Nguồn xung (Switching Mode Power Supply)

Nguồn xung (Switching Mode Power Supply)

Nguồn xung ngày càng được sử dụng phổ biến trong các thiết bị điện tử, thiết bị gia dụng. Vậy nguồn xung là gì, có cấu tạo, nguyên lý hoạt động như thế nào và có ưu điểm gì so với nguồn tuyến tính? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết tất cả những vấn đề này qua bài viết dưới đây của Alphavina.

Định nghĩa nguồn xung

Nguồn xung (Switching Mode Power Supply) là bộ nguồn có chức năng biến đổi nguồn điện xoay chiều bằng nguồn điện một chiều bằng phương pháp xung sử dụng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung. Nguồn tuyến tính trước đây rất cồng kềnh, hiệu suất không cao, vì vậy nguồn xung được xem như một biện pháp thay thế tuy không phải hoàn toàn nhưng tối ưu hơn trong đa số trường hợp.

Những ưu điểm của nguồn xung phải kể đến đó là:

• Kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ
• Hiệu suất sử dụng cao
• Hạn chế tỏa nhiệt so với nguồn tuyến tính
• Có thể điều chỉnh linh hoạt nhiều cấp điện áp
• Giá thành hợp lý, nhiều mẫu mã và kích thước đa dạng.

Tuy nhiên nguồn xung cũng có một số nhược điểm như:

• Cấu tạo gồm nhiều linh kiện khá phức tạp
• Khó khăn trong việc sửa chữa, tìm kiếm những linh kiện chuyên dụng để thay thế
• Một số linh kiện bị hỏng trong nguồn xung có thể khá đắt và khó tìm
• Độ nhiễu cao tần là điểm yếu lớn nhất so với nguồn tuyến tính

Nguồn xung ngày nay được ứng dụng trong rất nhiều thiết bị điện tử, thiết bị gia dung mà chúng ta sử dụng hàng ngày như bếp từ, lò vi sóng, nồi cơm điện, loa, amply…

Cấu tạo cơ bản của nguồn xung

Bản chất của nguồn xung là một mạch điện tử gồm nhiều linh kiện với những vai trò khác nhau để đảm bảo hoạt động của nguồn xung. Tùy vào nhà sản xuất mà nguồn xung sẽ sử dụng những linh kiện và kết cấu khác nhau. Nhưng có thể khái quát cấu tạo chung cơ bản nhất của nguồn xung như sau:

• • • Biến áp xung: Biến áp xung là linh kiện quan trọng nhất của bảng mạch nguồn. Biến áp xung là cuộn dây có lõi từ, nhưng thay vì lõi thép kỹ thuật điện như biến áp thông thường, nó sử dụng các lõi từ ferit. Biến áp xung có khả năng hoạt động ổn định ở dải cao tần mà không gặp vấn đề, nhờ đó mà công suất hoạt động cao hơn biến áp thông thường rất nhiều.
    • Cầu chì: Cầu chì là bộ phận có chức năng bảo vệ mạch điện khi bị ngắn mạch hay có những sự cố xảy ra. 
    • Cuộn chống nhiễu, tụ lọc sơ cấp, diode chỉnh lưu: Những linh kiện đóng nhiều vai trò khác nhau trong mạch điện theo nguyên lý hoạt động tương ứng của linh kiện đó, được các kỹ sư phần cứng tính toán và lựa chọn cho thiết kế theo nhiều tiêu chí khác nhau.
    • Transitor khuếch đại công suất cao: Thợ điện tử dân dụng thường gọi là sò công suất là loại linh kiện bán dẫn có vai trò như một công tắc chuyển mạch.
    • Opto quang: thực hiện truyền tín hiệu điều khiển giữa hai phần mạch bị cách li với nhau về điện bằng cách sử dụng ánh sáng.
    • IC dao động: IC sẽ tạo và điều chỉnh tốc độ đóng cắt các transitor công suất cấp nguồn vào biến áp, từ đó sẽ cho ra điện áp đầu ra mong muốn.
    • Tụ lọc nguồn thứ cấp: Với đặc tính nạp và xả của tụ sẽ giúp cho đường đặc tuyến của điện áp đầu ra được phẳng, nghĩa là đầu ra được ổn áp tốt hơn.

