Giáo trình mô đun Sửa chữa, bảo trì mạch điện tử (Nghề Điện tử công nghiệp – Trình độ trung cấp)

BM/QT10/P.ĐTSV/04/04
Ban hành lần: 3

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BR-VT

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: SỬA CHỮA, BẢO TRÌ MẠCH ĐIỆN TỬ
NGÀNH/NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-CĐKTCN ngày…….tháng….năm
................... của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT)

BÀ RỊA-VŨNG TÀU, NĂM 2020


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử cơng nghiệp ở trình độ Cao
đẳng và trung cấp, giáo trình sửa chữa, bảo trì mạch điện tử là một trong những giáo
trình mơn học được biên soạn theo chương trình của Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công
nghệ BR-VT. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng
chặc chẽ nhau.
Giáo trình cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào
tạo và mục tiêu đào tạo có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với
lượng thời gian đào tạo 75 giờ gồm có:

Bài 1: Bộ nguồn tuyến tính
Bài 2: Bộ nguồn ổn áp xung
Bài 3: Mạch khuếch đại công suất
Bài 4: Mạch Driver công suất
Bài 5: Mạch inverter

BR-VT, ngày 10 tháng 07 năm 2020
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên
Trương Thiện Quân

2


MỤC LỤC
TRANG
Lời giới thiệu ...................................................................................................................2
Bài 1: Bộ nguồn tuyến tính .............................................................................................. 6
1. Định nghĩa .......................................................................................................... 6
2. Nguyên lý hoạt động............................................................................................ 6
2.1 Nguyên lí hoạt động của từng khối: .................................................................... 6
2.2 Hiệu suất hoạt động ........................................................................................... 9
2.3 Các đặc tính khác ............................................................................................. 10
2.4 Ưu điểm - nhược điểm ..................................................................................... 11
3. Ứng dụng của nguồn tuyến tính .......................................................................... 11
4. Khảo sát bộ nguồn ±35v ..................................................................................... 11
5. Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục ........................................................ 12
5.1 Đứt cầu chì ...................................................................................................... 12
5.2 Biến áp bị rò điện ............................................................................................. 13
5.3 Cầu diode hư ( hư mạch chỉnh lưu). .................................................................. 13

5.4 Phù tụ lọc (hư mạch lọc) .................................................................................. 14
5.5 Mạch ổn áp hư ................................................................................................. 14
bài 2: bộ nguồn ổn áp xung .......................................................................................... 15
1. Định nghĩa ......................................................................................................... 15
2. Cấu tạo của một bộ nguồn xung ......................................................................... 16
3. Nguyên lý hoạt động. ......................................................................................... 19
4. Chức năng các linh kiện ..................................................................................... 19
4. Khảo sát bộ nguồn ổn áp xung ATX ................................................................... 20
4.1 Mạch chỉnh lưu: ............................................................................................... 21
4.2 Nguồn cấp vào: ............................................................................................... 21
4.3 Nguồn chính: ................................................................................................... 22
4.4 Ưu và nhược điểm của nguồn xung ................................................................... 23
5. Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục ........................................................ 23
Bài 3: Mạch khuếch đại công suất .................................................................................30
1. Nguyên lý hoạt động mạch khuếch đại công suất ................................................ 30
2. Các mạch khuếch đại công suất .......................................................................... 31
2.1 Mạch khuếch đại công suất chế độ A .............................................................. 31
2.2 Mạch khuếch đại công suất chế độ B............................................................... 33
2.3 Mạch khuếch đại công suất chế độ C ............................................................... 36
3. Khảo sát mạch khuếch đại công suất ................................................................... 36
3.1 Mạch OCL....................................................................................................... 36
3.2 Mạch OTL ....................................................................................................... 37
4. Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục ........................................................ 37
Bài 4: Mạch driver led ...................................................................................................38
1. Định nghĩa:........................................................................................................ 38
1.1 Led driver là gì? ............................................................................................... 38
1.2 Vai trị của led driver đối với đèn led ................................................................ 38
2. Chọn driver led .................................................................................................. 38
2.1 Led driver dịng khơng đổi (constant current) .................................................... 39

3


2.2 Led driver điện áp không đổi (constant voltage) ................................................ 39
2.3 Led driver sử dụng điện trở để hạ áp ................................................................. 40
2.4 Nguồn led sử dụng IC ...................................................................................... 40
2.5 Led driver dimmable ........................................................................................ 40
3. Khảo sát mạch driver led .................................................................................... 41
3.1 Cấu tạo bộ nguồn đèn led (led driver) ............................................................... 41
3.2 Nguyên lý hoạt động ........................................................................................ 42
4. Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục ........................................................ 43
Bài 5: Mạch Inverter ......................................................................................................45
1. Sơ đồ mạch inverter ........................................................................................... 45
2. Mạch inverter .................................................................................................... 45
2.1 Sơ đồ mạch inverter cơ bản .............................................................................. 46
2.2 Nguyên lý hoạt động của mạch inverter cơ bản: ................................................ 47
2.3 Mạch inverter 100w sử dụng CD4047 và IRF540 .............................................. 47
2.4 Mạch inverter 100w sử dụng CD4047 và 2N3055 ............................................. 48
3. Phân tích hư hỏng thường gặp và cách khắc phục ................................................ 48
Tài Liệu Tham Khảo .....................................................................................................50

