Tháng: Tháng Mười 2020

DỰ ÁN SẢN SUẤT INVERTER LƯU ĐIỆN HÒA PHA SP 247

=====================

Địa chỉ : 145 Nguyễn Thị Ly, xã Xuân Thới Sơn, huyện Hốc Môn, TP HCM

SĐT 090 300 56 98 ; 098 639 40 18

Tọa độ định vị : 10°52’25.6″N 106°33’23.8″E

=============

Thành viên tham gia dự án: (dự kiến)

1. Wambua Trần Kim
2. Nguyễn Phước Vững
3. Pham Thị Minh Nhật
4. Trương Thành Vinh
5. Nguyễn Thanh Trà
6. Trần Thanh Tuấn
7. Bùi Thị Thanh Hoa

I. TÓM LƯỢC DỰ ÁN

1/. Sự phát triển của điện năng dùng năng lượng mặt trời (Solar Energy):

Sức căng cung cấp điện lộ rõ trên qui mô quốc gia : Giá điện trong nước tăng chưa có điểm dừng, nhập khẩu điện từ Trung Quốc và Lào chỉ là giải pháp tình thế. Đã đến lúc cả nước cần lắp đặt điện năng lượng mặt trời với công suất phù hợp, công nghệ chọn lọc và điểm tựa pháp lý là rất cần thiết trong tình hình Chính sách khuyến khích Fit 2 của nhà nước sắp hết hạn.

2/. Hầu hết các thiết bị điện và điện tử gia dụng như Máy bơm nước, Camera, Tivi, Radio -Cassette, Âmlpy, tủ lạnh, Máy lạnh, Máy giặt … đều cần nguồn điện xoay chiều hình Sin, cắm trực tiếp vào nguồn điện lưới AC 220V 50Hz. Với nguồn điện năng lượng mặt trời thì cần đấu nối điện lưới một cách bắt buộc, vì  dòng điện Sine Modified mà các Inverter bình thường tạo ra dù hòa pha được nhưng không nên dùng trực tiếp vì có thể gây hư hại tải cảm, mà phải thông qua đấu nối với điện lưới.

3/. Vì vậy mà yêu cầu đấu nối hòa pha của các dự án điện mặt trời áp mái, thậm chí các dự án điện mặt trời cỡ lớn cũng vậy, là có tính bắt buộc. Năng lượng gió và năng lượng sóng biển cũng như thế.

Nhu cầu dân dụng này bị khủng hoảng thiếu khi dùng nguồn điện năng lượng mặt trời, vì khi yếu nắng, mất nắng, ban đêm hay cúp điện thì nguồn điện năng lượng mặt trời cũng … tắt theo.

• Nhu cầu Inverter Lưu được điện (sử dụng khi mất nắng, ban đêm hay cúp điện) và hòa pha được (để san sẻ công suất thừa / bán điện lên lưới điện) là rất cần thiết và là lý do ra đời của Dự Án SP 247 (Solar Power 24/7) với ý nghĩa là Điện Năng Liên Tục (24 giờ / ngày và 7 ngày / tuần).
• Tuy đây là một sản phẩm rất cần thiết cho sự nghiệp phát triển điện năng dùng năng lượng tái tạo, nhưng hầu như ở Đông Nam Á chưa có doanh nghiệp nào tập trung nghiên cứu và phát triển sản phẩm này, và nhận thấy nhu cầu rất lớn và ổn định, nên chúng tôi đã quyết tâm thực hiện dự án SP 247 này.

II. GIỚI THIỆU DỰ ÁN

Hơn 40 năm nghiên cứu KH trong nước và ở nước ngoài, nhiều năm công tác xứ người, Wambua đã tích lũy được kỹ thuật cao + nhiều kinh nghiệm quý giá, từ đấy có ý định mở công ty sản xuất hàng điện tử cấp cao, giá thành rẻ, nhằm cung cấp cho thị trường Việt Nam và vươn tầm châu lục.

Từ năm 1990, tôi đã từng tổ chức sản xuất và hỗ trợ sản xuất các thiết bị điện và điện tử ở Việt Nam dưới tên ELEKIM, trong quá trình đó tôi nhận thấy tiềm năng nhưng cũng rất thử thách vì ở Việt Nam chưa có một đơn vị nào chuyên sản xuất các sản phẩm về nguồn điện tái tạo, trong đó là năng lượng sóng biển, năng lượng gió và năng lượng mặt trời. Tích lũy được kinh nghiêm đủ để thỏa mản thử thách của thị trường hàng điện tử cấp cao ở Việt Nam, chúng tôi mạnh dạn tung ra dự án SP 247 này.

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY SẢN XUẤT INVERTER LƯU ĐIỆN HÒA PHA

1/.  Điểm hòa vốn: ~ 250.000.000 vnđ/tháng và

2/.  Sẽ đạt mức lợi nhuận khoảng 15-25% cho doanh số: ~ 1.000.000.000 vnđ/tháng sau 2 năm hoạt động.

2.  Phân khúc khách hàng

Inverter Lưu Điện Hòa Pha là 1 sản phẩm công nghiệp phụ trợ nên được sử dụng rất rộng rãi như sau:

• NLMT áp mái hòa pha.
• Các dự án NLMT có qui mô nhỏ và vừa
• NLMT gia đình hòa pha và không hòa pha
• Các thiết bị dùng bình acid: bô lưu điện, xe đạp điện, xe máy điện …
• Các thiết bị y tế cần nguồn điện liên tục
• Các loại thiết bị điện gia dụng: Máy lọc nước, bếp điện, lò vi sóng, tủ lạnh, máy giặt, quạt có điều khiển hơi nước…
• Các tủ điện điều khiển công nghiệp…

Inverter Lưu Điện Hòa Pha hầu như không phân biệt đối tượng và địa lý sử dụng. Khi nền kinh tế ngày càng phát triển và tiến tới những sản phẩm thông minh và di dộng nhỏ gọn đến vùng sâu vùng xa thì nhu cầu về nó vẫn sẽ tiếp tục gia tăng

Hiện nay, Việt Nam đang nổi lên như một ứng viên chuỗi cung ứng toàn cầu lớn của thế giới, đây là điều kiện để các khách hàng quan tâm và tìm hiểu về các nhà cung cấp tại Việt Nam. Đồng thời, chúng ta đang tiếp nhận rất nhiều cơ hội từ làn sóng chuyển dịch từ Trung Quốc sang Việt Nam; Còn về các doanh nghiệp Việt Nam, thì có rất ít doanh nghiệp tập trung vào lĩnh vực công nghiệp phụ trợ này. Chúng tôi cần tập trung vào mảng khách hàng nội địa với sản phẩm chất lượng ổn định và đẩy nhanh quá trình mở rộng quy mô sản xuất với công nghệ hiện đại để tiếp cận với các cơ hội này và hướng đến xuất khẩu trong vài năm tới

3.  Kênh phân phối, phạm vi kinh doanh

Thông qua các hội chợ chuyên ngành về thiết bị điện tử – năng lượng, chúng tôi mong muốn được tiếp xúc với các doanh nghiệp có nhu cầu lớn về thiết bị này

Hiện tại, chúng tôi đã có những yêu cầu nhỏ lẻ đầu tiên từ thị trường Hàn Quốc và Đức. Đó là những tín hiệu tích cực để chúng tôi hướng đến xuất khẩu trong năm 2022 thông qua các kênh quảng cáo website và các trang thương mại điện tử. Thị trường chính chúng tôi nhắm đến là Hàn Quốc, Nhật Bản, Châu Âu và Mỹ, đây là các khách hàng yêu cầu rất cao về công nghệ, chất lượng với giá và mức lợi nhuận phù hợp.

