các thiết bị điện tử và thiết bị gia dụng như bếp từ, lò vi sóng…

Cấu tạo mạch nguồn xung

Theo bản chất, mạch nguồn xung là một mạch điện tử bao gồm nhiều linh kiện với vai trò khác nhau để đảm bảo hoạt động của nguồn xung.

Cấu tạo của nguồn xung bao gồm:

Biến áp xung: Đây là linh kiện quan trọng nhất của mạch. Cấu tạo của biến áp xung giống với các biến áp thông thường, nhưng khác biệt ở chỗ lõi dây sử dụng ferit thay vì lõi thép kỹ thuật điện. Điều này giúp nguồn xung hoạt động ổn định ở dải tần cao và nâng cao công suất hoạt động.
Cầu chì: Chức năng chính của cầu chì là bảo vệ mạch điện, ổn định và bảo vệ nguồn xung khỏi sự cố.
Cuộn chống nhiễu, tụ lọc sơ cấp, diode chỉnh lưu: Những linh kiện này đóng vai trò biến đổi điện áp và dòng điện hai chiều thành dòng điện một chiều. Sò công suất có vai trò như một công tắc chuyển mạch, đảm bảo dòng điện được đưa đến tụ lọc sơ cấp từ cực dương của biến áp xung.
Tụ lọc nguồn thứ cấp: Tụ lọc này tích trữ năng lượng điện từ cuộn thứ cấp của biến áp, đưa nó đến tải để tiêu thụ. Tụ lọc thứ cấp giúp ổn định lại điện áp sau quá trình chỉnh lưu của các diode.

Cấu tạo mạch nguồn xung

IC quang và IC TL431: Linh kiện này tạo ra điện áp ổn định để đảm bảo điện áp được cung cấp từ cuộn thứ cấp hoạt động ổn định theo mong muốn.

Sơ đồ nguồn xung

Sửa chữa nguồn xung là một trách nhiệm phức tạp, đặc biệt nếu bạn không có kiến thức và hiểu biết về mạch điện. Tuy nhiên, nếu bạn am hiểu về mạch điện và có phương pháp sửa các loại mạch như mạch audio, mạch màu hay điện áp cao, công việc sửa chữa sẽ đơn giản hơn.

Sơ đồ nguồn xung

Nếu bạn hiểu về mạch nguồn hoặc cách nguồn xung hoạt động, việc sửa chữa liên quan đến nguồn xung sẽ trở nên dễ dàng. Dù đó là thiết bị nhỏ như laptop hay thiết bị công nghiệp lớn, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nguồn xung gần như giống nhau.

Nguyên lý hoạt động nguồn xung

Về nguyên lý hoạt động của nguồn xung, có một số điểm cần lưu ý:

Phần nguồn điện xoay chiều sẽ chạy qua cuộn lọc nhiễu để điện áp xoay chiều được điều chỉnh từ khoảng 80-220V xuống còn 130-300V. Sau khi được lọc, dòng điện này sẽ được đưa đến tụ lọc nguồn sơ cấp và cuộn dây sơ cấp của biến áp xung.
Biến áp xung sẽ đưa các xung cao tần từ cuộn dây sơ cấp đến transistor, mosfet và các linh kiện bán dẫn khác. Bộ tạo xung hoặc mạch dao động điện tử sẽ tạo ra các xung điện.
Cuối cùng, cuộn dây thứ cấp sẽ sử dụng mạch chỉnh lưu để tạo ra dòng điện một chiều cấp cho tải. Điện áp này có thể điều chỉnh theo nhiều cấp độ như 3.3V, 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24V. Các tín hiệu điện áp này sẽ được mạch hồi tiếp nhận và tạo ra tần số dao động tương ứng để điện áp đáp ứng yêu cầu.

