Triệt tiêu xung ngược Blocking - Switching - Công ty TNHH Tam Hùng

Triệt tiêu xung ngược Blocking - Switching

Thứ ba - 22/01/2013 11:02
Bằng lý thuyết cũng như trên thực tiễn luôn có thể chứng minh được rằng, tại nửa chu kỳ thuận của các xung Nguồn Blocking hoặc Switching thì biên độ dao động có suất điện động cảm ứng do cảm kháng của cuôn L1 tạo ra sẽ lớn gấp rưỡi đến gấp 3 so với điện áp VCC và có khoảng thời gian tạo xung dài hơn nên điện áp trung bình hay năng lượng trung bình do nó tạo ra rất lớn, chiếm khoảng 60 - 70% năng lượng của toàn chu kỳ.

Ngược lại, tại nửa chu kỳ âm, biên độ do nó tạo ra tương đối lớn, gấp 3 ¸ 5 lần so với biên độ của xung thuận nhưng thời gian tạo xung lại ngắn hơn (chỉ khoảng 1/3 ¸ 2/3 so với chiều dài của xung thuận, thậm chí cực ngắn so với xung thuận) cho nên năng lượng trung bình của nó tạo ra rất yếu và khó có thể sử dụng được năng lượng này (vì biên độ xung động thì lớn nhưng năng lượng trung bình thì rất nhỏ nên khó ổn định được biên độ và không cung cấp được một cách liên tục).

Vì thế, trong các mạch nguồn người ta đành phải chấp nhận loại bỏ năng lượng của xung âm (hay còn gọi là xung ngược).

Cường độ dòng điện trung bình của các dòng điện xung động được xác định bởi hệ thức gần đúng (nếu cho rằng dòng điện có dạng xung vuông):

IAve = I0.t1./(t1 + t2) = I0.t1./t

Trong đó, t1 được gọi là độ rộng xung dương, t2 được gọi là độ rộng xung ngừng và t được gọi là một chu kỳ xung nguyên. Điều đó có nghĩa rằng nếu độ rộng xung càng ngắn so với cả chu kỳ xung thì năng lượng trung bình của nó càng thấp hay nói cách khác là độ ổn định của nó sẽ càng nhỏ (xem Nguồn dòng mạch động).

Vì xung ngược bị loại bỏ khỏi nguồn năng lượng sử dụng nên hiệu suất nguồn bị giảm đi rất nhiều (tổn thất khoảng 30 - 40% năng lượng do không thể sử dụng năng lượng của xung ngược).

Hình trên mô tả dạng xung vuông và cách xác định năng lượng trung bình của nó theo độ rộng xung (độ rộng của xung dương hay còn gọi là xung tích cực).

 Khi qua các mạch có tính điện cảm thì các biên dạng xung không còn được giữ nguyên dạng xung vuông mà bị sin hoá thành dạng gần sin đối với xung dương (xung tích cực) và đối với xung ngừng sẽ bị biến thành xung âm có biên độ lớn hơn biên độ của xung dương nhưng vì có độ rộng xung ngắn hơn nên năng lượng trung bình sẽ nhỏ hơn và sẽ làm kéo dài xung dương hơn so với độ rộng thực của xung dương có thể có. Hình bên mô tả sự biến dạng của chuỗi xung vuông khi qua các mạch điện cảm: Xung ngừng bị biến thành xung âm đối lập với xung dương qua trục hoành (hình bên mô tả sự biến dạng thụ động của dòng mạch động xung vuông khi qua các mạch có tính cảm kháng) .

 

t

U-0

U+0

t2

Điểm bão hoà

Xung dương khi qua các mạch điện cảm sẽ bị cảm kháng và suất điện động tự cảm chống lại sự tăng đột ngột của dòng điện qua mạch có điện cảm nên biên độ điện áp và dòng điện chỉ tăng lên dần và đạt tới cực đại tại gần cuối xung (được gọi là điểm bão hoà) và sau đó, khi xung dương bị ngắt đột ngột thì xung âm sẽ được sinh ra cũng do suất điện động tự cảm của các điện cảm L trong mạch tạo ra nhằm chống lại sự "biến mất" đột ngột của xung dương (nghĩa là khi cường độ dòng điện qua mạch tăng thì suất điện động cảm ứng được sinh ra để chống lại sự tăng dòng nhưng ngược lại khi cường độ dòng điện qua mạch bị giảm thì suất điện động cảm ứng lại sinh ra chống lại sự giảm dòng...) và vì xung âm chỉ được tạo ra trong một khoảng thời gian rất ngắn so với cả chu kỳ của một nguyên xung (một nguyên xung hay một xung nguyên được xác định bởi một xung dương và một xung âm) nên năng lượng trung bình của nó rất nhỏ.

Khi đó, tuy rằng hiệu quả sử dụng của xung âm rất thấp nhưng tác hại của nó thì rất lớn vì biên độ điện áp do nó tạo ra rất lớn có thể đánh thủng các tiếp giáp bán dẫn của các linh kiện điện tử và thậm chí có thể gây phóng điện giữa các vòng dây của biến áp hoặc của các cuộn cảm... nên ta cần phải triệt tiêu các xung ngược bằng các mạch triệt phù hợp và được tính toán đúng theo các thông số của nó (sẽ được trình bày ở phần dưới đây).



Tác giả bài viết: Dr Trần Phúc Ánh

Tổng số điểm của bài viết là: 6 trong 2 đánh giá
Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn