Cách sử dụng biến áp 12v

Hướng dẫn thiết kế mạch nguồn đầu ra 12VDC - 1A và  5VDC - 1A

- Nguồn điện một chiều là một trong những phần quan trọng nhất của một thiết bị điện. Nó có nhiệm vụ biến đổi điện lưới 220V xoay chiều thành điện áp một chiều nhỏ hơn như 5V, 9V, 12V, 18V, 24V.. để nuôi các thiết bị điện tử. Trong số đầu ra điện áp trên thì nguồn 5V và 12V là phổ biến hơn cả. Đây là điện áp hoạt động chuẩn cho các IC logic, các IC vi xử lý.

- Hôm nay mình sẽ hướng dẫn các bạn tự thiết kế bộ nguồn một chiều đơn giản và khá phổ biến trong các thiết bị điện tử. Trước hết ta hãy xem qua sơ đồ tổng quát của một bộ nguồn một chiều hay còn gọi là sơ đồ khối.

- Dưới đây là sơ đồ chi tiết của một bộ nguồn 12V - 1A và 5V - 1A một chiều:

- Chọn biến áp nguồn

+ Biến áp là một thiết bị điện gồm 2 cuộn dây quấn trên một lõi sắt từ có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp xoay chiều khác để phù hợp với mục đích cần sử dụng.

+ Thông thường hai cuộn dây biến áp được ký hiệu là N1 và N2. Điện áp đầu vào được đặt trên cuộn N1 gọi là U1 và điện áp đầu ra được lấy trên hai đầu cuộn N2 gọi là U2. Tỉ số U1/U2 = N1/N2 được gọi là tỉ số biến đổi điện áp. Mỗi biến áp có một công suất nhất định. Biến áp có thể cung cấp một điện áp U2 ổn định khi tải tiêu thụ ăn một dòng điện nhỏ hơn dòng điện định mức của biến áp. Thông thường ta sẽ chọn biến áp có dòng định mức lớn hơn dòng tải tiêu thụ. Ví dụ khi mạch điện ăn dòng 1A thì ta có thể chọn biến áp có dòng định mức là 2A. Các thông số như điện áp U2 và dòng tải định mức của biến áp đều được nhà sản xuất ghi trên thân biến áp hay cụ thể các bạ có thể nắm rõ khi tự quấn biến áp bằng tay.

+ Thông thường ta sẽ chọn biến áp 220V -> 12V hoặc 220V -> 9V để thiết kế bộ nguồn 5VDC, hay 18V/24V để thiết kế bộ nguồn nhiều đầu ra như 12VDC và 5VDC. 

+ Cụ thể cách tính thông số biến áp: từ thiết kế khuôn, số vòng sơ cấp, số vòng thức cấp các bạn có thể tham kahoir chi tiết qua bài viết >>SAU ĐÂY<<

- Chọn mạch chỉnh lưu

+ Ta có thể chọn diode rời hoặc cầu diode tích hợp để làm nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều. Lưu ý chọn Diode có thông số dòng định mức lớn hơn dòng tải tiêu thụ.

+ Các diode thông thường hay được sử dụng là: 1n4004, 1N4007, cầu diode 1A, 2A, 5A, 10A, 15A

- Chọn tụ lọc nguồn

+  Tụ điện có chức năng tích trữ năng lượng điện, làm mịn điện áp một chiều. Nếu không có tụ điện thì điện áp ở hai đầu ra của mạch chỉnh lưu tuy đã là một chiều nhưng vẫn còn nhấp nhô, không bằng phẳng như điện áp một chiều của pin, Acquy.

+ Để thiết kế được đầu ra điện áp một chiều ổn định thì khi chọn tụ điện cần quan tâm đến hai thông số đi kèm đó là điện áp định mức và điện dung của tụ (Gồm kích thước tụ).

+ Chúng ta biết rằng: điện áp đỉnh của điện áp xoay chiều sẽ bằng giá trị của nó nhân với căn 2. Vậy thì giả sử một biến biến áp có điện áp U2 là 18V thì điện áp đỉnh trên hai đầu dây của nó sẽ là 18 x căn 2 = 18 x 1.414 = 25.5V. Vì thế khi chọn tụ lọc nguồn ta phải chọn tụ có điện áp định mức lớn hơn điện áp đỉnh rơi trên hai đầu U2 của biến áp. Còn trị số điện dung của tụ thì chọn giá trị càng lớn càng lọc nguồn tốt nhưng ngược lại sẽ tốn tiền, đồng thời với các tụ có giá trị điện dung lớn thì thời gian nạp điện cho tụ sẽ lâu và khả năng phóng điện của tụ cũng lớn tương ứng, vì vậy tùy theo từng mạch mà nên chọn gia trị điện dung của tụ phù hợp. 