Phân loại nguồn xung

Dưới đây là các kiểu nguồn xung cơ bản:

Nguồn xung kiểu Buck: Biến đổi điện áp đầu ra nhỏ hơn so với điện áp đầu vào.
Nguồn xung kiểu Boost: Đưa ra điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào, tức Vin < Vout.
Nguồn xung kiểu Flyback: Truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp, tạo ra điện áp đầu ra lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu vào. Có thể tạo ra nhiều điện áp đầu ra từ một đầu vào.
Nguồn xung kiểu Push – Pull: Truyền công suất gián tiếp qua biến áp, tạo ra điện áp đầu ra nhỏ hơn hoặc lớn hơn điện áp đầu vào. Có thể tạo ra nhiều điện áp đầu ra từ một đầu vào. Được gọi là nguồn đẩy kéo.

Ưu điểm và khuyết điểm của nguồn xung

Để biết nguồn xung có tốt không, cần tìm hiểu ưu điểm và khuyết điểm của nó.

Ưu điểm

Bước phát triển hiện đại hơn so với nguồn tương tự.
Kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ.
Hiệu suất sử dụng cao.
Hạn chế tản nhiệt hơn so với nguồn tương tự.
Có thể điều chỉnh nhiều cấp điện áp linh hoạt.
Giá thành hợp lý.
Mẫu mã và thiết kế đa dạng.

Mạch nguồn xung

Khuyết điểm

Cấu tạo phức tạp, nhiều linh kiện.
Khó thay thế và tìm kiếm linh kiện chuyên dụng.
Dễ bị nhiễu cao tần, điểm yếu so với nguồn tương tự.
Quy trình sửa chữa phức tạp và đòi hỏi thời gian để nghiên cứu.

Cách sửa chữa mạch nguồn xung chuẩn

Cách sửa chữa mạch nguồn xung chuẩn như sau:

Đầu tiên, loại bỏ Mosfet để có thể ra khỏi bo mạch hoặc đo nhanh trên mặt bo mạch để xác định sống chết bằng đồng hồ vạn năng. Kiến thức kiểm tra linh kiện là rất quan trọng và giúp bạn xác định mạch điện tử nhanh chóng.
Mosfet đã chết cần được thay thế bằng một con mới tương đương hoặc tốt hơn, cũng cần sửa chữa con trở ôm.
Sau khi thay thế Mosfet, đảm bảo thay thế các con diode bị cháy và kiểm tra nhanh các con diode khác.
Kiểm tra nhanh linh kiện xung quanh phần bị hỏng khi linh kiện đã nguội.
Khi những vấn đề nghi ngờ được giải quyết, cắm nguồn vào bảng thử tải thay vì cắm trực tiếp vào ổ điện để đảm bảo an toàn và tránh việc mạch bị hỏng.
Khi đã cắm qua bảng thử tải, nếu bóng đèn không sáng hoặc sáng mờ, đó là dấu hiệu sửa chữa thành công. Khi đó, đo điện áp đầu ra bằng đồng hồ vạn năng để kiểm tra xem điện áp đã đủ chưa.
Khi điện áp đã có, kết nối tải và kiểm tra xem hoạt động có đúng như ban đầu không.

Cách sửa mạch nguồn xung

Khi mọi thứ hoạt động bình thường, nguồn xung đã được sửa chữa thành công.
Trong trường hợp bóng đèn sáng rực khi cắm nguồn, kiểm tra các thành phần phía sơ cấp để tìm hiểu nguyên nhân hỏng.

Xem thêm : Mạch điện tử điều khiển: Tìm hiểu chức năng và phân loại

Việc sửa chữa nguồn xung đòi hỏi kiến thức và kỹ năng về nguồn xung cũng như cách sửa chữa nguồn xung. Tuy nhiên, nắm vững những kiến thức này đảm bảo bạn có thể sửa chữa 80% các thiết bị điện tử.

Trên đây là thông tin về nguồn xung, từ khái niệm, cấu tạo cho đến nguyên lý hoạt động. Hy vọng rằng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ về nguồn xung và nắm được cách sửa chữa nguồn xung.