4.  Đối thủ cạnh tranh

Các công ty nhận gia công lắp ráp linh kiện điện tử trong nước: Họ chỉ có khả năng làm theo yêu cầu của khách hàng nhưng lại đáp ứng rất chậm các yêu cầu thiết kế và chưa có chuyên môn sâu trong các quy trình sản xuất kiểm tra để đảm bảo chất lượng và đồng đều của các bộ nguồn. Vì vậy về các sản phẩm nguồn, đa phần khách hàng sẽ ưu tiên cho công ty chuyên sản xuất Inverter Lưu Điện Hòa Pha.

• Các công ty đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI) tại Việt Nam: giá thành sẽ không cạnh tranh bằng công ty nội địa do chi phí quản lý, nhân sự cao và ít am hiểu về thị trường nội địa. Đồng thời, họ chỉ sản xuất theo chuỗi với các đối tác và khách hàng đang có. Về ngắn hạn, thì đây chưa phải là đối thủ cạnh tranh, do chúng tôi đang tập trung khai thác các khách hàng nội địa trước, nhưng về lâu dài khi chúng tôi có khả năng tham gia chuỗi sản xuất của các doanh nghiệp FDI thì đây là đối thủ cạnh tranh chính.
• Ở Việt Nam, không có bất cứ một công ty 100% nội địa chuyên sản xuất về sản phẩm Inverter Lưu Điện Hòa Pha này, Nên đây là cơ hội rất tốt để công ty chúng tôi đầu tư sản xuất và mở rộng thị trường.

5.  Các sản phẩm ngoại nhập:

• Chỉ có duy nhất Inverter Lưu Điện HÒA PHA 2KW nhãn hiệu Siemenn RXD2K của Đức.
  Cấu tạo phức tạp của Inverter RXD2K là :

  1/. Bộ tạo dao động hình Sin 50Hz

  2/. Bộ đồng bộ pha với Fo

  3/. Bộ PWM tạo chuỗi xung tách làm 2 bán kỳ âm và dương 50Hz

  4/. Bộ đồng bộ xung với Fo

  5/. Bộ khuếch đại công suất lớn lớp D và Giải điều biến để cho ra 220VAC / 50Hz

  4 bộ phận đầu của RXD2K rất phức tạp, đều dùng vi xử lý PSOC chuyên dùng do Siemenn chế tạo. Do đó nó như một cái Ampli lớp D, và vì thế có giá trên trời (gần 1900 USD). Thu nhập của dân Âu Mỹ mới chịu nỏi.

  Vì vậy có thể nói là trừ người Đức thì chúng tôi “một mình một chợ”, không có đối thủ cạnh tranh.
• Chúng tôi đi vào phân khúc sản phẩm chất lượng ổn định với giá cả cạnh tranh nên sẽ tạo được niềm tin cho khách hàng. Đồng thời với lợi thế dịch vụ hậu mãi, bảo hành, thanh toán, chúng tôi rất dễ dàng tiếp cận với các khách hàng mới.

6. KẾ HOẠCH TIẾP THỊ – BÁN HÀNG

• Chúng tôi sẽ thường tham gia các chương trình triển lãm chuyên ngành để quảng bá sản phẩm và tìm kiếm khách hàng, hàng năm tham gia khoảng 02 hội chợ. Ngoài ra chúng tôi còn tăng cường marketing trên mạng xã hội (Google, facebook, các diễn đàn ngành…).
• Đội ngũ nhân viên kinh doanh cũng không thể thiếu, nhân viên kinh doanh có đủ kinh nghiệm và kiến thức để đánh mạnh vào thị trường VN.

7. DỰ BÁO ĐẦU TƯ

Chi tiết chi phí đầu tư trong giai đoạn từ 2015 đến nay:

• Giai đoạn nghiên cứu, định hướng sản phẩm và sản xuất thử nghiệm: 2020 – đầu năm 2021
• Chi phí nghiên cứu sản phẩm: 55.000.000 vnđ
• Chi phí đầu tư trang thiết bị và quy trình sản xuất: 200.000.000 vnđ
• Chi phí nhân sự và mặt bằng: 40.000.000vnđ

Hình thức đầu tư: để giảm chi phí đầu tư ban đầu nên chúng tôi sẽ ưu tiên thuê nhà xưởng xây sẵn, nhưng nếu có nguồn vốn thì sẽ tính đến xây dụng mới.

Nguồn vốn dự kiến huy động đợt 1: 450.000.000 vnđ

• Chi phí cố định: thuê nhà xưởng, bảo trì, điện nước…: 45.000.000 vnđ
• Chi phí lương nhân viên: 40.000.000 vnđ/ tháng
• Chi phí đầu tư máy móc sản xuất: 300.000.000 vnđ
• Chi phí R&D: 5.000.000 vnđ
• Dòng vốn lưu động bổ sung thêm: 28.000.000 vnđ/tháng

===================

Bản Công Bố Dự Án SP 247 đến đây là hết, và Wambuakim xin khép lại chuỗi bài 6 Kỳ + 4 Phụ Lục của Kỹ Thuật Inverter .

Thân ái chào các bạn.

Wambuakim

Qua 4 kỳ + 4 phụ lục của chùm bài Kỹ Thuật Inverter, chúng ta đã bóc tách tất cả cơ sở kỹ thuật của Inverter Lưu Điện Hòa Pha. Đến đây thì chúng ta bước vào giai đoạn triển khai Dự Án Sản Xuất Inverter Lưu Điện Hòa Pha.

HOÀN TẤT BẢN THIẾT KẾ.

Tóm lược lại 4 kỳ trước của chùm bài Kỹ Thuật Inverter, thì Inverter Lưu Điện Hòa Pha được thiết kế thành 3 bộ phận chức năng :

I/. Bộ phận 1 : Thiết lập điện áp.

Bộ thiết lập điện ap sẽ có thể có 3 thành phần mà chúng ta sẽ cân nhắc để đưa vào Inverter Lưu Điện Hòa Pha hoặc sản xuất thành thiết bị riêng:

a/. Mạch hạ áp (a) từ điện áp của tấm Solar Panel +65VDC đến -75VDC xuống +13VDC / 20A (max) để nạp cho accu (hay Pin Litium) lưu trữ. Mạch dùng hạ áp trực tiếp (Buck DC-dc) 20A.

Mạch (a) có thể có hoặc không.

b/. Mạch nâng áp (b) từ điện áp của tấm Solar Panel lên song áp +310VDC và -310VDC, nối vào ngõ ra của mạch (c) ở dưới đây. Mạch (b) có thể có hoặc không.

c/. Mạch nâng áp (c) từ điện áp lưu trữ 12VDC lên song áp +310VDC và -310VDC. Mạch (c) là mạch bắt buộc phải có của Inverter Lưu Điện Hòa Pha.

II/. Bộ phận 2 : Tạo tín hiệu điều khiển.

