93 IC hồi tiếp trong nguồn xung

1. Giới thiệu về IC 93 trong nguồn xung

IC 93 là tên gọi phổ biến trong kỹ thuật Việt Nam cho IC dùng làm hồi tiếp trong nguồn xung (switching power supply feedback IC). Nhiệm vụ chính của IC này là:

• Giám sát điện áp ra hoặc dòng điện ra của nguồn xung.

• Tạo tín hiệu hồi tiếp để điều chỉnh chu kỳ xung (PWM) cho transistor hoặc mosfet công suất.

• Đảm bảo điện áp ra ổn định dù tải thay đổi.

IC 93 giúp nguồn xung hoạt động ổn định, hiệu quả, và bảo vệ mạch điện khỏi quá dòng hoặc quá áp.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của IC 93

• Cấu tạo cơ bản:

  • Error amplifier (bộ khuếch đại lỗi): Nhận tín hiệu từ mạch hồi tiếp, so sánh với điện áp tham chiếu.

  • PWM comparator (so sánh PWM): Điều chỉnh độ rộng xung dựa trên sai số.

  • Chân cấp nguồn: Cấp điện áp cho IC hoạt động.

  • Soft-start và bảo vệ: Một số IC có tích hợp soft-start và bảo vệ quá dòng.

• Nguyên lý hoạt động:

  1. Điện áp ra nguồn xung được chia tỉ lệ bởi điện trở hoặc quang hồi tiếp (optocoupler).

  2. IC so sánh điện áp này với điện áp tham chiếu bên trong.

  3. Sai số tạo ra tín hiệu PWM điều khiển transistor/mosfet công suất.

  4. Kết quả: điện áp ra được giữ ổn định, bảo vệ mạch khi tải thay đổi.

3. Thông số kỹ thuật chính của IC 93

• Điện áp tham chiếu (Reference voltage): ~2.5 V (ví dụ TL431)

• Dải điện áp hoạt động: 2.5V – 36V tùy loại IC

• Dòng hoạt động: 1 – 10 mA (tùy IC)

• Slew rate / tốc độ phản hồi: 0.1 – 1 µs

• Độ chính xác điện áp tham chiếu: ±1%

• Nhiệt độ làm việc: –40°C đến +85°C

• Đóng gói: SOP-8, TO-92, hoặc SOT-23 tùy nhà sản xuất

4. Kiểu chân và chức năng của IC 93

Ví dụ IC 93 là TL431 (thường dùng trong hồi tiếp nguồn xung):

• Chân 1 (Ref): Chân tham chiếu, nhận điện áp so sánh với Vout qua mạch phân áp.

• Chân 2 (Anode): Chân nối xuống mass (GND) hoặc cực âm của nguồn.

• Chân 3 (Cathode): Chân ra để kết nối với optocoupler, điều khiển transistor công suất.

Các IC khác có thể có thêm chân Vcc, PWM, EN (enable), nhưng cơ bản đều làm nhiệm vụ hồi tiếp điện áp.

5. Chức năng linh kiện IC 93

• Điều chỉnh điện áp ra (Voltage regulation): Giữ điện áp đầu ra ổn định dù tải thay đổi.

• Bảo vệ quá dòng / quá áp (Protection): Ngắt xung khi dòng hoặc điện áp vượt mức cho phép.

• Soft-start: Giảm dòng xung khi bật nguồn để tránh sốc điện.

• Hỗ trợ hiệu suất mạch: Điều khiển transistor/mosfet hoạt động gần bão hòa, giảm tổn hao.

6. Ứng dụng thực tế của IC 93

• Nguồn xung AC-DC: Adapter, sạc laptop, sạc điện thoại.

• Nguồn DC-DC: Buck converter, boost converter.

• Driver LED: Giữ điện áp hoặc dòng LED ổn định.

• Nguồn công nghiệp nhỏ: Nguồn cho PLC, module điều khiển tự động.

---

7. Kích thước và thông số đóng gói của IC 93

• TL431 phổ biến: TO-92 hoặc SOP-8.

• Kích thước TO-92: Cao 5 mm, rộng 4 mm, chân dài ~14 mm.

• Kích thước SOP-8: 4.9 × 6.0 mm, chân 1.27 mm, gắn bề mặt.

• Vật liệu: Nhựa epoxy cách điện, chịu nhiệt độ ≤125°C.

8. Cách đo kiểm tra hoạt động của IC 93

1. Kiểm tra chân Ref: Đo điện áp tham chiếu ~2.5 V.

2. Kiểm tra chân Cathode: Khi tải thay đổi, điện áp ra tại Cathode thay đổi tương ứng, điều khiển optocoupler.

3. Kiểm tra dòng qua optocoupler: Đảm bảo dòng tăng giảm theo tải.

4. Kiểm tra phản hồi PWM (nếu IC tích hợp): Oscilloscope đo duty cycle thay đổi khi tải thay đổi.

5. Kiểm tra nguồn ra: Nếu IC hỏng, nguồn ra có thể mất hoặc dao động không ổn định.