Tìm hiểu ưng dụng của điện tử công suất trong chấn lưu điện tử

Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
MỤC LỤC
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
LỜI MỞ ĐẦU
Ở nước ta trong những năm gần đây cùng với đòi hỏi của sản xuất cũng như hội
nhập nên kinh tế thế giới thì việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật mà đặc
biệt là tự động hóa các quá trình sản xuất đã có từng bước phát triển tạo ra sản
phẩm có hàm lượng chất xám cao tiến tới hình thành một nền kinh tế tri thức. Do
đó tự động hóa điều khiển các quá trình sản xuất đã đi sâu vào từng ngõ ngách,
vào trong tất cả các quá trình tạo ra sản phẩm. Ngoài ra không thể kể đến lĩnh
vực chiếu sáng, có thể nói chiếu sáng đóng một vai trò hết sức quan trọng trong
đời sống của con người. Trong công cuộc đổi mới đất nước song song với công
cuộc Công nghiệp hóa, Hiện đại hóa thì đòi hỏi sự phát triển của kĩ thuật cũng
phải được tiến hành. Do đó yêu cầu cấp thiết là phải tìm ra được một giải pháp
tiết kiệm năng lượng. Mặc dù gần 90% các đèn sợi đốt tiêu thụ chuyển hóa thành
nhiệt nhưng vẫn được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày. Những nguồn
sáng phóng điện tiết kiệm năng lượng thấp áp và cao áp cùng với các chấn lưu
điện từ hiệu suất cao và chấn lưu điện tử tần số cao chính là sự lựa chọn thông
dụng nhất hiện nay để trang bị và lắp đặt các hệ thống chiếu sáng tiết kiệm năng
lượng
Chính vì các đặc điểm trên nên thị trường Việt Nam hiện nay chỉ chiếm khoảng
30% - 40% so với chấn lưu sắt từ. Chính vì ưu điểm tiết kiệm điện của chấn lưu
điện tử mà em được cô giao cho nghiên cứu đề tài.Tìm hiểu ưng dụng của điện
tử công suất trong chấn lưu điện tử.
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤN LƯU ĐIỆN TỬ
1.1 Sơ đồ và nguyên lý làm việc của chân lưu điện tử
1.1.1.Khái niệm về chấn lưu điện tử
Chấn lưu điện tử (Hình 1)chính là một cuộn cảm (có cấu tạo gồm một cuộn dây

cuốn trên một lõi sắt từ gồm các lá sắt mỏng xếp khít vào nhau) được mắc nối
tiếp với đèn HQ ,nó có nhiệm vụ khởi động đèn và giới hạn dòng làm việc cho
đèn .Thông số kỹ thuật quan trọng đầu tiên của chấn lưu là dòng làm việc mà nó
giới hạn cho đèn. Dòng làm việc của đèn là một thông số quan trọng(mỗi một
loại đèn HQ có thông số dòng làmviệc riêng của nó) . Nếu đèn làm việc vơi dòng
điện thấp hơn dòng điện định mức của nó thì lượng ánh sáng nó phát ra sẽ thấp
và ngược lại nếu nó làm việc với dòng điện cao hơn dòng điện định mức của nó
thì bóng đèn sẽ bị lão hoá rất nhanh , tuổi thọ giảm rất nhiều Một thông số kỹ
thuật quan trọng thứ hai của chấn lưu là sự tổn hao công suất do hiệu ứng Jun.
Đây là một thông số hết sức quan trọng , nó đánh giá chất lượng của chấn lưu và
lợi ích mà chấn lưu đem lại cho người sử dụng
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
Hình 1
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
1.1.2. Sơ đồ khối của chấn lưu điện tử
Hình 2
Sơ đồ
khối của
chấn lưu điện tử
1.1.3 Nguyên lý làm việc
1.2 Chức năng của chấn lưu.
(Tìm hiểu thêm)
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
1.3 . Một số mạch dùng chấn lưu điện tử
1.3.1.Chấn lưu điện tử dùng cho đèn huỳnh quang.
Hình 2
Điện áp AC 220V được cho nắn dòng, tạo ra dạng dòng xung một chiều, cho nạp