Bộ phận Tạo tín hiệu điều khiển có 2 thành phần mà chúng ta sẽ cân nhắc để đưa vào Inverter Lưu Điện Hòa Pha:

a/. Biến áp điện từ loại rất nhỏ (a) để lấy dao động hình Sin chuẩn 50Hz, tách thành 2 pha biểu kiến bán kỳ dương và bán kỳ âm của Fo theo kiểu Biến Áp Đảo Pha Lớp B mã hiệu 220/6+6, rồi đưa vào mạch PWM dùng IC TL494 để tạo chuỗi xung PWM điều khiển.

IC TL494 / PWM Controller

b/. Mạch tạo Dao động hình Sin 50Hz (b), đảo pha biểu kiến 2 bán kỳ ăm và dương rồi đưa vào mạch PWM dùng IC TL494 ở (a) để tạo chuỗi xung PWM điều khiển nói trên. Mạch sử dụng IC Đếm Thập Phân CD4017, và được tự động kết nối lúc mất hòan toàn điện áp lưới.

PWM là bộ phận bắt buộc phải có của Inverter Lưu Điện Hòa Pha.

III/. Bộ phận khuếch đại công suất.

a/. Bộ phận khuếch đại công suất của Inverter Lưu Điện Hòa Pha /1 KW là mạch khuếch đại lớp D với cấu trúc cầu H, dùng 4 linh kiện công suất Mosfet IRF840 (hay 8 hoặc 12 tùy theo công suất của Inverter là 2KW hay 3KW).

b/. Ngõ ra của Inverter Lưu Điện Hòa Pha dùng mạch Giải Điều Biến PWM với L = 64 uH + C1 = 0,2 mF / tantalium + C2 = 0,1 mF / tantalium để hoàn dạng Pure Sine Wave của Fo.

KẾT LUẬN

Đến đây chúng ta đã đủ điều kiện để cân nhắc hoàn tất bản thiết kế của Inverter Lưu Điện Hòa Pha với đầy đủ các bộ phận chức năng, giá thành rẻ để phục vụ việc chủ động nhu cầu năng lượng của nhân dân ta. Nếu phát triển sử dụng Inverter Lưu Điện Hòa Pha rộng rãi thì sẽ giải phóng được sức căng năng lượng, thoát ly khỏi áp lực điện lưới và nguy cơ thiếu điện trên qui mô quốc gia.

=============

Thân ái.

Wambuakim

GIẢI ĐIÊU BIẾN LỚP D 

HOÀN DẠNG SINE WAVE TỪ CHUỐI XUNG PWM

Qua 3 kỳ và 4 phụ lục của chùm bài Kỹ Thuật Inverter, chúng ta đã trải qua các vấn đề lý thuyết có tính cốt lõi của dự án sản xuất Inverter Lưu Điện Hòa Pha. Trong đó, kết quả quyết định mà Inverter Lưu Điện Hòa Pha phải tạo ra là dòng điện 220VAC / 50Hz có dạng Sin chính tác (Pure Sine Wave) của Fo để hòa pha với lưới điện và đấu nối ra tải.

Quay lại với 3 bộ phận trong cấu tạo tổng thể của Inverter Lưu Điện Hòa Pha, thì các bộ phận 1 (Nâng áp) và bộ phận 2 (Tín hiệu điều khiển) không có vấn đề lý thuyết và thực tiễn quá phức tạp. Nhưng dòng điện được Inverter Lưu Điện Hòa Pha tạo ra sau cầu H có công suất lớn nhưng vẫn chưa thực sự có dạng Sine thuần túy (Pune Sine Wave) của Fo mặc dù đã có khả năng hòa pha. Vì dòng điện “phỏng Sin” (Sine Modified) sẽ được quán tính rất lớn của hệ thống truyền tải điện lưới bù trừ các thăng giáng biên độ và tiếp nhận năng lượng từ dòng điện Sine Modified mang chuỗi xung. Hiện nay tất cả các Inverter Hòa Pha (không lưu điện) đều dùng dạng thiết kế này.

Tuy nhiên, dòng điện Sine Modified không nên dùng trực tiếp được vì có thể gây hư hại tải cảm, mà phải thông qua điện lưới. Vì vậy mà yêu cầu đấu nối hòa pha của các dự án điện mặt trời áp mái, thậm chí các dự án điện mặt trời cỡ lớn cũng vậy, là có tính bắt buộc. Thậm chí người ta vẽ ra một khái niệm rất khôi hài (!) là Lưu Trữ Điện Mặt Trời Trên Lưới Điện, trong khi ai cũng biết rằng năng lượng điện (trên lưới) là không lưu trữ được.

HOÀN DẠNG PURE SINE WAVE : Giải Điều Biến Độ Rộng Xung

Inverter Lưu Điện Hòa Pha bắt buộc tạo ra dòng điện 220VAC / 50Hz có dạng hình Sin thuần túy (Pure Sine Wave) nên việc Giải Điều Biến Độ Rộng Xung (PWM Demodulation) là rất quan trọng, thậm chí mang tính quyết định.

Có 3 cách Giải Điều Biến PWM chính :

1/. Dùng biến đổi PWM – PAM. (xem chú thích về PAM ở cuối bài)

Cách này rất rườm rà phức tạp nên chỉ được dùng cho Giải Điều biến tín hiệu thông tin, tín hiệu Media dạng PWM mà không dùng cho nguồn cấp năng (có công suất lớn).

2/. Dùng mạch lọc thông thấp Butterword, Chebyshev hay Bessel.

Mạch lọc thông thấp có trở kháng lối vào khá lớn (khoảng 10k) và trở kháng lối ra khá nhỏ, vì thế hoạt động của nó không phụ thuộc nhiều vào lối vào và lối ra. Dùng bộ lọc thông thấp để hoàn dạng Sin động cần chú ý :

–  Với đáp ứng tần số , phải chú ý đến giá trị suy hao đáng kể tại các tần số nào đó. Các tần số này phải được đo và tính toán theo tần số chuẩn hoá 50Hz. Với mỗi một bộ lọc , các tần số được chuẩn hoá được sử dụng để vẽ trên đồ thị sao cho chúng có thể biểu diễn dáng điệu chung nhất của bộ lọc để từ đó xem xét được đáp ứng
mỗi khi có một sự thay đổi tần số.
– Từ đáp ứng tần số , các trễ pha tại các tần số được lựa chọn phải được đo và các đặc tính độ khuyếch đại, độ chậm phase , trễ phase và trễ nhóm đươc tính toán từ các giá trị đo được.
– Với đáp ứng truyền dẫn , đáp ứng lối ra của mỗi bộ lọc khi một bước lối vào được sử dụng.

