Tìm hiểu về mạch nguồn AC-DC cơ bản trong điện tử

Điện mà chúng ta nhận được từ mạng lưới điện tổng là dòng điện xoay chiều (AC) và các mạch điện nằm ở trung tâm của các thiết bị điện sử dụng hằng ngày thì chạy bằng dòng điện một chiều (DC). Do đó, nếu không có bộ chuyển đổi nguồn AC-DC thì các sản […]

monamedia monamedia
date 07/12/23

Điện mà chúng ta nhận được từ mạng lưới điện tổng là dòng điện xoay chiều (AC) và các mạch điện nằm ở trung tâm của các thiết bị điện sử dụng hằng ngày thì chạy bằng dòng điện một chiều (DC). Do đó, nếu không có bộ chuyển đổi nguồn AC-DC thì các sản phẩm điện không thể hoạt động được vì điện áp trên mạng lưới điện tổng quá cao.

Nguồn điện mà ta sử dụng hằng ngày cho các thiết bị là nguồn AC hay DC?

Vậy bạn có bao giờ thắc mắc: “Vì sao ngay từ đầu, nguồn điện không truyền thẳng dòng điện DC vào mạng lưới điện tổng?” Để giải đáp được câu hỏi này cũng như giúp bạn hiểu hơn về mạch nguồn AC-DC, mời bạn xem hết và đừng bỏ sót chi tiết nào của bài viết dưới đây!

1.Sự ra đời của nguồn AC, nguồn DC

Thomas Edison là người đã phát minh ra đèn sợi đốt vào năm 1881. Trên thực tế, vào thời đó ở Mỹ, phương pháp tiêu chuẩn để cung cấp điện là nguồn 1 chiều DC. Để đẩy nhanh sự phổ biến và tính tiện dụng của đèn sợi đốt, Edison bắt tay vào kinh doanh mở rộng lưới truyền tải DC 110V. Tuy nhiên, truyền tải bằng nguồn 1 chiều gặp phải vấn đề sụt áp đáng kể, đến mức khoảng cách tối đa mà nguồn điện có thể truyền tải là 1,5 km. Điều này sẽ đòi hỏi phải xây dựng các trạm phát điện ngay tại nơi mà con người sinh sống, trong thành phố, thành thị hay nông thôn-một viễn cảnh không thể tưởng tượng nổi lúc bây giờ.

Nikola Tesla thiết kế ra hệ thống nguồn điện xoay chiều cung cấp điện dòng điện xoay chiều hiện đại

Để có thể thay thế nguồn điện 1 chiều, Nikola Tesla đã nghĩ ra các phương pháp sản xuất, truyền tải và sử dụng điện dựa trên nguồn điện xoay chiều, đồng thời chiến đấu cùng Edison  trong cuộc chiến “War of Currents”. Cuối cùng thì Tesla và công ty của ông ấy đã giành được chiến thắng – một sự kiện mà người ta vẫn còn nhớ được cho đến nay nhờ vào những ưu điểm của dòng điện AC: cung cấp giải pháp đơn giản cho việc chuyển đổi điện áp, cho phép sử dụng dây truyền dẫn mỏng và dài, đồng thời cung cấp khả năng truyền tải điện năng với ít tổn thất.

Trên thực tế, điện được truyền từ trạm phát điện dưới dạng xoay chiều ở điện áp cao từ hàng nghìn vôn đến 20.000V và nó được chuyển xuống 100V hoặc 200V trong trạm biến áp  được cung cấp trên cột điện ngay trước khi đến nhà dân.

Trạm biến áp giúp biến đổi điện áp hợp lý trước khi đến nhà dân

 

2.Tổng quan về nguồn AC-DC:

  • Để hiểu một cách đơn giản hơn, ta định nghĩa bộ nguồn AC-DC như sau:

Đây là bộ nguồn được thiết kế để chuyển đổi và hạ nguồn điện AC xuống DC với mức điện áp thấp an toàn, đúng mức đầu ra yêu cầu của các thiết bị điện.

  • Bộ nguồn AC-DC có thể tồn tại dưới dạng một mô-đun hoặc được tích hợp ngay bên trong các thiết bị. Nhưng dù là loại nào đi nữa, bộ nguồn AC -DC cũng hoạt động bằng cách chuyển đổi điện áp AC thành mức DC phù hợp nhờ chỉnh lưu điện áp hình sin và một tụ điện để làm mịn sóng, nhằm cung cấp đầu ra DC tuyến tính, ổn định.
Nguồn AC-DC: chỉnh lưu điện áp hình sin và làm mịn đỉnh để cung cấp đầu ra DC tuyến tính, ổn định

 

3.Các loại nguồn AC-DC

3.1.Nguồn cách ly và không cách ly

Sử dụng nguồn điện cách ly có nghĩa là đầu vào AC được tách biệt vật lý khỏi đầu ra DC. Ngược lại, nguồn điện không cách ly được kết nối chặt chẽ với nhau giữa đầu vào và đầu ra. Với các ứng dụng đòi hỏi độ an toàn cao, loại nguồn cách ly sẽ là một lựa chọn được ưu ái. Một số thiết bị điện như thiết bị y tế, yêu cầu bắt buộc phải sử dụng nguồn điện cách ly.

Nguồn AC-DC được sử dụng trong các thiết bị y tế

Tuy nguồn điện không cách ly mang lại hiệu quả cao hơn nhưng lại khiến giảm độ an toàn của bộ nguồn. Vì vậy mà nguồn điện không cách ly sẽ được tìm thấy trong các ứng dụng ít quan trọng hơn như chiếu sáng và các cảm biến khác nhau.

