«

»

Print this Bài viết

Nguyên lý và Công nghệ

Giới thiệu 

Bộ Nguồn là gì và tại sao lại cần bộ nguồn?

Một định nghĩa về Bộ Nguồn là … “một thiết bị cung cấp điện một chiều yêu cầu được chuyển đổi từ điện xoay chiều thương mại “…

Để trả lời câu hỏi đầu tiên, chúng ta sẽ phải tìm hiểu thêm về các thuật ngữ được sử dụng trong định nghĩa trên.

Bài học đầu tiên này sẽ cố gắng trả lời các câu hỏi đó và sẽ mất khoảng 10 phút để hoàn thành.

Bây giờ hãy cùng xem xét kỹ hơn bộ nguồn là gì và tại sao chúng ta cần bộ nguồn.

Điện

Điện sản sinh từ đâu?

Hầu hết mọi người đều biết rằng điện (hay còn gọi là điện năng) sản sinh từ các trạm phát điện.

Mặc dù các trạm này cung cấp điện cho chúng ta, nhưng thực sự không phải là những gì chúng ta nói đến khi sử dụng thuật ngữ “bộ nguồn”.

Điện được tạo ra tại trạm phải được truyền tải qua khoảng cách xa và phải được xử lý trước khi trở nên hữu dụng. Chúng ta sẽ sớm tìm hiểu cách thực hiện việc này.

Bạn có thể nghĩ ra bất kỳ cách nào khác có thể sản sinh ra điện không?

Máy phát điện

Máy phát điện chuyển đổi cơ năng thành điện năng.

Cơ năng có thể sản sinh từ:

  • động cơ đốt trong
  • động cơ tuabin hơi nước
  • cối xay gió
  • bánh xe nước

Máy phát điện bao gồm các cuộn dây bên trong quay quanh một từ trường. Khi máy phát điện quay, các electron chuyển động qua cuộn dây để tạo ra điện năng.

Thông thường, trạm phát điện đốt cháy một số loại nhiên liệu
để sinh nhiệt. Các trạm này sử dụng năng lượng nhiệt để tạo hơi nước dưới áp suất cao. Hơi nước chịu áp này được dùng để quay động cơ tuabin nhằm sản sinh ra điện.

Xoay chiều và Một chiều

Chúng ta vừa được biết rằng khi máy phát điện tạo ra điện, các electron được tạo ra để chuyển động khắp các dây dẫn. Thuật ngữ để mô tả sự chuyển động của các electron được gọi là dòng điện.

Electron mang điện tích âm và được hút vào điện tích dương. Điều này đặc biệt tương tự với cách các cực trái dấu hút nhau trong nam châm. Các electron chuyển động từ cực này sang cực khác trong một vật dẫn điện, chẳng hạn như dây dẫn.

Khi các electron chỉ chuyển động theo một hướng, chúng ta gọi hiện tượng này là Dòng điện Một chiều hay DC, và được ký hiệu bởi một đường thẳng.

Dòng điện thay đổi hướng do sự thay đổi phân cực được gọi là Dòng điện Xoay chiều hay AC, được ký hiệu bởi một sóng dạng sin.

Nhấp vào nút “play” (phát) trong hình ở bên phải để tìm hiểu thêm về dòng điện AC hoặc DC.

Hệ thống truyền tải

Máy phát điện tạo ra điện năng được nối với Hệ thống truyền tải, là các cáp có đường kính lớn.

Hệ thống truyền tải được dùng để phân phối điện năng qua các khoảng cách lớn, cách xa trạm phát điện.

Máy phát điện tạo ra điện tích và khiến các electron chuyển động qua vật dẫn. Các electron này sau đó được truyền tải qua các đường dây và thực sự là chuyển động trên bề mặt dây dẫn chứ không chuyển động qua dây dẫn.

Dây dẫn có đường kính càng lớn thì diện tích bề mặt càng lớn, và điều này cho phép nhiều electron hơn chuyển động trên bề mặt của dây dẫn.

Những dây dẫn lớn này có thể truyền tải lượng lớn điện, nhiều điện năng hơn mức hữu dụng cho phần lớn yêu cầu của ứng dụng tự động hóa. Tuy nhiên, khả năng truyền tải lượng lớn điện đảm bảo rằng có đủ điện năng cho tất cả những người cần dùng.