- Chọn IC ổn áp

+  Với mục đích của từng mạch nguồn mà ta sẽ chọn IC ổn áp đi theo sao cho phù hợp. Với những mạch nguồn cần cung cấp điện áp cố định thì sẽ sử dụng IC ổn áp cho mức điện ra cố định như IC: 7805, 7812,...Với những mạch nguồn cần cho ra mức điện áp có thể biến đổi giá trị thì ta sử dụng IC: LM317, LM358... Khi chọn IC ta cần chú ý đến kích thước, thông số dựa trên Datasheet và dòng tối đa IC có thể cung cấp cho tải. Nếu dòng tiêu thụ lớn thì bạn cần bổ sung thêm tản nhiệt cho IC.

- Chọn các linh kiện bảo vệ đầu vào, đầu ra:

+ Ngoài các linh kiện trên thì để đảm bảo đầu vào, đầu ra không bị quá dòng, chúng ta có thể sử dụng thêm cầu chì bảo vệ và sử dụng thêm các con trở nhiệt để bảo vệ khi mạch bị quá nhiệt, cuộn dây và tụ lọc cao tần để làm phẳng điện áp đầu ra cho mạch, và có thể sử dụng thêm tụ SET để tránh TH điện áp cấp đầu vào quá lớn gây cháy mạch.

+ Với cầu chì thì các bạn cần chú ý sử dụng với đúng tải tiêu thụ đầu ra, qua đó khi tải tiêu thụ quá dòng, cầu chì có vai trò như một khóa ngắt mạch

+ Với trở nhiệt, chúng ta sử dụng và dựa trên giá trị thông số của trở nhiệt tại thời điểm nhiệt độ môi trường bình thường. Theo định luật Ohm, các bạn hoàn toàn tính toán được mức tiêu hao điện áp và dòng điện khi sử dụng thêm các linh kiện như vậy.

+ Với cuộn dây thì cũng tương tự như vậy, với vai trò làm phẳng và giúp đầu ra thêm ổn định các bạn có thể bổ sung vào trong mạch. Các yêu tố liên quan đến dòng điện và điện áp các bạn có thể tự tìm hiểu để nắm bắt rõ, qua đó đảm bảo đầu ra được đúng điện áp, đúng dòng đầu ra cho tải.

+ Tụ lọc cao tần thì các bạn dựa trên yếu tố từng mạch với từng tải tiêu thụ thì qua đó có thể chọn nhiều loại tụ để lọc nguồn làm phẳng đầu ra.

(Sưu tầm và biên dịch)

Các máy biến áp thường được dùng phổ biến trong đấu nối đường dây điện tại các nhà máy điện, trạm biến áp hoặc sử dụng trong các tòa nhà, thiết bị điện, xưởng sản xuất để chuyển đổi dòng điện. Để đảm bảo đấu nối đúng thành công máy biến áp vào dòng điện, tránh làm hỏng thiết bị điện. Do vậy, bạn cần thực hiện xác định đúng đầu dây sơ cấp và đầu dây thứ cấp của máy biến áp. 

Tại sao cần xác định đầu dây nối máy biến áp?

Bạn là thợ điện mới vẫn chưa nắm rõ được các đầu dây máy biến áp, đặc biệt là các biến áp bị mất nhãn ghi chú nguồn điện, dòng điện. Khi đó, bạn cần phải xác định được các đầu dây sơ cấp, thứ cấp của máy biến áp để đảm bảo việc đấu nối dây đúng nguồn. 

Xác định đúng đầu dầy biến áp đảm bảo đấu nối cho thiết bị hoạt động được

Việc nối dấy đúng nguồn sẽ giúp chuyển đổi dòng điện đúng theo nguyên lý, đảm bảo cho các thiết bị điện hoạt động được, ổn định. Máy biến áp được đấu nối đúng còn giúp máy hoạt động tốt, tranh hỏng hỏng, chết máy. 

Tương tự như vậy, khi đấu nối sai nguồn điện sẽ gây nên hiện tượng máy móc, thiết bị điện sẽ bị chập, cháy gây hỏng hóc. Chính vì vậy, bạn cần nắm được cách xác định đầu dây máy biến áp để thực hiện đấu nối thành công, đúng cách. Maydochuyendung.com hướng dẫn cách xác định đầu dây nối máy biến áp nhanh chóng và đơn giản. 

Xem thêm:  Cách kiểm tra máy biến áp bằng đồng hồ vạn năng

Cách xác định đầu dây biến áp

Nhận biết theo kinh nghiệm

Hẫu hết mối biến áp đều được cấu tạo với hai đầu cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Máy biến áp hạ thế thường sử dụng đầu dây sơ cấp và đầu dây thứ cấp. Theo nguyên lý, đầu dây sơ cấp có điện trở cao hơn so với đầu dây thứ cấp. Khi đó, bạn có thẻ xác định thông qua một số những kính nghiệm dưới đây. 

