Nguồn AT

Nguồn AT được sử dụng cho Máy Vi tính để bàn (Personal Computer - PC) được thiết kế theo nguyên lý Dao động phức hợp bao gồm Dao động Tự kích ban đầu (theo nguyên lý hồi tiếp dương bằng biến áp) để cấp nguồn cho IC Nguồn TL494 sau đó IC Nguồn 494 sẽ tạo ra dao động PWM để khống chế Dao động Tự kích và tự động điều chỉnh điện áp ra theo yêu cầu.

Toàn bộ mạch dao động tự

 kích được mô tả bởi dưới đây bao gồm Cầu chỉnh lưu D1để đổi nguồn Xoay chiều 90 ÷ 220VAC thành nguồn một chiều và được lọc bởi các Tụ lọc nguồn C1 và C2 để chia đôi điện áp cho Mạch Dao động Tự kích theo kiểu đẩy kéo bằng Transistor Q1 và Q2 phối hợp với Biến áp Kích Xung Tr1 (bao gồm cuộn L1 để hồi tiếp dòng điện và các cuộn kích thích L2-1 và L2-2 để tạo xung kích thích - hồi tiếp dương về cực B cho cả hai Transistor Q1 và Q2 thông qua lần lượt các Tụ C3//(D2 + D3) hoặc C4//(D4 + D5) với phase xung nghịch đảo với nhau để tạo ra sự dao động tự kích trong mạch nói trên) và Tụ xuất Công suất C6của Transistor Q1 và Q2 để lấy 1/2 điện áp cung cấp cho Mạch Tạo dao động Tự kích, các mũi tên dưới đây chỉ dòng điện kích thích cho Mạch Tạo dao động Tự kích chạy qua lần lượt các phần tử trong mạch.

          Dòng điện tự kích sẽ chạy từ điểm E (điểm xuất Công suất của Mạch đẩy kéo  tại chân E1 của Q1 nối chung với chân C2 của Q2) chạy qua L1 của Biến áp Kích xung Tr1 rồi qua Tụ C6 để về điểm giữa nguồn U/2 (điểm giữa nguồn U/2 được tạo bởi 2 Tụ lọc nguồn C1 và C2).

o       Nguyên lý hoạt động tự kích

          Giả sử ban đầu vì một lý do gì đó có thể khiến cho điện áp ở điểm E (được tạo bởi chân E1 của Q1 và chân C2 của Q2) không bằng điện áp với điểm giữa nguồn U/2.

          Vì điểm E và điểm U/2 khác nhau về điện áp nên theo nguyên lý cơ bản của Điện học Vật lý thì sự chênh lệch điện áp giữa 2 điểm bất kỳ sẽ sinh ra dòng điện chạy từ điểm có điện áp cao đến nơi có điện áp thấp sẽ tạo ra dòng điện chạy qua cuộn L1 của Biến áp Kích xung Tr1 và qua Tụ C6 để hình thành dòng điện khép kín giữa điểm E và điểm U/2 nói trên theo 2 nửa chu kỳ luân phiên nhau để hình thành nên các chu kỳ xung điện xoay chiều tạo ra trong các cuộn L1 của Tr1 và Sơ cấp của Tr2 theo trình tự dưới đây:

     Nửa chu kỳ thuận

          Theo giả định trên, vì có dòng điện chạy qua cuộn L1 của Biến áp Kích xung Tr1 nên nó sẽ sinh ra 2 Suất điện động ngược Phase nhau cho 2 cuộn hồi tiếp L2-1 và L2-2 để đưa về cho cực B1 của Q1với điều kiện giả định ban đầu là điện áp của điểm E cao hơn điện áp U/2 thì xung hồi tiếp từ cuộn L2-1 đưa về cực B1 của Transistor Q1 theo chiều dương sẽ khiến cho dòng điện qua cực E1 của Q1 tăng lên khiến cho điểm E lại tăng điện áp lên hơn trước đó và cuộn L2-2 sẽ đưa xung ngược về cực B2 của Q2để làm cho Q2 bị khóa nhờ vậy điện áp ở điểm E lại càng được thúc cao hơn nữa... làm cho dòng điện chạy từ điểm E đến điểm U/2 sẽ càng tăng mạnh lên nên dòng điện qua cuộn L1 của Biến áp Kích xung Tr1 lại càng mạnh lên kéo theo Suất điện động tạo ra trên 2 cuộn L2-1 và L2-2 lại càng mạnh lên khiến cho Q1 lại tạo ra dòng điện mạnh hơn nữa qua cuộn L1... cứ như vậy cho đến khi dòng điện chạy qua cuộn L1 đạt tới mức bão hòa và kết thúc nửa chu kỳ thuận để bắt đầu chuyển sang nửa chu kỳ ngược;

     Nửa chu kỳ ngược

          Khi dòng điện chạy qua cuộn L1 bị bão hòa thì nó không tạo được Từ thông biến thiên qua mạch từ của Biến áp Kích xung Tr1 nên các cuộn L2-1 và L2-2 bị triệt tiêu suất điện động nên dòng kích thích cho Q1 bị mất khiến cho điện áp điểm E bị giảm xuống và vì trước đó Tụ C6 đã được nạp điện sao tạo ra một điện lượng rất lớn được dự trữ trên nó, khi điện áp ở điểm E giảm xuống thì Tụ C6sẽ phải phóng ngược dòng điện qua mạch theo chiều ngược lại vì vậy nó lại sinh ra một Suất điện động ngược lại ở cuộn L2-1 của Biến áp Xung Tr1 làm cho cực B1 của Q1 lúc này bị phân cực ngược nên nó sẽ khóa Q1 làm cho điện áp điểm E có xu hướng bị giảm xuống rất thấp.

          Đồng thời lúc này Suất điện động cảm ứng cũng được sinh ra ở cuộn L2-2 của Biến áp Xung Tr1 theo chiều thuận với thiên áp cho cực B2 của Q2 khiến cho điện áp của B2 tăng lên nên Q2 sẽ mở cho cường độ dòng điện từ điểm E chạy qua tiếp giáp C2 - E2 của Transistor Q2 tăng lên và làm cho điểm E có xu hướng bị 'nối tắt' xuống âm nguồn.

          Lúc này dòng điện trong mạch sẽ chạy ngược lại so với nửa chu kỳ trước đây (nửa chu kỳ trước thì dòng điện chạy từ điểm E đến điểm U/2 vì điểm E có điện áp cao hơn điểm U/2 nhưng ở nửa chu kỳ này thì điện áp ở điểm U/2 cao hơn điện áp ở điểm E nên dòng điện sẽ chạy từ điểm U/2 đến điểm E) khiến cho dòng điện chạy qua cuộn L1 của Biến áp Xung Tr1 và qua cuộn Sơ cấp của Biến áp Công suất Tr2 bị đảo chiều so với trước.

