Nhận biết khối cảm biến dòng điện
Khối cảm biến dòng điện rất dễ nhận thấy trên bo mạch chính của bếp từ. Nhìn vào trong sơ đồ nguyên lý khối công suất của bếp từ mình đã nói ở phần trên thì từ đầu vào 220V đến cầu diode có qua một biến dòng. Biến dòng này chính là cảm biến dòng điện . Hình dạng bên ngoài của biến dòng cũng rất giống với biến áp xung mình đã nói ở khối nguồn, độc giả hãy nhìn lại mạch nguyên lý của mỗi khối để phân biệt biến dòng với biến áp xung. Một số bếp điện từ kiểu mới không sử dụng biến dòng mà chỉ sử dùng cảm biến dòng điện đơn giản là một đoạn kim loại đường kính cỡ 0.8mm đến 2mm nối từ chân E của IGBT đến chân (-) của cầu diode. Chân vi xử lý kết nối với khối mạch cảm biến dòng điện thường được ký hiệu là CUR( viết tắt từ current). Hãy tham khảo bên dưới với hocwiki nhé.
Hình 62. Một kiểu biến dòng được sử dụng trong bếp từ
Xem thêm phần trước : Mạch giám sát điện áp đầu vào của bếp từ
Chức năng và nhiệm vụ của khối cảm biến dòng điện
– Đo lường dòng điện đi qua bếp để vi xử lý khống chế dòng điện qua bếp ổn định theo chế độ nấu người dùng đã chọn.
– Đo lường dòng điện đi qua bếp để ra lệnh không cho bếp hoạt động nếu như dòng điện qua bếp vượt quá một giới hạn nào đó
Sơ đồ nguyên lý khối cảm biến dòng điện
Hình 63. Sơ đồ nguyên lý khối cảm biến dòng điện sử dụng biến dòng
Khi bếp từ hoạt động thì sẽ có dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp biến dòng, lúc này cuộn thứ cấp biến dòng có điện áp cảm ứng xuất hiện. Điện áp này được nắn thành điện áp một chiều nhờ các diode D1..D4. Sau khi chỉnh lưu thành điện áp một chiều thì lại tiếp tục được chia áp nhờ biến trở VR và điện trở mắc sau nó. Điện áp này tỉ lệ với dòng điện qua bếp từ và được vi xử lý đo lường để khống chế dòng điện qua bếp hợp lý. Muốn chỉnh dòng cực đại qua bếp từ ta sẽ điều chỉnh biến trở VR, nếu đã điều chỉnh hết dải của biến trở mà dòng điện vẫn không được như ý muốn thì bạn có thể can thiệp thay đổi giá trị điện trở mắc sau biến trở đó ( chú ý là việc thay đổi giá trị điện trở này chỉ dành cho người có kiến thức về thiết kế điện tử)
Để tiết kiệm chi phí thì một số nhà sản xuất không sử dụng biến dòng để đo lường dòng điện qua bếp mà sử dụng một điện trở Sun (Rsun) . Điện trở Rsun là một đoạn kim loại đường kính từ 0.8 đến 2mm, dài từ 1.5 đến 3cm và có giá trị điện trở nhỏ hơn 1 Ôm. Nhìn vào mạch in bạn sẽ thấy Rsun được nối từ chân E của IGBT đến chân( – )của cầu diode. Sơ đồ mạch cảm biến dòng điện sử dụng Rsun như hình dưới đây
Hình 64: Sơ đồ nguyên lý khối cảm biến dòng điện sử dụng Rsun
