Máy biến áp cách ly, ổn áp cách ly chống giật

Máy biến áp cách ly, ổn áp cách ly chống giật: giải pháp an toàn tuyệt đối cho máy ATM, máy bán hàng tự động, màn hình quảng cáo LCD, khung tranh điện tử, hệ thống âm thanh gia đình, karaoke và các thiết bị rò rỉ điện khác.

Máy biến áp cách ly là dạng máy biến áp có cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp quan độc lập với nhau giữa chúng chỉ có mối liên hệ từ thông. Chúng được sử dụng phổ biến trong các ngành chế tạo biến áp điện lực, ngành chế tạo biến áp an toàn.

Chống nhiễu khi lưới điện dao động

Biến áp cách ly là loại biến áp có cuộn dây sơ cấp và (các) cuộn dây thứ cấp chỉ ghép với nhau bằng từ, không ghép bằng điện, nên cách biệt và độc lập nhau về điện (các cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp rời nhau).

Trong biến áp cách ly, điện áp sơ cấp đi vào cuộn sơ cấp và sinh ra từ trường biến thiên. Theo định luật cảm ứng điện từ Faraday, sẽ xuất hiện một sức điện động cảm ứng ở các cuộn thứ cấp. Tùy vào sự chênh lệch số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và các cuộn thứ cấp mà có tương quan điện áp khác nhau, có thể tăng thế hay hạ thế (so với điện áp sơ cấp).

Tính chất:

- Bất kỳ điểm nào trên cuộn thứ cấp (cuộn hạ áp) đều có hiệu điện thế bằng 0 so với mặt đất, nên ta không bị điện giật khi chạm người vào hạ áp hay thiết bị vỏ.

- Cuộn dây sơ cấp và (các) cuộn dây thứ cấp có các đường đặc tính Volt-Ampere khác nhau.

- Hiệu quả truyền công (truyền năng lượng hay thông tin) giữa dây cuộn sơ cấp và các cuộn dậy thứ cấp làm độ hỗ cảm quyết định.

Trong biến áp cách ly (BACL) có một số thành phần vật lý cơ bản:

- Hệ số biến áp (biến áp suất).

- Độ hỗ cảm của 2 cuộn dây (Mutual cảm ứng).

- Độ tự cảm của cuộn sơ cấp

- Độ tự cảm của cuộn thứ cấp

- Số vòng thứ cấp.

- Số vòng sơ cấp.

Các bộ nguồn xung cũng dùng biến áp cách ly để cô lập nguồn cao áp nan từ lưới điện với các mức điện áp ngã ra -> chống giật cho các mạch điện, các thiết bị mà nó cung cấp. Mạch nguồn máy tính và biến áp siêu áp là một trong những ứng dụng cách ly máy biến áp.

Biến áp cách ly để phát và thu tín hiệu điều khiển trên đường dây cấp điện hay có liên quan đến đường dây cấp điện, như biến áp dùng trong kỹ thuật (Power Line Communication).

BACL chỉ nên xài cục bộ từng cụm như dàn máy Audio - Máy nước nóng - Máy giặt - Karaoke... Các thiết bị có thể gây mất an toàn điện cho người sử dụng. Không nên xài BACL tổng cả nhà, vì phải dùng công suất rất lớn để tránh sụt áp tức thì (hao điện và đầu tư lớn) có thể gây hư hỏng các thiết bị điều khiển đắt tiền.

Hiện tượng sụt áp tức thì trong BACL khi có 1 thiết bị trong nhà khởi động như máy lạnh, nồi cơm điện, máy nước nóng, bàn ủi điện,... có khi vài ba cái khởi động cùng 1 lúc gây ảnh hưởng đến bộ điều khiển vi mạch của các thiết bị khác, nhất là những con IC mỏng manh và nhạy cảm trong bộ vi khiển của CD - D/A và nhất là trong dàn HD, âm ly phim cực kì phức tạp.

Các phích cắm ổ điện, các công tắc, CB phải bảo đảm 100% chắc chắn, không bị lỏng lẻo (kể cả các mối nối âm tường...) thì các bác yên tâm hưởng thụ em nói ví dụ như đang nghe nhạc mà phòng kế bên bà xã cắm bàn ủi ủi đồ, mà cái ổ cắm phích cắm bàn ủi sột soạt thì bên đây các bác nghe nhạc hay được... chết liền!

