Trong quá trình sửa chữa điện tử của, người ta nhận thấy rằng: hầu hết tất cả các bo mạch điện tử đều có một máy biến áp. Vậy máy biến áp là gì và có nguyên lí hoạt động ra sao ?

Ở đây bài viết sẽ chỉ giới thiệu biến áp 1 pha được sử dụng rất nhiều trong kĩ thuật điện tử. Đầu tiên chúng ta phải hiểu khái niệm biến áp.

Biến áp chính là một thiết bị điện từ tĩnh dùng để biến đổi điện áp này ra điện áp khác có cùng tần số. Biến áp trong kĩ thuật điện tử chủ yếu là biến áp hạ áp tức là điện áp đầu ra sẽ luôn nhỏ hơn điện áp đầu vào. Chúng được dùng rất nhiều trong các bo mạch điện tử, với nhiệm vụ là biến điện áp 220V xoay chiều thành một điện áp xoay chiều có giá trị nhỏ hơn để qua bộ chỉnh lưu biến thành điện áp một chiều để cấp cho thiết bị điện tử vì chúng ta đã biết các thiết bị điện tử đều làm việc với điện một chiều .

NỘI DUNG BÀI VIẾT

Về cấu tạo biến áp

Biến áp được cấu tạo từ hai bộ phận chính là cuộn dây và lõi sắt.

Cuộn dây có hai loại là cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, được bọc cách điện và thường được làm bằng nhôm hoặc đồng.

Lõi sắt là lõi sắt từ. Nhiệm vụ của lõi sắt là một mạch dẫn từ từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp. Lõi sắt gồm các lá thép được ghép lại với nhau và các lá thép được sơn cách điện có độ dày từ 0.35 đến 0.5mm.

Đối với những biến áp làm việc ở tần số cao cỡ vài chục Khz thì lõi sắt là lõi sử dụng vật liệu có tổng trở cao thường là bằng vật liệu Ferit mà điển hình là biến áp xung .

Về nguyên lí làm việc

Biến áp làm việc dựa trên hai nguyên lí đó là:

Nguyên lí thứ nhất: Dòng điện chạy trong cuộn dây sinh ra từ trường.

Nguyên lí thứ hai: Cảm ứng điện từ trong cuộn dây tạo ra hiệu điện thế

Ta có thể mô ta đơn giản như sau:

Khi ta cấp một điện áp vào cuộn dây sơ cấp, lúc này sẽ có một từ thông được sinh ra. Từ thông này móc vòng qua lõi sắt để cảm ứng qua cuộn dây thứ cấp và sẽ sinh ra một suất điện động làm đèn led sáng .

Công thức mô tả mối quan hệ giữa điện áp ra và điện áp vào như dưới đây :

N = W1/W2 = U1/U2 = I2/I1

Với:

N: hệ số biến áp .

W1: số vòng dây cuộn sơ cấp

W2: số vòng dây cuộn thứ cấp

U1: điện áp của cuộn sơ cấp

U2: điện áp của cuộn thứ cấp

I2: dòng điện của cuộn thứ cấp

I1: dòng điện của cuộn sơ cấp

Các tham số cơ bản của máy biến áp cần chú ý

– Công suất biến áp (kí hiệu: VA)

– Điện áp vào, ra máy biến áp

– Dòng điện lớn nhất mà biến áp có thể cung cấp.

– Tần số làm việc của máy biến áp

– Hiệu suất của biến áp.

Phân loại máy biến áp

Có rất nhiều cách để phân loại máy biến áp. Dưới đây là một số cách điển hình

– Dựa vào loại biến áp: người ta chia ra biến áp thường và biến áp xung .

– Dựa vào mối quan hệ giữa điện áp ra và điện áp vào: người ta chia thành biến áp tăng áp và biến áp hạ áp.

– Dựa vào mối quan hệ cuộn dây: người ta chia thành biến áp tự ngẫu và biến áp cảm ứng.

– Dựa vào lõi sắt: người ta chia thành biến áp lõi không khí, biến áp Ferit và biến áp không khí.

So sánh sự khác nhau giữa máy biến áp thường và máy biến áp xung

Giống nhau : Cả hai đều là biến áp có cuộn sơ cấp, thứ cấp và lõi sắt: đều áp dụng công thức

N = W1/W2 = U1/U2 = I2/I1

Khác nhau : Biến áp bình thường được dùng ở tần số thấp, lõi sắt Silic chẻ ra làm nhiều lá với độ dày mỗi lá từ 0,35 đến 0.5mm còn điện cảm và điện dung kí sinh không quan trọng .

Ngược lại, biến áp xung làm việc ở tần số cao, ở sườn xung không dùng lõi sắt thông thường mà phải dùng vật liệu sắt từ có tổng trở cao như Ferit, đặc tính từ trễ là hình chữ nhật. Khi quấn biến áp xung phải chú ý cẩn thận không được để điện dung, điện cảm lớn .

Một số hình ảnh biến áp trong bo mạch thực tế

Biến áp xung dùng rất nhiều trong những bo nguồn xung.