Nguyên tắc hoạt động mạch vợt muỗi và cách lắp mạch nhân áp

Đây là bài viết hay được sưu tầm từ trang vg34.xtgem.com, tác giả VG34 ELECTRONICS 2014; PHONE: 01207947924; EMAIL:vg34dmv@gmail.com. Bài viết trình bày tổng quát về cách nâng cao điện áp, ứng dụng việc tăng áp trong một số thiết bị, cuối cùng là mạch tăng áp sử dụng trong vợt muỗi. Qua bài viết này bạn có thể tự lắp cho mình một mạch nhân áp theo hướng dẫn của tác giả.

Điện thế cao đương nhiên trở nên nguy hiểm cho người sử dụng. Nhưng có những trường hợp phải sử dụng điện thế cao, thậm chí là rất cao. Như trong những máy xung điện để tự vệ của phụ nữ….. Máy phóng điện cho đèn Flash chụp hình.

Để có được điện thế DC nhiều lần cao hơn nguồn cung cấp, thông thường người ta sử dụng máy biến thế sau đó chỉnh lưu điện thế lấy được từ thứ cấp của máy biến thế. Nhưng có đôi khi vì những lý do kỹ thuật nào đó, người ta không nâng điện thế ở thứ cấp lên đến trị số như nhu cầu được. Điển hình như trong cây vợt giết muỗi. Thứ cấp của máy biến thế chỉ cho ra vài trăm Volt AC, điện thế nhu cầu để đốt cháy con muỗi phải đến vài KV, do vậy sau Transformer này có mạch nhân điện thế.

Chế độ hoạt động của mạch này là xung với tần số vài chục KC nên các diode sử dụng đều là diode “xung” với “Volt cao”. Các tụ cũng là tụ Ceramic với Volt cao, ít ra cũng cao hơn điện thế nhận được sau cùng. Về phương diện này tôi sẽ giải thích rõ hơn trong phần cuối của bài này: trong bài viết Giải Thích Lược Đồ.

Sau đây mời bạn xem qua LƯỢC ĐỒ MẠCH NHÂN ĐIỆN THẾ

Trước nhất bạn phải nắm rõ về nguyên lý nạp điện như thế nào mà nó nhân điện thế lên được. Sau khi đã hiểu rồi bạn cần biết tính toán sơ đẳng để có thể chọn đúng các thông số của Diode và tụ để nó vận chuyển hoàn hảo nhất.

Nhân điện thế:

Hai dây màu đỏ và to, bạn có nhìn thấy nó trên lược đồ chưa? – Đó chính là hai dây ra thứ cấp máy biến thế, tại đây có điện xoay chiều. Có nghĩa là khi AC~(1) có điện thế dương thì AC~(2) có điện thế âm, ngay sau đó AC~(1) đổi thành âm thì AC~(2) đổi thành dương.

Sự kiện này liên tục xảy ra và rất nhanh tùy tần số nguồn điện. Ngồn điện sinh hoạt mà bạn đang sử dụng trong nhà có tần số 50Hz, nghĩa là trong một giây thay đổi cực 50 lần như vậy. Trong các mạch xung tần số thường là cao hơn và khoảng 30KHz đến vài trăm KHz, tùy loại thiết bị.

Khi AC~(2) có điện dương, dòng điện chạy qua diode D1 để nạp vào tụ C1. Lúc đó tại C1 có điện thế = điện thế AC nhân căn bậc hai của 2. Lưu ý là bên đầu đánh dấu (a) có điện dương và bên đầu đánh dấu (b) có điện âm.

Khi AC~(1) có điện dương, dòng điện chạy vào C1 sẽ cộng với điện thế có trong tụ C1 để vào D2 và nạp điện cho tụ C2, lúc bấy giờ C2 có điện thế = AC + điện thế C1, như vậy chỉ mới trong lần đổi cực tính lần thứ 1 của điện AC đã thấy nhân đôi điện thế.

Bây giờ AC~(2) lại có điện dương, dòng điện chạy vào C2 sẽ cộng với điện thế có trong C2 (đã nhân hai) để vào D3 rồi nạp cho tụ C3, lúc bấy giờ C3 được điện thế bằng 3 lần điện thế AC (nhân căn bậc hai của 2)

Ở chu kỳ kế tiếp: AC~(1) lại có điện dương, dòng điện chạy vào C3 nên cũng cộng với điện thế đã nhân ba này để vào D4 và nạp cho tụ C4. Do đó C4 có điện thế bằng 4 lần điện thế AC (nhân căn bậc hai của 2)

……..Sau đó AC~(2) lại có điện dương, sự kiện lại giống những chu kỳ trước cuối cùng C5 có điện thế nhân 5, …….C6 có điện thế nhân 6, C7 có điện thế nhân 7, cuối cùng là C13 có điện thế gấp 13 lần điện thế AC…… Dĩ nhiên không việc gì cần để nhân quá cao điện thế như vậy, cho nên tùy nhu cầu bạn có thể ráp số lần nhân điện thế sao cho vừa với nhu cầu là được.

CHỌN TRỊ SỐ DIODE VÀ TỤ

Dĩ nhiên điện thế ở mỗi mắc nhân (gồm Diode và tụ) có cao hơn trước, bạn phải chọn trị số Diode có điện thế nghịch cao hơn, điều quan trọng này nữa là mạch làm việc với dạng tín hiệu là Xung hay Sin để chọn đúng loại diode Xung hay Sin.

Songt song với việc chon Diode, việc chọn trị số điện dung cho tụ sẽ từ vài chục đến vài trăm uF nếu tần số điện AC là 50Hz. Đối với điện AC từ máy biến thế Xung các tụ chỉ từ vài ngàn PF đến vài chục ngàn PF cũng như điện thế làm việc của tụ cao hơn điện thế thực tế có tại tụ đó. Tụ cuối cùng nên có điện dung cao vài lần hơn những tụ trước để có được sự ổn định và hiệu quả tốt.

Một điều cần nên nhớ trong kiểu nhân điện thế này là có điện thế tuy rất cao nhung dòng điện (cường độ) lại rất thấp nên chỉ thích hợp với mạch tiêu tải nhẹ mà thôi.

Chỉ có vậy thôi, nếu bạn chưa nắm rõ vấn đề thì nên đọc lại phẩn này vài lần. Nếu sau vài lần đọc lại mà bạn vẫn chưa hiểu thì thôi, đừng đọc nữa. Bạn có thể ráp giống đúng như vậy nó sẽ chạy tốt nếu bạn không ráp sai, bạn có thể không hiểu, nhưng bản thân nó nếu đã ráp dúng thì vận chuyển tốt thôi, nó cũng không cần bạn hiểu nó đâu. Nó rất cần ráp đúng, cho dù bạn hiểu, nhưng ráp sai nó vẫn không chạy được.