     Sự hình thành dòng điện xoay chiều do dao động tự kích

          Theo nguyên lý nói trên, giả dụ ban đầu điểm E có điện áp cao hơn điểm U/2 thì nửa chu kỳ dương sẽ được hình thành trước để kích cho Transistor Q1 mở cho dòng điện chạy qua mạch từ điểm E qua Cuộn L1 của Biến áp Kích xung Tr1 rồi qua Cuộn Sơ cấp của Biến áp Công suất Tr2 sau đó qua Tụ ghép chặn dòng điện một chiều C6 và về điểm U/2 để khép kín mạch điện.

          Lúc này Transistor Q2 bị khoá vì Suất điện động ξ2 sinh ra trong cuộn L2-2 cấp cho cực B2 của Transitor Q2 ngược Phase (tạo ra hồi tiếp âm) so với Suất điện động ξ1 sinh ra trong cuộn L2-1 lúc này đang cấp xung thuận cho cực B1 của Transistor Q1 tạo nên sự hồi tiếp dương cho Q1 nên sự dao động tự kích sẽ sinh ra trong : Do trong nửa chu kỳ này Q1 được hồi tiếp bởi Xung thuận của cuộn L2-1 nên Q1 mở dòng tăng từ giá trị ban đầu (phụ thuộc vào chênh lệch điện áp ban đầu giữa điểm E và điểm U/2) cho đến cực đại và bão hoà thì dừng lại để kết thúc nửa chu kỳ dương.
          Sau khi kết thúc nửa chu kỳ dương thì nửa chu kỳ âm sẽ tự hình thành ngay sau đó vì khi dòng điện do Q1 tạo ra trên điểm E đạt cực đại thì điện áp ở E cũng bằng điện áp nguồn VCC = U (thực tế bé hơn VCC khoảng 0,6V) thì dòng điện này không tăng nên từ thông qua Khung từ của Biến áp Kích xung không còn biến thiên vì vậy cả hai Suất điện động ξ1 và ξ2 cùng bị triệt tiêu nên điện áp ở cực B1của Q1 bị giảm xuống (vì bị mất hồi tiếp dương từ cuộn L2-1) trong lúc này điện áp cực B2 của Q2 lại tăng lên (vì bị mất hồi tiếp âm từ cuộn L2-2) nên lúc này dòng điện qua Q1 cấp cho điểm E bị giảm xuống và có xu hướng bị triệt tiêu về 0 đồng thời Q2 lúc này đang ở trạng thái bị khoá (dòng điện từ điểm E qua Q2 để xuống âm nguồn đang bằng 0) sẽ tăng lên nên điện áp ở điểm E sẽ bị giảm xuống khiến cho tất cá các dòng điện có thể có qua toàn bộ các mạch điện đều bị đổi chiều ngược lại như chiều các mũi tên theo hình dưới đây và hình thành nên nửa thứ 2 của dòng điện xoay chiều đi qua tất cả các mạch điện nói trên.

          Khi Q2 bắt đầu mở để cho dòng điện từ điểm E giảm dần thì Q1 sẽ bị hồi tiếp ngược từ cuộn L2-1 (lúc này Suất điện động ξ1 sẽ bị đảo chiều so với nửa chu kỳ trước) khiến cho Q1 sẽ khoá dòng điện từ dương nguồn qua Q1 để cấp cho điểm E nên điện áp diểm E sẽ càng bị giảm mạnh hơn nên dòng điện từ điểm U/2 qua L1 của Tr1 và Sơ cấp của Tr2... đến E sẽ tăng lên nhưng chạy theo chiều ngược lại so với nửa chu kỳ dương nên Suất điện động ξ2 cũng sẽ bị đảo chiều so với trước và tạo thành Xung thuận (trong nửa chu kỳ âm) để tạo thành hồi tiếp dương cho Q2 khiến cho Q2 tạo ra dao động tự kích (đồng thời lúc này Q1 sẽ khoá dòng điện cấp từ nguồn cho điểm E):

Dòng điện trong nửa chu kỳ âm cũng sẽ tăng từ 0 (bằng 0 khi điện áp điểm E bằng điện áp điểm U/2) cho đến cực đại (nhưng dòng điện chạy trong mạch theo chiều ngược lại so với nửa chu kỳ dương trước đó) và đạt trạng thái bão hoà thì cũng sẽ dừng lại giống như sự bão hoà ở nửa chu kỳ dương khiến cho Từ thông đi qua Khung từ của Biến áp Kích xung Tr1 sẽ ngừng biến thiên nên cả 2 Suất điện động ξ1 và ξ2 lại bị triệt tiêu để quay trở lại hình thành nửa chu kỳ dương tiếp theo giống như ban đầu đã được giải thích trên đây.

          Quá trình hình thành và chuyển đổi giửa các nửa chu kỳ âm và dương của sự dạo động tự kích nói trên sẽ tạo thành dòng điện xoay chiều sinh ra trong các mạch điện nói trên bao gồm dòng điện xoay chiều Mạch chính được tạo ra giữa điểm E và điểm U/2 và đi qua L1 của Biến áp Tr1 rồi qua Sơ cấp của Tr2 sau đó qua Tụ C6ghép cách ly dòng một chiều.

          Các dòng xoay chiều mạch phụ là hai Suất điện động ξ1 được sinh ra trong cuộn L2-1 và ξ2 được sinh ra trong cuộn L2-2 của Biến áp Kích xung Tr1.

          Mạch Dao động Tự kích được mô tả theo sơ đồ tối giản như nói trên.

     Sự hình thành dòng điện trong Biến áp Công suất Tr2

          Vì Cuộn Sơ cấp L1 của Biến áp Kích xung Tr1 được ghép nối tiếp với Cuộn Sơ cấp của Biến áp Công suất Tr2 nên khi dòng điện xoay chiều chạy qua trong Mạch chính bao gồm cuộn L1 của Biến áp Tr1 và Sơ cấp của Tr2 thì cũng sẽ khiến cho Biến áp Tr2 tạo ra các Suất điện động ξ tại hai nửa cuộn Thứ cấp với Công suất khá lớn để cấp cho tải cần thiết.

          

Quan trọng nhất đối với Mạch nguồn AT là chính điện áp ra trên cuộn Thứ cấp của Biến áp công suất sẽ vừa cấp điện áp cho tải thì đồng thời sẽ cấp nguồn cho Mạch tạo dao động điều khiển nguồn PWM để cấp cho các L3-1 và L3-2 để khống chế sự dao động tự kích nói trên và đồng thời hình thành quá trình điều khiển Nguồn bằng nguyên lý Switching với khả năng Điều chế Độ rộng Xung(PWM) thông qua IC TL494.