Các thiết bị công suất lớn trong nhà nên đầu tư ổ cắm tốt thì cũng chính là đầu tư tốt cho dàn audio.

Nếu gắn cục BACL tổng cho cả nhà thì yêu cầu khá phức tạp hơn với toàn bộ đường dây điện trong nhà, nhất là với các hệ thống đã cũ kĩ lâu năm theo em thì chỉ cần gắn cho cái máy giặt, điện toilet với các loại BACL thông thường - có thể đặt quấn cũng tốt.

Riêng với dàn âm thanh thì yêu cầu đòi hỏi cao hơn rất nhiều, cả công suất lẫn cấu tạo, lẫn cách đấu nối lõi từ và cấu tạo kỹ thuật để được nội trở thấp nhất và hiệu suất cao làm cho BACL sản suất rất khó khăn phục vụ cho Audio. Thông thường phải nhập khẩu để đạt được chất lượng và thông số điện thế như ý.

Nóng - Nguội trên biến áp cách ly BACL?

Điện lưới bên ngoài, đường dây điện gồm 1 nóng và 1 nguội.

- Dây nóng: Kí hiệu chuẩn là P hoặc L, là dây luôn luôn có điện và chiều dòng điện luôn luôn thay đổi theo thời gian (50hz hoặc 60hz).

- Dây nguội: Hay còn gọi là dây Trung Tính, ký hiệu là N, là dây không có điện và đã được nối đất tại trạm phát điện.

Hệ thống điện lưới nhà nước như thế, trong kỹ thuật truyền dẫn điện cho phòng thu, phòng nhạc, các kĩ sư gọi là hệ thống điện bất cân bằng hoặc bất đối xứng (unbalanced electricity grid) nhằm diễn đạt tình trạng các mức độ nhiễm nhiễu RF và xung điện từ tiêu cực kí sinh trên mạng lưới.

Dây nguội N theo như hình vẽ thì giống như dây mass đất tại nhà chúng ta, không phải vậy! Và dây nguội là dây nguội, dây trung tính, không được đấu vào mass đất.

Nóng, nguội thì như vậy, nhưng khi đã đi qua ổn áp thì tuỳ theo kết cấu sản xuất mà có thể ta thấy điện 220v khi thử bằng bút thì nóng nguội rõ ràng, còn 110v thì cái sáng mờ, cái tỏ hơn thì là bình thường vì điểm cắt của 110v ở giữa cuộn dây, không phải điểm 0 của cuộn vào 220v (nguội).

---N-----------------------------------------------------L

...0v----------------------110v-----------------------220v-------->>220v

..110v---------------------0v---sử dụng đọan này--110v -------->>110v

Khi dòng điện lưới vào BACL thì điện ở đầu ra (S) không còn như ban đầu nửa, không còn là dây trung tính nửa vì nó không còn kết nối với mặt đất và vì vậy, nó cũng là dây nóng. Chính vì cách ly khỏi mặt đất cũng như dây nguội lưới điện cho nên tay trần chạm vào 1 dây ra vẫn không bị giật, vì không có hiệu điện thế định danh.

Chú ý không chạm thử vào cả 2 đầu dây. Điện là công bằng nhất thế gian. Khi gây gổ với 2 cực điện thì Tổng thống và ăn xin như nhau -> Điện giật lòi rún hết.

Chú ý:

- Dòng điện từ ổn áp hoặc BACL ra không có tác dụng với các bút thử điện điện thông dụng.

- Tuỳ theo kết cấu của kĩ thuật của từng hãng mà nó có cách hiển thị khác nhau (lúc mờ lúc tỏ) nói chung là không thể test cách ly bằng bút thử điện mà test bằng đồng hồ đo kim thông dụng. Để chế độ ohm, nếu dây vào và ra không nhảy kim thì đó là BACL.

- Người thợ rất mệt mỏi với các câu hỏi lo sợ của các dân chơi nổi tiếng cẩn thận, cực đoan và chả tin ai. Chính vì lý do này mà em không xây dựng được BACL hệ cân bằng tuyệt vời, balanced isolation transformer chống nhiễu hoàn hảo cho hệ thống hiend.