    Nguyên lý hoạt động của nguồn xung

    • Khối đầu tiên là bộ chỉnh lưu cầu với mục đích chuyển đổi AC thành DC xung. Trái ngược với nguồn điện AC-DC tuyến tính, bộ chỉnh lưu cầu này yêu cầu định mức điện áp cao vì nó chuyển đổi trực tiếp từ điện áp đầu vào. 
    • Bộ chuyển đổi chuyển mạch giai đoạn đầu tiên hầu hết là bộ chuyển đổi tăng cường hoạt động như một mạch hiệu chỉnh hệ số công suất hoặc PFC. 
    • Bộ chuyển đổi Boost có đầu ra cao hơn đầu vào của nó. Việc hiệu chỉnh hệ số công suất là cần thiết để chuyển đổi mạch nguồn nhằm điều chỉnh hình dạng của dòng điện và giảm thiểu sóng hài. Bộ chuyển đổi Boost là mạch điều chỉnh hệ số công suất hoạt động tốt nhất . 
    • Bộ chuyển đổi chuyển mạch giai đoạn thứ hai thường được các nhà sản xuất hoặc nhà thiết kế bộ nguồn gọi là phần DC-DC. Có rất nhiều cấu trúc liên kết có sẵn cho DC-DC như cộng hưởng (LLC, nối tiếp, song song), chuyển tiếp (ITTF, TTF, bóng bán dẫn đơn), cầu và cầu toàn phần. 
    • Khối cuối cùng là bộ chỉnh lưu và bộ lọc đầu ra. Đối với các ứng dụng năng lượng cao, NMOS được sử dụng thay vì đốt.

Các loại nguồn xung cơ bản

Trên thị trường có rất nhiều loại nguồn xung khác nhau nhưng có thể phân thành 4 nhóm thông dụng sau đây:

• Nguồn xung kiểu Buck: Đây là loại nguồn xung phổ biến nhất, nó biến đổi nguồn cho điện áp đầu ra nhỏ hơn điện áp đầu vào với hao phí điện năng cực thấp.
• Nguồn xung kiểu Boot: ngược lại với nguồn xung kiểu Buck. Loại nguồn xung này biến đổi điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào.
• Nguồn xung kiểu Flyback: Đây là loại nguồn xung linh hoạt nhất, từ một điện áp đầu vào có thể cho nhiều điện áp đầu ra.  Loại nguồn xung này truyền công suất gián tiếp thông qua biến áp để làm cho điện áp đầu ra lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp đầu vào. Hiệu suất của Flyback khá cao, thường được ứng dụng cho các hệ thống cung cấp điện năng như năng lượng mặt trời, gió…
• Nguồn xung kiểu Push – Pull: còn gọi là nguồn đẩy kéo. Loại nguồn xung này truyền công suất gián tiếp qua biến áp, làm cho điện áp đầu ra nhỏ hơn hoặc lớn hơn điện áp đầu vào. Từ một điện áp đầu vào có thể tạo ra nhiều điện áp đầu ra.

Địa chỉ bán nguồn xung uy tín

Nguồn xung là bộ phận không thể thiếu trong các thiết bị điện tử ngày nay. Có rất nhiều loại nguồn xung cũng như nhiều nhà cung cấp trên thị trường. Người sử dụng nên chú ý lựa chọn nguồn xung chính hãng, có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng để đảm bảo chất lượng.

Alphavina là một trong những đơn vị hàng đầu trong việc cung cấp nguồn xung cũng như các loại linh kiện điện tử, thiết bị viễn thông. Khách hàng có thể tìm thấy tất cả các loại linh kiện điện tử để thiết kế nguồn xung, thay thế, sửa chữa nguồn xung như cầu chì, diode, tụ điện, biến áp xung, IC… Các linh kiện đa dạng về thông số đáp ứng đầy đủ nhu cầu của khách hàng.

Trải qua hơn 10 năm xây dựng và phát triển, Alphavina đã trở thành địa chỉ tin cậy của nhiều đối tác và khách hàng trên toàn quốc. Đội ngũ kỹ thuật viên có chuyên môn và giàu kinh nghiệm sẽ tư vấn để khách hàng lựa chọn đúng loại linh kiện điện tử, nguồn xung phù hợp với thiết bị và mạch điện. Chất lượng sản phẩm, dịch vụ luôn được đặt lên hàng đầu với giá cả hợp lý, cạnh tranh chắc chắn sẽ làm hài lòng khách hàng.

Trên đây là những thông tin chi tiết về nguồn xung giúp bạn hiểu rõ hơn về những đặc tính, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của chúng. Để mua các loại linh kiện điện tử, nguồn xung chất lượng, hãy liên hệ với Alphavina để được tư vấn và hỗ trợ nhanh nhất.

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