          Mạch trên đây là Mạch tạo Dao động và Điều khiển Độ rộng Xung PWM của Mạch Nguồn Switching Cách ly qua Biến áp Công suất Tr2 như đã được trình bày trên đây:

          Điện áp Vcc được tạo ra ở Thứ cấp của Biến áp Công suất Tr2 bởi Mạch Dao động Tự kích  như đã phân tích trên đây sẽ cung cấp cho Mạch Nguồn nói trên hoạt động, IC TL494 sẽ tạo ra Dao động PWM hai Phase là Osc1 và Osc2 để cấp cho 2 cuộn phản hồi L3-1 và L3-2 để đưa về cho các cuộn hồi tiếp L2-1 và L2-2 nhằm khống chế dao động tự kích ban đầu của mạch gây nên và tạo ra sự dao động có điều khiển duy trì bằng Dao động PWM để đảm bảo ổn định được điện áp ra Vcc cho tải theo yêu cầu...

          Chú ý 1: Tải sẽ được cung cấp bởi điện áp Vcc và điểm nối đất (không được cấp cực âm Vss lấy trực tiếp tại cuộn Thứ cấp của Biến áp Công suất Tr2) vì điểm nối đất sẽ được nối với cực âm Vss của Thứ cấp Biến áp Công suất Tr2 thông qua Điện trở R10 = 1Ω để kiểm tra Cường độ dòng điện tải nếu quá lớn thì nó sẽ làm điện áp so sánh quá tải ở chân 15 (thông qua Điện trở R9 = 270Ω) bị hạ thấp hơn điện áp của điểm nối đất chung của tải và IC TL494 (tức là âm hơn điện áp ở chân 16 - chân 15 là so sánh điện áp âm và chân 16 so sánh điện áp dương: Nếu điện áp vào chân 15 thấp hơn chân 16 thì Mạch sẽ ngắt dao động) khiến cho IC TL494 ngắt dao động nhờ vậy Tải sẽ bị cắt nguồn cung cấp để chống bị quá tải cho Mạch nguồn nói trên.

          Chân 'Com' của Biến áp Kích xung Tr1 được nối với dương nguồn Vcc thông qua R11 = 1k5 để chống bị đoản mạch đối với các xung ngược bị triệt bởi các diode D1 và D2 (2 diode muỗi loại 1N148).

           Mạch trên đây mô tả đầy đủ và hoàn chỉnh hơn phần Nguồn cấp trước cho IC TL494 thông qua phương thức tự dao động: Cực dương nguồn Vcc sẽ cấp nguồn cho tải đồng thời cấp nguồn cho IC TL494 tạo ra dao động PWM để có thể điều khiển ổn định điện áp ra Vcc.

          Cực âm Vss cấp âm nguồn - nối đất cho tải và Mạch IC TL494 thông qua R10 = 1Ω để so sánh Dòng điện quá tải cấp cho tải cần sử dụng.

          Chú ý 2: Theo hình mô tả nói trên, trong một Bộ nguồn AT luôn có 2 Biến áp Xung (có lõi bằng bột ferrit) gồm Biến áp Tr1 là Biến áp Kích xung có kích thước nhỏ chỉ cho phép cung cấp một Công suất tối đa vào khoảng 6 ÷ 10W và Biến áp Công suất có kích thước lớn hơn rất nhiều có thể cung cấp được Công suất tối đa lên tới 200W.

          Mặc dầu vậy, ưu điểm của Biến áp Xung (Tần số cao) là có thể cung cấp được một Công suất tải rất lớn nhưng kích thước của nó nhỏ hơn rất nhiều lần so với các loại Biến áp Sắt từ thông thường hoạt động với Tần số 50 Hz.

          Hình bên đây mô tả một Biến áp Sắt từ thông thường có kích thước lõi bên trong là:

S = 2 x 3 = 6cm2

Có thể cung cấp được một Công suất Tải tối đa là P theo hệ thức kinh nghiệm gần đúng như dưới đây:

P = S2 = 62 = 36 W

Với cùng kích thước và tiết diện lõi như trên nhưng nếu sử dụng Biến áp Xung Tần số cao trong Nguồn Switching thì Công suất tối đa có thể đạt tới 200W. Điều đó cho thấy Nguồn Switching ưu thế gọn nhẹ về kích thước và tính ổn định cao đối với điện áp ra trong lúc sử dụng các Nguồn Biến áp thông thường phải đòi hỏi kích thước cồng kềnh, nặng nề và điện áp ra thay đổi phụ thuộc vào điện áp vào cũng như phụ thuộc mức tiêu thụ của Tải.

²      Trị số của các cuộn Biến áp

Trong các Bộ nguồn AT chỉ có 2 Biến áp là Biến áp Kích xung Tr1 để tự tạo ra dao động tự kích ban đầu vừa để cấp nguồn trước cho IC TL494 hoạt động và sau đó IC TL494 tạo ra Xung dao động có điều chế Độ rộng Xung sẽ cấp trở về để không chế sự dao động tự kích này và tự điều chỉnh lại điện áp ra. Biến áp này chỉ có kích thước rất nhỏ với Tiết diện lõi của các cuộn dây trong khoảng 6 ÷ 10mm2 và có các cuộn dây với số vòng lần lượt như dưới đây:

Đối với Biến áp Tự kích Tr1:

Cuộn Tự kích L1 = 2 vòng cỡ dây 0,5mm (dùng 3 ÷ 4 sợi dây 0,15 cuốn chập với nhau);

Cuộn phản hồi L2-1 = L2-2 = 10 vòng cỡ dây 0,1mm;

Cuộn cấp Xung điều khiển Độ rộng Xung (Xung PWM do IC TL494 tạo ra)L3-1 = L3-2 = 38 vòng cỡ dây 0,15mm

Chú ý Tiết diện cũng như kích thước của Biến áp Kích Xung Tr1 có thể thay đổi và lớn hơn kích thước chuẩn của Biến áp Xung hiện tại (nếu cần thay thế sửa chữa Biến áp Xung hoặc thiết kế mới mà không có loại Biến áp Xung cùng Kích cỡ và Tiết diện thì có thể sử dụng loại lớn hơn nhưng không được bé hơn vì nếu bé hơn sẽ không đủ Công suất yêu cầu) thì trị số các cuộn dây của Biến áp Xung này vẫn được cuốn như vậy, không thay đổi. Đây chính là một đặc tính rất lợi hại của các Nguồn Switching.

