Bộ nguồn ATX toàn tập: Mạch cấp trước dạng 1

by vuongton Tue Jan 01, 2013 7:51 pm

3.2. Mạch standby dùng dao động blocking
Dạng 1 : Hồi tiếp trực tiếp (minh họa bằng mạch stabdby nguồn LC-200)

Bộ nguồn ATX toàn tập: Mạch cấp trước dạng 1 Stbblocking-1-580x266

Bộ nguồn ATX toàn tập: Mạch cấp trước dạng 1 Stbblocking-1-580x266

Mạch được cấp nguồn 300Vdc từ mạch nắn/lọc sơ cấp.
Tác dụng linh kiện :
Q12 : Dao động blocking, đồng thời là công suất stanby.
R55/R56 : định thiên cho Q12, đóng vai trò là điện trở “mồi”
D23 : Nắn hồi tiếp duy trì dao động, điện áp ra ở Anode D28 mang cực tính âm (-).
C19 : Lọc san bằng điện áp hồi tiếp.
R57 : Phân áp, ổn định sơ bộ điện áp hồi tiếp.
ZD2 : Cắt hồi tiếp khi điện áp âm (-) từ điểm A nhỏ hơn điện áp ổn áp của nó.
C3/L2 : Khung cộng hưởng RC song song, tần số cộng hưởng riêng của khung này được tính bằng công thức : f = 1/2∏xsqrt(L2xC3). Các bạn có thể thắc mắc về điều này, tuy nhiên đối với tín hiệu xoay chiều thì (+) nguồn và mass coi như chập (thông qua các tụ lọc) vì vậy đối với xoay chiều thì R55/C3 coi như mắc song song với L2.
L1 : Tải của Q12.
L2 : Cuộn hồi tiếp với nhiệm vụ tạo điện áp theo hiệu ứng lenz sử dụng để duy trì dao động.
R58/C23/D32 : Khử điện áp ngược, chống ngắt dao động.

Nguyên lý :
Điện áp 300V qua R55/R56 định thiên chân B Q12, điện áp này tại chân B ~2V (đo DC khi ngắt hồi tiếp) làm cho Q12 mở bão hòa luôn.
Khi Q12 bão hòa, dòng điện qua nó như sau : (+)300V qua L1 → chân C Q12 → EC Q12 → mass. Vì dòng này đi qua L1, theo đặc tính của cuộn cảm (luôn sinh ra dòng chống lại dòng qua nó theo hiện tượng cảm ứng điện từ) nên dòng qua L1 không đạt mức bão hòa ngay mà tăng lên từ từ. Vì vậy từ trường sinh ra trên lõi biến áp STB cun tăng từ từ (từ trường động).
Theo định luật cảm ứng điện từ Lenz, từ trường tăng từ từ trên lõi biến áp STB sẽ làm phát sinh trên tất cả các cuộn dây của biến áp 1 suất điện động cảm ứng.
Điện áp cảm ứng trên L2 được nắn bởi D28 và lọc bằng C19 lấy ra điệnáp 1 chiều cực tính âm (-) ở điểm A, được ổn định (tương đối) bằng R57, độ ổn dịnh phụ thuộc vào tích số T = R57xC19 (thời hằng – hằng số thời gian tích thoát của mạch RC)
Điện áp tại điểm A lại qua ZD2 tới chân B của Q12. Vì là điện áp âm nên nó xung đối với điện áp dương do định thiên R55/56 đưa tới, kết quả là 2 điện áp này trng hòa lẫn nhau làm cho điện áp chân B Q12 trở về 0, dòng qua L1, Q12 mất.
Khi dòng qua L1, Q12 mất thì từ trường trên nó cũng mất đi làm cho từ trường trên lõi biến áp = 0 dẫn đến điện áp cảm ứng trên các cuộn day biến áp STB = 0. Dĩ nhiên điện áp cảm ứng trên cuộn L2 mất.
Vì điện áp trên L2 mất nên D28 ko đửa điện áp âm nữa. Tuy vậy vì có C19 đã nạp (lúc trước) nên giờ nó xả làm cho điện áp tại điểm A ko mất ngay, việc C19 xả sẽ duy trì mức âm ở chân B Q12 thêm 1 thời gian nữa, Q12 tiếp tục khóa. Tới khi điện áp âm do C19 xả ko đủ lớn để mở ZD2 thì ZD2 sẽ ngắt, ko còn điện áp âm tới chân B Q12, lúc này chân B chỉ còn áp dương do R55/56 đưa tới và nó lại mở bão hòa. Một chu trình bão hòa/khóa lại bắt đầu.