• Bộ lọc thông thấp Butterworth có hàm truyền (TF) được chuẩn hoá tới ωc = 1 rad/s
• Bộ lọc thông thấp Chebyshev có 1 dB ripple ,
ωc = cosh [ (1/n) cosh-1(1/e) ]
Do bộ lọc bậc-5 có n=5 và e=0.50885 vì thế ωc ≈ 1.0338 và sao cho
ωr không dưới -3dB thì ωr = (20000/1.0338 ) = 19346 rad/s và do vậy TF được đặt lại bằng s/ωr = 20000/19346.
• Bộ lọc thông thấp Bessel được chuẩn hoá tới thời gian trễ T0 = 1 sec để đảm bảo cho ωc = 20000rad/s thì độ trễ phải giảm xuống
to = 1.21 x 10-4 sec
TF được chuẩn hoá bằng cách đặt lại s = sto , trong đó t0 là độ trễ thiết kế
Độ trễ phase “ tần số zero “ được xác định bằng cách đặt s hay ω bằng zero và vì vậy chỉ còn hệ số bậc-1 trong H(s) , xác định độ trễ phase kết quả của biểu thức (bằng cách đặt s = jω ) với Tp = -f(ω)/ω

Bộ lọc thông thấp có cấu tạo tương đối đơn giản, nhưng vì quá nhiều yêu cầu và thao tác điều chỉnh sau một thòi gian sử dụng, nên việc sử dụng nó lại trở thành phức tạp.

3/. Dùng mạch PWM Demodulation.

Mạch PWM Demodulation có cấu tạo tương đối đơn giản, nhưng tính toán thiết kế nó cũng khá “nặng ký”.

Mạch L – C ở đầu ra của ampli lớp D là mạch D class PWD (PW – demodulation / giải điều biến PWM lớp D). Nó chính là mạch lọc dải thông thấp của một tần số F tuân theo phối trí ma trận với :

* Fc : tần số chính của hệ PWM (với min, max và medium duty).
* Fm : tần số thấp nhất đưa vào điều biến (với m, Mx và md duty).
* FM : tần số cao nhất của dải điều biến (với m, Mx và md duty).
* Fs : tần số ưu thế của dải điều biến. Ví dụ ampli Sub-Wooffer thì Fs ~ 250 Hz; ampli Width Music thì Fs ~ 3600 Hz, ampli Sub – Tweeter thì Fs ~ 15,5 KHz v.v…
*F là dải thông tần ngõ ra của mạch demodulation.

Ma trận này gọi là ma trận Gaussian có :

F = .Fc Fs1 Fm1 FM3
. . . .Fs Fc1 FM2 Fm3
. . . .Fm FM1 Fc2 Fs3
. . . .FM Fm2 Fs2 Fc3

Dù mang những đặc tính cơ bản của một LPF nhưng dĩ nhiên là cơ chế của D Class Demodulation phức tạp bội phần. Một số cố gắng khai triển trên nền toán định thức cũng tạo được thuật toán đơn giản hơn.

NHỮNG CHI TIẾT KỸ THUẬT CỦA INVERTER LƯU ĐIỆN HÒA PHA

Qua 3 kỳ của chùm bài KỸ THUẬT INVERTER, ta có thể thấy rõ là  Inverter Lưu Điện Hòa Pha có 3 bộ phận chủ đạo sau đây :

I/. Bộ phận 1 : Nâng áp.

Bộ nâng áp này có chức năng nâng áp lưu trữ lên mức áp định chuẩn cho việc tao ra điện áp 220VAC / 50Hz hoàn toàn tương dung với điện lưới Fo.

–  Mức áp lưu trữ có thể là (+)12VDC, (+)24VDC, (+)100VDC hay các mức điện áp khác, nhưng phải tạo ra được mức điện áp định chuẩn +310VDC và -310VDC.

–  Điện áp định chuẩn này được quyết định là do điện áp đỉnh dương (+)310VDC và điện áp đỉnh âm (-)310VDC của điện lưới Fo mà có. Trong đó cụm từ Điện lưới 220VAC là chỉ điện thế trung bình của dòng điện lưới mà thôi.

đồ hình dao động ký dòng / áp điện 220VAC

II/. Bộ phận 2 : Tín hiệu điều khiển.

Bộ tín hiệu có nhiệm vụ thiết lập (hoặc chọn) dao động hình Sin chuẩn 50Hz rồi đưa vào mạch PWM để tạo chuỗi xung điều khiển. Chuỗi xung này sẽ được đưa vào bộ phận tiếp theo.

III/. Bộ khuếch đại công suất lớn lớp D dùng cầu H

a/. Sơ lược về khuếch đại công suất :

Có nhiều loại mạch khuếch đại điện tử cho nhiều ứng dụng khác nhau. Những mạch khuếch đại thông dụng nhất là khuếch đại điện tử, thường sử dụng trong vô tuyến truyền thanh và truyền hình, như các máy phát và máy thu sóng vô tuyến, các hệ thống âm thanh độ trung thực cao, high fidelity (“hi-fi”) các máy vi tính và các thiết bị số khác. Các thành phần chủ yếu là các linh kiện tích cực như đèn điện tử chân không, transistor, FET, MOSFET, IGBT, GateSCR và các linh kiện điện tử tân tiến khác.

Thuật ngữ “khuếch đại công suất” là thuật ngữ chỉ các mạch có mối liên hệ giữa lượng công suất đưa đến tải và lượng công suất lấy từ nguồn nuôi. Thông thường mạch khuếch đại công suất được thiết kế cho mạch khuếch đại sau cùng trong một chuỗi các tầng, và tầng này được thiết kế với sự quan tâm nhiều về hiệu suất. Vì lý do đó các mạch khuếch đại công suất thường được sử dụng các lớp khuếch đại có hiệu suất cao.

b/. Các lớp khuếch đại

Các mạch khuếch đại được phân chia thành các lớp theo góc dẫn của tín hiệu đầu vào khi đi qua mạch khuếch đại.

Lớp A

Khi hiệu suất không phải là vấn đề đáng quan tâm, đa số các mạch khuếch đại tuyến tính tín hiệu nhỏ được thiết kế ở Lớp A. Điều đó có nghĩa là các thiết bị đầu ra luôn làm việc ở trong vùng dẫn. Các mạch khuếch đại Lớp A thường tuyến tính và ít phức tạp hơn các lớp khác, nhưng hiệu suất lại rất kém. Loại mạch khuếch đại này thường được sử dụng nhiều ở các tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ, hoặc các tầng công suất thấp.

Lớp B

Trong các mạch khuếch đại Lớp B, sẽ có 2 linh kiện đầu ra (hoặc 2 bộ linh kiện), mỗi linh kiện sẽ lần lượt dẫn trong đúng 180 độ của tín hiệu vào (hay đúng nửa chu kỳ).

Lớp AB

Các mạch khuếch đại Lớp AB được phối hợp giữa 2 Lớp A và Lớp B, làm tăng cường độ tuyến tính của các tín hiệu nhỏ, sẽ có góc dẫn lớn hơn 180 độ tùy thuộc vào sự lưa chọn của nhà thiết kế. Thông thường chúng được sử dụng trong các mạch khuếch đại tần số thấp như hệ thống âm thanh và Hi-Fi, do có sự phối hợp giữa hiệu suất và độ tuyến tính hoặc các thiết bị mà cả hiệu suất lẫn độ tuyến tính đều có tầm quan trọng như nhau.

Lớp C

Các mạch khuếch đại Lớp C thông thường được dùng trong các mạch khuếch đại tần số sóng vô tuyến công suất cao, có góc dẫn nhỏ hơn 180 độ của tín hiệu vào. Độ tuyến tính không được tốt nhưng không ảnh hưởng gì vì chỉ khuếch đại một tần số duy nhất. Tín hiệu sẽ được phục hồi thành hình sin nhờ các mạch cộng hưởng và hiệu suất cao hơn các mạch khuếch đại Lớp A, B và AB.