4


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: Sửa chữa, bảo trì mạch điện tử
Mã mơ đun: MĐ 17
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: - Vị trí: mơn học được bố trí sau khi học xong các mơn học mơ đun sau: An
tồn lao động, Kỹ thuật điện, Đo lường điện - điện tử, Kỹ thuật điện tử, Thiết kế và

chế tạo mạch điện tử, Kỹ thuật xung - số, Kỹ thuật cảm biến, PLC….
- Tính chất: là mơn học chun mơn bắt buộc.
- Ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun: Giúp cho người học có khả năng sửa chữa,
bảo trì các mạch điện tử dân dụng và công nghiệp.
Mục tiêu của mơn học/mơ đun:
- Về kiến thức:
+ Phân tích các hiện tượng hư hỏng ở các thiết bị điện và máy móc, thiết bị điện tử để
sửa chữa và bảo trì nhanh chóng.
+ Trình bày được về cấu tạo, trình bày về nguyên lý hoạt động, tính chất, cùng với ứng
dụng của các linh kiện điện tử.
+ Trình bày được về cấu tạo, trình bày được về nguyên lý hoạt động, ứng dụng, của
các mạch điện tử cơ bản thường dùng, tìm hiểu được các mạch điện chuyên biệt được
dùng trong thiết bị điện tử công nghiệp hiện nay.
+ Phân tích được nguyên lý hoạt động của từng mạch điện, của từng thiết bị điện tử
trong thiết kế và kiểm tra sửa chữa.
+ Thiết kế được một số mạch điện thay thế hoặc mạch điện ứng dụng. Đáp ứng được
yêu cầu về công việc sửa chữa hay cải tiến chế độ làm việc của từng thiết bị điện tử
công nghiệp.
- Về kỹ năng:
+ Vận hành được các thiết bị điện, thiết bị điện tử
+Lắp đặt, kết nối các thiết bị điện tử.
+ Bảo trì, sửa chữa được tất cả các thiết bị điện tử ứng với yêu cầu trong công việc.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Người học có khả năng làm việc độc lập hoặc làm nhóm, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ
lẫn nhau trong học tập và rèn luyện, có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách
nhiệm trong công việc.
Nội dung của mô đun:

5

BÀI 1: BỘ NG̀N TUYẾN TÍNH
Giới thiệu:
Mọi mạch điện tử đều hoạt động bằng một nguồn điện đẳng áp (điện áp khơng đổi)
nào đó. Nguồn cấp phải liên tục duy trì điện áp đầu ra ở một mức nào đó (3.3V; 5V…)
kể cả khi điện áp đầu vào thay đổi, hoặc dịng đầu ra thay đổi.
Nếu nguồn cấp khơng ổn định sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến tuổi thọ cũng như cơng suất
của tải. Bài này chúng ta tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như các hư hỏng
thường gặp và cách khắc phục của một bộ nguồn tuyến tính
Mục tiêu:
Sau khi học xong bài này người học có khả năng:
-Kiến thức:
+ Trình bày đúng các khối chức năng của nguồn tuyến tính cơng suất lớn.
+ Phân tích đúng nguyên lý hoạt động
- Kỹ năng:
+ Chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa được những hư hỏng.
+ Rèn luyện tính tích cực, chủ động, đảm bảo an tồn, tiết kiệm.
Nội dung chính:
1. Định nghĩa
- Mạch nguồn tuyến tính là mạch điện biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một
chiều ở tần số thấp thông thường chủ yếu là ở 50hz sau đó được lọc phẳng trên tụ điện
và được khống chế thành điện áp cố định để cấp cho tải . Trong quá trình sửa chữa rất
nhiều mạch nguồn trong các thiết bị thực tế như bếp từ ,nồi cơm , lị vi sóng ,máy giặt
,điều hịa thì chúng tơi thấy thực tế nguồn tuyến tính có sơ đồ khối như sau
- Cấu trúc

Hình 1.2: cấu trúc một bộ nguồn tuyến tính
2. Nguyên lý hoạt động
2.1 Nguyên lí hoạt động của từng khối:
Biến áp : có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều từ điện thế này sang điện thế khác

có cùng tần số , trong mạch nguồn tuyến tính thì nó làm nhiệm vụ hạ áp từ 220VAC
xuống một mức điện áp xoay chiều nào đó tùy nhà thiết kế để cấp cho mạch chỉnh lưu.

6


Hình 1.3: Cá loại biến áp sử dụng trong bộ nguồn tuyến tính
Khối chỉnh lưu : Chỉnh là nắn , lưu là dịng nên có thể hiểu chỉnh lưu là biến dòng
điện ( điện áp ) xoay chiều thành dòng điện ( điện áp ) một chiều để cấp cho mạch
điện tử . Trong thực tế khối này thường sử dụng diode đơn lẻ hoặc diode cầu để biến
đổi điện áp .Để tôi minh hoa cho các bạn dễ hiểu các mạch chỉnh lưu thường dùng
trong thực tế .
Chỉnh lưu nửa chu kì :

Hình 1.4: Sơ đồ mạch chỉnh lưu bán kỳ và dạng sóng ngõ ra
Chỉnh lưu tồn kì có điểm giữa.

Hình 1.5: Sơ đồ mạch chỉnh lưu tồn kỳ có điểm giữavà dạng sóng ngõ ra
Chỉnh lưu tồn kì cho ra điện áp sau chỉnh lưu liên tục với diode DS1 và DS2 thay
phiên nhau làm việc ,trong trường hợp các bạn muốn lấy điện áp âm thì chỉ việc mắc
ngược lại giống với chỉnh lưu nửa chu kì đã xét ở phía trên .
Chỉnh lưu tồn sóng sử dụng cầu diode :

Hình 1.6: Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu

7


Trong thực tế kiểu sử dụng cầu diode này được dùng rất nhiều trong thực tế vì nó cho
ra tồn sóng nên cho hiệu suất cao ,sử dụng được trong những mạch điện áp cao và

công suất lớn .Cầu diode này có thể sử dụng 4 con diode đơn lẻ ghép với nhau hoặc sử
dụng luôn 1 cầu diode dc tích hợp sẵn 4 con bên trong

Hình 1.7: Các loại cầu diode
Khối lọc nguồn : Khối này rất đơn giản là chỉ sử dụng một tụ hóa để lọc phẳng điện
áp một chiều để cấp cho tải . Giá trị điện dung càng cao thì lọc càng phẳng, trong
nhiều trường hợp muốn tăng giá trị điện dung thì các bạn có thể ghép song song 2 con
tụ.

