Nguồn xung là gì? Nguyên lý hoạt động của nguồn xung

Trong thế giới thiết bị âm thanh, từ dàn karaoke, amply công suất, cục đẩy công suất cho đến thiết bị xử lý tín hiệu số (DSP) – gần như tất cả đều sử dụng nguồn xung (Switching Power Supply – SMPS).

Nguồn xung không chỉ giúp thiết bị nhỏ gọn, tiết kiệm điện, mà còn tăng hiệu suất truyền tải năng lượng, giúp âm thanh mạnh mẽ, ổn định và ít nhiễu hơn so với nguồn tuyến tính truyền thống.

Vậy nguồn xung là gì, vì sao nó được ưa chuộng trong thiết bị âm thanh và nó ảnh hưởng thế nào đến chất lượng âm thanh? Hãy cùng SIHA tìm hiểu ngay dưới đây

Nguồn xung là gì?

Nguồn xung (Switching Mode Power Supply – viết tắt SMPS) là một loại bộ nguồn điện tử có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp từ AC (xoay chiều) sang DC (một chiều) hoặc ngược lại, thông qua quá trình chuyển mạch ở tần số cao.

Khác với nguồn tuyến tính (Linear Power Supply) vốn sử dụng biến áp sắt từ lớn và điều chỉnh điện áp bằng phương pháp tiêu tán năng lượng, nguồn xung hoạt động bằng cơ chế bật/tắt (switching) cực nhanh của linh kiện bán dẫn, nhờ đó giảm tổn hao năng lượng, tăng hiệu suất và giảm kích thước đáng kể.

Cấu tạo của nguồn xung

Một bộ nguồn xung tiêu chuẩn thường gồm 6 khối mạch chính sau:

Mạch lọc nhiễu đầu vào

Có nhiệm vụ loại bỏ nhiễu cao tần, sóng hài và bảo vệ linh kiện khỏi các xung điện áp từ lưới điện. Thường bao gồm cuộn cảm, tụ lọc và varistor chống sét.

Mạch chỉnh lưu và lọc sơ cấp

Chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC) nhờ cầu diode và tụ lọc. Điện áp sau giai đoạn này chưa ổn định, được gọi là DC thô.

Mạch chuyển mạch (Inverter/Chopper)

Đây là phần “trái tim” của nguồn xung, sử dụng transistor công suất (thường là MOSFET hoặc IGBT) để bật/tắt dòng điện DC ở tần số cao (20 kHz – 100 kHz).
Nhờ tần số cao, biến áp xung có thể nhỏ hơn hàng chục lần so với biến áp thông thường.

Biến áp xung

Thực hiện nhiệm vụ cách ly điện và biến đổi điện áp (tăng hoặc giảm tuỳ thiết kế). Do làm việc ở tần số cao nên biến áp xung nhỏ gọn, nhẹ và hiệu quả.

Mạch chỉnh lưu & lọc đầu ra

Chuyển đổi xung điện sau biến áp thành dòng DC ổn định, thường dùng diode Schottky và tụ điện dung lớn để lọc nhiễu, giảm gợn sóng.

Mạch hồi tiếp (Feedback)

Giúp nguồn tự động điều chỉnh độ rộng xung (PWM) để giữ điện áp đầu ra ổn định, bất kể tải thay đổi. Thành phần quan trọng nhất là IC điều khiển PWM (ví dụ: TL494, UC3842…).

Nguyên lý hoạt động của nguồn xung

Quá trình hoạt động của nguồn xung diễn ra theo 5 giai đoạn chính:

• Nguồn AC đầu vào (220V) → được chỉnh lưu và lọc thành dòng DC thô.

• Dòng DC này được đưa vào mạch dao động (PWM Controller) để tạo xung điều khiển transistor công suất.

• Transistor bật/tắt liên tục ở tần số cao → sinh ra dòng điện xung.

• Dòng xung đi qua biến áp xung để hạ áp (hoặc tăng áp) và cách ly.

• Cuối cùng, tín hiệu được chỉnh lưu – lọc – ổn áp, tạo ra dòng DC sạch cung cấp cho thiết bị.

Mạch hồi tiếp (Feedback) liên tục giám sát điện áp đầu ra, nếu có biến động, IC điều khiển sẽ thay đổi độ rộng xung (PWM Duty Cycle) để điều chỉnh điện áp tức thời – giúp đầu ra luôn ổn định.

Ưu điểm của nguồn xung trong thiết bị âm thanh

Nếu bạn đang sử dụng hoặc kinh doanh thiết bị âm thanh, karaoke, hay hệ thống điện tử chuyên dụng, việc hiểu rõ nguyên lý nguồn xung sẽ giúp lựa chọn đúng sản phẩm, bảo trì dễ dàng và nâng cao độ bền thiết bị.

📞 Liên hệ: 0939 00 86 97
Showroom: số 62, đường Võ Nguyên Giáp, KV I, phường Cái Răng, Thành phố Cần Thơ.