I (A) U,E (V) t (h)n
2.3.3.Nguyờn lý chuyển đổi DC/DC sử dụng biến ỏp xung
Đõy là kiểu chuyển đổi xung điện ỏp DC/DC giỏn tiếp thụng qua biến ỏp, cho điện ỏp đầu ra lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng điện ỏp vào, với đặc điểm điện ỏp ra được cỏch ly về điện so với nguồn cấp vào, và từ một nguồn vào cú thể cho nhiều điện ỏp đầu ra.
Hỡnh 2.20. Sơ đồ nguyờn lý biến đổi DC-DC sử dụng biến ỏp
Mạch cú cấu tạo bởi 1 van đúng cắt và 1 biến ỏp xung. Biến ỏp dựng để truyền cụng suất từ đầu vào cho đầu ra. Điện ỏp đầu ra phụ thuộc vào băm xung PWM và tỉ số truyền của biến ỏp. Khi khoỏ dẫn được đúng thỡ dũng điện trong cuộn dõy sơ cấp tăng dần lờn. Cực tớnh của cuộn dõy sơ cấp cú chiều như hỡnh vẽ và khi đú bờn cuộn dõy thứ cấp sinh ra một điện ỏp cú cực tớnh dương như hỡnh vẽ. Điện ỏp phớa sơ cấp phụ thuộc bởi tỷ số giữa cuộn dõy sơ cấp và thứ cấp. Lỳc này do Diode chặn nờn tải được cung cấp bởi tụ C.
Khi khoỏ được mở ra, cuộn dõy sơ cấp mất điện đột ngột lỳc đú bờn thứ cấp đảo chiều điện ỏp qua Diode cung cấp cho tải và đồng thời nạp điện cho tụ.
Trong cỏc mụ hỡnh của nguồn xung thỡ nguồn biến ỏp được sử dụng nhiều nhất bởi tớnh linh hoạt của nú, cho phộp thiết kế được nhiều nguồn đầu ra với 1 nguồn đầu vào duy nhất kể cả đảo chiều cực tớnh. Cỏc bộ biến đổi kiểu Flyback được sử dụng rộng rói trong cỏc hệ thống sử dụng nguồn pin hoặc ắc quy, cú một nguồn điện ỏp vào duy nhất để cung cấp cho hệ thống cần nhiều cấp điện ỏp(+5V,+12V,-12V) với hiệu suất chuyển đổi cao.Đặc
điểm quan trọng của bộ biến đổi Flyback là pha (cực tớnh) của biến ỏp xung được biểu diễn bởi cỏc dấu chấm trờn cỏc cuộn sơ cấp và thứ cấp (trờn hỡnh vẽ). Cụng thức tớnh toỏn cho nguồn dựng Flyback:
Vout=Vin.(n2/n1) . (Ton. f) . (1/(1-(Ton. f)))
với: n2 là số vũng dõy thứ cấp của biến ỏp, n1 là số vũng dõy sơ cấp biến ỏp, Ton là thời gian mở của khoỏ trong 1 chu kỡ, f là tần số chuyển mạch (T=1/f = (Ton + Toff)).
Nguồn xung kiểu Flyback hoạt động ở 2 chế độ : Chế độ liờn tục (dũng qua thứ cấp luụn > 0) và chế độ giỏn đoạn (dũng qua thức cấp luụn bằng 0). Một vớ dụ mạch ứng dụng nguồn chuyển đổi DC/DC nõng ỏp kiểu flyback. Ở sơ đồ này, điện ỏp đầu vào 12V, đầu ra nõng điện ỏp đến 180V, sử dụng IC555 và cú ổn định điện ỏp đầu ra.
Hỡnh 2.21. Sơ đồ nguyờn lý biến đổi DC-DC sử dụng biến ỏp nõng điện ỏp ra