Mạch nguồn là gì? Tìm hiểu về phân loại và ứng dụng mạch nguồn

Thiết bị điện tử muốn hoạt động được cần có sự xuất hiện của mạch nguồn. Vậy có bao giờ bạn tự hỏi, chúng lấy nguồn nuôi từ đâu hay không? Và hiện nay có những dạng mạch nguồn cụ thể và chi tiết nào? Hãy tìm hiểu bài viết này để cập nhật các kiến thức quan trọng nhất của mạch nguồn là gì nhé! 

Bật mí khái niệm mạch nguồn là gì?

Mạch nguồn – Tên gọi của nó đã phần nào thể hiện chức năng chính. Chúng là sản phẩm dùng để cung cấp nguồn điện cho các thiết bị sử dụng điện. Chúng có thể là TV, bếp từ, đầu đĩa, âm ly hoặc loa bass. Tất cả đều là thiết bị sử dụng dòng điện 1 chiều. Những loại điện chúng ta sử dụng phần lớn đều là điện lưới 220V. Các thiết bị muốn sử dụng cần phải có một thiết bị để chuyển đổi. Và chúng chính là mạch nguồn – Một giải pháp hiệu quả.

Các loại mạch nguồn hiện nay là gì?

Có nhiều cách để phân loại mạch nguồn. Trong đó, chúng được vận hành theo một nguyên lý cơ bản. Đó là biến đổi điện áp đầu vào phù hợp để tương thích với từng thiết bị sử dụng điện. 

Thông thường, mạch nguồn sẽ gồm 1 đầu dây nối với nguồn điện để vận chuyển dòng điện. Chúng được đi qua điện trở hoặc biến áp nhỏ. Ngoài ra, 1 công tắc tự động nối LED và 1 bộ tạo xung và chỉnh lưu.

Về cơ bản, tất cả mạch sẽ được điều khiển tự động bằng 1 IC nguồn. Do đó, có 2 loại mạch nguồn cơ bản là mạch xung và mạch biến đổi nguồn xung DC.

Loại 1: Mạch nguồn xung

Hiệu năng cao, khả năng sử dụng linh loạt trong chuyển đổi đầu ra(Output Voltage) là những ưu điểm nổi bật của mạch nguồn xung. Chúng có thể có nhiều đầu ra với chỉ 1 đầu đưa nguồn điện vào.

Nguyên lý hoạt động của mạch nguồn xung là gì?

Mạch nguồn xung gồm mạch tạo điện áp IC,khối giao động và khối công suất và khối chống sóng. Bạn có thể không nhận ra IC giao động bởi chúng được đặt ở IC nguồn. 

Biến áp cũng là một thành phần quan trọng của nguồn xung. Tuy nhiên, chúng không hoạt động trên dòng điện xoay chiều mà dựa vào các xung điện. 

Hiện nay, nguồn xung gồm nhiều cuộn với cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp và hồi tiếp. Nguồn xung hiện sử dụng lõi Ferit. Tên gọi khác chính là lõi sắt non. Mạch nguồn xung hiện cũng hoạt động trên nguyên lý cảm ứng điện từ song nó không dùng dòng điện xoay chiều.

Điện áp sau khi chỉnh lưu có hiệu điện thế khoảng 300V. Chúng đi qua điện trở mồi và thành áp xung. Mạch nguồn xung gồm 2 thành phần chính là đi ốt và 1 điện trở để giúp IC ổn định.

Trường hợp IC nguồn hoạt động, Mosfet sẽ hoạt động để đóng mở linh hoạt. Từ đó, tạo ra từ trường ở cuộn sơ cấp và cảm ứng xung ở cuộn dây còn lại.

Loại 2: Mạch bộ biến đổi DC-DC

Mạch bộ biến đổi giúp thay đổi điện áp của dòng điện. Từ đó, phù hợp với thiết bị cần sử dụng. Ngoài ra, bộ DC-DC có thể điều khiển giá trị trung bình điện áp ở ngõ ra từ điện áp 1 chiều. Về cơ bản, chúng vẫn là 1 mạch nguồn và nguyên lý hoạt động dựa vào cảm ứng điện từ.

Tìm hiểu về bộ biến đổi giảm áp – BUCK

Về mặt cấu tạo: Chúng gồm điện áp một chiều không đổi mắc nối tiếp với tải. Tải một chiều này tổng quát gồm R, L và suất điện động E. Ngoài ra, Diod đệm D0 sẽ mắc ngược song song với tải.

Nguồn điện được lấy từ nhiều nguồn khác nhau như: ắc quy, pin điện, hoặc từ nguồn áp xoay chiều bởi bộ chỉnh lưu. Chức năng của công tắc S chính là điều khiển đóng và ngắt dòng điện đi qua. 

Ưu điểm và hạn chế của mạch nguồn xung là gì?

Nguồn xung cũng như các thiết bị, sản phẩm điện khác, chúng gồm cả những ưu điểm và hạn chế riêng. 

Về ưu điểm của nguồn xung

• Nguồn xung có kích thước khá nhỏ và gọn. Từ đó đảm bảo việc sử dụng được linh hoạt và hiệu quả hơn.
• Hiệu suất của nguồn xung cao hơn và khả năng đốt nóng dây dẫn giảm đáng kể. Điều này mang đến hiệu quả sử dụng và tiêu thụ điện năng tốt hơn.
• Khả năng điều chỉnh toàn bộ mạch điện tốt và hiệu quả.
• Đặc biệt, giá thành rẻ và phù hợp với khả năng chi trả của nhiều người.

Một số hạn chế cần cải thiện của mạch nguồn xung là gì?

Hiện tại, hệ thống mạch nguồn xung đi kèm với nhiều linh kiện và thiết bị điện. Điều này có thể khiến khi mạch nguồn bị lỗi dẫn đến sự sai hỏng của các thành phần khác. 

Một số mạch điện như mạch dao động, mạch phản hồi dùng nguồn xung có thể đem đến nhiều giắc rối trong việc vận hành và sửa chữa nguồn xung.

Biến áp xung thường phát ra nhiễu cao tầng làm quá trình vận hành và hoạt động của mạch bị gặp vấn đề.

Nguồn xung hiện nay được chế tạo đòi hỏi tính kỹ thuật cao cùng việc sửa chữa phức tạp. Điều này có thể tạo ra những khó dễ cho những thợ điện hay kỹ thuật viên mới vào nghề.

Ứng dụng của mạch nguồn là gì?

Ngày nay, mạch nguồn có nhiều ứng dụng. Đặc biệt, ứng dụng trong hệ thống ổn áp dùng transistor, nguồn 5V dùng trong các mạch số. Hoặc sử dụng kết hợp với IC ráp nguồn có tính ổn áp.  

Ứng dụng cơ bản 1: Sử dụng trong ổn áp dùng Transistor

Dạng sử dụng sẽ là dạng tuyến tính transistor và Zener ổn áp. Mạch xung này khá đơn giản. Chúng chỉ cần 1 điện trở và một transistor, 1 đi ốt. Hiệu điện thế dao động từ 12 – 13 V là hợp lý. 

Ứng dụng 2: Mạch nguồn sử dụng trong tín hiệu phát âm nhạc

Mạch nguồn loại này cần có sự hiện diện thêm của 1 IC UM66. Chúng là mạch dạng xung điều với biên độ cực rộng. 

Hy vọng các chia sẻ này giúp bạn hiểu mạch nguồn là gì cùng các vấn đề quan trọng như phân loại, nguyên lý hoạt động. Và đặc biệt ứng dụng hữu hiệu của mạch nguồn trong cuộc sống và thực tiễn ra sao?