cho thuê máy chủ server
Results 1 to 2 of 2
  1. #1
    Senior Member
    Join Date
    Dec 2009
    Location
    LUNGWHA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
    Posts
    409

    Default Nguyên lư và tác dụng của nguồn xung

    Giới thiệu:
    Nguồn xung đang được dùng rất phổ biến bởi nó có ưu điểm là hiệu suất biến đổi năng lượng cao và khả năng thay đổi linh hoạt trong thiết kế.Chẳng hạn như có thể có nhiều đầu ra (output Voltage) với nhiều cực khác nhau từ một đầu vào đơn(single Input voltage), khả năng ổn định áp tại ngơ ra, hạn chế tổn hao công suất đến mức tối thiểu, tránh nhiễu nguồn do hiện tượng dội áp và c̣n nhiều hơn nữa (ai muốn biết th́ tự t́m hiểu thêm) ...

    Nguyên lí hoạt động của các loại nguồn xung đang được dùng phổ biến hiện nay (mỗi loại có 1 ưu khuyết điển riêng) :
    Buck: dùng để chuyển đổi điện áp(DC) xuống mức thấp hơn.
    Boost: cung cấp điện áp ra cao hơn điện áp đầu vào.
    Buck-Boost: Điện áp ra ngược cực tính so với điện áp vào.
    Fly-back: Điện áp ra nhỏ hơn hoặc lớn hơn đầu vào và có nhiều đầu ra multi output).

    Một số mô h́nh biến đổi dùng nhiều transitor được sử dụng:
    Push-pull: Bộ biến đổi dùng hai transitor có hiệu quả đặc biệt ở điện áp thấp
    Half-Brigde: Dùng 2 transitor biến đổi cho các ứng dụng off line
    Full-Brigde: Dùng 4 transitor – có thể cho công suất đầu ra cao nhất đối với tất cả các loại nguồn kể trên.

    Đi kèm theo là các mạch ví dụ để tham khảo và để minh họa cho các kiểu nguồn Buck,Boost,Flyback...

    Nguyên tắc chuyển mạch được dùng trong các nguồn xung:

    Trước khi đi vào chi tiết giải thích các mạch biến đổi năng lượng cụ thể,một số kiến thức về biến đổi năng lượng cần được chú ư.
    I.Cuộn cảm và ḍng điện cảm ứng.
    Nếu đặt một điện áp vào một cuộn cảm,sẽ xuất hiện một ḍng điện chạy qua cuộn cảm(cường độ ḍng điện biến đổi theo thời gian).Chú ư rằng : Ḍng điện chạy trong cuộn cảm thay đổi theo thời gian thậm chí là khi điện áp đặt lên nó là không đổi.
    Hay nói một cách khác là nếu một ḍng điện thay đổi liên tục sẽ sinh ra trên hai đầu cuộn cảm một điện áp nào đó.
    Một định luật cơ bản đă đưa ra quan hệ giữa điện áp và ḍng điện trong cuộn cảm bằng công thức sau:
    V=L.di/dt
    Hai đặc tính quan trọng của cuộn cảm theo như định luật đó là :
    1.Điện áp sinh ra trên cuộn cảm chỉ do sự thay đổi của ḍng điện chạy trong cuộn cảm đó.Một ḍng điện ổn định (DC) qua cuộn cảm sẽ không sinh ra điện áp nào ở hai đầu cuộn cảm cả.(Không kể điện áp rơi do điện trở của dây dẫn). Nhớ kĩ.....J
    2.Ḍng điện chạy qua cuộn cảm không thể thay đổi giá trị đột ngột được (ngay lập tức).Ḍng điện thay đổi càng nhanh th́ điện áp sinh ra ở hai đầu cuộn cảm càng lớn.
    Chú ư: không giống như ḍng điện,điện áp có thể thay đổi một cách tức th́.

    H́nh vẽ minh họa : Quan hệ giữa điện áp và ḍng điện trong cuộn cảm

    Tham số quan trọng là : di/dt thể hiện mức độ thay đổi của ḍng điện theo thời gian.Đồ thị cho thấy di/dt càng lớn th́ độ dốc của đường i(t) càng lớn.
    Khi đó V sẽ càng lớn.