Đối với Biến áp Công suất Tr2 (có kích thước và Tiết diện lõi cuốn dây lớn hơn so với Biến áp Kích Xung Tr1 rất nhiều lần) để có thể cung cấp được Công suất Tải tới vài chục W thậm chí lên tới 250W hoặc hơn nữa và các cuộn dây của Biến áp công suất được qui chuẩn theo các tham số kỹ thuật dưới đây:

Cuộn Sơ cấp: 45 vòng cỡ dây 0,3 mm

Cuộn điện áp ra (có nhiều đường điện áp ra) thường được cuốn đối xứng theo kiểu lấy ra 2 nửa cuộn để cho phép chỉnh lưu ra theo 2 nửa chu kỳ dòng điện đối với những đường điện áp cần dòng tải lớn (nếu không cần dòng tải lớn thì chỉ cần cuốn cuộn đơn là đủ) được cuốn theo Hệ thức chuẩn là 3Volt/vòng tức là nếu cần điện áp ra là 12V thì chỉ cần cuốn 2 nửa cuộn 4 vòng x 2 là đủ.

Tác giả bài viết: Dr Trần Phúc Ánh

ĐỌC TIẾP

UC3842/UC3843…/UC3845

IC nguồn Switching UC3842 cũng là loại Ic nguồn Switching được sử dụng rất phổ biến trong các thiết bị điện tử dân dụng và công nghiệp nói chung hiện nay. Có các loại cùng họ IC này là UC3842, UC3843, UC3844 và UC3845 đều được gọi là cùng Họ IC 3842. Các IC này có cùng nguyên lý mạch bên trong giống nhau chỉ khác nhau duy nhất là mức điện áp so sánh – phản hồi để tự động điều chỉnh điện áp ra.

o       Các chân chức năng

Các loại IC nói trên cũng có hai cấu hình cơ bản là cấu hình 14 chân và cấu hình 8 chân. Vì vậy, hình trên đây mô tả thứ tự chân lần lượt cho cấu hình 14 chân và 8 chân. Tuy vậy, loại 14 chân thực chất cũng chỉ có 8 chân có hiệu lực sử dụng, 6 chân còn lại là NC (Non – Connection tức là để hở mạch) không sử dụng đến vì vậy nên thực chất loại IC có cấu hình 14 chân cũng chỉ là 8 chân cơ bản theo tuần tự như dưới đây:

          Chân 1: Hiệu chỉnh hệ số khuyếch đại của mạch so sánh điện áp ra, thông thường được nối về chân 2 thông qua một điện trở 100 ÷ 150k song song với một tụ hồi tiếp 100pF;

          Chân 2: Là chân so sánh điện áp ra với mức so sánh chuẩn đối với UC3842 là 2,5 ÷ 3Vpp và khoảng 10 ÷ 12VPP đối với UC3844 cho nên chân 2 của UC3842 thường được phân áp bởi một cặp điện trở R1 = 100k nối với điện áp 12 ÷ 16V (chung với chân 7 cấp nguồn) và R2 = 18 ÷22k nối xuống âm nguồn;

          Chân 3: Là chân khống chế mức Cường độ Dòng tải tối đa, thông thường được nối với một điện trở R = 1k và một Tụ lọc nối đất C = 470pF ÷ 1nF để so sánh với mức tăng của dòng điện tải nếu dòng tải vượt quá mức qui định (sao cho điện áp đặt vào chân 3 lớn hơn 1V) thì IC UC3842 sẽ ngắt dao động trong vài chu kỳ dao động kế tiếp theo nhằm bảo vệ Hệ thống nguồn;

          Chân 4: Là chân tạo ra dao động tự kích nhờ một R = 15 ÷ 27k (giá trị chuẩn là 27k) nối từ chân 4 lên chân 8 (tạo điện áp chuẩn VREF) và một tụ kích dao động C = 2,2 ÷ 3,3nF (giá trị chuẩn là 2,7nF) để tạo ra dao động trong khoảng 27 đến 40kHz (đối với UC3844 thì tụ dao động C = 1nF và R = 10k để có thể tạo ra Tần số dao động tự kích lên tới 100kHz);

          Chân 5: Là chân nguồn âm của IC UC3842;

          Chân 6: Là ngõ ra của Tín hiệu Dao động PWM đã được điều chế độ rộng xung theo điện áp ra yêu cầu để cung cấp cho cực G của Transistor Trường Công suất nguồn (thường dùng 2SK1794 hoặc 2SK794… hoặc tuỳ theo công suất và điện áp yêu cầu mà có thể sử dụng tương ứng);

          Chân 7: Là chân nguồn cung cấp của IC UC3842 với điện áp cung cấp trong khoảng 13,5V đến 40V;

          Chân 8: Là chân tạo điện áp chuẩn VREF = 2,5V (chú ý: Nếu ngắt lối ra dao động PWM – chân 6 của IC UC3842 với cực G của Transistor Trường Công suất nguồn thì khi sử dụng đồng hồ để đo chân số 8 với âm nguồn và khi có nguồn cung cấp vào chân 7 của IC UC3842 thì sẽ thấy kim đồng hồ dao động có thể thấy rõ sự dao động của kin đồng hồ là IC vẫn dao động được. Nếu không thấy dao động hoặc điện áp này bằng 0V thì IC đã bị hỏng);

o       Các điều cần lưu ý

          Chú ý 1: Đối với các loại nguồn sử dụng Transistor Trường làm Công suất Nguồn thì cần phải chú ý rằng theo lý thuyết thì Trở kháng Ngõ vào ZGS được coi là bằng vô cùng (tức là cực lớn) tức là động nghĩa rằng tiêu hao dòng điều khiển IGS coi như bằng 0 nhưng trên thực tế khi Transistor Trường mở cho dòng điện đi qua ‘máng dẫn’ D – S (được tạo bởi hai cực D và S) thì Trở kháng Ngõ vào ZGSsẽ bị tụt giảm rất thấp khiến cho dòng điều khiển IGS sẽ tăng lên rất nhiều.     

          Vì vậy, các mạch cung cấp xung điều khiển cho Transistor trường phải tạo được 2 mức cường độ xung kích điều khiển là mức 1 cung cấp ban đầu (cực tiểu) chỉ cần tạo ra với cường độ rất nhỏ (1 ÷ 4mA) để kích mở Transistor Trường nhưng sau khi Transistor Trường mở thì phải tăng lên mức 2 với cường độ (15 ÷ 25mA) lớn hơn đủ để duy trì cho khả năng hoạt động của Mạch Dao động và Điều khiển.

          Trên cơ sở đó, điện áp cung cấp cho IC UC3842 được tạo bởi 2 đường nguồn bao gồm như sau:

§        Nguồn cấp trước

Đường nguồn cấp trước được cấp qua một điện trở R2 như mạch dưới đây sao cho có thể tạo ra một cường độ dòng điện ban đầu trong khoảng 1 ÷ 2mA để IC hoạt động và tạo ra xung điều khiển cho Transistor Trường với mức cường độ ban đầu nhỏ nhất và khi Transistor dẫn dòng qua ‘máng dẫn D – S’ thì Trở kháng Ngõ vào tụt xuống khiến cho cường độ điều khiển tại chân 6 của UC3842 sẽ tăng lên mạnh hơn khiến cho điện áp nguồn cung cấp tại chân 7 thông qua R2 sẽ bị tụt xuống vì R2 không thể cung cấp đủ dòng điện yêu cầu họ UC3842 để điều khiển cho Transistor Trường.