Lớp D

Các mạch khuếch đại Lớp D, hay còn gọi là các mạch khuếch đại điều biến độ rộng xung, sử dụng kỹ thuật chuyển mạch để đạt được hiệu suất rất cao (từ 90% đến 98,5% ở các mạch khuếch đại hiện đại). Vì nó chỉ cho phép các linh kiện chỉ ở dạng hoàn toàn dẫn hoặc không dẫn, nên tiêu tán nhiệt trên linh kiện sẽ là tối thiểu. Các mạch khuếch đại kiểu đóng ngắt hiện đại sử dụng kỹ thuật số, thí dụ như kỹ thuật điều biến sigma-delta, cho độ trung thực tối ưu.

Các lớp khác

Có vài loại mạch khuếch đại lớp khác, mặc dù nó chỉ là biến thể của các loại ban đầu. Thí dụ như mạch khuếch đại Lớp H và Lớp G được xem như biến thể của lớp D theo độ lớn nguồn cung cấp (theo dạng bước hoặc liên tục) tùy thuộc vào tín hiệu đầu vào. Lượng tiêu tán nhiệt có thể giảm bớt, do điện áp rơi trên các linh kiện rất thấp. Loại này có thể kết hợp với các lớp kinh điển. Các mạch khuếch đại kiểu này thường phức tạp và thường chỉ sử dụng cho một số ứng dụng đặc biệt, thí dụ như trong các tầng công suất rất lớn. Tương tự như vậy, các mạch khuếch đại Lớp E và Lớp F thường được ứng dụng ở tần số vô tuyến khi hiệu suất của các lớp truyền thống thay đổi so với những giá trị thực tế. Các lớp này sử dụng các mạch điều hưởng họa tần bậc cao ở mạng đầu ra, để tăng cường hiệu suất, và có thể xem như hậu duệ của Lớp C do các đặc tính góc dẫn của chúng.

c/. Cầu H khuếch đại công suất lớp D.

Miêu tả giản đơn thì mạch khuếch đại công suất cầu H gồm 4 van đóng mở điện tử dùng linh kiện công suất là transistor, FET, MOSFET hay IGBT tạo thành hình chữ H.

Mô hình mạch cầu H.

Trong hình, S1; S2; S3; S4 lần lượt là các van dùng linh kiện điện tử. Tín hiệu điều khiển từ PWM tạo ra được đưa vào để điều khiển lần lượt các van điện tử này.

–  Khi đóng S1 và S4, ta đã cho A nối với cực dương (+) và B nối với cực âm (-) của nguồn, một dòng điện chạy từ nguồn dương – qua S1 – qua động cơ – qua S4 – về mass làm điện áp qua motor có chiều dương (mô phỏng bán kỳ dương của Fo).

–  Ngược lại, khi đóng S2 và S3, dòng điện qua Motor theo chiều âm, mô phỏng bán kỳ âm của Fo.

–  Khi đóng mở S1 + S4 rồi đến S2 + S3 luân phiên 50 lần / giây thì dòng điện qua tải (là motor trong hình) đã mô phỏng dòng điện xoay chiều 220VAC / 50Hz.

–  Tín hiệu PWM là tín hiệu đã được điều biến độ rộng xung theo dạng Sin của Fo nên dòng / áp qua tải Motor sẽ mô phỏng chính xác dòng điện xoay chiều hình Sin / 220VAC / 50Hz. Tuy nhiên nó vẫn là chuỗi xung, chưa có dạng Sin chuẩn tắc (Sine Modified).

–  Mạch Giải điều biến lớp D của bộ khuếch đại sẽ HOÀN DẠNG dòng điện xoay chiều hình Sin 220VAC / 50Hz chuẩn tắc của Fo (Pure Sine Wave), do đó có thể đấu nối trực tiếp dòng điện do Inverter Lưu Điện Hòa Pha vào điện lưới Fo. Hoàn tất quá trình hòa pha.

——————–

Thân ái.

Wambuakim

Pulse Width Modulation (PWM) là gì?

Phương pháp điều chế độ rộng xung (tiếng Anh: Pulse-width modulation (PWM)), hay Điều chế thời gian xung (tiếng Anh: pulse-duration modulation (PDM)) là phương pháp lượng tử hóa điện áp (/ biên độ) thành chuỗi xung vuông có độ rộng xung (theo đơn vị thời gian) tương ứng với điện áp (/ biên độ) đó. Điều chế độ rộng xung là kỹ thuật điều chế được sử dụng để mã hóa một thông điệp thành một tín hiệu xung. Mặc dù kỹ thuật điều chế này có thể được sử dụng để mã hóa thông tin để truyền tải, việc sử dụng chính của nó là cho phép điều khiển nguồn điện cung cấp cho các thiết bị điện, đặc biệt là để tải quán tính như động cơ. Ngoài ra, PWM là một trong hai thuật toán chính được sử dụng trong bộ pin quang điện năng lượng mặt trời, thuật toán kia là giám sát điểm công suất cực đại.

PWM được ứng dụng hiệu quả trong việc điều chỉnh điện áp ra tải, bằng cách dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông, mà thay đổi điện áp ra. Các PWM khi biến đổi thì có cùng 1 tần số và khác nhau về độ rộng của sườn dương hay sườn âm của xung.

PWM còn gặp nhiều trong thực tế ở các mạch điện điều khiển. Đặc biệt là PWM chuyên dùng để điều khiển các phần tử điện tử công suất có đường đặc tính là tuyến tính khi có sẵn 1 nguồn 1 chiều cố định. PWM được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị điện- điện tử để điều khiển động cơ hay ổn định tốc độ động cơ.

Trong Kỹ Thuật Inverter, PWM được dùng để lượng tử hóa dạng dòng / áp hình Sin thành các xung điều khiển các Van điện tử đóng mở trong Bộ khuếch đại công suất lớp D.

Nguyên lý hoạt động của PWM

PWM thực hiện theo nguyên tắc đóng ngắt nguồn của tải  một cách có chu kì theo luật điều chỉnh thời gian đóng cắt. Phần tử thực hiện nhiệm vụ PWM trong mạch là các van bán dẫn (transistor/ BJT, FET, MOSFET, SCR v.v…. lớn nhỏ tùy theo nhu cầu công suất đóng mở.

Trong khoảng thời gian 0 – t0, ta cho van G mở, toàn bộ điện áp nguồn Ud được đưa ra tải. Còn trong khoảng thời gian t0 – T, cho van G khóa, cắt nguồn cung cấp cho tải. Vì vậy với t0 thay đổi từ 0 cho đến T, ta sẽ cung cấp toàn bộ , một phần hay khóa hoàn toàn điện áp cung cấp cho tải.

Tần số đóng cắt PWM phải cao hơn nhiều so với tần số ảnh hưởng đến tải (các thiết bị sử dụng điện), để dạng sóng cuối cùng được đưa tới tải phải càng mịn càng tốt. Tốc độ (hoặc tần số) mà tại đó các nguồn cấp phải đóng cắt có thể rất khác nhau tùy thuộc vào tải và ứng dụng.