    Nguyên lí hoạt động của Biến áp xung:

    Máy biến áp là thiết bị có hai hoặc nhiều cuộn dây.Lơi từ có nhiều dạng và làm bằng nhiều chất liệu khác nhau.Biến áp dùng trong nguồn xung chủ yếu là làm bằng lơi ferit(Gọi là biến áp xung) chịu được sự biến đổi ở tần số cao.
    Cái này chắc ai cũng biết rồi


    Nguyên lí Điều chế độ rộng xung(PMW):


    Hầu hết các bộ biến đổi kiểu switching đều dùng phương pháp này để đóng ngắt transitor tạo ḍng có tần số cao.Ṿng phản hồi điều chỉnh điện áp ra của bộ nguồn thường là thay đổi thời gian mở(ON time) của các transitor trong bộ biến đổi.
    Ví dụ dưới đây thể hiện một mạch lọc L-C với dạng xung vuông .
    Dăy xung vuông được lọc và đưa điện áp DC ở đầu ra


    Các mô h́nh cơ bản của các bộ biến đổi kiểu Switching:


    Hầu hết các mạch biến đổi DC-DC hiện nay thuộc một trong các loại sau đây.
    1.Kiểu Buck:
    Một trong những bộ biến đổi kiểu switching hay được dùng nhất là kiểu Buck converter.Dùng để biến đổi điện áp một chiều sang một điện áp thấp hơn có cùng cực tính(giảm áp).Đây là điều cần thiết với các hệ thống sử dụng các cấp điện áp cỡ 24-40V cần phải chuyển xuống thấp hơn (15,12,5V...) với tổn hao công suất rất thấp.
    Các bộ biến đổi dạng này dùng transitor đóng cắt mạch điện có các cuộn cảm .(Xem h́nh minh họa)
    Khi công tắc đóng nối Vin với cuộn cảm,ḍng điện tăng lên trong cuộn cảm.Tụ điện đang trong quá tŕnh nạp.Chiều ḍng điện như trong h́nh vẽ.
    Khi công tắc ngắt,ḍng điện giảm từ từ,Điện áp sẽ sinh ra trong cuộn cảm sẽ có xu hướng giữ cho ḍng điện không đổi.Tụ điện trong quá tŕnh phóng điện.Ḍng điện chạy qua Diode như h́nh.
    Trong thời gian công tắc đóng (ON) ḍng điện qua cuộn cảm tăng,
    Trong thời gian công tắc ngắt (OFF)ḍng điện qua cuộn cảm giảm.
    Giá trị ḍng điện ra tải là giá trị trung b́nh của ḍng qua cuộn cảm


    Kiểu Boost (tăng áp):

    Kiểu boost có đặc điểm là điện áp DC đầu ra lớn hơn điện áp DC đầu vào.
    -Khi công tắc đóng (ON) ,điện áp vào sẽ làm cho ḍng qua cuộn cảm tăng lên.Chiều của ḍng điện như h́nh(chạy qua switch).Ḍng tải được cấp bởi tụ điện.
    -Khi công tắc ngắt (OFF) , ḍng qua cuộn cảm giảm gây nên ở cuối của cuộn dây một điện áp cùng với điện áp Vin làm cho áp ra của tải lớn hơn điện áp vào Vin(Chính là điện áp trên tụ).Ḍng tải được cấp bởi điện áp Vin.
    Ḍng ra và công suất ra tải:
    Một điểm cần chú ư trong thiết kế là với kiểu Boost:
    Ḍng ra tải và ḍng qua phần tử đóng cắt (switch,cụ thể là các transitor) không bằng nhau và giá trị ḍng ra của tải bao giờ cũng nhỏ hơn ḍng qua các transitor đóng ngắt.
    Công suất đầu vào bao giờ cũng lớn hơn đầu ra .Do đó,nếu điện áp đầu ra lớn hơn điện áp vào th́ cũng đồng nghĩa với ḍng điện đầu ra nhỏ hơn ḍng vào.


