Biến áp xung là thiết bị điện tử được sử dụng phổ biến trong các mạch điện tử. Được sử dụng để thực hiện truyền tải điện năng, nó cũng có thể được sử dụng để biến đổi xung điện áp hoặc cường độ xung giúp chuyển đổi năng lượng điện với hiệu xuất cao. Đặc điểm của loại biến áp này là có cấu tạo phần lõi bằng ferit hoặc hợp kim pemeloid, với số vòng dây ít hơn các loại biến áp thông thường.

Ở tất cả các loại biến áp xung, hệ số vòng/volt là như nhau, không phụ thuộc vào hình dạng hoặc kích thước của biến áp. Công suất của biến áp xung tỉ lệ với kích thước của nó, kích thước càng lớn công suất càng lớn. Tuy nhiên, các biến áp xung có cùng kích thước cũng có công suất khác nhau tùy thuộc vào việc sử dụng cho nguồn blocking hay switching. Với cùng một biến áp công suất cho nguồn blocking sẽ nhỏ hơn so với nguồn switching. 

Các loại biến áp xung

Biến áp xung có hai loại cơ bản đó là:

• Biến áp xung hình xuyến tròn
• Biến áp xung hai lõi chữ E ghép lại hoặc là hai trụ tròn ghép vào nhau. 

Trong đó loại biến áp được tạo bởi 2 lõi hình chữ E ghép lại được sử dụng nhiều hơn. Loại này chế tạo từ bột sắt nên khi bị rơi hoặc cạy tháo rất dễ bị vỡ.

So sánh biến áp xung và biến áp thường

Biến áp xung và biến áp thường có sự khác nhau trong cấu tạo phần lõi. Ở biến áp thường sử dụng là lõi thép silic, còn với biến áp xung là lõi ferit hoặc hợp kim pemeloid.

Sự khác nhau của hai loại này còn có thể kể đến tần số của dòng điện. Trong khi biến áp thường có tần số dòng điện từ 50 - 60Hz thì với biến áp xung tần số có thể từ 20KHz lên đến hàng nghìn MHz. Vì hoạt động ở tần số cao nên công suất của biến áp xung lớn hơn công suất của biến áp thường gấp chục lần.

Nguyên lý biến áp xung

Về cơ bản, biến áp xung hoạt động giống như biến áp thường nhưng với dòng điện là dòng xung cao trên 1 KHz.

Biến áp xung hoạt động bằng cách cộng các tín hiệu xung, biến đổi cực tính của các xung và lọc bỏ thành phần một chiều trong dòng điện. Biến áp xung có khả năng làm tăng biên độ điện áp hay dòng mà vẫn có thể duy trì được hình dạng xung như ban đầu. 

Biến áp xung 5V

Yêu cầu kỹ thuật của biến áp xung

• Biến áp xung có nhiều loại hình dáng, kích thước khác nhau. Tuy nhiên, yêu cầu về kỹ thuật đều có sự giống nhau nhất định.
• Đặc tính cách ly về điện: Một máy biến áp xung thường có sự cách ly về điện giữa các cuộn dây. Việc cách ly này giúp giữ an toàn giữa điện áp đi vào cuộn sơ cấp và điện áp ra cuộn thứ cấp. Sự cách ly này thường phải là tuyệt đối.
• Biến đổi xung hiệu quả.
• Tỉ lệ cuộn dây và số lượt: Thông thường, tỷ lệ cuộn dây và số lượt là khoảng 1:1. Chỉ khi mà mức tín hiệu phải được thay đổi thành điện áp khác thì tỷ lệ cuộn dây và số vòng dây sẽ khác nhau.
• Tránh bão hòa từ: Trên hầu hết trên các máy biến áp xung đến có ghi đơn vị giá trị trên sản phẩm là Volt-giây. Giá trị này có thể cho người dùng biết nguồn nào có thể được áp dụng an toàn cho cuộn sơ cấp trước khi hiện tượng bão hòa xảy ra.

Công dụng của biến áp xung

Biến áp xung có thể được sử dụng để bảo vệ mạch điều khiển. Nó có thể cách ly mạch thyristor và mạch điều khiển, nên khi có sự cố ở mạch thyristor hoặc bên cao áp sẽ không ảnh hưởng đến mạch điều khiển.

Biến áp xung còn được sử dụng trong các điều kiện làm việc ở tần số cao mà biến áp thường không thể thay thế được.

Biến áp xung sử dụng phổ biến trong hệ thống truyền tải điện năng.

Các loại sạc điện thoại hoặc laptop đều sử dụng biến áp xung có thêm một bộ băm xung ở tần số cao.