Hình 1.8: tụ điện
Khối ổn áp : Khối này có nhiệm vụ tạo điện áp cố định để cấp cho tải vì trong nhiều
trường hợp điện áp AC của chúng ta trong thực tế có thể biến đổi do đó dẫn đến mạc
bị biến đổi điện áp nếu khơng có mạch tạo điện áp cố định thì trong nhiều trường hợp
có thể gây hỏng tải đằng sau. Trong thực tế người ta hay sử dụng IC ổn áp họ 78xx,
79xx để cấp điện áp cố định ra tải với xx thể hiện số điện áp. Sơ đồ mạch điện cơ bản

Hình 1.9: Sơ đồ mạch ổn áp 5V

8


Hình 1.10: Ký hiệu và sơ đồ chân các loại IC ổn áp dương
Trong nhiều trường hợp các nhà thiết kế không sử dụng IC ổn áp mà lại sử dụng một
linh kiện thông dụng để tạo điện áp chuẩn đó là diode zenner. Mạch cơ bản như sau

Hình 1.11: Sơ đồ mạch ổn áp dùng Zener
Cách tính tốn trên mạch nguồn này
-Dòng điện Iz đi qua zener tối đa: Izmax=Pz/ Vz . Với Pz là công suất của diode, Vz là
điện áp ổn áp của diode.
-Chọn điện trở hạn dòng Rs nhỏ nhất: Rsmin= (Vin-Vz)/Izmax

2.2 Hiệu suất hoạt động
– Dịng I(v) càng lớn thì IC nguồn tuyến tính tỏa nhiệt càng mạnh, tiêu tốn rất nhiều
năng lượng và cần miếng tản nhiệt rất lớn.
Ví dụ LM7805. Với điện áp vào 12V, điện áp ra 5V. Hiệu suất của LM7805 tính như
sau:

– Thay số ta có, hiệu suất của LM7805 chỉ là 5/12=41.66%. Điện áp đầu vào càng lớn
thì hiệu suất càng tệ. Biểu đồ dưới đây mô tả liên hệ giữa tỉ lệ điện áp vào/ra với hiệu
suất của các IC nguồn tuyến tính:

9


Hình 1.12: Biểu đồ điện áp và hiệu suất IC
– Từ cơng thức tính hiệu suất, theo lý thuyết có thể thấy trường hợp cho hiệu suất cao
nhất là khi điện áp đầu vào=đầu ra. Nhưng thực tế ln có điện áp rơi trên IC nguồn
tuyến tính (cụ thể là rơi trên Transistor). Do đó điện áp đầu ra ln phải nhỏ hơn điện
áp đầu vào.
2.3 Các đặc tính khác
– Một đặc tính quan trọng cần đề cập đến nữa là các IC nguồn tuyến tính sẽ tự ngắt
khi nhiệt độ quá cao. Sơ đồ nguyên lý của khối tự bảo vệ quá nhiệt như sau:

Hình 1.13: Sơ đồ mạch bảo vệ quá nhiệt
– Khối này hoạt động như sau: Cảm biến nhiệt đô Q1 sẽ được đặt gần với transistor
(phần Voltage controlled). Q1 có 2 điều kiện mở là điện áp VBE=0.35V và nhiệt độ
vượt ngưỡng 160 độ. Khi nhiệt độ của transistor vượt quá 160 độ, Q1 sẽ mở thơng,
kéo tồn bộ dịng vào nó. Lúc này dịng ở tải hạ xuống, năng lượng hao phí trên
transistor (do tỏa nhiệt) khơng cịn, nhiệt độ transistor sẽ giảm dần. Khi nhiệt độ đã
xuống dưới ngưỡng 160 độ, Q1 sẽ đóng lại.
– Lưu ý khi sử dụng các IC nguồn tuyến tính, nếu điện áp đầu vào lớn hơn nhiều so

với điện áp đầu ra và đầu ra cần dòng hoạt động lớn thì bạn cần miếng tản nhiệt đủ
lớn. Nên bố trí IC riêng 1 góc trên PCB của bạn để tránh ảnh hưởng các linh kiện
khác. Ví dụ hình ảnh bên dưới là miếng tản nhiệt sử dụng cho 7812, với đầu vào cỡ
24VDC và đầu ra sử dụng dòng tới 1A.

10


Hình 1.14: Board mạch có gắn tản nhiệt cho IC
– Ta cần bố trí IC nguồn ở riêng 1 góc của PCB và cần miếng tản nhiệt rất lớn như
trên để đảm bảo mạch hoạt động bình thường. Nguồn tuyến tính rất cồng kềnh.
2.4 Ưu điểm - Nhược điểm
- Ưu điểm
+ Đơn giản ,dễ lắp ráp ,dễ sửa chữa và điều chỉnh.
+ Nguồn này có hiệu suất làm việc khá cao, giá thành sản phẩm phù hợp với đa số
người sử dụng.
+ Đặc biệt dải điện áp sơ cấp rộng, lấy được nhiều mức điện áp một cách dễ dàng
- Nhược điểm:
+ Đối với tải có cơng suất lớn u cầu biến áp có cơng suất lớn dẫn đến cồng kềnh ,giá
thành cao và từ trường tản do biến áp gây ra ảnh hưởng đến mạch điện tử.
+ Mạch ổn áp phải nối tiếp với tải và làm việc cùng tải . Với tải ăn dịng lớn thì ổn áp
cũng phải làm viêc với dòng lớn dẫn đến phần tử ổn áp nóng nhiều ,tản nhiệt phải lớn
dẫn đến cồng kềnh ,đắt tiền, tuổi thọ của ổn áp thấp ( không mong muốn ).
+ Giải ổn áp hẹp, độ ổn định không cao , điện trở trong của nguồn lớn.
3. Ứng dụng của nguồn tuyến tính
– Sử dụng cho các ứng dụng đơn giản, chi phí thấp.
– Sử dụng cho các ứng dụng dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu như radio, truyền thông, dùng
trong các ứng dụng đo lường yêu cầu độ chính xác cao. Nguồn tuyến tính có ưu điểm
là độ gợn sóng của điện áp đầu ra rất nhỏ (LM7805 là 45uV) các loại nguồn switching
gần như không thể đạt được con số này (thường cỡ vài mV).

