Cơ chế hoạt động của nguồn xung

Nguồn xung, nói cách khác bộ chuyển đổi DC-DC (DC converter), được sử dụng hầu hết trên các thiết bị điện tử, với việc điều chế ra xung vuông có tần số vào khoảng 300khz. Nguồn xung có ưu điểm hiệu suất đầu ra cao, dễ chuyển đổi, nắn lọc bù nguồn dễ dàng hơn so với dạng sóng hình sin tần số thấp.

 

Cơ chế hoạt động của nguồn xung laptop

Cơ chế hoạt động của nguồn xung laptop

Việc điều chế độ rộng xung( PWM –Pusle width Modulation), cho ra xung vuông ngược pha nhau đặt vào cực G từng cặp mosfet, hoạt động dưới dạng kéo đẩy tùy thuộc vào thời gian đóng/ ngắt theo như thiết kế để có điện áp đầu ra mong muốn. Tại trung điểm điện thế đi ra được đi qua cuộn cảm và tụ lọc (mắt lọc LC) cho ra điện áp DC tương đối bằng phẳng.
 
Sơ đồ khối nguồn xung có dạng như sau:
 
Khối nguồn xung gồm các thành phần cơ bản
-Khối dao động tạo xung
-Khối công suất 
-Khối hồi tiếp so sánh điều chỉnh độ rộng xung mục đích ổn định điện áp
-Khối hồi tiếp xung để ổn định tần số dao động.
 
Riêng phần nguồn sạc và một số mạch nguồn chip vi xử lý có thêm hồi tiếp nhận dạng dòng, phục vụ cho việc bảo vệ quá tải và chạm chập hay ngắt nguồn sạc khi pin đầy.
 
Cơ chế hoạt động nguồn ổn áp như sau:
 
Cơ chế hoạt động của nguồn xung cơ bản dựa trên việc điều chế độ rộng xung (PWM) hay băm xung, nghĩa là làm cho thời gian xuất hiện xung (Ton- Time on) điều khiển Mosfet kênh N dẫn hoặc tắt với thời gian tương ứng mà chu kỳ không thay đổi.
 
Ví dụ: Nguồn cần lấy ra trên đầu tụ là 3v, lúc đó 3v này nhờ cầu phân áp R1, R2 lấy ra điện áp về khối so sánh, hầu hết các đuờng hồi tiếp về này trong nguồn laptop đều dùng 2 trở và tổng trở ngõ vào tầng so sánh là rất lớn nên có thể coi dòng tiêu thụ ngõ vào bằng 0 nên áp hồi về này (FB) tính theo định lý cầu phân thế Vout = Vin*R2/(R1+R2). 3v này về cắt xung tam giác trong khối giao động ở các điểm 1′, 2′, 3′ với chiều lên của xung ta có đuợc xung vuông Ton1 có thời gian từ 1′ đến 2′. Ứng với chiều xuống của xung ta có đuợc xung vuông Toff1 kéo dài từ 2′ đến 3′, với xung vuông (B) này sẽ điều khiển Mosfet dẫn hoặc tắt cho ra điện thế là 3v theo thiết kế.
 
Nguồn lấy ra thấp hơn 3v, qua cầu phân áp, áp hồi về thấp 2,8v chẳng hạn như hình trên (C). 2,8v này cắt xung tam giác tại các điểm 1″, 2″, 3″. Với chiều lên của xung ta có xung vuông Ton3 kéo dài từ 1″ đến 2″ mở rộng hơn truớc và ứng với chiều xuống của xung ta có xung vuông Toff3 thu hẹp lại kéo dài từ 2″ -3″.
 
Nguồn lấy ra cao hơn 3v, qua cầu phân áp, hồi về với điện áp FB là 3.2v, điện áp này (A) dâng lên và cắt xung nhọn ở các điểm 1, 2, 3. ứng với từ 1-2 ta có xung vuông Ton2 thu hẹp lại, ứng với điểm cắt 2 đến 3 ta có xung vuông Toff2 mở rộng ra.
 
Ton (Time on) mở rộng hay thu hẹp sẽ đến điều khiển Mosfet làm tăng giảm thời gian dẫn, tắt của Mosfet sẽ điều chỉnh luôn cho ra 3v theo thiết kế.
 
Như vậy dù Ton, Toff  thay đổi nhưng chu kỳ T không đổi chỉ có sự chuyển dịch pha.
 
Điều kiện cơ bản của khối nguồn xung hoạt động:
 
1. Nguồn nối VCC cho IC dao động và khối lái xung  (thường dùng nguồn 5v tách xung vuông thành 2 pha ngược chiều nhau),
 
Vin (Vol input) cấp cho mosfet ngược.
 
2. Ton (Time on) tần số hoạt động của mạch phụ thuộc vào điện áp Ton.
 
3. Xung vuông được tách điều khiển cặp mosfet dưới dạng đóng/ ngắt hay kéo đẩy, BST dùng kiểm tra hồi tiếp xung.
 
4. Xung vuông được giữ lại tại trung điểm của cặp mosfet, đi qua cuộn dây lọc thành điệp áp DC, điện áp trên được tụ lọc tương đối bằng phẳng sau đó được cấp cho tải tiêu thụ.
 
5. FB (Feed-Back) hồi tiếp duy trì dao động.
 
Bài viết được chuyên viên kỹ thuật Nguyễn Tú Nghĩa chia sẻ tới các bạn về cơ chế hoạt động của nguồn xung, hy vọng bài viết sẽ giúp ích được cho các bạn. Mọi thông tin chi tiết các bạn vui lòng liên hệ:

 

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN HỌC VIỆN IT
MST: 0108733789
Tổng đài hỗ trợ: 024 3566 8686 – Hotline: 0981 223 001
Facebook: www.fb.com/hocvienit

Đăng ký kênh Youtube để theo dõi các bài học của Huấn luyện viên tốt nhất: http://bit.ly/Youtube_HOCVIENiT

Tham gia cộng đồng Học viện IT.vn tại: https://www.facebook.com/groups/www.hocvienit.vn/

Trụ sở Hà Nội: Số 8 ngõ 117 Thái Hà, Đống Đa, Hà Nội

Hồ Chí Minh: Số 283/45 Cách Mạng Tháng Tám, Phường 12, Quận 10, TP.HCM
Hải Phòng: Số 94 Quán Nam, Lê Chân, Hải Phòng

Thái Nguyên: Số 297 Lương Ngọc Quyến, TP. Thái Nguyên
Học viện IT.vn – Truyền nghề thực tế cùng bạn đến thành công! 

 

Bình luận

Chia sẻ bài viết



Top
HOTLINE: 0981 223 001
Zalo
Zalo