3.2.Tuyến tính và chế độ chuyển mạch

Trong nguồn điện tuyến tính, dạng sóng AC được chỉnh lưu, làm mịn và cung cấp cho tải DC. Trong khi đó, nguồn điện ở chế độ chuyển mạch tạo ra xung điện áp tần số cao với PWM.

Nếu bạn cần một nguồn điện giá rẻ và ‘sạch’, nguồn tuyến tính sẽ là lựa chọn tuyệt vời. Tuy nhiên, bộ nguồn tuyến tính không hiệu quả và dễ nóng lên khi cấp nguồn cho các tải nặng. Nguồn điện ở chế độ chuyển mạch hiệu quả hơn trong việc truyền điện cho tải nhưng lại “lùm xùm” về tiếng ồn do chuyển đổi tần số cao tạo ra.

3.3.Buck và Boost

Độ lớn nhỏ có điện áp đầu ra phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng của mạch xung. Nếu bạn chuyển từ nguồn điện AC xuống để cấp nguồn cho các linh kiện điện áp thấp, bạn sẽ cần nguồn AC-DC “Buck”, còn nguồn điện “Boost” chuyển đổi đầu vào thành điện áp đầu ra cao hơn.

Nguồn xung buck và boost

 

4.Những điều cần biết về mạch nguồn AC-DC

4.1. Tiếng ồn với nguồn chuyển mạch

Đối với nguồn điện ở chế độ chuyển mạch, bộ điều chỉnh chắc chắn sẽ phát ra tiếng ồn. Lựa chọn bộ lọc khử nhiễu tần số cao sẽ giúp nguồn chuyển mạch hạn chế đi tiếng ồn.

4.2. Sốc điện

Để bảo vệ nguồn điện AC-DC khỏi việc bị sốc điện hoặc quá độ từ nguồn AC, bạn sẽ cần sử dụng các bộ phận như biến thể oxit kim loại (MOV) và ống phóng điện (GDT).

Oxit kim loại (MOV) giúp nguồn AC-DC khỏi sốc điện

 

4.3. Quá dòng

Bộ nguồn AC-DC được thiết kế để hoạt động với giới hạn dòng điện tối đa với các chức năng bảo vệ: ngắn mạch / quá dòng / quá áp / quá nhiệt độ. Tuy nhiên, sẽ có những trường hợp tải điện có thể tạo ra dòng điện nhiều hơn mức cho phép, dù có cố ý hay không. Bạn sẽ cần đảm bảo rằng điện áp được giảm xuống 0 trong trường hợp ngắn mạch hoặc quá dòng. Một số bộ nguồn được thiết kế để điều khiển vượt quá giới hạn trong một thời gian ngắn trước khi bảo vệ quá dòng hoạt động. Do đó hãy lựa chọn những nguồn AC-DC uy tín và chất lượng để hạn chế hết mức tình trạng này.

Nguồn AC-DC Meanwell với chức năng bảo vệ: ngắn mạch. quá dòng, quá áp, quá nhiệt

 

Nguồn AC-DC Meanwell là một trong những bộ nguồn được đánh giá cao trên thế giới, liên hệ với Điện Hiệp Lực ngay để được cung cấp trực tiếp sản phẩm chính hãng từ Meanwell.

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
Chia sẻ bài viết

Tin tức

Đăng ký nhận tin

    Tin tức liên quan

    10 06
    Hiệp Lực Hiệp Lực
    Công Ty Kỹ Thuật Điện Hiệp Lực là nhà phân phối chính thức của Tập đoàn Mean Well tại Việt Nam

    Công ty Kĩ thuật điện Hiệp Lực là nhà phân phối chính thức của Tập đoàn Mean Well tại Việt Nam . Công ty chuyên cung cấp thiết bị nguồn điện cho giải pháp chiếu sáng dân dụng , giải pháp nguồn điện cho công nghiệp. Các đối tác lớn đã và đang hợp tác […]

    Đọc thêm
    Nguồn tổ ong
    07 12
    monamedia monamedia
    Nguồn tổ ong là gì? 5 điều cần biết về nguồn tổ ong

    Định nghĩa về nguồn tổ ong Nguồn tổ ong, hay còn gọi là nguồn xung, dân trong ngành còn thường gọi là nguồn switching. Sở dĩ cái tên nguồn tổ ong được biết đến và sử dụng rộng rãi hơn các tên khác vì lớp vỏ ngoài đặc thù, bảo vệ mạch với các lỗ […]

    Đọc thêm
    07 12
    monamedia monamedia
    Bạn đã biết về nguồn tổ ong? Đặc điểm và ứng dụng

    Khái quát về nguồn tổ ong Đặc điểm của nguồn tổ ong: Nguồn tổ ong chính xác là nguồn xung vì hoạt động bởi chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp. Đa phần nguồn xung được mọi người biết đến với cái tên nguồn tổ ong […]

    Đọc thêm
    07 12
    monamedia monamedia
    Nguồn tổ ong toàn tập: cấu tạo, chức năng, ưu điểm, nhược điểm

    Cấu tạo về nguồn tổ ong Nguồn tổ ong hay còn được gọi là nguồn xung, hoạt động bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung nhỏ gọn và nhẹ nhàng. Trên thị trường có rất nhiều nguồn tổ ong với nhiều chủng loại, kích […]

    Đọc thêm
    .
    .
    .
    .