– Ứng dụng cần đáp ứng đầu ra(transient response) nhanh khi điện áp đầu vào thay đổi
liên tục.
– Nếu Vin xấp xỉ Vout (thường lấy Vout=Vin -1) thì nguồn tuyến tính cho hiệu suất
cao hơn nguồn switching.
4. Khảo sát bộ nguồn ±35V
- Ngõ vào (AC: 35-0-35V): Được nối trực tiếp vào biến áp cách ly hoặc biến áp xuyến
- Ngõ vào (AC: 15-0-15): Được nối trực tiếp vào biến áp cách ly hoặc biến áp xuyến
- 2 tụ 10000uF/63V: 2 tụ lọc nguồn ngõ vào (có mạch sử dụng 4 tụ)

11


Hình 1.15: Sơ đồ mạch nguồn đối xứng dùng cho amply
- Ngõ vào (AC: 35-0-35V): Được nối trực tiếp vào biến áp cách ly hoặc biến áp xuyến
- Ngõ vào (AC: 15-0-15): Được nối trực tiếp vào biến áp cách ly hoặc biến áp xuyến
- 2 tụ 10000uF/63V: 2 tụ lọc nguồn ngõ vào (có mạch sử dụng 4 tụ)
- 2 ngõ ( B+, B-, G, Ga): Ngõ ra nguồn DC cung cấp cho 2 mạch công suất
- Ngõ ra (+15V, 0, - 15v): cung cấp nguồn cho board master, treble bass, Micro….
- Ngõ SP.GND: ngõ vào của tín hiệu
- Relay: bảo vệ loa
- Cầu diode
5. Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
5.1 Đứt cầu chì
5.11 Hiện tượng: khi cấp nguồn cầu chì bị nổ (hoặc đứt)
5.12 Nguyên nhân: Khi bộ nguồn bị đứt cầu chì thì sẽ có các trường hợp sau:
- Tải q cơng suất
- Đấu ngắn mạch ở ngõ ra R→0 ⇒ I→ ∞ làm đứt cầu chì bảo vệ
- Bộ nguồn để nơi có nhiều từ trường, nguồn điện chập chờn không ổn định
- Để nơi ẩm ướt gây nên chạm chập
5.13 Biện pháp khắc phục

- Bước 1: cách li bộ nguồn ra khỏi điện áp 220V và tải
- Bước 2: Kiểm tra bằng cách quan sát, ngửi xem các bộ phận của nguồn có hiện
tượng gì lạ khơng( màu sắc, mùi….. nếu có các thay đổi ở biến áp, cầu diode, tụ lọc,
IC ổn áp ta sẽ tiến hành sửa chữa các bộ phận này ở các phần sau). Các linh kiện ó
bị ẩm mốc hay không ⇒Nếu bị ẩm ướt phải sấy khô.
- Bước 3: Dùng VOM xác định tổng trở ngõ vào, ngõ ra xem có bị chập khơng (để
thang x10 đo tổng trở ngõ vào, ngõ ra của bộ nguồn (nếu tổng trở khác 0 xem như
không bị ngắn mạch. Cịn nếu ngõ vào bằng 0 thì kiểm tra các bộ phận ở phần sau)

12


- Bước 4: Dùng kiểm tra nguồn điện cung cấp xem có ổn định khơng. Dùng bút thử
điện( dạng cảm ứng điện từ) xem khu vực để bộ nguồn có bị nhiễu từ trường khơng.
Nếu có dùng nguồn điện khác để cung cấp cho bộ nguồn và di chuyển bộ nguồn đặt
chỗ khác.
- Bước 5: Kiểm tra công suất của tải gắn vào nguồn cao hơn công suất nguồn cung
cấp hay không ⇒ nếu lớn hơn cần thay đổi tải hoặc bộ nguồn cho phù hợp
- Bước 6: Sau khi kiểm tra các bước trên xong chọn cầu chì có thông số tương đương
thay thế (lúc này chưa gắn tải) và cấp nguồn dùng VOM đo điện áp ngõ ra xem
đúng chưa
5.2 Biến áp bị rò điện
5.2.1 Hiện tượng: Khi ta tiếp xúc với vỏ bộ nguồn thì bị giật
5.2.2 Nguyên nhân:
- Dây biến áp bị tróc vỏ cách điện
- Biến áp bị ẩm ướt, vơ nước
- Biến áp có nhiều bụi bám
5.2.3 Biện pháp khắc phục
- Bước 1 : Ngắt điện áp nguồn cung cấp vào bộ nguồn
- Bước 2: Dùng VOM xác định điện trở cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của biến áp xem