Máy biến áp còn đầy đủ nhãn mác thể hiện rõ đầu dây sơ cấp và thứ cấp

Đối với biến áp có đầy đủ nhãn, trên nhãn của biến áp sẽ ký hiệu đầu đầu dây sơ cấp và dây thứ cấp. Đầu sơ cấp sẽ là đầu có mức điện áp cao hơn. Trong khi đó, đầu dây thứ cấp là đầu đây có mức điện áp 12V. 

Ví dụ. Một biến áp có nhãn ký hiệu với hai dòng là:  0 220V  380V và 12V

Khi đó: Đầu sơ cấp là đầu dây 380V và đầu dây thứ cấp là dầu dây 12V. Nhờ vậy, bạn có thể dễ dàng đấu nối dòng điện đúng cách, đảm bảo thiết bị điện hoạt động ổn định.

Xem thêm: Hướng dẫn kiểm tra điện trở cách điện của máy biến áp

Cách xác định đầu dây máy biến áp bị mất nhãn

Xác định bằng xách quan sát máy biến áp

Đối với các loại máy biến áp bị mất nhãn, nhưng hai đầu cuộn dây hở, không bị bao kín, cuốn kín. Bạn có thể quan sát hai cuộn dây của biến áp để xác định được đầu dây sơ cấp, thứ cấp.  Theo kinh nghiệm của các thợ điện lành nghề, biến áp để đáp ứng yêu cầu về chất lượng. 

• Phần đầu sơ cấp thường sẽ có dây nhỏ và được cuốn nhiều vòng hơn. 
• Đầu dây thứ cấp thường có kích thước to hơn và được cuốn ít vòng dây hơn.  

Tuy nhiên, đây chỉ là cách xác định đầu dây máy biến áp từ kinh nghiệm làm việc nên sẽ không đảm bảo được độ chính xác tuyệt đối. Do vậy, bạn sẽ cần phải xác định đầu dây của máy biến áp bằng thiết bị đo điện là đồng hồ vạn năng. 

Xác định đầu dây biến áp thông qua kích thước và số vòng cuốn

Cách xác định đầu dây máy biến áp bằng đồng hồ vạn năng

Việc sử dụng đồng hồ vạn năng sẽ là cách xác định đầu dây máy biến áp đạt được độ chính xác cao nhất. Bạn có thể thực hiện đo điện trở giữa hai đầu cuộn dây để xác định được hai đầu dây sơ cấp, thứ cấp đối với đồng hồ vạn kinh đo kim và đồng hồ vạn năng điện tử số.

Đối với đồng hồ vạn năng hiển thị kim

Bạn có thể thực hiện theo các bước dưới để tiến hành đo và xác định 

Bước 1: Bạn chuyển về thang đo điện trở Ω, ở mức thang đo x10.

Bước 2:Sau đó, bạn thực hiện đo điện trở máy biến áp với các đầu dây biến áp. Ví dụ:

• Đo đầu dây điện trở đầu tiên bằng là 10Ω x10 = 100Ω. 
• Đo đầu dây điện trở thứ hai là 20Ω x 10 = 220Ω.

Theo nguyên lý, điện trở lớn hơn 220Ω sẽ cần phải cuốn nhiều vòng dây hơn sẽ là đầu dây sơ cấp. Ngược lại, đầu dây thứ cấp có điện trở 100Ω sẽ là đầu cuộn dây thứ cấp sẽ có ít vòng dây cuốn hơn. Như vậy, bạn đã xác định được đầu dây swo cấp và thứ cấp của máy biến áp.

Các xác định đầu dấy biến áp bằng đồng hồ vạn năng

Xem thêm: Cách kiểm tra tụ điện chống sét bằng đồng hồ vạn năng

Cách xác định đầu dây biến áp bằng đồng hồ vạn năng điện tử hiện số

Đối với các đồng hồ vạn năng điện tử hiện số, bạn có thể thực hiện theo các bước dưới đây: 

Bước 1:Bạn chọn mức thang đo Ω là 200. 

Bước 2:Bạn bắt đầu đo điện trở ở các dây của hai đầu máy biến áp.

Bước 3: Bạn cần ghi các kết qảu đo điện trở của từng dây.

Dùng đồng hồ vạn năng để xác điện đầu sơ cấp và thứ cấp

Ví dụ: dây có điện trở 220V tức là đầu dây sơ cấp, hoặc dây có điện trở 387V tức là dây sơ cấp 380 nằm ở đầu sơ cấp của máy biến áp.  Ở đầu dây còn lại của máy biến áp chính là đầu thứ cấp. Khi đo điện trở, bạn sẽ đo được mức điện trở 12V. 

Như vậy, bạn có thể tự xác định được dầu dây máy biến áp nhanh chóng. Ngoài ra, bạn cũng có thể tìm hiểu thêm nhữngcách xác định tổ nối dây máy biến áp bằng cách vẽ hình sơ đồ đấu nối, đơn giản và nhanh chóng. Maydochuyendung.com tiếp tục cung cấp tư vấn sử dụng đồng hồ vạn năng cũng như kiến thức về điện, thiết bị điện cho bạn đọc.