Tần số dao động của mạch :
Được quyết định bở L2/C3. Vì đây là cộng hưởng song song nên khi cộng hưởng thì dòng qua L2 là max, khi đó dòng hồi tiếp là max đủ cho ZD2 mở, Q12 sẽ khóa khi sự cộng hưởng mất đi. Nói cách khác thì tần số dao động của mạch chính bằng 1/2∏xsqrt(L2xC3).
Thực tế, khi Q12 khóa, dòng qua L1 ko mất ngay do từ trường trên lõi biến áp vãn còn (nhỏ) làm xuất hiện điện áp cảm ứng trên L1 với chiều (+) ở C Q12 ,điện áp này tồn tại trong thời gian cực ngắn (giống như quét ngược ở công suất dòng tivi, CRT) nên có giá trị rất lớn (~ 800V với nguồn đời mới) làm phát sinh 2 hậu quả :
- Q12 có thể bị đánh thủng do áp quá lớn, để khắc phục thì Q12 được thiết kế dùng loại điện áp cao.
- Q12 có dòng rò do điện áp lớn, dẫn tới dòng qua L1 được duy trì, điện áp cảm ứng trên L1 duy trì làm cho điệp áp âm (-) về B Q12 cũng duy trì và ko thể phục hồi được điện áp định thiên (+) và như vậy chu trình bão hòa/khóa ko thực hiện. Nói cách khác, dao động mất.
Khắc phục : Khi áp chân C Q12 tăng cao sẽ phóng qua D32 trung hòa với điện áp trên C23. Nếu bạn tính theo giá trị điện áp sẽ thấy là áp tại chân C Q12 và điện áp trên C32 là ngược chiều, trung hòa lẫn nhau. R58 là điện trở tăng cường để thời gian trung hòa là rất ngắn, loại bỏ được hiện tượng dò Q12, khôi phục chu kỳ dao động.

Lưu ý: Để hiểu rõ các bạn hãy xem lại lý thuyết về chế độ hoạt động của BJT (chế độ A, B, C) và nguyên lý mạch cộng hưởng, các tham số khi cộng hưởng.
Điện áp cảm ứng trên L3 được sinh ra nhờ từ trường biến đổi do Q2 liên tục bão hòa/khóa. Điện áp này được nắn/lọc lấy ra điện áp standby.
Đường 1 : Nắn bởi D30 ra 12V nuôi dao động, khuyếch đại kích thích.
Đường 2 : Nắn bởi D29, lọc C23 và ổn áp bằng IC 7805 lấy ra 5V cho dây tím, hạ áp qua trở cho PS-ON, nuôi mạch thuật toán tạo PG.

Các hư hỏng:
Hiện tượng 1: Nổ cầu chì, thay lại nổ.
- Chập Q12, hoặc Q12 bị thay bằng BJT điện áp thấp, cắm điện vào sẽ thông luôn. Đối với nguồn này, tần số dao động 13kHz, Q12 có thể dùng C2335, 13007 là OK.
Lưu ý : Với nguồn đời mới, tần số 19Khz không sử dụng C2335 được nhé (vì điện áp Uce max của C2335 thấp)

Hiện tượng 2: Điện áp standby mất.
Mất dao động do :
- Đứt điện trở mồi (R5/56).
- Đứt D28 làm mất hồi tiếp.
- Khô, đứt, thối chân C19 không lọc san bằng, hồi tiếp bị xung làm ZD2 khóa.
- Đứt hoặc thay sai giá trị ZD2 làm mất hồi tiếp.

Hiện tượng 3: Mất 5V STB
- Đứt D29, 7805
- Chập C23

Hiện tượng 4 : Áp standby suy giảm
- Thông, rò diode nắn.
- Tụ lọc khô.

Hoàng Trọng Nghĩa - Hải Dương - htnghiahd@gmail.com