cịn khơng (thường thì ít đứt do vẫn có điện áp ra) xem có bị tróc vỏ cách điện
khơng ( điện trở phải có giá trị khác 0)
- Bước 3: Dùng MΩ( hoặc VOM để thang x100) đo điện trở cách điện điện của biến
áp bằng cách đo đầu dây cuộn sơ cấp và thứ cấp với vỏ của biến áp ⇒ nếu kim lên
chứng tỏ biến áp bị chạm vỏ
- Bước 4: Dùng cọ (máy thổi bụi) vệ sinh máy biến áp, xong đem đi sấy (hoặc phơi
nắng khoảng 3-4h)
- Bước 5: Lặp lại bước 4 nếu kim VOM khơng lên thì dùng được. Nếu kim vẫn lên
chứng tỏ cuộn dây biến áp đã chạm vỏ ⇒thay biến áp có cùng thơng số hoặc quấn
lại biến áp.
5.3 Cầu diode hư ( hư mạch chỉnh lưu).
5.3.1 Hiện tượng: Khơng có nguồn ngõ ra, cầu chì nổ
5.3.2 Nguyên nhân
- Khi cầu diode chết ở dạng chập thì nó sẽ gây nổ cầu chì
- Khi cầu diode đứt thì nó sẽ có biểu hiện là khơng lên nguồn và cầu chì khơng đứt
- Khi dùng 4 diode nếu trong số đó dẫn mạnh sẽ dễ hư hỏng.
5.3.3 Biện pháp khắc phục
- Bước 1: Ngắt nguồn điện cung cấp vào bộ nguồn
- Bước 2: Dùng VOM (để thang đo diode nếu là VOM điện tử) để ở thang x10 để đo
4 diode ở ngõ vào( hoặc con cầu diode)
- Bước 3: Nếu cầu diode đứt thay thế cầu diode có thơng số tương đương. Nếu dùng
4 diode xem 4 con có cùng giá trị điện trở khơng, nếu khác hoặc khơng lên thì thay
thế diode tương

13


- Bước 4: dau khi thay thế cấp nguồn kiểm tra lại điện áp ngõ vào và ra của cầu diode
⇒ nếu có thì đã hồn thành
5.4 Phù tụ lọc (hư mạch lọc)

5.4.1 Hiện tượng: Đầu tụ lọc có hiện tượng phù lên bất thường, điện áp ngõ ra không
đối xứng (đối với nguồn đối xứng)
5.4.2 Nguyên nhân:
- Do đấu nối tiếp xúc khơng tốt: sẽ gây hồ quang, dịng dẫn không đảm bảo công suất
- Tụ không đúng kỹ thuật, do lệch nguồn: khi điện áp hệ thống cao hơn điện áp tụ sẽ
làm nổ tụ hoặc phù tụ
- Khơng gian khơng thơng thống, bụi bẩn xâm nhập đầu cực của tụ
- Chất lượng tụ kém
- Do chất lượng điện (thay đổi biên độ và méo dạng: điện áp và dòng điện)
5.4.3 Biện pháp khắc phục
- Bước 1: Ngắt nguồn điện cung cấp vào bộ nguồn
- Bước 2: Xả điện cho tụ (dùng dây nguồn mỏ hàn để xả điện cho tụ) xong tháo tụ ra
khỏi mạch điện
- Bước 3: Dùng VOM kiểm tra các tụ (đối với tụ chưa phù) nếu hư thì thay thế
- Bước 4: Chọn tụ có thơng số phù hợp thay vào ( chú ý các cực của tụ)
- Bước 5: Hàn chắc chắn
5.5 Mạch ổn áp hư
5.5.1 Hiện tượng: khơng có điện áp ngõ ra, Các IC lạnh
5.5.2 Nguyên nhân
- Mạch ổn áp hoạt động quá công suất
- Tản nhiệt cho IC không tốt (đối với mạch dùng IC ổn áp)
5.5.3 Biện pháp khắc phục
- Bước 1: Ngắt điện áp cung cấp vào bộ nguồn và tải
- Bước 2: Kiểm tra các transistor (đối với mạch ổn áp dùng linh kiện rời) hoặc IC ổn
áp ⇒ nếu hỏng thay thế các linh kiện có thơng số tương đương
- Bước 3: Gắn tản nhiệt cho các IC nguồn
- Bước 4: Kiểm tra tải xem có vượt q cơng suất ngn cung cấp khơng ⇒ nếu q
thì thay thế nguồn khác hoặc giảm cơng suất tải

14

BÀI 2: BỘ NG̀N ỔN ÁP XUNG
Giới thiệu:
Với nền cơng nghiệp phát triển 4.0 như bây giờ thì các bạn sẽ khơng ngạc nhiên gì khi
những thiết bị điện tử bây giờ ngày càng trở nên hiện đại hơn , chất lượng tốt hơn .
Điều đặc biệt ở đây là trong quá trình sửa chữa hàng nghìn thiết bị điện tử bây giờ thì
chúng tơi thấy hầu hết thiết bị điện tử bây giờ đếu sử dụng nguồn xung chứ khơng phải
là nguồn tuyến tính thơng thường nữa . Vậy nguồn xung là gì và nó có cấu tạo và
ngun lí hoạt động như thế nào.
Mục tiêu:
Sau khi học xong bài này người học có khả năng:
- Kiến thức:
+ Xác định được nhiệm vụ và chức năng của từng khối nguồn.
+ Trình bày nguyên lý hoạt động của nguồn Switching
- Kỹ năng:
+ Kiểm tra, sửa chữa được những hư hỏng trong mạch nguồn.
+ Rèn luyện tính tích cực, chủ động, đảm bảo an tồn, tiết kiệm.
Nội dung chính:
1. Định nghĩa
Nguồn switching hay thường gọi là nguồn xung hay nguồn tổ ong là là tên gọi
thường dùng để phân biệt giữa nguồn dùng biến áp xung và biến áp thường là bộ
nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện một chiều
bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp
xung. Tùy theo mức điện áp đầu ra phù hợp với thiết bị sử dụng, các nhà sản xuất
đã tính tốn và thiết kế với mức điện áp ra mong muốn. Một số điện áp ngõ ra một
chiều thường dùng như 5V DC, 9VDC, 12VDC, 24VDC, 48VDC...