    Kiểu Buck-Boost :


    Hay c̣n gọi là bộ biến đổi switching đảo, lấy điện áp một chiều đầu vào và đưa ra đầu ra điện áp một chiều có cực tính ngược lại so với đầu vào.Độ lớn điện áp đầu ra có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn điện áp đầu vào.
    Khi công tắc đóng (ON), Điện áp Vin sinh ḍng điện tăng dần trong cuộn cảm.Lúc này, ḍng ra tải là ḍng điện phóng ra của tụ.
    Khi công tắc ngắt(OFF),ḍng điện giảm dần trong cuộn cảm sinh ra điện áp trên cuộn(như h́nh).Diode dẫn cho phép ḍng nạp cho tụ và cung cấp cho tải.
    Chú ư:
    Ḍng tải được cung cấp bởi cuộn cảm khi công tắc đóng và bởi tụ điện khi công tắc ngắt.

    Kiểu Flyback:

    Trong các mô h́nh nguồn switching,mô h́nh kiểu Flyback là linh hoạt nhất. Cho phép người thiết kế tạo ra một hoặc nhiều cấp điện áp ra (kể cả đảo chiều cực tính)
    Các bộ biến đổi kiểu Flyback được sử dụng rộng răi trong các hệ thống sử dụng nguồn pin hoặc acqui, có một nguồn điện áp vào duy nhất để cung cấp cho hệ thống cần nhiều cấp điện áp(+5V,+12V,-12V) với hiệu suất chuyển đổi cao.
    Đặc điểm quan trọng của bộ biến đổi Flyback là pha(cực tính) của biến áp xung được biểu diễn bởi các dấu chấm trên các cuộn sơ cấp và thứ cấp.
    Khi công tắc đóng (ON),điện áp vào làm ḍng điện qua cuộn sơ cấp tăng dần.Chú ư cực tính của điện áp trong cuộn sơ cấp là chiều âm ở nơi có điểm chấm và sinh ra điện áp cùng cực tính ở cuộn thứ cấp.(Độ lớn được quyết định bởi tỉ lệ số ṿng dây sơ cấp – thứ cấp).
    Điện áp ở cuộn thứ cấp khoá diode chặn ḍng qua cuộn thứ cấp trong thời gian công tắc đóng .Trong khoảng thời gian này,ḍng tải được cấp bởi tụ điện phóng theo chiều như h́nh.
    Khi công tắc ngắt, ḍng điện giảm dần trong cuộn thứ cấp là đảo chiều điện áp trên cuộn thứ cấp, mở diode cấp ḍng qua tải và nạp cho tụ điện.
    Bộ biến đổi Flyback hoạt động cả ở hai chế độ liên tục (ḍng qua cuộn thứ cấp luôn >0) hoặc chế độ gián đoạn (ḍng thứ cấp trở về 0 ở mỗi chu ḱ)

    Tạo nhiều cấp điện áp ra:

    Một ưu điểm lớn của kiểu Flyback là khả năng cung cấp nhiều cấp điện áp ra

    Kiểu Push-Pull:

    Dùng hai transitor để biến đổi DC-DC.
    Mỗi transitor lần lượt dẫn trong mỗi nửa chu ḱ và không bao giờ cùng dẫn(Chú ư!!!).
    Khi transitor A dẫn th́ cuộn sơ cấp phía trên được cấp điện áp Vin.Lúc đó,bên cuộn thứ cấp xuất hiện điện áp có chiều mở diode phía dưới cho ḍng qua cuộn cảm và cấp cho tụ điện và tải.
    Tương tụ,khi transitor B dẫn cuộn sơ cấp phía dưới có ḍng làm mở diode phía trên cấp nguồn cho tải.
    Theo khongtenmien.com

  2. #2

    Default Re: Nguyên lư và tác dụng của nguồn xung

    Quote Originally Posted by trongtuan_1109 View Post
    Giới thiệu:
    Nguồn xung đang được dùng rất phổ biến bởi nó có ưu điểm là hiệu suất biến đổi năng lượng cao và khả năng thay đổi linh hoạt trong thiết kế.Chẳng hạn như có thể có nhiều đầu ra (output Voltage) với nhiều cực khác nhau từ một đầu vào đơn(single Input voltage), khả năng ổn định áp tại ngơ ra, hạn chế tổn hao công suất đến mức tối thiểu, tránh nhiễu nguồn do hiện tượng dội áp và c̣n nhiều hơn nữa (ai muốn biết th́ tự t́m hiểu thêm) ...



