Nguồn tuyến tính (Linear Power Supply)
Nguồn tuyến tính là phần cơ bản nhất của mạch điện với độ ổn định tốt khi hoạt động, nhiễu đầu ra cực thấp. Nếu bạn đang quan tâm đến nguồn tuyến tính thì hãy tham khảo ngay bài viết dưới đây của Alphavina để hiểu rõ hơn về khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của nó.
Định nghĩa nguồn tuyến tính
Nguồn tuyến tính là mạch biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều ở tần số thấp (thông thường ở tần số 50 Hz) sau đó được lọc phẳng trên tụ điện và khống chế thành điện áp cố định để cấp cho tải.
Nguồn là điều kiện tiên quyết để mạch có thể làm việc ổn định. Vì vậy cần hiểu rõ các thông số, đặc điểm của nguồn để thiết kế mạch hiệu quả, hạn chế rủi ro.
Nguồn tuyến tính có nhiều ưu điểm:
- Thiết kế đơn giản, dễ lắp ráp, sửa chữa và điều chỉnh.
- Đầu ra tín hiệu ít bị nhiễu
- Tiết kiệm chi phí
Tuy nhiên, nhược điểm của nguồn tuyến tính đó là:
- Hiệu suất không cao, một phần lớn năng lượng bị tiêu hao dưới dạng nhiệt
- Với tải có công suất lớn yêu cầu biến áp cũng lớn khiến cho mạch cồng kềnh.
- Nhiệt độ hoạt động của nguồn tuyến tính khá cao đòi hỏi phải có thêm bộ phận tản nhiệt.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của nguồn tuyến tính
Các nguồn tuyến tính của các hãng khác nhau có cấu tạo khác nhau nhưng đều gồm các thành phần cơ bản như sơ đồ trong hình dưới đây:
Ngoài các khối cơ bản trên, nhà sản xuất có thể bổ sung thêm các khối chức năng để tạo nên đặc trưng riêng của thiết bị.
Nguyên lý hoạt động của nguồn tuyến tính:
Biến áp: Biến áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều từ điện thế này sang mức điện thế khác có cùng tần số để cấp cho mạch chỉnh lưu. Hầu hết các bộ cấp nguồn đều nhận điện áp từ điện dân dụng 220V-AC hoặc 110V-AC. Vì vậy cần có biến áp để điều chỉnh điện áp thành các mức nhỏ hơn phù hợp với thiết bị ở đầu ra.
Cấu tạo của biến áp gồm lõi thép và dây quấn. Khả năng biến đổi điện áp phụ thuộc vào số vòng dây nên công suất của nguồn tuyến tính càng lớn, số vòng dây càng nhiều khiến cho kích thước của bộ biến áp và nguồn tuyến tính tăng đáng kể. Đây có thể coi là một nhược điểm so với mạch nguồn xung.
Khối chỉnh lưu: Khối chỉnh lưu biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều để cấp cho mạch điện tử. Sau khi ra khỏi bộ biến áp thì dòng điện đã giảm điện áp nhưng bản chất vẫn là điện xoay chiều. Vì vậy mạch cần sử dụng khả năng chỉnh lưu của diode để biến đổi dòng điện.
Khối lọc nguồn: Khối lọc nguồn sử dụng một tụ hóa để lọc phẳng điện áp một chiều để cấp cho tải. Giá trị điện dung của tụ càng cao thì lọc càng phẳng.
Một thông số cơ bản của mạch nguồn tuyến tính là Dropout Voltage. Dropout Voltage (điện áp rơi) là điện áp chênh lệch giữa đầu vào và đầu ra mà tại đó mạch không còn khả năng giữ điện áp đầu ra khi điện áp đầu vào giảm tới mức tới hạn. Từ nguyên lý hoạt động của nguồn tuyến tính nêu trên có thể thấy một hệ quả xấu. Đó là luôn có điện áp rơi giữa điện áp đầu vào và điện áp đầu ra. Điều này sẽ tạo ra sự tiêu hao năng lượng dưới dạng nhiệt, khiến cho công suất của nguồn tuyến tính không cao.
Ứng dụng của nguồn tuyến tính
Bộ nguồn tuyến tính được sử dụng rộng rãi trong việc cấp nguồn năng lượng từ những năm 1970. So với bộ nguồn Switching, nguồn tuyến tính dần ít phổ biến hơn nhưng vẫn khẳng định được thế mạnh không thể thay thế trong các ứng dụng cần độ ổn định và độ nhiễu thấp. Bộ nguồn tuyến tính rất cần thiết trong các trường hợp:
- Sử dụng cho các ứng dụng đơn giản, chi phí thấp.
- Sử dụng cho các ứng dụng dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu như truyền thông, radio, trong các ứng dụng đo lường yêu cầu độ chính xác cao.
- Sử dụng cho các ứng dụng cần đáp ứng đầu ra nhanh khi điện áp đầu vào thay đổi liên tục.
Low Dropout Linear Regulator (LDO)
Low Dropout Linear Regulator (LDO) là bộ điều chỉnh điện áp thấp được thiết kế để hoạt động với chênh lệch điện áp đầu vào và đầu ra rất thấp (dropout). Nó hoạt động tương tự các bộ nguồn tuyến tính, nhằm mục đích giảm thiểu năng lượng tiêu hao dạng nhiệt và tăng hiệu suất chuyển đổi trên thiết bị. LDO là phiên bản cải tiến của nguồn tuyến tính, do có điện áp rơi thấp hơn nên có công suất cao hơn.
Các tính năng nổi bật của LDO đó là:
Độ nhiễu thấp: LDO có thể tạo ra điện áp ổn định mà không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điện áp đầu vào.
Cần ít thành phần bên ngoài: mạch cấp nguồn cần ít thành phần bên ngoài giúp đơn giản hóa việc thiết kế, giảm trọng lượng.
Độ ồn thấp, lý tưởng cho các module cảm biến hoặc các thiết bị khác nhạy cảm với nhiễu như các vi điều khiển, cảm biến hay mạch analog.
Bảo vệ các phụ tải đắt tiền khỏi các tình trạng quá điện áp, nhiễu nguồn cấp điện, điện áp ngược.
Hiện nay thị trường có nhiều nơi bán nguồn tuyến tính với giá cả và chất lượng đa dạng. Người sử dụng nên chọn nhà cung cấp uy tín để đảm bảo chất lượng cũng như chế độ bảo hành. Nếu muốn mua nguồn tuyến tính, hãy đến với Alphavina. Chúng tôi có hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân phối linh kiện điện tử và thiết bị viễn thông. Đội ngũ kỹ thuật viên chuyên nghiệp sẽ tư vấn chu đáo, giúp bạn có được các thiết bị tốt nhất với giá thành hợp lý, cạnh tranh.
Thông tin liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN THIẾT BỊ ALPHA VIỆT NAM
Địa chỉ: Số 01-LK31, TDP Quang Minh, Phường Dương Nội, Quận Hà Đông, Thành phố Hà Nội
Văn phòng giao dịch: Số 9, Tổ Dân Phố Chợ, Phường Đại Mỗ, Quận Nam Từ Liêm, Thành phố Hà Nội
Số điện thoại: 0929640863
Tel:(+84)2438399555
Email: info@alphavina.com