Hình 2.1: Bộ nguồn tổ ong
Nguồn xung được thiết kế dựa trên chuyển mạch tần số cao dùng biến áp xung cho

hiệu suất cao, tối giản được về kích thước và trọng lượng khi thiết kế, trong mạch
sử dụng linh kiện chuyển mạch tần số cao ít suy hao như mosfet hoặc transistor
high speed, biến áp xung nhỏ gọn. Có 2 kiểu thiết kế nguồn xung, thiết kế rời riêng
biệt để cung cấp đến thiết bị như dùng nguồn để thắp sáng LED, điều khiển motor,

15


đóng ngắt thiết bị và thiết kế mạch nguồn xung được tích hợp sẵn trong board mạch
các thiết bị điều khiển tạo ra các điện áp như 3.3V, 5V, 9V, 12V, 24V...để làm
nguồn nuôi cho các IC hoạt động...
Nguồn tuyến tính cổ điển sử dụng biến áp sắt từ để làm nhiệm vụ hạ áp rồi sau
đó dùng chỉnh lưu kết hợp với IC nguồn tuyến tính tạo ra các cấp điện áp một
chiều mong muốn như 3.3V, 5V, 6V, 9V, 12V, 18V, 24V....để cấp nguồn cho các
thiết bị như đầu công suất khuếch đại âm thanh, làm nguồn nuôi cho các mạch điều
khiển, thắp sáng led...... Với cấu tạo như trên thì với cơng suất lớn bộ nguồn thường
rất cồng kềnh và tốn vật liệu lên khơng cịn được sử dụng nhiều. Mà thay vào đó là
những bộ nguồn switching hiệu suất cao.
2. Cấu tạo của một bộ nguồn xung
Sơ đồ mạch nguồn tổ ong
Cấu tạo nguồn tổ ong gồm 5 khối chính là khối chỉnh lưu điện áp vào, khối tạo
xung điều khiển, Khối công suất, khối chỉnh lưu điện áp ra, khối hồi tiếp

Hình 2.2: Sơ đồ mạch bộ nguồn tổ ong

-

Hình 2.3: Bố trí linh kiện trong bộ nguồn tổ ong
Khối chỉnh lưu điện áp ngõ vào

16


+ Khối chỉnh lưu điện áp có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp vào 220VAC thành điện
áp BUS trên 2 tụ là 310VDC ( 220V*1.41 = 310VDC) bao gồm các thành phần linh
kiện chính là tụ chống sét, cầu chì, cuộn lọc nhiễucầu chỉnh lưu diode và tụ lọc
nguồn, điện trở xả tụ. Hãy xem sơ đồ mạch sau.

Hình 2.4: Sơ đồ mạch ngõ vào và các linh kiện sử dụng trong sơ đồ
- Khối dao động tạo xung PWM
Đối với Khối dao động PWM thường dùng IC TL494 hoặc KA7500C để tạo xung
cung cấp cho tầng đệm khuếch đại qua biến áp rung để điều khiển transitor công
suất. Transistor công suất thường dùng là E13009L
Mạch lái đệm xung cung cấp cho biến thế rung thường sử dụng transistor 2SC2655
và cặp zener ghim áp 1N4752

Hình 2.5: Mạch tạo xung PWM

- Khối công suất
Khối công suất sử dụng transistor công suất FJP1300L để tạo chuyển mạch pushpull thông qua xung cách ly từ biến áp TR1. Biến áp rung cách ly TR1 được cung

17


cấp PWM bởi mạch lái transistor 2SC2655 và cặp zener ghim áp 1N4752 như giới
thiệu ở khối tạo xung PWM dùng TL494. Mục đích làm cho biến thế xung TR2
ngắt dẫn liên tục ( được gọi là chuyển mạch xung ) để tạo hiệu ứng từ trường trên
biến áp xung TR2. Như vậy sau biến áp xung TR2 sẽ xuất hiệu một hiệu điện thế
tương ứng với xung nhịp và vòng dây quấn để đưa đến khối chỉnh lưu ngõ ra.

Hình 2.6: Sơ đồ mạch khối cơng suất và IC sử dụng trong mạch
- Khối chỉnh lưu điện áp ra
Khối chỉnh lưu điện áp ra là khối chuyển đổi điện áp AC sau biến áp TR2 qua diode
chỉnh lưu để tạo điện áp DC ngõ ra ví dụ như DC 5V, DC 12V, DC 24V..Diode
chỉnh lưu sau biến áp là diode có tần số đáp ứng nhanh ( hay cịn gọi là diode
Schotky). Trong sơ đồ mạch sử dụng là diode STPS30H100C. Các loại thường sử
dụng như diode MBR40100PT...
Các thành phần linh kiện chính ở khối chỉnh lưu ngõ ra bao gồm, cuộn cảm L1 lọc
hài, Các tụ ổn áp nguồn sau diode để có điện áp ngõ ra phẳng cung cấp đến thiết bị
hoạt động ổn định, không gây sụt áp trên tải.