Thuật ngữ chu kỳ làm việc mô tả tỷ lệ giữa thời gian ‘bật’ với thời gian điều chỉnh hoặc ‘chu kỳ’ làm việc; chu kỳ làm việc thấp tương ứng với công suất thấp, bởi vì nguồn điện bị cắt trong phần lớn thời gian điều chỉnh. Chu kỳ làm việc được thể hiện theo phần trăm, 100% là bật hoàn toàn.

Ưu điểm chính của PWM đó là tổn hao công suất trên các thiết bị đóng cắt rất thấp (cho hiệu suất rất cao). Khi khóa chuyển mạch tắt thì không có dòng điện nào đi qua, và khi bật thì nguồn sẽ được đưa sang phụ tải, thì hầu như không có sụt áp trên thiết bị chuyển mạch. Tổn hao công suất, là tích của điện áp và dòng điện, do đó trong cả hai trường hợp gần như bằng không. PWM cũng hoạt động tốt với điều khiển kỹ thuật số, mà vì tính chất bật/tắt, ta có thể dễ dàng thiết lập chu kỳ làm việc cần thiết.

PWM có thể được sử dụng để kiểm soát lượng điện được cung cấp đến một phụ tải mà không phải chịu tổn hao qua điện trở do việc phân phối điện bằng đường dây truyền tải. Nhược điểm của kỹ thuật này là điện năng tiêu thụ bởi phụ tải không phải là hằng số mà luôn gián đoạn (xem bộ chuyển đổi Buck) và điện năng được phân phối đến tải cũng không liên tục. Tuy nhiên, phụ tải có thể là cảm (cuộn dây…), và với một tần số đủ cao và khi cần thiết việc sử dụng các bộ lọc điện tử thụ động bổ sung, mạch xung có thể được làm mịn và hình dạng sóng analog trung bình được phục hồi. Dòng điện đi vào tải có thể trở thành liên tục. Dòng điện từ nguồn cấp không phải là hằng số và sẽ cần lưu trữ điện năng ở phía cung cấp trong hầu hết các trường hợp. (Trong trường hợp của một mạch điện, một tụ điện để hấp thụ năng lượng được lưu giữ trong cuộn cảm phía cung cấp).

Các hệ thống điều khiển công suất PWM tần số cao có thể dễ dàng được thực hiện với các thiết bị chuyển mạch bán dẫn. Như đã giải thích ở trên, hầu như không có tổn hao công suất bởi các thiết bị chuyển mạch này dù là ở trạng thái bật hoặc trạng thái tắt. Tuy nhiên, trong quá trình chuyển đổi giữa trạng thái bật và tắt, cả điện áp và dòng điện đều khác-không và do đó công suất bị tổn hao trong các thiết bị chuyển mạch này. Bằng cách nhanh chóng thay đổi trạng thái giữa đóng hoàn toàn và cắt hoàn toàn (thường là dưới 100 nano giây), tổn hao công suất trong các thiết bị chuyển mạch có thể khá thấp so với công suất được truyền qua tới tải.

Các bộ chuyển mạch bán dẫn hiện đại như MOSFET hoặc transitor lưỡng cực cổng-cách-ly (IGBT) là các linh kiện phù hợp cho các bộ điều khiển hiệu năng cao. Các bộ chuyển đổi tần số được dùng để điều khiển động cơ AC có thể có hiệu suất vượt quá 98%. Nguồn cấp cho thiết bị chuyển mạch có hiệu suất thấp hơn do mức điện áp đầu ra thấp (thậm chí còn nhỏ hơn 2 V đối với các bộ vi xử lý) nhưng vẫn có thể đạt được hiệu suất trên 70-80%.

Công thức tính giá trị trung bình của điện áp ra tải :
Gọi t1 là thời gian xung ở sườn dương (khóa mở ) còn T là thời gian của cả sườn âm và dương, Umax là điện áp nguồn cung cấp cho tải. Ta có:

Như vậy ta nhìn trên hình đồ thị dạng điều chế xung thì ta có : Điện áp trung bình trên tải sẽ là :

Các cách tạo ra PWM để điều khiển

Để tạo được PWM thì hiện nay có hai cách thông dụng : Bằng phần cứng và bằng phần mềm.

PWM dùng phần cứng có thể tạo bằng phương pháp so sánh hay là từ trực tiếp từ các IC dao động tạo xung vuông như : 555, LM556…

PWM dùng phần mềm được tạo bằng các chip có thể lập trình được. Tạo PWM bằng phần mềm thì độ chính xác cao hơn là tạo bằng phần cứng. Nên người ta hay sử dụng phần mềm để tạo PWM.

Ở đây ta tham khảo 2 cách điều chế PWM phổ biến: bằng phương pháp so sánh và tạo xung vuông bằng phần mềm.

Định lý lấy mẫu PWM

Quá trình chuyển đổi PWM là phi tuyến và người ta thường được cho là phục hồi tín hiệu qua bộ lọc thông thấp là không hoàn hảo cho PWM. Định lý lấy mẫu PWM cho thấy rằng chuyển đổi PWM có thể là hoàn hảo. Định lý này được phát biểu rằng “Bất kỳ tín hiệu dãi cơ sở nào nằm trong ± 0,637 cũng có thể được biểu diễn bằng một dạng sóng điều rộng xung (PWM) với biên độ đơn vị. Số xung trong dạng sóng bằng với số lượng mẫu Nyquist và giới hạn đỉnh không phụ thuộc vào việc dạng sóng là hai-cấp hay ba-cấp.”

• Định lý lấy mẫu Nyquist-Shannon: “Nếu có một tín hiệu là hoàn hảo về băng tần giới hạn đến băng thông thì có thể thu thập tất cả các thông tin có trong tín hiệu đó bằng cách lấy mẫu nó ở những thời điểm rời rạc, miễn là tốc độ lấy mẫu lớn hơn ”.

Thân ái

Wambuakim

CƠ SỞ KỸ THUẬT VÀ THỰC TIỄN

CỦA INVERTER LƯU ĐIỆN HÒA PHA

Phải ghi nhận rằng Inverter Lưu Điện từ 0,5 KW đến 3 KW trên thị trường hiện nay là nhiều vô số, nhưng không có khả năng hòa pha. Nghĩa là khi nối điện AC của inverter Lưu Điện vào điện lưới thì lập tức cháy nổ. Qua thăm dò – thống kê thì có thể nói, tất cả Inverter lưu điện trên thị trường hiện nay chỉ hoạt động đơn lập được mà thôi, không có khả năng nối vào lưới điện.

I/. NHU CẦU INVERTER LƯU ĐIỆN HÒA PHA

Không nói nhiều thì chúng ta cũng biết rằng nhu cầu Inverter Lưu Điện Hòa Pha là rất lớn :

1/. Có thể đấu chung dòng điện AC mà Inverter Lưu Điện Hòa Pha tạo ra để bán công suất điện thừa cho EVN, không cần có thời gian trễ trong việc điều nguồn điện.

2/. Điện lưu trữ hòa pha được với điện lưới góp phần giảm sức căng thiếu điện, điều hòa được cung cầu nguồn điện cục bộ sử dụng chung điện lưu trữ và điện lưới.

3/. Inverter Lưu Điện Hòa Pha có thể sử dụng cho tất cả các nguồn điện tái tạo (và tự tạo) cỡ nhỏ như điện mặt trời, điện sóng biển, điện thủy năng cỡ nhỏ v.v… đấu nối vào điện lưới.

