Cơ bản về nguồn AC-DC cho người mới bắt đầu tìm hiểu

Bộ nguồn AC-DC là một thiết bị thường thấy trong hầu hết mọi thiết bị mà chúng ta đang sử dụng, bằng cách này hoặc cách khác khi cấp điện cho một thiết bị từ dòng điện dân dụng 220V, bộ nguồn AC-DC sẽ chuyển đổi nguồn xoay chiều thành thành dòng điện một chiều với giá trị nhỏ và cấp cho các thiết bị và các loại linh kiện.

Vậy bộ nguồn AC-DC có cấu tạo như thế nào để có thể biến đổi điện xoay chiều dân dụng thành điện một chiều? Những chức năng của nguồn AC-DC và có bao nhiêu loại nguồn AC-DC? Cho dù bạn là “tấm chiếu mới chưa từng trải” hay là dân chuyên trong ngành, hãy cùng Điện Hiệp Lực tìm hiểu “tất-tần-tật” qua bài viết dưới đây nhé!

Cấu tạo nguồn AC-DC?

Để có một cái nhìn tổng quan nhất, hãy sử dụng bộ nguồn AC-DC có cấu tạo cơ bản, phổ biến để làm ví dụ. Hãy lần lượt xem qua các bộ phận quan trọng trong bộ nguồn AC-DC này nhé:

• Biến áp (Transformer): Đầu vào của bộ nguồn AC-DC là một biến áp. Dòng điện AC sẽ đi ra từ các phích cắm trong gia đình, sau đó, đi qua nguồn AC-DC gặp biến áp. Chức năng của biến áp là biến đổi điện áp này thành giá trị mong muốn ở đầu ra bằng cách tăng hoặc giảm biên độ của tín hiệu điện. Biến áp cũng đóng vai trò như một bộ cách ly điện AC đầu vào khỏi các tín hiệu điện khác có trong thiết bị điện.
• Bộ chỉnh lưu: Tiếp theo, tín hiệu đầu ra của máy biến áp được đưa trực tiếp vào bộ chỉnh lưu, cung cấp tín hiệu xung DC được chỉnh lưu. Bộ chỉnh lưu có thể ở hai dạng, đó là chỉnh lưu nửa sóng và chỉnh lưu toàn sóng. Một bộ chỉnh lưu điển hình sẽ bao gồm điốt và điện trở.
• Bộ lọc: Để chuyển đổi điện xung DC thành tín hiệu điện DC không xung thì bắt buộc dòng điện ra khỏi chỉnh lưu phải đi qua bộ lọc. Với bộ nguồn đơn giản, chỉ cần một tụ lọc cơ bản là đủ. đầu ra của bộ lọc là điện áp DC (có thể có một ít gợn AC còn sót lại)
• Bộ điều chỉnh: Bộ phận này có hai chức năng chính, đó là:
  • Làm mịn các tín hiệu đi ra từ bộ lọc DC giúp tạo tín hiệu ổn định hơn, ít gợn hơn
  • Tạo điện áp không đổi ở đầu ra

Các thông số đặc trưng của một bộ nguồn DC

Đối với bộ nguồn AC-DC củng có nhiều thông số đặc trưng mô tả cho thiết bị này, các thông số tiêu biểu và quan trọng có thể kể đến như sau:

• Điện áp đầu vào: cường độ và loại điện áp đầu vào của nguồn AC-DC
• Tần số đầu vào: tần số của tín hiệu đầu vào
• Điện áp đầu ra: độ lớn điều áp đầu ra, điện áp này có thể điều chỉnh từ bao nhiêu đến bao nhiêu (tùy theo thiết bị)
• Dòng điện đầu ra: dòng điện đầu ra của bộ nguồn AC-DC
• Công suất đầu ra: công suất cung cấp cho tải
• Độ ổn định của điện áp
  • Line regulation: độ thay đổi, kém ổn định của điện áp đầu ra so với điện áp đầu vào
  • Load regulation: độ ổn định của điện áp đầu ra so với điện áp được gắn vào và đọc trên tải

Nguồn AC-DC có bao nhiêu loại?

Bộ nguồn tuyến tính (Linear)

Bộ nguồn Linear giúp chuyển đổi tín hiệu đầu vào AC thành nhiều đầu ra DC cho nhiều ứng dụng máy tính và công nghiệp. Bộ nguồn này thường sử dụng transistor công suất làm việc trong vùng tuyến tính để tạo ra tín hiệu điện áp theo từng nhu cầu riêng biệt. Với bộ nguồn một chiều tuyến tính, ban đầu điện áp AC sẽ được chuyển về mức điện áp thấp hơn (VD: 220VAC sẽ được chuyển xuống 12 VAC), sau đó đi qua bộ chỉnh lưu v một tụ lọc duy trì mức DC không đổi với độ gợn tối thiểu.