Hình 2.7: Sơ đồ mạch khối chỉnh lưu và IC sử dụng trong mạch
- Khối hồi tiếp
Current loop compensation là khối hồi tiếp so sánh điện áp ngõ ra với điện áp tham
chiếu mục đích tạo chu kỳ xung lặp lại để điều khiển linh kiện chuyên mạch

18


Các khối khác như voltage sense là để chỉnh điện áp ngõ ra, tức sẽ điều chỉnh độ
rộng xung PWM của IC TL494
3. Nguyên lý hoạt động.
Nguyên lí hoạt động của nguồn xung khác so với nguồn tuyến tính. Đầu tiên điện áp
AC sẽ qua một mạch lọc nhiễu cao tần để loại những nhiễu cao tần do đường dây điện
gây ra có thể đánh chết cầu diode sau đó được chỉnh lưu qua cầu diode biến thành điện
áp một chiều DC sau đó được san phẳng bởi tụ lọc sơ cấp ( thường sử dụng tụ 220uF
450V).
-Điện áp sau chỉnh lưu sẽ có điện áp khoảng 300V ( nếu điện áp AC vào là 220V)
hoặc 150V ( nếu điện áp AC vào là 110V) sau đó sẽ đi qua điện trở mồi và biến áp
xung . Điện áp đi qua điện trở mồi sẽ bị sụt áp trên đó để cấp nguồn vào chân Vcc của

IC nguồn. Sau một thời gian điện áp nguồn Vcc của IC nguồn sẽ lấy từ mạch nguồn
phụ của biến áp xung. Mạch nguồn phụ này bao gồm một diode và 1 điện trở duy trì
để IC nguồn hoạt động .
- Khi IC nguồn hoạt động nó sẽ điều khiển Mosfet làm việc ở chế độ đóng mở để
tạo ra từ trường bên sơ cấp khi đó sẽ tạo ra điện áp cảm ứng bên thứ cấp của biến áp
xung.
- Điện áp cảm ứng của biến áp xung bên thứ cấp sẽ được chỉnh lưu thành điện môt
chiều và được san phẳng bởi tụ lọc .Tùy vào mạch nguồn có bao nhiêu điện áp ra mà
có bấy nhiêu diode và tụ điện. Điện áp ra bên thứ cấp sẽ được kết nối với mạch lấy
mẫu và mạch phát hiện điện áp lỗi để khống chế điện áp đầu ra .Khi điện áp đầu ra
tăng hoặc giảm nó sẽ báo về IC nguồn để IC nguồn điều khiển mosfet khống chế điện
áp ra.
4. Chức năng các linh kiện

Hình 2.7: Vị trí Transistor cơng suất và transisitor mạch dao động

19


Hình 2.8: Vị trí IC nguồn, biến áp , hồi tiếp nguồn phụ trong mạch

Hình 2.9: Vị trí IC nguồn, diode chỉnh lưu, biến áp xung
4. Khảo sát bộ nguồn ổn áp xung ATX

20


- Nguyên lý hoạt động của bộ nguồn ATX .

Hình 2.10: Sơ đồ khối của bộ nguồn ATX

Bộ nguồn có 3 mạch chính là:
- Mạch chỉnh lưu có nhiệm vụ đổi điện áp AC 220V đầu vào thành DC 300V cung cấp
cho nguồn cấp trước và nguồn chính .
- Nguồn cấp trước có nhiệm vụ cung cấp điện áp 5V STB cho IC Chipset quản lý
nguồn trên Mainboard và cung cấp 12V ni IC tạo dao động cho nguồn chính hoạt
động (Nguồn cấp trước hoạt động liên tục khi ta cắm điện)
- Nguồn chính có nhiệm vụ cung cấp các điện áp cho Mainboard, các ổ đĩa cứng, đĩa
mềm, đĩa CD Rom .. nguồn chính chỉ hoạt động khí có lệnh PS_ON điều khiển từ
Mainboard .
4.1 Mạch chỉnh lưu:
- Nhiệm vụ của mạch chỉnh lưu là đổi điện áp AC thành điện áp DC cung cấp cho
nguồn cấp trước và nguồn xung hoạt động .
- Sơ đồ mạch như sau:

Hình 2.11 sơ đồ mạch chỉnh lưu
- Nguồn ATX sử dụng mạch chỉnh lưu có 2 tụ lọc mắc nối tiếp để tạo ra điện áp cân
bằng ở điển giữa.
- Công tắc SW1 là cơng tắc chuyển điện 110V/220V bố trí ở ngồi khi ta gạt sang nấc
110V là khi cơng tắc đóng => khi đó điện áp DC sẽ được nhân 2, tức là ta vẫn thu
được 300V DC
- Trong trường hợp ta cắm 220V mà ta gạt sang nấc 110V thì nguồn sẽ nhân 2 điện áp
220V AC và kết quả là ta thu được 600V DC => khi đó các tụ lọc nguồn sẽ bị nổ và
chết các đèn công suất.
4.2 Nguồn cấp vào:

21


- Nhiệm vụ của nguồn cấp trước là cung cấp điện áp 5V STB cho IC quản lý nguồn
trên Mainboard và cung cấp 12V cho IC dao động của nguồn chính .

- Sơ đồ mạch như sau:

Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện ngõ vào
- R1 là điện trở mồi để tạo dao động
- R2 và C3 là điện trở và tụ hồi tiếp để duy trì dao động
- D5, C4 và Dz là mạch hồi tiếp để ổn định điện áp ra
- Q1 là đèn cơng suất
4.3 Nguồn chính:
- Nhiệm vụ : Nguồn chính có nhiệm vụ cung cấp các mức điện áp cho Mainboard và
các ổ đĩa hoạt động
- Sơ đồ mạch của nguồn chính như sau:

Hình 2.13: Sơ đồ mạch nguồn điện chính
- Q1 và Q2 là hai đèn công suất, hai đèn này đuợc mắc đẩy kéo, trong một thời điểm
chỉ có một đèn dẫn đèn kia tắt do sự điều khiển của xung dao động .
- OSC là IC tạo dao động, nguồn Vcc cho IC này là 12V do nguồn cấp trước cung
cấp, IC này hoạt động khi có lệnh P.ON = 0V , khi IC hoạt động sẽ tạo ra dao động
dạng xung ở hai chân 1, 2 và được khuếch đại qua hai đèn Q3 và Q4 sau đó ghép qua
biến áp đảo pha sang điều khiển hai đèn công suất hoạt động .