vào 2 tụ hóa CE1 (10uF 250V) và CE2 (10uF 250V) tạo ra mức volt B+ cao,
công dụng của tụ C1 (104) dùng để lọc nhiễu tấn số cao. Các diode D5, D6, D7
dùng chống dòng điện ngược. Mạch dao động dạng kéo đẩy chạy với 2 transistor
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
M1, M2 ( IRF740 x2). Đường hồi tiếp lấy trên biến áp khoen T1 (Trên đó có 1
cuộn sơ cấp và 2 cuộn thứ cấp giống nhau). Các điện trở Rg1, Rg2 (22 x2) có tác
dụng hạn dòng. Các diode DS1, DS2 (1N4148 x2) và Dz1, Dz2 (có Vz=5.6V)
dùng để hạn biên xung hồi tiếp trả về chân Gate của 2 transistor MOSFET. Diac
DA (30V) có vùng điện trở âm nên được dùng làm linh kiện mồi, kích chạy
mạch dao động. Các điện trở R3, R4 và Rd, tụ Cd lấy áp mồi, kích chạy mạch
dao động. Các điện trở R1, R2, và D8 dùng cân bằng mạch kéo đẩy.
Điện áp ngả ra (điểm OUT) cấp dòng, dòng điện chảy qua cuộn sơ của biến áp
T1 để tạo tác dụng hồi tiếp , dòng điện qua cuộn hạn dòng (biến áp T2, hay cuộn
self), qua 2 tim đèn và tụ C5 và qua tụ C0 để làm sáng đèn ở mức áp đủ thấp
nhầm tránh làm đen đầu các ống đèn huỳnh quang. Các diode FD1, FD2 dùng
dập biên điện áp ứng
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
1.3.2.Chấn lưu điện tử dùng cho đèn compac
Hình 3
Sơ đồ trên chao thấy board mạch dùng cho loại đèn tiết kiệm điện năng, Ở đây
người ta dùng:
* 4 diode nắn dòng xoay chiều ra dạng dòng xung một chiều và cho nạp vào tụ
10uF.
* Dùng 2 transistor với biến áp khoen tạo tác dụng hồi tiếp dao động. Mạch sẽ
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
tạo ra dòng xung ở mức áp cao để cấp cho đèn huỳnh quang. Để mạch dao động
dễ chạy, người ta mạch bằng DIAC (loại 32V).

* Dòng điện chảy qua đèn sẽ được ổn dòng với cuộn self L2 và còn cấp dòng
cho sợi tim qua tụ chịu volt cao (1.2KV).
Trong mạch này có 3 thành phần cuộn dây:
(1) Biến áp lõi hình từ khoen, trên đó quấn 3 cuộn dây (3 vòng, 3 vòng, 3 vòng)
để tạo tín hiệu hồi tiếp, kích chạy tầng dao động kéo đẩy.
(2) Cuộn ổn dòng L2, cuộn này quấn nhiều vòng (150 vòng) trên một nòng từ
hở.
(3) Cuộn dây L1 đặt trên đường nguồn AC, kết hợp với tụ 0.1uF dùng để lọc
nhiễu, tránh nhiễu nhiễm vào đường nguồn AC. Điện trở 47 Ohm hạn dòng lúc
mới cắm điện, nó cũng là điện trở cầu chì, dùng để cắt dòng khi trong mạch có
linh kiện bị chạm.
Toàn phần board mạch ráp trên một mạch in dạng hình tròn và đặt dưới chân đèn
(Hình 3).
CHƯƠNG 2. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI CHẤN LƯU ĐIỆN TỬ
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
2.1.Các thông số đầu vào của chấn lưu điện tử
Để lựa chọn chấn lưu cho các ứng dụng trên thực tế cần để ý đến 3 thông
tin sau . Đó là loại đèn, số lượng đèn mà chấn lưu phải làm việc đồng thời và thế
ở lối vào của hệ thống chiếu sáng . Sau khi đã xác định 3 tham số đó thì chấn lưu
sẽ được lựa chọn tiếp tục dựa trên các đặc trưng sau đây:
2.1.1.Công suất lối vào
Đó là tổng công suất cần thiết để cả chấn lưu và đèn làm việc như 1 thể
thống nhất .Ta cũng không thể tính công suất lối vào như tổng số học của công
suất chấn lưu cộng công suất đèn bởi vì đa số chấn lưu không điều khiển đèn làm
việc hết công suất danh định . Do vậy công suất lối vào là một đại lượng cần đo
chính xác sau khi xác định đúng công suất của đèn làm việc.
Mất mát công suất của chấn lưu là phần công suất tổn hao riêng của chấn
lưu . Nếu tổn hao này xác định được thì công suất lối vào là tổng của tổn hao
cộng với công suất đèn . Tuy nhiên việc tính sau này có thể dẫn đến sai phạ