    Nguyên lí hoạt động của các loại nguồn xung đang được dùng phổ biến hiện nay (mỗi loại có 1 ưu khuyết điển riêng) :
    Buck: dùng để chuyển đổi điện áp(DC) xuống mức thấp hơn.
    Boost: cung cấp điện áp ra cao hơn điện áp đầu vào.
    Buck-Boost: Điện áp ra ngược cực tính so với điện áp vào.
    Fly-back: Điện áp ra nhỏ hơn hoặc lớn hơn đầu vào và có nhiều đầu ra multi output).

    Một số mô h́nh biến đổi dùng nhiều transitor được sử dụng:
    Push-pull: Bộ biến đổi dùng hai transitor có hiệu quả đặc biệt ở điện áp thấp
    Half-Brigde: Dùng 2 transitor biến đổi cho các ứng dụng off line
    Full-Brigde: Dùng 4 transitor – có thể cho công suất đầu ra cao nhất đối với tất cả các loại nguồn kể trên.

    Đi kèm theo là các mạch ví dụ để tham khảo và để minh họa cho các kiểu nguồn Buck,Boost,Flyback...

    Nguyên tắc chuyển mạch được dùng trong các nguồn xung:

    Trước khi đi vào chi tiết giải thích các mạch biến đổi năng lượng cụ thể,một số kiến thức về biến đổi năng lượng cần được chú ư.
    I.Cuộn cảm và ḍng điện cảm ứng.
    Nếu đặt một điện áp vào một cuộn cảm,sẽ xuất hiện một ḍng điện chạy qua cuộn cảm(cường độ ḍng điện biến đổi theo thời gian).Chú ư rằng : Ḍng điện chạy trong cuộn cảm thay đổi theo thời gian thậm chí là khi điện áp đặt lên nó là không đổi.
    Hay nói một cách khác là nếu một ḍng điện thay đổi liên tục sẽ sinh ra trên hai đầu cuộn cảm một điện áp nào đó.
    Một định luật cơ bản đă đưa ra quan hệ giữa điện áp và ḍng điện trong cuộn cảm bằng công thức sau:
    V=L.di/dt
    Hai đặc tính quan trọng của cuộn cảm theo như định luật đó là :
    1.Điện áp sinh ra trên cuộn cảm chỉ do sự thay đổi của ḍng điện chạy trong cuộn cảm đó.Một ḍng điện ổn định (DC) qua cuộn cảm sẽ không sinh ra điện áp nào ở hai đầu cuộn cảm cả.(Không kể điện áp rơi do điện trở của dây dẫn). Nhớ kĩ.....J
    2.Ḍng điện chạy qua cuộn cảm không thể thay đổi giá trị đột ngột được (ngay lập tức).Ḍng điện thay đổi càng nhanh th́ điện áp sinh ra ở hai đầu cuộn cảm càng lớn.
    Chú ư: không giống như ḍng điện,điện áp có thể thay đổi một cách tức th́.

    H́nh vẽ minh họa : Quan hệ giữa điện áp và ḍng điện trong cuộn cảm

    Tham số quan trọng là : di/dt thể hiện mức độ thay đổi của ḍng điện theo thời gian.Đồ thị cho thấy di/dt càng lớn th́ độ dốc của đường i(t) càng lớn.
    Khi đó V sẽ càng lớn.

    Nguyên lí hoạt động của Biến áp xung:

    Máy biến áp là thiết bị có hai hoặc nhiều cuộn dây.Lơi từ có nhiều dạng và làm bằng nhiều chất liệu khác nhau.Biến áp dùng trong nguồn xung chủ yếu là làm bằng lơi ferit(Gọi là biến áp xung) chịu được sự biến đổi ở tần số cao.
    Cái này chắc ai cũng biết rồi


    Nguyên lí Điều chế độ rộng xung(PMW):


    Hầu hết các bộ biến đổi kiểu switching đều dùng phương pháp này để đóng ngắt transitor tạo ḍng có tần số cao.Ṿng phản hồi điều chỉnh điện áp ra của bộ nguồn thường là thay đổi thời gian mở(ON time) của các transitor trong bộ biến đổi.
    Ví dụ dưới đây thể hiện một mạch lọc L-C với dạng xung vuông .
    Dăy xung vuông được lọc và đưa điện áp DC ở đầu ra