Ưu điểm

• Độ gợn sóng và độ nhiễu ít
• Hoạt động ổn định, độ chính xác cao

Nhược điểm

• Giá thành cao
• Thiết bị nặng, cồng kềnh

Bộ nguồn chuyển mạch (Switching)

Bộ nguồn này hoạt động trên nguyên tắc sử dụng các bộ phận chuyển mạch hoặc các bộ điều chỉnh (thường là transistor công suất) để tạo ra điện áp mong muốn. Nguồn switching là sự kết hợp giữa các bộ phận điện tử liên tục Bật – Tắt ở tần số rất cao. Các hành động bật – tắt kết nối với các linh kiện lưu trữ năng lượng đến chúng như cuộn cảm hoặc tụ điện và từ điện áp nguồn đầu vào hoặc tải đầu ra. Thiết kế SMPS dẫn đến tạo mật độ năng lượng cao và giảm thiểu mức tiêu thụ điện năng hơn so với các bộ nguồn tuyến tính có cùng công suất thông thường.

Ưu điểm

• Kích thước nhỏ, gọn nhẹ
• Khả năng cấp điện áp DC ngõ ra cao (đến vào ngàn Volt)
• Giá thành rẻ

Nhược điểm

• Độ ổn định không cao
• Thiết kế phức tạp

Bộ nguồn SCR

Bộ nguồn này sử dụng cấu trúc liên kết chỉnh lưu điều khiển silicon (SCR) để cung cấp điện áp và dòng điện đầu ra được điều tiết tốt. Các bộ chỉnh lưu điều khiển bằng silicon là các thyristor bốn lớp với một đầu nối điều khiển đầu vào, đầu nối cuối đầu ra và cực âm hoặc đầu cuối chung cho cả hai đầu vào và đầu ra. Một mạch SCR thường được sử dụng cho các ứng dụng liên quan đến điện áp và dòng điện cao.

Ưu điểm:

• Có thể xử lý điện áp, dòng điện và công suất lớn.
• Có thể được bảo vệ bằng cầu chì.
• Rất dễ bật.
• Mạch kích hoạt cho bộ chỉnh lưu được điều khiển bằng silicon (SCR) rất đơn giản.
• Rất đơn giản để kiểm soát.
• Chi phí thấp.
• Nó có thể điều khiển nguồn xoay chiều

Nhược điểm:

• Bộ chỉnh lưu khiển silic (SCR) là thiết bị một chiều, vì vậy nó chỉ có thể điều khiển công suất bằng nguồn một chiều trong nửa chu kỳ dương của nguồn xoay chiều. Do đó chỉ có nguồn một chiều được điều khiển bằng SCR.
• Trong mạch xoay chiều, nó cần phải được bật trên mỗi chu kỳ.
• Không thể sử dụng ở tần số cao.
• Dòng điện ở cổng (gate) không thể âm.

Một số chức năng tích hợp thêm của bộ nguồn một chiều

Với các nguồn AC-DC, chức năng bảo vệ luôn được người tiêu dùng chú trọng. Một thiết bị đáp ứng đầy đủ các tiêu chí an toàn điện sẽ mang lại sự an tâm hơn cho cả người sử dụng cũng như cho thiết bị, một số chức năng an toàn có thể kể đến của bộ nguồn như:

• Bảo vệ ngắn mạch
• Bảo vệ quá tải
• Bảo vệ quá dòng
• Bảo vệ quá áp
• Bảo vệ quá nhiệt

Trong quá trình hoạt động, nhiệt độ của bộ nguồn DC thường tăng cao nên yêu cầu trang bị một bộ phận tản nhiệt là vô cùng cần thiết để giúp cải thiện hiệu năng hoạt động củng như nâng cao tuổi thọ sản phẩm. Một số phương pháp làm mát có thể được sử dụng như: quạt làm mát, tản nhiệt lỏng, thiết kế thông lỗ thoáng khí,…

Nguồn tổ ong Meanwell là một trong những sản phẩm đáp ứng mọi tiêu chí an toàn và hoạt động ổn định đó. Gần 40 năm phát triển các bộ nguồn và luôn đứng trong các thương hiệu TOP của thế giới, Meanwell chắc chắn sẽ khiến ai sử dụng cũng đều hài lòng và tin tưởng.

Hãy liên hệ ngay với CTy Kỹ Thuật Điện Hiệp Lực khi có nhu cầu về sản phẩm và các thiết bị điện khác!

Trụ sở : 97/4 Khu Phố 2, Phường Thới An, Quận 12, TPHCM

Hotline: 0903 733 151

Email: thaibinhdhl@gmail.com

Website: www.meanwell.vn