m
nếu ta không chắc chắn rằng đèn làm việc hết công suất danh định.
2.1.2.Điện thế lối vào
Mỗi chấn lưu làm việc với điện thế danh định ghi trên nhãn của chấn lưu .
Nếu dùng không đúng thế danh định này có thể gây hỏng chấn lưu hoặc
đèn.Khuyến cáo một khoảng hạn chế điện thế lối vào xung quanh giá trị điện
thế danh định trong bảng sau.
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
Hiệu điện thế danh định (V) Khoảng hiệu điện thế lối vào (V)
120 112-117
208 119 – 216
220 210 – 236
240 225 – 250
250 235 – 260
277 255 – 290
347 322-365
480 450-500
Để đáp ứng nhu cầu đa hiệu thế lối vào trong các ứng dụng của đèn HID ,
công nghiệp sản xuất chấn lưu đã phát triển loại chấn lưu có nhiều giá trị
điện
thế lối vào rơi trên cuộn biến áp sơ cấp . Bù lại tiện nghi thích ứng với g
iá trị
điện thế lối vào , hiệu suất của chúng giảm đi. Nếu việc giảm hiệu suất là không
đáng kể nó sẽ không gây ảnh hưởng gì đến việc sử dụng đèn HID đại trà . Nhận
xét rằng loại chấn lưu đa hiệu thế này có nhiều đầu dây ra nối với cuộn sơ cấp .
Điều này có thể tạo nên các điểm yếu của chấn lưu do sự giãn nở của cuộn dây
và lõi sắt từ trong quá trình làm việc.
2.1.3.Dòng điện lối vào
Đó là dòng tiêu thụ danh định của chấn lưu và đèn.Đối với đa số chấn lưu chỉ

có một giá trị dòng điện lối vào được chỉ định.Đối với một số chấn lưu khác, thí
dụ như chấn lưu điện từ dùng đèn huỳnh quang thu gọn có dòng làm việc , dòng
khởi động và dòng mạch hở . Có khả năng là dòng khởi động hoặc dòng mạch
2.2. Vai trò và chức năng của chấn lưu điện tử
SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
Chấn lưu điện tử không xa lạ với các nước phát triển trên thế giới,ở nhiều nước
đã ban hành các luật trong đó cấm sử dụng các sản phẩm không tiết kiệm điện
như chấn lưu sắt từ và đèn T10.Ở Việt Nam, trước các nhu cầu bức xúc của việc
thiếu điện và tiết kiệm năng lượng các sản phẩm như chấn lưu điện tử, đèn
compact mới được thị trường chú ý và phát triển được mấy năm gần đây nhưng
tốc độ phát triển rất nhanh chóng.Tuy nhiên do thiếu thông tin và cũng do thói
quen hơn nữa người tiêu dùng lại có tâm lý sợ dùng chấn lưu điện tử do trên thị
trường Việt Nam có nhiều loại chấn lưu kém chất lượng : loại chấn lưu này có ưu
điểm là khởi động được ở điện thế thấp,giá rẻ do kết cấu mạch đơn giản, số linh
kiện được giảm đến mức tối thiểu khi sử dụng thì lượng ánh sáng phát ra rất
thấp, đèn đen đầu rất nhanh và rất mau hết tuổi thọ.
2.3 Ưu điểm và nhược điểm của chấn lưu điện tử
2.3.1.Ưu điểm•
Tiêu thụ công suất ít hơn
• Làm việc không ồn
• Làm việc ít nóng hơn
• Hệ số công suất cao
• Trọng lượng nhẹ hơn
• Làm tuổi thọ của đèn lớn hơn
• Có khả năng điều khiển sáng tối của đèn (dùng những loại chấn lưu chuyên
dụng)
• cung cấp thế hiệu khởi động một cách chính xác bởi vì đèn cần thế hiệu khởi
động lớn hơn thế hiệu làm việc,
• làm hợp điện thế nguồn về giá trị điện thế làm việc của đèn,

SVTT :NHÓM 5 Trang 1
Trường ĐH ĐIỆN LỰC Đồ án môn điện tử công suất
• hạn chế dòng để tránh đèn bị hỏng bởi vì khi hồ quang xuất hiện thì tổng trở
của đèn sẽ giảm
2.3.2.Nhược điểm
(Tìm hiêu thêm)
2.4 Những hư hỏng thường gặp
* Nổ các tụ lọc hóa học CE1, CE2 (Bạn phải thay bằng loại tụ chịu được volt
cao).
* Đứt cầu chì do chạm các transistor MOSFET.
* Chạm cuộn dây hạn dòng, nóng lõi làm biến dạng.
* Hở chân các transistor hay cháy bo mạch in do quá nóng
SVTT :NHÓM 5 Trang 1