    Các mô h́nh cơ bản của các bộ biến đổi kiểu Switching:


    Hầu hết các mạch biến đổi DC-DC hiện nay thuộc một trong các loại sau đây.
    1.Kiểu Buck:
    Một trong những bộ biến đổi kiểu switching hay được dùng nhất là kiểu Buck converter.Dùng để biến đổi điện áp một chiều sang một điện áp thấp hơn có cùng cực tính(giảm áp).Đây là điều cần thiết với các hệ thống sử dụng các cấp điện áp cỡ 24-40V cần phải chuyển xuống thấp hơn (15,12,5V...) với tổn hao công suất rất thấp.
    Các bộ biến đổi dạng này dùng transitor đóng cắt mạch điện có các cuộn cảm .(Xem h́nh minh họa)
    Khi công tắc đóng nối Vin với cuộn cảm,ḍng điện tăng lên trong cuộn cảm.Tụ điện đang trong quá tŕnh nạp.Chiều ḍng điện như trong h́nh vẽ.
    Khi công tắc ngắt,ḍng điện giảm từ từ,Điện áp sẽ sinh ra trong cuộn cảm sẽ có xu hướng giữ cho ḍng điện không đổi.Tụ điện trong quá tŕnh phóng điện.Ḍng điện chạy qua Diode như h́nh.
    Trong thời gian công tắc đóng (ON) ḍng điện qua cuộn cảm tăng,
    Trong thời gian công tắc ngắt (OFF)ḍng điện qua cuộn cảm giảm.
    Giá trị ḍng điện ra tải là giá trị trung b́nh của ḍng qua cuộn cảm


    Kiểu Boost (tăng áp):

    Kiểu boost có đặc điểm là điện áp DC đầu ra lớn hơn điện áp DC đầu vào.
    -Khi công tắc đóng (ON) ,điện áp vào sẽ làm cho ḍng qua cuộn cảm tăng lên.Chiều của ḍng điện như h́nh(chạy qua switch).Ḍng tải được cấp bởi tụ điện.
    -Khi công tắc ngắt (OFF) , ḍng qua cuộn cảm giảm gây nên ở cuối của cuộn dây một điện áp cùng với điện áp Vin làm cho áp ra của tải lớn hơn điện áp vào Vin(Chính là điện áp trên tụ).Ḍng tải được cấp bởi điện áp Vin.
    Ḍng ra và công suất ra tải:
    Một điểm cần chú ư trong thiết kế là với kiểu Boost:
    Ḍng ra tải và ḍng qua phần tử đóng cắt (switch,cụ thể là các transitor) không bằng nhau và giá trị ḍng ra của tải bao giờ cũng nhỏ hơn ḍng qua các transitor đóng ngắt.
    Công suất đầu vào bao giờ cũng lớn hơn đầu ra .Do đó,nếu điện áp đầu ra lớn hơn điện áp vào th́ cũng đồng nghĩa với ḍng điện đầu ra nhỏ hơn ḍng vào.


    Kiểu Buck-Boost :


    Hay c̣n gọi là bộ biến đổi switching đảo, lấy điện áp một chiều đầu vào và đưa ra đầu ra điện áp một chiều có cực tính ngược lại so với đầu vào.Độ lớn điện áp đầu ra có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn điện áp đầu vào.
    Khi công tắc đóng (ON), Điện áp Vin sinh ḍng điện tăng dần trong cuộn cảm.Lúc này, ḍng ra tải là ḍng điện phóng ra của tụ.
    Khi công tắc ngắt(OFF),ḍng điện giảm dần trong cuộn cảm sinh ra điện áp trên cuộn(như h́nh).Diode dẫn cho phép ḍng nạp cho tụ và cung cấp cho tải.
    Chú ư:
    Ḍng tải được cung cấp bởi cuộn cảm khi công tắc đóng và bởi tụ điện khi công tắc ngắt.