§        Nguồn quay về (nguồn phản hồi - feedback)

Cần phải có một đường nguồn thứ 2 chính là đường nguồn quay về từ Biến áp Công suất nguồn T1 thông qua cuộn NC và được chỉnh lưu bởi Diode D3 rồi được định thời bằng mạch định thời R9C4để ổn định điện áp ra cho Tải sau Biến áp Công suất thông qua các Cuộn N12, N5... (R9 = 68 ÷ 470W/1 ÷ 3W và tụ lọc C4 = 47mF) sau đó lại được dẫn khống chế bởi Diode D2 để cấp trở về cho UC3842 thì mới đảm bảo duy trì được điện áp cung cấp ổn định cho UC3842 tại chân số 7.

          Chú ý 2: Mạch trên đây được gọi là mạch cung cấp điện áp phản hồi và so sánh điện áp ra thụ động là bởi vì theo Nguyên lý Biến áp thì nếu một Biến áp bất kỳ có n đường điện áp ra: Vì Công suất của Biến áp bằng tổng công suất được tiêu thụ bởi các Tải tại tất cả các đường điện áp của Biến áp vậy nên nếu có bất kỳ đường điện áp ra nào có Tải tiêu thụ mạnh lên thì không chỉ đường điện áp ra đó sẽ bị tụt điện áp mà nó sẽ kéo theo tất cả các đường điện áp ra khác đều bị điện áp theo cùng một tỷ lệ.

          Dựa vào nguyên lý này mà người ta đã tạo ra phương pháp so sánh điện áp thụ động là có thể so sánh điện áp ra bằng cách so sánh điện áp trên một đường điện áp ra bất kỳ mà không cần phải so sánh tất cả các đường điện áp ra đối với một Biến áp Công suất Nguồn Switching có nhiều đường điện áp ra khác nhau (theo mạch trên, Biến áp Nguồn Switching có tất cả 4 đường điện áp ra gồm 1 đường điện áp ra 5V, một cặp điện áp ra lưỡng cực ±12V và một đường điện áp quay về 15V tại cuộn NC).

          Về nguyên tắc, để điện áp ra có thể đạt độ chính xác cao thì người ta phải lấy một trong các đường điện áp ra 5V hoặc ±12V để đưa về so sánh tại chân 2 của UC3842 nhằm điều chỉnh điện áp ra(nếu theo cách này thì được gọi là phương pháp so sánh tích cực vì nó so sánh trực tiếp điện áp ra cụ thể) nhưng do có nhiều đường điện áp ra nên không thể so sánh đồng thời tất cả các đường điện áp ra được mà người ta đành phải chọn một trong các đường điện áp ra bất kỳ và đường này chính là đường điện áp quay về để ‘nuôi’ UC3842 và thông qua đường điện áp quay về mà người ta thực hiện so sánh luôn điện áp ra.

          Vì vậy, cách so sánh này được gọi là so sánh thụ động tức là bản thân điện áp trên cuộn quay về NC bị thay đổi phụ thuộc vào sự thay đổi tải cuả một trong các đường điện áp ra, nhờ đó nó phản ảnh được khá chính xác sự thay đổi của điện áp ra để tác động vào chân 2 nhằm tự động điều chỉnh lại tất cả các điện áp ra thông qua việc điều chỉnh Độ rộng Xung PWM của xung điều khiển tác động vào cực G của Transistor Trường Q1.

          Chú ý 3: Vì mạch trên đây tự động điều chỉnh điện áp ra theo nguyên lý so sánh thụ động (tức là không so sánh trực tiếp điện áp ra mà chỉ so sánh điện áp quay về) nên sự biến thiên của điện áp quay về theo cùng một tỷ lệ so với sự biến thiên của điện áp ra.

          Tuy nhiên, trên thực tế, các đường ra có Tụ lọc nguồn khác nhau thì thời gian phóng xả khác nhau nên sẽ tạo ra sự thay đổi khác nhau về độ tăng giảm điện áp. Cụ thể là nếu đường nguồn ra nào có Tụ lọc nguồn càng lớn thì độ thay đổi điện áp của nó càng ít, ngược lại nếu đường điện áp ra nào sử dụng Tụ lọc nguồn càng bé thì sự thay đổi điện áp của nó càng lớn.

          Chính vì vậy, để mạch nói trên có thể ‘bám’ theo sự thay đổi của các điện áp ra càng chính xác thì hằng số thời gian tọ bởi mạch lọc nguồn do Tụ C4 và Điện trở R9 phải theo đúng hằng số Thời gian được tạo bởi các Tụ lọc nguồn của các đường điện áp ra khác với các Tải tương ứng.

          Trên thực tế, nên lựa chọn C2 = C4 = 22 ÷ 47mF và R9 = 68 ÷ 470W.

          Theo lý luận nói trên: Nếu chọn C2 và C4 quá lớn thì hằng số thời gian so sánh quá dài (tức là điện áp quay về càng ổn định do Tụ C2 và C4 phóng quá chậm) trong lúc Tải ra quá lớn làm cho điện áp ra thay đổi ngắn hơn và nhanh hơn nên tác động điều chỉnh điện áp thông qua sự so sánh điện áp quay về luôn bị chậm nên điện áp ra sẽ mất ổn định.

Ngược lại nếu chọn C2 và C4 quá bé thì sự thay đổi điện áp quay về quá nhanh do thời gian phóng xả điện của các Tụ quá ngắn sẽ khiến cho mạch so sánh liên tục hoạt động cũng sẽ làm cho điện áp ra liên tục bị điều chỉnh nên cũng sẽ không ổn định.

Tương tự, nếu chọn R9 quá bé thì (thì cũng giống như chọn C2 và C4 quá nhỏ) sẽ làm cho điện áp ra liên tục bị điều chỉnh nên điện áp ra cũng sẽ kém ổn định đồng thời tiêu hao dòng điện qua R9 sẽ càng lớn sẽ làm tốn Công suất Nguồn khiến Hiệu suất Nguồn bị suy giảm vì tốn công vô ích trên R9. Ngược lại nếu R9­ quá lớn thì giảm được tiêu hao nguồn vô ích nhưng sẽ duy trì điện áp quay về trong thời gian dài hơn nên sẽ khiến cho mạch so sánh tác động chậm và không kịp điều chỉnh điện áp ra kịp thời so với sự suy giảm của điện áp ra.

