Vai trò của mạch nguồn một chiều trong thiết bị điện tử

        Chúng ta biết rằng tất cả các máy móc điện tử đều sử dụng nguồn nuôi là điện áp xoay chiều dân dụng 220V với tiêu chuẩn của Nga và châu Âu, 110V với điện áp của Nhật Bản, 120V với điện áp của Mỹ. Tuy nhiên hầu hết các mạch điện tử bên trong các thiết bị, máy móc này lại sử dụng nguồn nuôi một chiều với điện áp 3.3V, 5V, 6V, 8V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24V, 36V...Câu hỏi đặt ra là làm thế nào mà các mạch điện tử này lấy nguồn nuôi ở đâu trong khi đầu phích cắm của thiết bị lại cắm vào điện áp lưới xoay chiều 220V??
Bí mật bên trong các thiết bị điện tử chính là một bo mạch hoặc một khối mạch có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều nhỏ hơn.  Các bo mạch này còn gọi là bo nguồn của thiết bị điện tử.

Một bo mạch nguồn một chiều

Nhiệm vụ và chức năng của mạch nguồn một chiều

Các linh kiện điện tử hoạt động với điện áp một chiều ổn định trong khi đó điện áp cung cấp là điện áp xoay chiều có điện áp không ổn định, ví dụ như ở Việt Nam điện áp lưới danh định là 220V nhưng điện áp đó là không ổn định sẽ có thể dao động từ 150V đến 240V tùy từng giờ cao điêm. Các bo mạch nguồn sẽ có nhiệm vụ tạo ra một nguồn nuôi có giá trị điện áp ổn định cho dù điện áp đầu vào biến đổi rất nhiều. Với kinh nghiệm nhiều năm sửa chữa, thiết kế điện tử tôi biết rằng có những mạnh nguồn cho ra điện áp 5V một chiều rất ổn định dù điện áp đầu vào biến đổi từ 80V cho đên 240V. Các bo mạch nguồn phải đảm bảo cung cấp một điện áp ổn định, không nhiễu để cho các thiết bị điện tử luôn ở trạng thái hoạt động tốt nhất.
 
Các thông số kỹ thuật của bo mạch nguồn một chiều

Nói đến một bo mạch nguồn một chiều các bạn cần quan tâm đến các thông số kỹ thuật quan trọng của nó như:
- Điện áp đầu vào : Là dải điện áp cung cấp cho bo mạch mà vẫn đảm bảo hoạt động ổn định cho điện áp đầu ra. Dải điện áp đầu vào càng rộng thì bộ nguồn càng đắt tiền và có nhiều ưu điểm.

- Điện áp đầu ra: Là điện áp đưa ra cho tải tiêu thụ, điện áp này càng ổn định, ít nhiễu thì càng cho chất lượng bộ nguồn tốt

- Công suất của bộ nguồn: Mỗi một bộ nguồn chỉ có một khả năng cung cấp một dòng điện giới hạn nào đó cho tải mà vẫn giữ ổn định được điện áp đầu ra ( không gây sụt áp) , thông số đặc trưng cho khả năng cung cấp dòng này còn gọi là công suất của bộ nguồn.  Một bộ nguồn có công suất càng lớn thì có kích thước càng to và giá thành càng lớn.

- Hiệu suất của bộ nguồn: Là một  thông số đặc trưng cho hiệu năng biến đổi năng lượng điện từ điện xoay chiều sang điện một chiều. Hiệu suất càng cao thì bộ nguồn chế tạo càng khó và càng đắt tiền nhưng sẽ tiết kiệm điện năng và tỏa nhiệt ít. Các bộ nguồn hiệu suất cao có thể đạt từ 90 đến 98%.

Các kiểu mạch nguồn thông dụng trong các thiết bị điện tử

Hầu hết các máy móc, thiết bị điện tử ngày nay sử dụng bo mạch nguồn được thiết kế theo hai dạng đó là nguồn xung và nguồn tuyến tính:

- Nguồn xung: Được chế tạo phức tạp với nhiều linh kiện điện tử nhưng gọn nhẹ, giá thành rẻ và hiệu suất rất cao. Các bo nguồn xung được sử dụng rất trong thiết bị điện tử thông dụng nhưng  sạc điện thoại, sạc máy tính, sạc xe đạp điện, đầu DVD, TV, ...Đặc điểm dễ nhận thấy của bộ nguồn xung là có bản mạch điện tử khá lớn nhưng biến áp rất nhỏ

Một bo nguồn xung nhỏ

- Nguồn tuyến tính: Kiểu mạch nguồn này khá đơn giản nhưng kích thước rất cồng kềnh vì sử dụng biến áp có kích thước lớn. Mặc dù kích thước to nhưng bộ nguồn này cho hiệu suất thấp, giá thành đắt đỏ vì biến áp sử dụng nhiều dây đồng. Ưu điểm của bộ nguồn tuyến tính đó là ít nhiễu cao tần, dễ chế tạo và sửa chữa, chất lượng nguồn điện đầu ra cao hơn kiểu nguồn xung.

Bo nguồn tuyến tính cổ điện