22


- Biến áp chính : Cuộn sơ cấp được đấu từ điểm giữa hai đèn công suất và điểm giữa
hai tụ lọc nguồn chính
=> Điện áp thứ cấp được chỉnh lưu thành các mức điện áp +12V, +5V, +3,3V, -12V, 5V => cung cấp cho Mainboard và các ổ đĩa hoạt động.
- Chân PG là điện áp bảo vệ Mainboard , khi nguồn bình thường thì điện áp PG > 3V,
khi nguồn ra sai => điện áp PG có thể bị mất, => Mainboard sẽ căn cứ vào điện áp PG
để điều khiển cho phép Mainboard hoạt động hay không, nếu điện áp PG < 3V thì
Mainboard sẽ khơng hoạt động mặc dù các điện áp khác vẫn có đủ.

4.4 Ưu và nhược điểm của nguồn xung
❖ Ưu điểm :
- Kích thước nhỏ gọn và nhẹ.
- Hiệu suất cao hơn và ít nóng.
- Điều chỉnh tốt hơn.
- Biên độ điện áp vào lớn.
- Giá thành rẻ.
❖ Nhược điểm :
- Bởi vì có rất nhiều linh kiện sử dụng trong mạch nguồn cho nên khi xuất hiện lỗi nó
có thể làm rất nhiều linh kiện bị lỗi theo ví dụ lỗi khi bị sét đánh hoặc điện áp vào quá
cao .
- Với nhiều mạch điện khác nhau được sử dụng trong nguồn xung ví dụ như mạch dao
động ,mạch phản hồi,mạch bảo vệ,mạch nguồn phụ… và khi xảy ra nhiều vấn đề nó
thậm chí có thể là ngun nhân gây rắc rối trong quá trình sửa chữa nguồn xung.
- Một số linh kiện thay thế rất đắt tiền và khó mua được trên thị trường ví dụ như
Mosfet,IC nguồn và biến áp xung.
- Nhiễu cao tần phát ra từ biến áp xung có thể làm nhiều vấn đề bị gián đoạn..
- Chế tạo đòi hỏi kĩ thuật cao , thiết kế phức tạp ,việc sửa chữa khó khăn cho người
mới học.
5. Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
5.1 Nổ Cầu chì.

Hình 2.14: Cầu chì trong nguồn tổ ong
5.1.1 Hiện tượng: Cấp điện cho bộ nguồn cầu chì bị nổ (đứt)
5.1.2 Nguyên nhân:
- Chập Mosfet
- Cầu diode chạm chập
- Hoặc có thể là do tuổi thọ cầu chì.

23

- Áp vào cao hơn định mức
- Do sét đánh
5.1.3 Biện pháp khắc phục
- Bước 1: Ngắt điện áp cấp cho bộ nguồn tổ ong
- Bước 2: Dùng VOM kiểm tra Mosfet ⇒ Nếu hư hỏng thay con Mosfet có thông số
tương đương
- Bước 3: Kiểm tra cầu diode ⇒ Nếu hư hỏng thay cầu diode (hoặc 4 con diode phải
cùng thông số)
- Bước 4: Tiếp theo kiểm tra đằng sau nó xem có thành phần nào bị chập khơng ⇒
nếu có khắc phục theo các phần sau
- Bước 5: Sau khi thực hiện các bước trên thay cầu chì tương đương. Trường hợp nếu
khơng có hư hỏng mà thay cầu chì vào nguồn lại chạy bình thường thì nguyên nhân
ở đây là do tuổi thọ của cầu chì nhưng trường hợp này rất hiếm và ít gặp trong thực
tế .
5.2 Tụ bảo vệ quá áp.

Hình 2.15: Tụ điện bảo vệ trong nguồn tổ ong
5.2.1 Hiện tượng: khơng có điện áp ra, cầu chì nổ
5.2.2 Nguyên nhân: Điện áp vào cao hơn định mức
5.2.3 Biện pháp khắc phục
- Bước 1: Ngắt nguồn điện cung cấp cho bộ nguồn
- Bước 2: Xả tụ và tháo tụ ra khỏi board mạch
- Bước 3: Kiểm tra tụ quá áp: Dùng đồng hồ vạn năng để thang đo Rx= 1Ω. Tiến
hành đo hai đầu tụ nếu = 0 ⇒ chập tụ ⇒ thay thế tụ bảo vệ q áp (có thơng số
tương đương) và cầu chì thì mạch sẽ hoạt động lại bình thường .
5.3 Diode chỉnh lưu

Hình 2.16: Diode trong nguồn tổ ong

24


Hình 2.17: Cầu diode trong nguồn tổ ong
5.4.1 Hiện tượng: Khơng có điện áp ra hoặc đứt cầu chì
5.4.2 Ngun nhân:
- Nếu cầu diode này chết ở dạng chập thì nó là ngun nhân gây đến nổ cầu chì
- Nếu chết ở dạng đứt thì nó sẽ có biểu hiện là khơng lên nguồn và cầu chì khơng đứt.
5.4.3 Biện pháp khắc phục
- Bước 1: Ngắt nguồn điện cung cấp cho bộ nguồn
- Bước 2: Dùng đồng hồ vạn năng để thang đo Rx= 1Ω, tiến hành đo 4 con diode
trong cầu nắn ⇒ Thay diode (hoặc cầu diode) với thông số tương đương
5.5 Phần tử công suất ( Mosfer hoặc BJT)

Hình 2.18: Mosfet trong nguồn tổ ong
5.5.1 Hiện tượng: diode bị cháy đen và điện trở 1Ω bị nổ nhẹ

Hình 2.19: diode bị cháy và điện trở bị nổ khi hỏng Mosfet
5.5.2 Nguyên nhân
- Nguyên nhân dẫn đến Mosfet chết có rất nhiều ngun nhân như: Q dịng , quá áp
, mạch dập xung ,... các vấn đề đó đều làm mosfet có thể chết.

25