Chú ý 4: Điều đặc biệt của Nguồn Switching là ở chỗ với bất kỳ Biến áp Công suất Nguồn (bằng lõi bột Ferrit) có kích thước như thế nào thì số vòng dây của các cuộn không phụ thuộc vào Kích thước của Biến áp giống như khi cuốn các Biến áp 50Hz thông thường mà các cuộn dây của Biến áp Công suất luôn được cuốn theo chuẩn – kinh nghiệm như dưới đây (sự khác nhau về kích thước của Biến áp Công suất chỉ ảnh hưởng Công suất cho Tải khác nhau sao cho nếu Kích thước Biến áp càng lớn thì Công suất tối đa cho Tải càng lớn, ngược lại nếu Kích thước Biến áp càng nhỏ thì khả năng cung cấp Công suất đa cho Tải càng nhỏ):

          Cuộn NP (một đầu nối với cực D của Transistor Trường và đầu kia nối với cực dương của B+- nguồn cấp chính được chỉnh lưu từ điện áp lưới) luôn được cuốn 45 vòng (không phụ thuộc vào dải điện áp vào trong khoảng 40VAC đến 380VAC);

          Cuộn quay về NC (cung cấp điện áp quay về cho UC3842 và để so sánh điện áp ra thụ động)được cuốn theo chuẩn là 6 vòng (không phụ thuộc vào kích thước của Biến áp cũng như điện áp vào và ra…): Nếu cuốn cuộn NC quá 6 vòng thì điện áp ra sẽ bị giảm tỷ lệ Volt/Vòng và nếu số vòng quá nhiều thì mạch sẽ bị ‘nghẹn’ không dao động được liên tục mà sẽcó tiếng rít ở Biến áp Công suất đồng thời điện áp ra không ổn định.

          Nếu cuộn NC được cuốn ít hơn 6 vòng thì tỷ lệ Volt/Vòng đối với các điện áp ra sẽ tăng lên và sẽ có thể dẫn đến nguy cơ quá tải cho Biến áp Công suất và Transistor Trường.

          Trong trường hợp cuộn NC được cuốn đúng 6 vòng thì tỷ lệ Volt/Vòng là 2,5 ÷ 3Volt/Vòng đối với các đường điện áp ra. Ví dụ, muốn tạo ra điện áp ra 12V thì chỉ cần cuốn 4 ÷ 5 vòng là đủ.

o       Ứng dụng trong các Nguồn Switching

UC3842 được sử dụng phổ biến trong các Mạch nguồn Switching không đối xứng (điện áp ra đơn pha và được chỉnh lưu nửa chu kỳ, không thể lấy được cả 2 nửa chu kỳ như đối với các Nguồn đối xứng sử dụng IC TL494).

Trong những trường hợp đặc biệt muốn sử dụng IC UC3842 để tạo ra các Nguồn đối xứng thì cần phải phối hợp với các mạch Logic để tạo ra 2 Phase nghịch đối nhau giống như 2 Phase của TL494.

Bởi vì UC3842 tạo ra xung PWM một Phase nên nó chỉ tạo ra Xung điều khiển Công suất đơn Q1, không giống như TL494 là tạo ra Xung PWM 2 Phase nghịch đảo nhau nên có thể điều khiển được Công suất Đẩy – Kéo và tạo ra các Xung điện áp đối xứng nhau nên có thể nắn được cả 2 nửa chu kỳ ở các đường điện áp ra nhờ vậy hiệu suất nguồn đối với TL494 cao hơn so với UC3842.

Tuy nhiên, ưu điểm của UC3842 là mạch có thiết kế đơn giản và lắp ráp cũng như hiệu chỉnh dễ dàng không phức tạp như đối với TL494.

Mạch dưới đây mô tả ứng dụng kinh điển của UC3842:

Điện áp vào có thể cho phép trong khoảng 70 ÷ 380VAC, Tổng Công suất ra cho các Tải thông qua tất cả các đường điện áp ra có thể có tuỳ thuộc vào Kích thước của Biến áp Xung Cô ng suất T1 và Công suất chịu đựng cho phép của Transistor Công suất Q1.

Với Q1 là 2SK1794 thì Công suất cung cấp tối đa cho phép là 150W. Vì vậy cần phải có Biến áp Xung Công suất có Tiết diện lõi của Khung dây của các cuộn dây lớn hơn 3cm2 là đủ.

Mạch hoạt động như sau:

§        Cấp nguồn trước

IC UC3842 được cung cấp một dòng ban đầu thông qua cặp điện trở 51k/3W để có thể cung cấp một cường độ dòng điện ban đầu khoảng 1 ÷ 4mA UC3842 có thể tạo được dao động để kích thích cho Q1 mở xung qua Biến áp Xung Công suất T1 và nhờ vậy sẽ tạo ra điện áp quay về trên cuộn L2 để cung cấp trở lại cho UC3842 với cường độ dòng điện lớn hơn nhằm duy trì điện áp ổn định cho UC3842 hoạt động (xem ‘Chú ý 1’ ở mục ‘Các điều cần lưu ý’ ở phần trên).

§        Cấp nguồn duy trì

 Nếu không có dòng quay về từ cuộn L2 thì sau khi tạo ra xung dao động nhờ dòng cấp trước thông qua 2 Điện trở 51k/3W thì điện áp cung cấp cho UC3842 sẽ bị tụt vì dòng điện tiêu thụ của UC3842 tăng lên rất mạnh (khoảng 15 ÷ 25 mA) vì Trở kháng vào của Q1 bị suy giảm ngay sau khi Q1mở xung qua Biến áp Xung Công suất T1.

Các Diode D2 và D3 nắn nguồn quay về cho UC3842 là loại Diode Xung 1A có thể chịu đựng điện áp tối đa 100VP-P.

Đặc biệt, để các điện áp ra có độ ổn định cao và chính xác theo yêu cầu thì thời gian phóng nạp của đường nguồn quay về phải đúng bằng thời gian phóng nạp trung bình của các đường điện áp ra.

§        Tự tạo dao động

Để có thể tạo ra được sự Điều chế Độ rộng Xung cho mục đích của Nguồn Switching thì UC3842 phải tự tạo ra được một Tần số Dao động không đổi trong khoảng 17 đến 40 KHz và tự điều chỉnh Độ rộng Xung của Dao động này nhằm điều chỉnh điện áp ra theo yêu cầu sao cho nếu điện áp ra cần phải cảng lớn hoặc Tải yêu cầu với Công suất càng lớn thì Độ rộng Xung phải càng rộng và ngược lại.

Quá trình tự tạo ra dao động chuẩn của UC3842 ngay tại chân số 4 được tạo bởi R6 = 10 ÷ 27kW và C6 = 1 ÷ 3,3nF:

Nếu tích số R­6C6 càng lớn thì Tần số dao động tạo ra càng thấp, ngược lại nếu R6C6 càng nhỏ thì Tần số càng cao.

