Máy biến áp xung điện là gì?
Máy biến áp xung điện là một thiết bị hỗ người người dùng thực hiện dùng để chuyển đổi năng lượng có hiệu suất cao. Biến áp xung biến đổi điện áp xung hay cường độ xung. Số vòng dây của biến áp xung thường ít. Lõi của biến áp xung là ferit hay hợp kim pemeloid trong khi lõi của biến áp thường là thép silic. Dưới đây là tất tần tật về máy biến áp xung điện mà các bạn nên biết.
Đặc điểm chung của máy biến áp xung
Cho dù với hình dạng nào hoặc với kích thước nào thì Hệ số vòng/volt của các biến áp xung đều giống nhau.
Nếu kích thước biến áp càng lớn thì công suất của biến áp càng lớn… Đồng thời tùy thuộc vào biến áp đó sử dụng cho Nguồn Blocking hay Nguồn Switching mà sẽ có công suất khác nhau mặc dù có cùng kích thước.
Cùng một loại biến áp nhưng nếu sử dụng cho Nguồn Blocking thì công suất của nó sẽ nhỏ hơn Công suất của chính biến áp này nhưng được sử dụng cho Nguồn Switching.
Đồng thời cũng cùng một biến áp xung nhưng nếu sử dụng cho Nguồn Switching được tạo bởi xung PWM bất đối xứng (sử dụng IC 3842, 3845…) thì sẽ chỉ đạt bằng 70-80% so với nếu sử dụng cho Nguồn Switching được tạo bởi Xung PWM đối xứng (sử dụng IC TL494).
Máy biến áp xung khác máy biến áp thường ở chỗ nào?
2 Loại biến áp này có thể nhận biết qua sự khác nhau ở tần số dòng điện:
Biến áp thường dùng với dòng điện có tần số 50-60hz.
Biến áp xung thì từ 20khz tới hàng Mhz.
Hiện nay thì nguồn xung hay nói cách khác nó là các bộ nguồn biến đổi DC-DC nó được sử dụng phổ biến hầu hết trên các mạch điện và các hệ thống điện tự động. Website bán thiết bị điện JYW cho biết với ưu điểm là khả năng cho hiệu suất đầu ra cao, tổn hao thấp, ổn định được điện áp đầu ra khi đầu vào thay đổi, cho nhiều đầu ra khi với một đầu vào.
Số vòng dây các cuộn biến áp xung
Đối với số vòng dây của các cuộn:
Tùy vào việc nó sử dụng cho loại nguồn nào mà Hệ số Vòng/Volt giữa chúng cũng khác nhau.
Nguồn Blocking
Đối với Nguồn Blocking thì cuộn sơ cấp (có điện áp vào trong khoảng 160VDC đến 280VDC) thì thường được cuốn 90 – 110 vòng và các cuộn có điện áp ra sẽ được tính bởi hệ số vòng/volt là 1 vòng/1,5V.
Chính vì Hệ số Vòng/Volt của Biến áp Xung sử dụng cho Nguồn Blocking rất bé nên Hiệu suất cũng như Công suất của Nguồn Blocking chỉ bằng 40-55% so với nếu sử dụng cho Nguồn Switching.
Nguồn Switching bất đối xứng
Đối với Nguồn Switching bất đối xứng (sử dụng các IC 3842…) thì Hệ số là 1Vòng/2,5Volt. Vì thế, cuộn Sơ cấp (cấp nguồn từ 90VDC đến 320VDC) được cuốn 45 vòng. Các cuộn điện áp ra sẽ được cuốn là 5-6 vòng cho 12Volts, 2-3 vòng cho 5Volts.
Đặc biệt, đối với Nguồn Switching sử dụng IC 3842 thì cần phải cuốn cuộn phản hồi để nuôi IC là 6 vòng và phải cuốn đúng chiều thì Nguồn mới hoạt động ổn định, nếu cuốn ngược chiều thì nguồn sẽ bị kêu ‘chuých chuých’ và điện áp ra không đều…
Nguồn Switching đối xứng
Đối với Nguồn Switching đối xứng (sử dụng IC TL494) thì Hệ số là 1 vòng/3Volts nên Cuộn Sơ cấp (cấp nguồn từ 70VDC đến 320VDC sẽ được cuốn khoảng 39 đến 42 vòng. Các cuộn điện áp ra khác sẽ được cuốn 2 vòng cho 5Volts và 4 vòng cho 12Volts…
Biến áp xung biến đổi điện áp xung hay cường độ xung. Số vòng dây của máy biến áp xung thường ít. Lõi của máy biến áp xung là ferit hay hợp kim pemeloid trong khi lõi của biến áp thường là thép silic.
Biến áp xung cộng các tín hiệu xung, biến đổi cực tính của các xung và lọc bỏ thành phần một chiều của dòng điện. Biến áp xung làm tăng biên độ điện áp hay dòng mà vẫn duy trì được dạng xung ban đầu, không bị méo.Độ dài xung (ở những máy điều khiển tự động) vào khoảng 0.1 μs, ngắn hơn chu kỳ của điện lưới hàng triệu lần, nghĩa là tần số lớn gấp hàng triệu lần, tới MHz.
Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp xung: giống như biến áp thường, tuy nhiên dòng điện là dòng xung cao (trên 1KHz). Theo mình biết thì đối với máy biến áp xung thừơng có các chế độ làm việc: flyback, foward, push-pull, half bridge, full bridge.
Cùng một lõi thì flyback và foward có công suất xấp xỉ. Mạch push-pull sẽ cho công suất gấp đôi flyback (do có 2 xung trong 1 chu kì nhiều gấp 2 lần flyback hay foward). Mạch half bridge có công suất lớn gấp khoảng 1,5 lần push-pull. Full bridge thì với cùng 1 lõi chưa hẳn công suất cao hơn half bridge.
Máy biến áp xung được sử dụng với mục đích là cách ly mạch tiristor và mạch điều khiển nhằm bảo vệ cho mạch điều khiển khi phía mạch tiristor hay bên cao áp có sự cố. Ta không thể dùng biến áp thường thay thế cho biến áp xung được vì lõi biến áp bằng tôn silic không đáp ứng được điều kiện làm việc ở tần số cao.