    Kiểu Flyback:

    Trong các mô h́nh nguồn switching,mô h́nh kiểu Flyback là linh hoạt nhất. Cho phép người thiết kế tạo ra một hoặc nhiều cấp điện áp ra (kể cả đảo chiều cực tính)
    Các bộ biến đổi kiểu Flyback được sử dụng rộng răi trong các hệ thống sử dụng nguồn pin hoặc acqui, có một nguồn điện áp vào duy nhất để cung cấp cho hệ thống cần nhiều cấp điện áp(+5V,+12V,-12V) với hiệu suất chuyển đổi cao.
    Đặc điểm quan trọng của bộ biến đổi Flyback là pha(cực tính) của biến áp xung được biểu diễn bởi các dấu chấm trên các cuộn sơ cấp và thứ cấp.
    Khi công tắc đóng (ON),điện áp vào làm ḍng điện qua cuộn sơ cấp tăng dần.Chú ư cực tính của điện áp trong cuộn sơ cấp là chiều âm ở nơi có điểm chấm và sinh ra điện áp cùng cực tính ở cuộn thứ cấp.(Độ lớn được quyết định bởi tỉ lệ số ṿng dây sơ cấp – thứ cấp).
    Điện áp ở cuộn thứ cấp khoá diode chặn ḍng qua cuộn thứ cấp trong thời gian công tắc đóng .Trong khoảng thời gian này,ḍng tải được cấp bởi tụ điện phóng theo chiều như h́nh.
    Khi công tắc ngắt, ḍng điện giảm dần trong cuộn thứ cấp là đảo chiều điện áp trên cuộn thứ cấp, mở diode cấp ḍng qua tải và nạp cho tụ điện.
    Bộ biến đổi Flyback hoạt động cả ở hai chế độ liên tục (ḍng qua cuộn thứ cấp luôn >0) hoặc chế độ gián đoạn (ḍng thứ cấp trở về 0 ở mỗi chu ḱ)

    Tạo nhiều cấp điện áp ra:

    Một ưu điểm lớn của kiểu Flyback là khả năng cung cấp nhiều cấp điện áp ra

    Kiểu Push-Pull:

    Dùng hai transitor để biến đổi DC-DC.
    Mỗi transitor lần lượt dẫn trong mỗi nửa chu ḱ và không bao giờ cùng dẫn(Chú ư!!!).
    Khi transitor A dẫn th́ cuộn sơ cấp phía trên được cấp điện áp Vin.Lúc đó,bên cuộn thứ cấp xuất hiện điện áp có chiều mở diode phía dưới cho ḍng qua cuộn cảm và cấp cho tụ điện và tải.
    Tương tụ,khi transitor B dẫn cuộn sơ cấp phía dưới có ḍng làm mở diode phía trên cấp nguồn cho tải.
    Theo khongtenmien.com

    bạn ơi!! bạn có sơ đồ nguyên lư của mạch buck-boost ko? bạn có phiền gửi cho minh với được ko? ḿnh đang cần gấp. thank bạn

 

 

Thread Information

Users Browsing this Thread

There are currently 1 users browsing this thread. (0 members and 1 guests)

Chủ đề tương tự

  1. Replies: 0
    Last Post: 05-10-2012, 10:05 AM
  2. Mạch nhị phân tuần hoàn 8 bit (đồ án môn xung số)
    By thanhcong_haui in forum Mạch điện tử cơ bản và mạch ứng dụng
    Replies: 1
    Last Post: 23-03-2012, 06:54 AM
  3. T́m hiểu làm nguồn xung
    By thiendt10td in forum Mạch điện tử cơ bản và mạch ứng dụng
    Replies: 3
    Last Post: 12-03-2012, 11:40 PM
  4. [Chia sẻ] Nguyên tắc thu phát hồng ngoại
    By ngodung843 in forum Mạch điện tử cơ bản và mạch ứng dụng
    Replies: 1
    Last Post: 02-10-2010, 12:23 AM
  5. Nguồn ATX: Phân tích mạch trên sơ đồ nguyên lư
    By ict in forum Mạch điện tử cơ bản và mạch ứng dụng
    Replies: 2
    Last Post: 23-09-2009, 04:22 PM

Bookmarks

Posting Permissions

  • You may not post new threads
  • You may not post replies
  • You may not post attachments
  • You may not edit your posts
  •  
Máy đo đường huyết | Máy đo huyết áp | Máy chủ ảo | Thuê server | Dịch vụ máy chủ | Mua hosting |