Nhìn vào sơ đồ trên ta sẽ thấy khi bếp hoạt động sẽ có một dòng điện đi qua Rsun. Điện áp tại một đầu điện trở Rsun sẽ tỉ lệ với dòng điện này, điện áp này rất nhỏ lên cần phải được khuếch đại lên thông qua một bộ CMP (thông thường các bộ CMP này được tích hợp bên trong IC LM358, LM339 hoặc tích hợp luôn bên trong vi xử lý). Tín hiệu sau khi được khuếch đại lên hàng chục lần ( hệ số khuếch đại điện áp gọi là Ku phụ thuộc vào R1 và R2 ) sẽ được đi qua một mạch chia áp giữa VR và R3. Tín hiệu điện áp từ mạch chia áp này sẽ được đưa đến vi xử lý tính toán và quy đổi ra giá trị dòng điện đi qua bếp. Vậy đối với bếp từ có khối cảm biến dòng điện sử dụng Rsun thì các bạn có thể điều chỉnh dòng điện qua bếp bằng cách :
– Điều chỉnh biến trở VR
– Thay đổi các giá trị của điện trở R1, R2, R3 (việc này chỉ dành cho người có kinh nghiệm và có hiểu biết về thiết kế điện tử)
Các lỗi thường gặp của khối cảm biến dòng điện và cách sửa
Khối cảm biến dòng điện rất ít khi gặp lỗi. Thông thường mình chỉ can thiệp vào khối mạch này khi muốn giảm giá trị dòng điện cực đại của bếp từ để bếp bền hơn. Các bếp điện từ thông thường có dòng tiêu thụ ở mức công suất lớn nhất khoảng 6 9A . Khối cảm biến dòng điện sẽ cho phép ta chỉnh được dòng điện này bằng cách dùng tuốc nơ vít vặn chiết áp xoay (ký hiệu VR) trên bo mạch chính. Với một bếp từ có biểu hiện như đun một lúc thì tự dừng hoặc dòng điện tăng vọt lên quá 10A thì bạn cần phải chỉnh lại chiết áp VR sao cho dòng giảm xuống.
Cũng có một số trường hợp hư hóc liên quan đến khối cảm biến dòng điện do các linh kiện trong khối này bị gỉ chân hoặc thay đổi trị số. Các biểu hiện như bếp nhận nồi nhưng lại dao động rất mạnh, ăn dòng rất lớn đến gần 15A sau đó giảm rất nhanh rồi lại nhận nồi theo từng hồi thì độc giả hãy kiểm tra lại các linh kiện thuộc khối cảm biến dòng điện. Việc sửa chữa bếp từ bạn nên có một chiếc ampe kìm để kẹp dòng khi thử bếp. Khi thấy bếp ăn dòng với biểu hiện như trên thì cần chỉnh lại chiết áp VR hoặc thay đổi trị số các điện trở mắc nối tiếp sau VR.
Nếu không có ampe kìm thì có thể nhận biết ước lượng bếp ăn dòng lớn hay nhỏ thông qua tốc độ gia nhiệt làm sôi nước .
Câu hỏi ôn tập về khối cảm biến dòng điện!!
– Khối cảm biến dòng điện có nhiệm vụ và chức năng gì?
– Nhận biết khối cảm biến dòng điện trong mạch điện thực tế
– Có mấy loại mạch cảm biến dòng điện?
– Chân vi xử lý kết nối với khối cảm biến dòng điện thường sử dụng ký hiệu gì?
– Vẽ lại sơ đồ khối cảm biến dòng điện sử dụng biến dòng
– Vẽ lại sơ đồ khối cảm biến dòng điện sử dụng Rsun
– Tại sao trong khối cảm biến dòng điện sử dụng Rsun phải có thêm mạch khuếch đại?
– Tại sao rất nhiều bếp từ lại không sử dụng biến dòng mà sử dụng điện trở Rsun?
– Với khối cảm biến dòng điện dùng biến dòng thì điều chỉnh dòng điện qua bếp bằng cách nào?
– Với khối cảm biến dòng điện dùng điện trở Rsun thì điều chỉnh dòng điện qua bếp bằng cách nào?
– Các dấu hiệu bếp lỗi liên quan đến khối cảm biến dòng điện
– Nên điều chỉnh dòng điện cực đại qua bếp trong khoảng bao nhiêu Ampe để bếp hoạt động bền và ổn định?
– Có thể điều chỉnh dòng điện giới hạn qua bếp bằng những cách nào?
– Khi đã vặn hết giá trị của biến trở VR mà dòng điện qua bếp vẫn không đạt yêu cầu thì có thể điều chỉnh dòng điện qua bếp bằng cách nào?