II/. PHƯƠNG THỨC HÒA PHA

CỦA INVERTER LƯU ĐIỆN HÒA PHA

Muốn hòa pha được với điện lưới thì yêu cầu của dòng điện AC do Inverter Lưu Điện tạo ra phải :

1/. Cùng cấp điện áp với lưới điện (ở VN là 220 VAC).

2/. Cùng tần số và cùng pha với điện lưới trong thời gian thực. Nghĩa là ngoài việc đồng pha với điện lưới thì nếu tần số điện lưới có thăng giáng thì dòng điện do Inverter Lưu Điện Hòa Pha tạo ra phải thăng giáng theo trong mọi thời điểm kết nối điện với điện lưới.

III/. CƠ SỞ KỸ THUẬT HÒA PHA

1/. Inverter Lưu Điện Hòa Pha không sử dụng bộ tạo dao động hình Sin riêng, mà dùng ngay dòng điện lưới Fo làm nguồn tín hiệu dao động hình Sin với pha và tần số của chính điện lưới.

2/. Tín hiệu hình Sin lấy từ dòng điện lưới Fo này, qua một mạch PWM để điều biến thành chuổi xung điều độ rộng theo biên độ. Chuỗi xung này đưa vào mạch khuếch đại công suất lớp D, qua mạch Giải điều biến lớp D để tạo ra dòng điện hoàn toàn đồng pha, đồng tần số và đồng điện áp với Fo.

3/, Do đó, dòng điện mà Inverter Lưu Điện Hòa Pha tạo ra hoàn toàn đủ điều kiện đấu nối toàn thời gian vào điện lưới để thực hiện các chức năng theo yêu cầu đã nói ở phần I.

IV/. LƯỢC ĐỒ MẠCH ĐIỆN CỦA INVERTER LƯU ĐIỆN HÒA PHA

Trong lược đồ, nguồn điện lưới Fo (220 VAC, 50 Hz) cần hòa pha, đang đấu vào phụ tải là thiết bị gia dụng và công nghiệp.

Fo qua biến áp tách pha theo kiểu khuếch đại lớp B, tách làm 2 pha âm và dương. Bộ điều biến độ rộng xung (PWM / Pulse Width Modulation) lượng tử hóa hai biên âm và dương của Fo thành hai chuỗi xung điều biến độ rộng xung PWM, riêng biệt cho hai kênh biên độ âm và dương của Fo, .

Bộ khuếch đại công suất lớp D cấu trúc cầu H, dùng điện năng nâng áp từ nguồn lưu trữ và nhận tín hiệu PWM lần lượt của biên độ âm và dương của Fo, khuếch đại thành chuỗi xung PWM công suất lớn, qua mạch giải điều biến lớp D (D Class Demodulation) để hoàn dạng Sin động (dạng dòng / áp hình Sin) đồng pha, đồng điện áp và đồng thăng giáng tần số của Fo trong thời gian thực. Dòng / áp ngõ ra của Inverter Lưu Điện Hòa Pha chính là Fo, được đấu nối trực tiếp vào phụ tải, đồng pha và song song với Fo theo chiều thời gian thực.

Kết quả là điện lưới và điện lưu trữ đã được hòa pha hoàn hảo.

Thân ái.

Wambuakim

Super Audiotone 

Thưởng thức âm nhạc, đặc biệt trên xe là một thú vui tao nhã tuyệt vời, làm cho người chung quanh cũng phải vui lây, đôi khi họ phải ngạc nhiên thích thú khi thấy “chiếc xe biết hát”. Tuy nhiên, không ít phiền toái khi phải chịu cảnh … dắt bộ tìm chỗ sạc khi hết bình accu giữa đường.

Có vài bạn hỏi : “Ampli nào thì nghe … hay ?” Bạn khác thắc mắc : “Ampli của tui nghe khá lắm, nhưng ngốn bình dễ sợ …” Một bạn tỏ vẻ ngậm ngùi : “Nghe nhạc bằng ampli hay thì cũng thích, mà mau hết bình quá thì cũng … như không”.

Có lẽ nào ampli “hay” thì phải chịu cảnh ngốn điện ? Có ampli nào thật sự hay mà ít ngốn điện hay không ? Wambuakim sẽ giải quyết rốt ráo câu hỏi đó trong tutorial ampli này.

Hiệu suất và chế độ khuếch đại trong ampli.

Với mạch khuếch đại công suất thì ampli có 4 chế độ chính là lớp A, lớp B, lớp C và lớp D. Trong đó :

1/. Lớp A khuếch đại trọn tín hiệu âm thanh, sử dụng miền tuyến tính của linh kiện. Linh kiện chủ yếu là đèn và bán dẫn phân cực chế độ A. Do đó mà hao phí dòng tĩnh của khuếch đại lớp A lên đến 25% công suất lớn nhất của ampli (!!! hic, quá sang trong thời đại khủng hoảng năng lượng). Ampli lớp A thường kéo theo những tấm tản nhiệt “khủng hoảng” mà vẫn cứ nóng như sôi.

Bằng cách hồi tiếp rất “sâu”, ampli lớp A bảo toàn “giọng” của âm thanh đưa vào khuếch đại –> dễ đạt sự trung thực. Tuy nhiên lớp A thường chỉ có hiệu suất từ 20 % –> 38 %. Nghỉa là để có hơn 2W âm thanh trung thực, bạn phải chịu tổn hao … gần 8W do nhiệt (một số bạn tưởng bở tưởng rằng hiệu suất lớp A là 40% nhưng đó chỉ là hiệu suất lý tưởng với tín hiệu test mẫu).

Ampli lớp A là bộ phận chủ yếu của trường phái Hi-End.

2/. Lớp B chỉ khuếch đại một biên dương của tín hiệu nên người ta cắt tín hiệu thành hai phần âm và dương, khuếch đại hai phần rồi “ráp” lại với nhau để hoàn dạng tín hiệu. Vì vậy lớp B có tổn hao tĩnh khoảng 10% công suất max, hiệu suất đạt 30% –> 47,5%.

Lý thuyết thì rất ổn, nhưng thực tế thì … không phải vậy. Sự cắt tín hiệu không hoàn toàn chính xác đã gây nên hiện tượng méo điểm giao (điểm ráp nối hai biên tín hiệu), tạo rất nhiều méo hài và âm thanh không còn trung thực nữa. Việc khống chế điểm giao khi cắt và khi ráp thường xuyên bị rối loạn bởi dao động nhiệt phân tử trên các mối nối cũng như do tín hiệu thay đổi biên độ và cường độ liên tục –> phân cực thường cao hơn nhiều so với chuẩn phân cực lớp B –> xuất hiện hình thức phân cực lưỡng dung là lớp A-B mong xoá bớt méo điểm giao. Tuy nhiên chúng làm tổn hao năng lượng như “anh bạn” lớp A và cũng chẳng khá hơn là bao.

3/. Lớp C lấy một phần tín hiệu để phân cực cho linh kiện công suất. Vì vậy mà dòng tĩnh khá bé –> tổn hao tĩnh nhỏ (1 –> 2% công suất cực đại).

Tuy nhiên sự ráp nối tín hiệu trong ampli lớp C khó khăn không thua gì lớp B, phân đoạn tín hiệu không tuyến tính lớn –> méo hài cao hơn cả lớp B.