Truyền tải điện AC có hiệu quả hơn truyền tải điện DC qua khoảng cách xa. Đó là lý do tại sao phần lớn điện năng được truyền tải từ trạm dưới dạng điện AC có điện áp cao.

Điện áp

Điện áp là đơn vị đo dùng để xác định mức điện năng trên đường dây. Sau đó, chúng ta sẽ
cùng xem xét kỹ hơn về điện áp là gì và tại sao điện áp lại quan trọng.

Bây giờ, tất cả những gì chúng ta thực sự cần biết là lượng điện áp trên Hệ thống truyền tải cao hơn nhiều so với
mức hữu dụng cho phần lớn các ứng dụng.

Các dụng cụ đo được các cá nhân đủ trình độ sử dụng để đo lượng điện áp hiện có.

Hình phía bên phải là vôn kế, một dụng cụ đo được các thợ điện sử dụng để đo điện áp.

Cường độ dòng điện

Chúng ta đã được biết rằng các electron chuyển động qua một vật dẫn như dây dẫn và hướng chuyển động được xác định bởi tính phân cực ở mỗi đầu dây dẫn. Các electron có điện tích trái dấu sẽ hút nhau và chuyển động qua vật dẫn theo hướng hút chúng.

Tốc độ chuyển động qua vật dẫn được xác định bởi các yếu tố như cường độ lực hút và khả năng chuyển động dễ dàng qua dây dẫn.

Mức độ lực hút được dựa trên lượng điện tích âm ở một đầu dây và lượng điện tích dương ở đầu dây khác. Điện áp càng cao thì lực hút càng lớn.Một số vật liệu có thể làm vật dẫn khá tốt và cho phép sự chuyển động dễ dàng của các electron. Ví dụ về vật dẫn tốt là bạc và đồng. Đồng được dùng phổ biến vì tính kinh tế so với bạc. Phần lớn kim loại đều là vật dẫn tốt. Các vật liệu khác có thể không phải là vật dẫn tốt do chúng cản trở dòng electron.

Tốc độ điện chuyển động qua dây dẫn được gọi là cường độ dòng điện và đơn vị đo được gọi là ampe hay amp. Dụng cụ đo ở hình bên phải được gọi là ampe kế và được dùng để do lượng dòng điện chạy qua một vật dẫn hoặc dây dẫn.

Máy biến thế 

Vì điện áp trên đường dây lưới điện quá lớn để có thể sử dụng trong hầu hết các ứng dụng nên máy biến thế được dùng để nhận điện áp cao hơn và giảm điện áp xuống mức hữu dụng hơn.

Máy biến thế nối với đường dây lưới điện có điện áp cao và cung cấp điện năng ở mức điện áp thấp hơn thông qua bộ dây dẫn khác nhau.

Máy biến thế được dùng để giảm điện áp còn gọi là máy biến thế giảm áp.

Ngay cả khi ở mức giảm, các điện áp này vẫn có thể gây nguy hiểm.

Công suất

Cuối cùng, điện được truyền đến đích đến, nơi được đo bằng watt kế. Mức sử dụng điện được đo bằng watt.

Watt kế đo lượng điện năng được sử dụng tại thiết bị cuối. Công ty cung cấp điện sử dụng thông tin ghi lại bằng watt kế để xác định khoản tiền phải trả cho công ty.

Thông thường thì lượng điện được sử dụng tại hộ dân sẽ xuất hiện trên hóa đơn của nhà cung cấp điện.

Bộ Nguồn

Vì điện xoay chiều thương mại có điện áp cao như vậy nên không thể áp dụng trực tiếp cho các thiết bị điện tử cảm biến của văn phòng và nhà máy một cách an toàn.

Do đó, cần có bộ nguồn để chuyển đổi điện xoay chiều thương mại thành điện một chiều điện áp thấp để cấp nguồn cho mạch tích hợp (chip), tranzito và các bộ phận khác.

Nhấp vào nút “play” (phát) trong hình để xem

cách bộ nguồn có thể chuyển đổi điện xoay chiều thương mại từ ổ cắm điện ở phía bên tráihình để cung cấp điện một chiều DC điện áp thấpcho các bộ phận tự động hóa khác nằm ởphía bên phải hình.

 

Permanent link to this article: http://banbientan.com/nguyen-ly-va-cong-nghe-bo-nguon/