Mạch nguồn AC-DC là gì? Phân loại và những lưu ý khi sử dụng

Mạng lưới điện cung cấp cho chúng ta dòng điện xoay chiều (AC), nhưng các thiết bị điện tử hàng ngày lại hoạt động với dòng điện một chiều (DC) thông qua các mạch điện nằm ở trung tâm của chúng. Vì điện áp trên mạng lưới điện quá cao, nếu không có mạch chuyển đổi nguồn AC-DC, các sản phẩm điện không thể hoạt động được.. Vậy mạch nguồn AC-DC là gì? Hãy cùng Điện Tử Số tìm hiểu về mạch nguồn AC-DC trong bài viết sau đây.

Sự ra đời của nguồn AC, nguồn DC

Sự ra đời của nguồn AC và nguồn DC có liên quan đến lịch sử và phát triển của điện học.

Nguồn AC ra đời đầu tiên, khi nhà khoa học người Áo Nikola Tesla phát minh ra động cơ xoay chiều (AC motor) vào cuối thế kỷ 19. Động cơ xoay chiều sử dụng nguồn điện AC để tạo ra chuyển động, và công nghiệp điện lực nhanh chóng phát triển nhờ vào việc sản xuất và truyền tải điện năng AC.

Nguồn DC được phát minh trước đó vào cuối thế kỷ 18 bởi nhà khoa học người Italy Alessandro Volta, khi ông phát minh ra pin điện hóa đầu tiên. Tuy nhiên, pin này chỉ cung cấp điện thế và dòng điện nhỏ, và không thể được sử dụng để cung cấp nguồn điện cho các thiết bị công nghiệp hay dân dụng.

Sau đó, các nhà khoa học như Thomas Edison và George Westinghouse đã phát triển công nghệ chuyển đổi từ nguồn điện AC sang DC để cung cấp điện cho các thiết bị điện tử hàng ngày. Tuy nhiên, việc truyền tải điện năng DC trên khoảng cách xa không hiệu quả bằng AC, và do đó, AC đã trở thành nguồn điện chính cho việc cung cấp điện năng trong lĩnh vực công nghiệp và dân dụng.

Hiện nay, cả hai nguồn điện AC và DC đều được sử dụng trong các thiết bị điện tử, tuy nhiên AC vẫn là nguồn điện chính cho mạng lưới điện và các hệ thống truyền tải điện lớn, trong khi DC được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại và xe điện.

Xem thêm: Mạch khuếch đại vi sai là gì? Chức năng của bộ khuếch đại vi sai

Mạch nguồn AC-DC là gì?

Để hiểu một cách đơn giản hơn, ta định nghĩa bộ nguồn AC-DC như sau:

Mạch nguồn AC-DC là một mạch điện tử được sử dụng để chuyển đổi điện năng từ nguồn điện xoay chiều (AC) sang nguồn điện một chiều (DC). Mạch này thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại di động, tivi và các thiết bị điện gia dụng khác.

Mục đích của mạch nguồn AC-DC là cung cấp nguồn điện DC ổn định và phù hợp với yêu cầu của thiết bị điện tử. Bởi vì mạng lưới điện cung cấp điện năng ở dạng AC, nếu không có mạch chuyển đổi nguồn AC-DC, các thiết bị điện tử sẽ không thể hoạt động do điện áp trên mạng lưới điện quá cao và dòng điện không ổn định.

Có nhiều loại mạch nguồn AC-DC khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu kỹ thuật của thiết bị. Một số loại phổ biến bao gồm mạch nguồn chuyển đổi đơn giản, mạch nguồn chuyển đổi xung, mạch nguồn chuyển đổi mũ lưỡi liềm, mạch nguồn chuyển đổi mũ lưỡi trai, và mạch nguồn chuyển đổi dạng đa cấp. Mỗi loại mạch nguồn AC-DC có ưu nhược điểm riêng, và người thiết kế cần lựa chọn loại phù hợp với yêu cầu của thiết bị điện tử cần cấp nguồn.

Các loại nguồn AC-DC

Các loại nguồn AC-DC bao gồm:

1. Nguồn tuyến tính (Linear power supply)
2. Nguồn chuyển đổi (Transformer-based power supply)
3. Nguồn chuyển mạch (Switching power supply)

Mỗi loại nguồn AC-DC có những ưu điểm và hạn chế khác nhau, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể mà người sử dụng có thể lựa chọn loại nguồn phù hợp.

Nguồn tuyến tính (Linear power supply) có độ ổn định cao và dễ dàng sử dụng. Tuy nhiên, vì sử dụng biến áp nên nguồn tuyến tính thường có kích thước lớn, trọng lượng nặng và hiệu suất thấp.

Nguồn chuyển đổi (Transformer-based power supply) có kích thước nhỏ gọn, hiệu suất cao hơn so với nguồn tuyến tính và có thể được sử dụng để cung cấp các mức điện áp khác nhau. Tuy nhiên, nguồn chuyển đổi cũng có hạn chế là dễ gây nhiễu và có thể gây ảnh hưởng đến các thiết bị điện tử khác trong môi trường xung quanh.

Nguồn chuyển mạch (Switching power supply) là loại nguồn chuyển dòng điện xoay chiều AC- dòng điện một chiều DC phổ biến nhất hiện nay. Nguồn chuyển mạch có hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn và có thể hoạt động ở tần số cao hơn. Tuy nhiên, việc thiết kế và lắp đặt nguồn chuyển mạch khó khăn hơn so với nguồn tuyến tính hoặc nguồn chuyển đổi và yêu cầu kiến thức kỹ thuật cao hơn.

Những điều cần lưu ý về mạch nguồn AC-DC

Khi thiết kế và sử dụng mạch nguồn AC-DC, cần lưu ý những điều sau đây:

1. Điện áp đầu vào: Mạch nguồn AC-DC cần phù hợp với điện áp đầu vào của nguồn cung cấp điện.
2. Dòng điện đầu vào: Cần tính toán dòng điện đầu vào để đảm bảo mạch nguồn AC-DC có thể cung cấp đủ điện cho các thiết bị kết nối.
3. Điện áp đầu ra: Mạch nguồn AC-DC cần cung cấp đúng điện áp đầu ra để đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị kết nối.
4. Dòng điện đầu ra: Nếu dòng điện đầu ra của mạch nguồn AC-DC quá thấp, thiết bị kết nối có thể không hoạt động. Nếu dòng điện đầu ra quá cao, thiết bị kết nối có thể bị hư hỏng.
5. Điện áp độ rộng: Một số loại nguồn cung cấp điện chỉ hoạt động ở một mức điện áp đầu vào cụ thể. Cần kiểm tra điện áp độ rộng của mạch nguồn AC-DC để đảm bảo phù hợp với điện áp đầu vào.
6. Hiệu suất: Cần kiểm tra hiệu suất của mạch nguồn AC-DC để đảm bảo năng lượng không bị lãng phí và giảm chi phí điện năng.
7. Chất lượng điện năng: Mạch nguồn AC-DC cần cung cấp chất lượng điện năng ổn định để đảm bảo hoạt động ổn định của thiết bị kết nối.
8. An toàn: Cần đảm bảo mạch nguồn AC-DC được thiết kế và lắp đặt an toàn để tránh các tai nạn điện.

Kết luận 

Trên đây là những thông tin về mạch nguồn AC-DC , sự ra đời , các loại mạch nguồn cũng như những điều cần biết về mạch nguồn AC-DC mà Điện Tử Số cung cấp. Mọi thông tin thắc mắc vui lòng để lại dưới bình luận để được giải đáp.