Nếu Tần số dao động càng thấp thì Trở kháng của Biến áp càng giảm dẫn đến nguy cơ quá tải cho Công suất nguồn: Nếu Tần số giảm xuống thấp sẽ xuất hiện tiếng rít kéo dài và liên tục trong Biến áp khi nguồn hoạt động. Ngược lại, nếu Tần số quá cao thì Trở kháng của Biến áp sẽ tăng nên sụt áp trên các cuộn dây sẽ tăng lên dẫn đến điện áp ra bị tụt so với yêu cầu và Công suất của Biến áp sẽ suy giảm dẫn đến Công suất cho Tải cũng bị giảm sút.

Chú ý: R6 được ghép giữa chân số 8 (để lấy điện áp chuẩn VREF nhằm tạo ra Tần số chuẩn không bị biến thiên theo điện áp cung cấp) và chân 4.

§        So sánh và điều chỉnh điện áp ra

Điện áp được điều chỉnh thông qua quá trình tự động so sánh điện áp quay về hoặc so sánh trực tiếp với điện áp ra để đưa về điều chỉnh điện áp trên chân số 2 của UC3842 (xem ‘Chú ý 2’ của mục ‘Các điều cần lưu ý’ đã được trình bày trên).

Điện áp làm việc của chân 2 là trong khoảng 2,5 ÷ 3V, nếu vượt quá 3V thì UC3842 sẽ bị ‘nghẹn’ tức là sự dao động của nó sẽ bị ngắt quãng không liên tục tạo ra tiếng rít trong Biến áp Xung Công suất và các điện áp ra sẽ không ổn định mà bị dập liên tục.

Nếu điện áp này giảm dưới 2V thì UC3842 bị mất khả năng tự điều chỉnh điện áp ra và điện áp ra luôn bị tăng vọt quá mức cho phép.

Vì vậy, cần phải phải phân áp cho chân số 2 trong khoảng điện áp cho phép nhờ các điện trở R3= 100k và R4 = 18k cùng với một Biến trở VR = 3k để điều chỉnh điện áp ra theo mong muốn: Nếu VR càng chỉnh về phía âm nguồn thì điện áp ra sẽ càng lớn và ngược lại nếu chỉnh VR về phía dương nguồn thì điện áp ra sẽ càng giảm.

Chú ý 1: Nên có thêm một Tụ C = 1nF ghép song song với R3 để làm dịu các Xung điện áp ra thì điện áp ra sẽ ổn định hơn.

Chú ý 2: Nguyên lý so sánh trên đây chính là Nguyên lý so sánh thụ động (xem ‘Chú ý 2’ của mục ‘Các điều cần lưu ý’ đã được trình bày trên) cho nên sai số điện áp ra vẫn tương đối lớn tuy nhiên vẫn trong phạm vi ổn định cho phép.

Để đảm bảo sai số điện áp ra nhỏ hơn, có thể thiết lập mạch so sánh điện áp tích cực như dưới đây:

Mạch được mô tả đơn giản với phần được cắt gọn chỉ bao gồm mạch chính của UC3842, tạm thời không xét đến mạch cấp nguồn trước và cấp nguồn quay về cũng như bỏ qua Biến áp Xung Công suất ra và các mạch nắn điện áp ra mà chỉ xét đến việc tạo ra mạch so sánh điện áp ra trực tiếp nhờ một OPTO – COUPLER là 4N25 hoặc 4N35… kèm theo mạch phân áp chuẩn 4,5 ÷ 6V nhờ một điện trở 1k và 1 diode Zener 4,5÷ 6V để tạo ra điện áp lớn hơn điện áp làm việc của chân 2 sao cho khi điện áp ra tăng lên thì một mạch khuyếch đại so sánh điện áp ra (có thể sử dụng một mạch Op – Amp hoặc một Transistor để so sánh điện áp ra) và tạo ra điện áp so sánh Comp1 – Comp2 cho diode quang của OPTO – COUPLER ISO1 là 4N25 hoặc 4N35… thì nó sẽ làm cho dòng điện dẫn qua ISO1 tăng lên nên điện áp trên chân 2 sẽ càng tăng lên khiến cho UC3842 sẽ tạo ra Độ rộng Xung bé hơn để làm giảm điện áp ra.

Ngược lại, nếu điện áp ra giảm đi thì điện áp Comp1 – Comp2 cũng sẽ giảm theo để ISO1 khoá dòng chạy vào chân 2 nên UC3842 sẽ điều chỉnh tăng Độ rộng Xung dao động nhờ đó sẽ nâng được điện áp ra….

§        Hiệu chỉnh sai số điện áp ra

Độ chính xác của điện áp ra phụ thuộc vào nguyên lý so sánh điện áp ra theo kiểu tích cực hay thụ động và các tham số mạch phân áp so sánh…

Tuy nhiên, các yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đó là độ nhạy – hệ số khuyếch đại so sánh và độ trễ – thời gian trễ của hằng số phóng nạp điện áp so sánh như đã được trình bày trên đây.

Trong phần này chủ yếu đề cập đến độ nhạy của mạch khuyếch đại so sánh nội bộ của UC3842:

Độ khuyếch đại so sánh sai số điện áp ra do mạch hồi tiếp được tạo bởi R5C14 được ghép từ ngõ ra của mạch khuyếch đại Op – Amp bên trong IC UC3842 với ngõ vào Vi sai –Vin của chính mạch Op – Amp sao cho nếu R5 càng bé thì hệ số khuyếch đại so sánh càng nhỏ thì độ nhạy càng thấp nên sai số điện áp sẽ càng lớn. Ngược lại, nếu R5 càng lớn thì hệ số khuyếch đại so sánh càng lớn nên độ nhạy so sánh càng cao tức là độ ổn định điện áp ra càng cao nhưng nếu độ nhạy quá lớn thì mạch so sánh dễ bị các tác động nhiễu loạn phát sinh nên độ ổn định điện áp lại có nguy cơ bị suy giảm.

Vì vậy, R5 = 100 ÷ 150kW là giá trị hợp lý nhất.

§        Khống chế dòng quá tải

Trong nhiều trường hợp do một nguyên nhân nào đó có thể các đường điện áp ra bị quá tải hoặc nhất là khi bắt đầu đóng điện áp vào cho Hệ thống nguồn thì tất cả các Tụ lọc nguồn đang ở trạng thái không điện áp nên khi nguồn bắt đầu hoạt động thì các Tụ lọc nguồn đều được nạp điện đồng loạt và dòng nạp ban đầu theo nguyên lý của Tụ điện là sẽ rất lớn khiến cho các đường điện áp ra bị quá tải tức thời sẽ dẫn đến làm tăng tức thời dòng điện qua Q1.