Khi không có mass đất và dùng bút thử điện kiểm tra, tại sao đo 1 ngõ của output với vỏ máy thấy có điện thế? Tại sao trên dây nguồn cũng vậy

Mọi giá trị điện thế của đường output trên BACL đối với vỏ máy (chassis) hoặc dây mass trong dây nguồn chỉ có giá trị cảm ứng điện từ với cường độ cực nhỏ chỉ tính bằng mA. Trên thực tế thì không có điện bởi vì giá trị khép kín mạch trên BA hoặc dây không có. Nhiều sếp dùng bút thử điện thấy sáng đèn thì đánh giá dây đã bị sự cố?!

Có nghĩa là dùng các loại đồng hồ đo điện cầm tay hoặc bút thử điện đều vô nghĩa với các loại trường hợp này. Các sếp yên tâm xài, không phải cực kì lo lắng.

Có các trường hợp sử dụng bút thử điện để kiểm tra các dòng cách ly, điều này cũng vô lý. Các sếp kiểm tra bằng đồng hồ đo mạch kín (Ohm kế) là chính xác nhất, kiểm tra dây cũng thế, cái cần làm là nên kiểm tra toàn bộ các mối nối điện trong nhà cho chắc cú để cho khỏi tiêu cả dàn máy thì dễ hơn.

Bút, vít điện chỉ có tác dụng kiểm tra điện nóng nguội trên điện lưới nhà nước mà thôi, không có giá trị kiểm tra các thiết bị điện sau đó. Sắm một cái dụng cụ đo đa năng (nên dùng loại hiển thị số) thì công dụng tốt trong rất nhiều trường hợp sử dụng điện, điện tử trong gia đình. 

Và nhờ vào các biến thiên mạnh yếu của cảm ứng điện từ, có thể dùng bút, vít điện dò các đường dây điện chạy âm tường hoặc kiểm tra sơ bộ sự cố dây nóng rò rỉ trên tường ẩm cũng như trên các thiết bị điện. Dùng kiểm tra điện sau hệ thống mạch điện tử, BACL, ổn áp, lọc điện, hệ thống cân bằng thì không thể có các kết quả như ý muốn. 

Khi có mass đất thì mọi hiện tượng lăn tăn kia đều biến mất hết!

Rất nhiều sếp trên điện thoại hỏi, vì qua dài dòng nên em không giải thích được cặn kẻ vấn đề này đâm ra không hài lòng và đem lòng tin đi... chỗ khác! Sorry các sếp.

Tạo lại mạch triệt nhiễu như trên bằng 1 cục lọc điện sau đó là phương án tuyệt vời nhất để đạt được cả 2 yếu tố trên, sau lọc này chỉ cần cắm các thiết bị công suất nhỏ như CDP, Pre là đủ. Nhiệm vụ của lọc điện là nó triệt tiêu nhiễu điện từ trong nội mạch dàn audio.

Amly hay power cũng cắm vào BACL nhưng không cần qua lọc, vì trong mạch lọc điện sẽ tạo ra 1 đường center, thoát nhiễu xuống mass chassis (balanced electricity grid). Và đó là lí do tại sao ta thường cắm lọc điện sau BACL, hiệu quả hơn nhiều. Và cuối cùng, test bằng bút thử điện sau lọc thì cả 3 dây đều... đỏ đèn. Bình thường mà thôi!

Điện qua BACL (điện sạch) và có được nhờ vào tính chất tương tác điện từ, không nhanh mạnh như điện trực tiếp (nhiều nhiễu RF) cho nên dùng công suất càng lớn để khắc phục hoàn hảo bất trắc này. Ổ cắm điện cao cấp như Furutech, thường công suất 15A- 20A /220v thì BACL cũng nên lớn hơn công suất đó, gấp đôi đến gấp nhiều lần.

Công tắc tổng, CB on-off cho BACL là 1 vấn đề rất quan trọng về cường độ dòng điện mà các sếp thường bỏ qua, không thể áp dụng các công tắc nhỏ (<30A) hoặc gắn thêm cầu chì, vì công suất lớn đi qua hai cái... cổ chai này nó tụt mất công suất lý tưởng (3000W-5000W còn có vài trăm W, gây mất độ động âm thanh.

Nhiều sếp không thiện cảm với BACL sau khi bị vướng tư tưởng bảo vệ thái quá và bài toán kinh tế về vật lý tiêu dùng này mà quên đi điều cốt lõi khi đầu tư ÂM THANH MỸ MÃN.

Còn rất nhiều điều lí thú về BACL mà ta còn phải nghiên cứu và trải nghiệm

Trong thi công và kết nối các loại BACL thành phẩm, người thợ phải am hiểu các kĩ thuật vật lí cho âm thanh đỉnh cao chứ không phải kĩ thuật... viển vông, đấu dây lỏng chỏng và ẩu thì không sử dụng BACL có khi lại tốt hơn.