Vì vậy, nếu dòng điện qua Q1 càng tăng thì điện áp rơi trên điện trở R10 đặt tại cực S của Q1 và nối với âm nguồn sẽ tăng lên theo hệ thức rất đơn giản là:

Vs = IDSxR10

Trong đó: Vs là điện áp tại cực S của Q1 so với âm nguồn, IDS là cường độ dòng điện qua Q1.

Nếu điện áp Vs tăng thì nó sẽ tác động vào chân số 3 của UC3842 thông qua điện trở R8 = 1k cũng sẽ tăng theo sao cho nếu điện áp này lớn 1V thì UC3842 sẽ bị ngắt dao động trong một thời gian ngắn để làm giảm dòng tức thời đang chạy qua Q1 và tác động qua R10 sao cho đến khi Vs giảm xuống dưới 1V đảm bảo cho sự an toàn của Q1 không bị quá tải.

Vì vậy, R10 được xác định trong khoảng 0,22 ÷ 0,47W nhằm khống chế cường độ dòng điện IDS qua Q1 không vượt quá 2,2 ÷ 4,5A.

Chú ý: Tụ lọc C = 10 ÷ 100nF nối giữa chân 3 xuống âm nguồn có tác dụng làm dịu đối với tác động khống chế dòng cực đại qua Q1 và đặc biệt là triệt tiêu các tác động nhiễu loạn.

§        Triệt tiêu Xung ngược

Khi một dòng điện Xung không sin đi qua một Biến áp hoặc cuộn dây bất kỳ thì nó luôn tạo ra Xung ngược phát sinh có Biên độ Điện áp Xung lớn gấp 3 ÷ 5 lần thậm chí có trường hợp gấp 10 lần so với Xung thuận sinh ra nó nên sẽ gây nguy hiểm cho tất cả các Linh kiện điện tử liên quan.

Vì vậy cần phải có Mạch dập Xung ngược được tạo bởi R12 = 4,7 ÷ 10k/3W và C9 = 3,3 ÷ 10nF/1KV (Diode D4 có nhiệm vụ nắn Xung ngược cho mạch dập Xung ngược R12C9):

Nếu tích số R12C9 càng lớn thì Xung ngược sẽ bị triệt càng mạnh tức là Biên độ Xung ngược sẽ càng yếu và càng an toàn cho Transistor Công suất Q1 nhưng đồng thời nó cũng sẽ làm suy hao cả Biên độ Xung thuận do tác dụng phản tải nên nó sẽ làm giảm Hiệu suất Nguồn vì gây ra hao phí điện năng vô ích quá lớn.

Vì vậy, nên tạo ra mạch dập R12C9 có giá trị vừa đủ để triệt tiêu Xung ngược xuống đến mức vừa đủ an toàn cho Q1 mà thôi (theo Lý thuyết và thực tế, tích số R12C9 = τ = 1/f, f là Tần số Dao động PWM).

Ngoài ra, cần có thêm mạch dập phụ trợ được tạo bởi R11 = 51 ÷ 100W và Tụ C15 khoảng 100pF/1KV để triệt bỏ đỉnh xung của Xung ngược nhằm đảm bảo cho Transistor Q1 được an toàn. Diode D4 là loại Diode Xung 2A và chịu được điện áp lên tới 1KV.

§        Triệt tiêu Tĩnh điện

Vì mạch nguồn sử dụng UC3842 thông thường sẽ sử dụng Transistor Công suất là loại Transistor Trường.

Đặc điểm của Transistor Trường là rất dễ bị Tĩnh điện phá hỏng, vì vậy cần phải bảo vệ đối với sự tác động của Tĩnh điện bằng cách nối một điện trở R13 trong khoảng 3,3 đến 10kW giữa cực G của Q1 xuống âm nguồn để thoát các điện tích Tĩnh điện xuống âm nguồn:

Vì trở kháng Ngõ vào của Transistor Trường là cực lớn và nếu trong trường hợp UC3842 không có tín hiệu dao động ra thì Trở kháng Ngõ ra của IC UC3842 cũng sẽ cực lớn dẫn đến cực G bị rơi vào tình trạng cô lập (cực G trở thành vật dẫn cô lập) nên nếu cực G vì bị lý do nào đó bị tích điện Tĩnh điện thì điện tích này sẽ duy trì bền vững trên cực G và không thể triệt tiêu được và vì cực G bị cô lập nên điện tích Tĩnh điện trên cực G sẽ tạo ra một điện thế Tĩnh điện trên cực G cực lớn khiến cho ‘Máng dẫn D – S’ sẽ bị thông mạch và nếu trên D – S có điện áp thì dòng điện qua Q1 sẽ đạt cực đại(mà không cần đến Tín hiệu từ chân 6 của UC3842 cung cấp) dẫn đến đoản mạch và cháy hỏng cho Q1.

§        Hiệu suất Nguồn Switching

         Khi thiết kế và sử dụng các Nguồn Switching, điều quan trọng nhất là chú ý đến Hiệu suất của Nguồn được xác định bởi hệ thức đơn giản dưới đây:

η = POut/PIn

Trong đó: PIn là Công suất tiêu thụ nguồn vào và được xác định bởi:

PIn = UIn.IIn

Với UIn là điện áp vào từ lưới điện (đã được chỉnh lưu thành dòng một chiều) và IIn là cường độ tiêu thụ của toàn mạch nguồn;

POut là tổng Công suất Tải của tất cả các đường ra;

Đặc biệt cần phải xác định các tổn hao Công suất ở các Mạch dập Xung ngược sử dụng bằng 1 Tụ điện C5, R9 và Diode D2 (Trong đó D1 thường được tích hợp luôn bên trong MOSFET): Tính trung bình khoảng 3W cho mỗi mạch dập và mỗi Mạch nguồn Switching tổn thất tối thiểu khoảng PDis= 7 ÷ 12W cho các Mạch dập Xung ngược bất chấp Công suất Tải tối đa cho phép là bao nhiêu.

Như vậy, POut có thể được xác định gần đúng bởi:

POut ≈ PIn – PDis

Vì vậy Hiệu suất Nguồn Switching thực tế được xác định một cách đơn giản bởi hệ thức dưới đây:

η = POut/PIn = (PIn – PDis)/PIn ≈ {PIn – (7 ÷ 12W)}/PIn

Do vậy, nếu Nguồn Switching có Công suất Tải tối đa càng lớn thì Hiệu suất Nguồn sẽ càng cao(Tổn thất Công suất PDis là một giá trị xác định không đổi).

nguồn http://tri-heros.net Tác giả bài viết: Dr Trần Phúc Ánh

ĐỌC TIẾP