Cả thế giới chơi audio, họ xài nhiều BACL. Các hãng nổi tiếng có sản xuất BACL, các dàn máy cao cấp đắt tiền cũng có BACL. Đó là thực tế, không phủ nhận được và chúng ta nên suy ngẫm logic, nguyên nhân vì đâu mà mình chưa sử dụng BACL đúng cách và chưa thấy HAY!

Chất lượng BACL quyết định rất nhiều vào khâu thi công và các thiết bị cấu thành sản phẩm

Chú ý không khởi động các loại công tắc ổn áp, BACL, công tắc CB tổng mà khi đó, các nút nhấn power của các máy audio đang ở chế độ ON như CDP, âmly bán dẫn, dàn HD hoặc các máy đời mới có linh kiện tinh vi như IC.

Các sếp lưu ý, các loại BACL có cấu tạo C-core, R-core dù là công suất nhỏ hay to và được đâu nối an toàn và đúng kĩ thuật thì đó là một món quà quí cho các thiết bị đầu phát công suất nhỏ, tín hiệu nhỏ cao cấp, đắt tiền và quí hiếm của các sếp. Ở phân khúc này, nó phát huy hết công năng vốn có, nó làm cho âm nhạc thực sự bay bổng, nồng nàn nhưng thật chi tiết và trong trẻo, đáp ứng đặc biệt tốt các tính chất điêu luyện trong việc trình diễn âm thanh nghệ thuật.

Nhưng dàn Audio của chúng ta, nhất là dàn công suất lớn nó cũng cần độ động cao để đáp ứng dứt khoát các tần số âm để không bị kéo níu nhau, nó tạo nên một khung âm vững chắc để âm thanh có thể thể hiện đúng tính chất và độ động của nó (nói chung là đạt Dynamic hoặc loudness âm trường). Trong các trường hợp này thì các cục BACL EI và xuyến tròn nó đáp ứng tốt nhất cho dàn audio.

Tính chất khác nhau chút là cục xuyến tròn có thể để hoặc trang trí chúng chung với hệ thống audio hơn mà không làm lây nhiễu cho thiết bị và vì thế nó tốt nhất cho tổng dàn cho đến hiện nay (các sếp thử mở nắp mấy con âmly gấu hay cục power âmly khủng ra xem, hầu hết là là biến áp nguồn của nó là xuyến tròn).

Phối ghép các loại BACL cho dàn audio là cả một nghệ thuật, sự đam mê và nhiều sức lực 

Để đầu tư một BACL hiệu quả nhất cho 1 dàn audio cơ bản, chúng ta nên đầu tư ban đầu thật tốt bàng 1 cục BACL dạng vuông (EI) hoặc xuyến tròn để đáp ứng hầu hết các tiêu chí về kĩ thuật âm thanh. Để rồi sau này, khi kinh nghiệm đã được trãi dài thì nâng tầm về nghệ thuật phối ghép, chúng ta có thể thêm lọc điện hoặc thêm C-core, R-core công suất nho nhỏ cho tầng cd, pre để âm thanh thăng hoa hơn (theo thuyết của dân chơi nổi tiếng và lâu năm.

Rất nhiều sếp thắc mắc 1kvA- 1,5kvA,... nhỏ gọn có thể dùng cho dàn audio gồm âmly và một lô máy phát nhạc trước đó được hay không?

Một bài toán kinh điển về công suất thì xin thưa: Dùng tốt hết! Nhưng có HAY không? Xin thưa hên xui và xui nhiều hơn. Tốn tiền nghe lìu xìu. Dùng 1 lý thuyết vật lý điện cơ bản tiêu dùng áp dụng cho vật lý điện tử có rất nhiều linh kiện vi khiển và đăt tiền, nhạy cảm bên trong.

Các sếp có bao giờ thắc mắc là bên trong con âm ly hoặc cục power nặng bà cố (hiend) thì cục biến áp nguồn của nó bự chà bá và chỉ dùng để nuôi đám linh kiện bé tí kia không? Tại sao hãng phải thiết kế như vậy mà không làm cục nguồn nhẹ, gọn và auto vol như mấy cái TV to đùng? Do muốn nó hát HAY và Dynamic mỹ mãn thôi!