Một chế độ lưỡng dung B-C đã được thử nhưng kết quả làm nản lòng các “anh tài” trong làng sáng tạo mạch khuếch đại.

4/. Ampli lớp D là một phát triển mới của kỹ thuật khuếch đại âm thanh và là trung tâm điểm của giới HiTech (kỹ thuật cao). Ngoài ra còn có các biến thể của nó là lớp T, lớp H, lớp Q, lớp W v.v…

Về phương thức, ampli lớp D lượng tử hoá âm thanh thành các tín hiệu kỹ thuật số rời rac mà PWM (Pulse Width Modulation – điều biến theo độ rộng xung) là một hình thức. Sau đó khuếch đại các xung này theo chế độ digit (On-Of) với hiệu suất lên đến trên 90% và hoàn dạng bằng mạch demodulation kiểu cộng hưởng hay kiểu Sigma-Delta.

Ampli lớp D tiêu biểu xuất hiện gần đây là ampli TACT đả làm bàng hoàng cả giới Hi-End và khẳng định sức mạnh HiTech cả về kỹ thuật, hiệu suất và chinh phục người nghe bằng cảm âm mượt mà đến mức không thể tưởng tượng. Các bạn hãy xem vài dòng dưới đây :

và :

Đây nữa :

Không phải nói nhiều, dù cho một số các “nhà nghe nhạc” vẫn còn khăng khăng hoài cổ với các ampli đèn lung linh xanh đỏ và ngốn điện như … ăn gỏi, thì ampli lớp D đã khẳng định thế mạnh tất yếu : ít hao điện và hay đến mức tuyệt vời.

Chúng ta sẽ tập trung vào ampli lớp D, trung tâm điểm của tiến bộ kỹ thuật và thời đại.

Bài có tham khảo :

– TACT M-2150 Digit Amplifier Manual, TACT Co. 2008.
– Sony TA-N88 Manual & Application. 2005.
– Một số bài thảo luận của cộng đồng mạng.

———————-

Tham luận :

Tại sao nhắm đến lớp D ? Vì lớp D có hiệu suất cao hơn 90%, và chất lượng âm thanh tuyệt vời đến mức khồng thể mơ tới được của nó là nỗi kinh hoàng của mọi thiết bị âm thanh theo kiểu cổ xưa …

Để dễ hiểu hơn, chỉ cần thấy rằng để phát 10W RPO (Real Power Output) thì TDA7496 phải “ăn” gần 30 watt điện. Trong khi đó thì đại diện lớp D tiêu biểu là ampli TACT phát 10W RPO chỉ dùng … 11W đến 12W điện với âm thanh “nghìn trùng xa cách”.

Dùng Low-tech hay Hi-end ở nhà thì được, tốn điện thì có hóa đơn của EVN … lo. Còn trên xe điện thì kiểu xài điện như uống nước lã có ngày dắt bộ mệt nghỉ luôn đó.

Hightech với lớp D vẫn là tinh hoa thời đại của thế kỷ XXI, đến nay chưa có bất cứ thứ gì so sánh được.

Wambuakim xin trả lời một số câu hỏi :

to em tranhieu

Để trả lời câu hỏi của em về Amplifier lớp D (gọi tắt Amp D) , chúng ta cần điểm qua một số kiến thức kỹ thuật chuyên biệt của nó :

1/. Các Amp D ban đầu đều dùng PWM, nhưng PWM không phải là liệu pháp Amp D duy nhất. Amp D hiện nay được trài ra nhiều hướng và liệu pháp kỹ thuật :.

2/. Nói chung, hai hướng chính của Amp D là :

a/. xử lý tín hiệu vào là tín hiệu analog.

b/. nhận trực tiếp tín hiệu số ở đầu vào và xử lý tất cả các tín hiệu trên cơ sở digital.

3/. Liệu pháp kỹ thuật của Amp D đang dùng và đang được phát triển là : PWM, PAM, EQM, PDM v.v… và còn đang phát triển rộng hơn, cao hơn.

a/. Amp D “full digital” tiêu biểu là TA-DR1 dùng PWM làm cơ sở.

b/. Amp D M-2150 của TacT dùng công nghệ Equibit

c/. SM-SX300 của Sharp sử dụng bộ chuyển đổi PDM

– Hầu hết amp D “full digital” xử lý từ PCM của CD hay DSD của SCAD, tăng cường bằng “up-convert” và xử lý Delta-Sigma để có tín hiệu Digtal “sạch”.

– Khi đã có tín hiệu đủ “sạch” dạng PWM hay PDM thì việc khuếch đại lớp D đến một công suất định trước là một việc không mấy khó.

4/. Cuối cùng, đầu ra của hệ khúêch đại Class D là một vấn đề kỹ thuật lớn.

a/. Mạch Demodulation class D (viết tắt DCD) đòi hỏi một thuật toán khổng lồ, mặc dù dạng của nó giản đơn tương tự một LPF circuit nhưng không mấy ai hiểu tường tận. Có thể nói rằng LPF là không thể thiếu được đối với Amp D, nó loại các can nhiễu và phục hồi các mức DC của tín hiệu.

b/. Các mạch DCD và phát triển theory của nó thời gian gần đây đều nằm trong các patent Âu Mỹ và còn “kín cửa” vì vẫn là thứ “hái ra tiền” của các nhà sản xuất Ampli công nghệ cao, mà Amp D là trung tâm..

c/. Một phát triển kỳ lạ và đặc hiệu được TACT triển khai, dùng thẳng coil loa làm cuộn dây trong mạch DCD. Cũng chính vì vậy mà TACT chỉ phát huy hiệu quả và chất lượng âm thanh khi dùng với một số loại loa “đúng chuẩn” thích hợp. Có thể nói rằng Amp D của TACT được xem như là một bộ biến đổi D-A công suất lớn.

5/. Hầu hết những chi tiết về kỹ thuật và nguyên lý hoạt động của Amp D đến nay vẫn chưa được công bố rộng rãi. TacT Audio, BelCanto, Sony, Sharp… là các hãng sản xuất Amp D lớn đều che giấu những bí quyết riêng

6/. Do sử dụng tần số cao, tốc độ chuyển mạch lớn nên Amp D đa số dùng FET trong các mạch công suất. Trong đó Sony TA-N88 dùng V-FET do chính họ chế tạo, khó tìm đâu ra trên thị trường..

7/. Điều khiển hồi tiếp (feedback control) là một đặc trưng không thể thiếu đối với mọi nguyên tắc thiết kế chế tạo Amplifier từ xưa đến nay. Nhưng TACT Audio và SONY lại mở màn cho một thời đại Ampli mới không dùng Feddback. Có người sẽ thắc mắc : “không feedback sao mà ổn định được ?”. Những kỹ thuật mới nó có những nội hàm riêng và khả năng riêng để thoát ly mọi nhận thức cũ.

Chú thích trong hình: “Loa và hệ thống khuếch đại công suất cao hơn” , nghĩa là Amp D có thể kết hợp với các hệ thống âm thanh khác với tư cách Auxiliary Amplifier.

8/. Amp D không phải chỉ có “sắc đẹp hoàn hảo”. Nó cũng có những trở ngại, rắc rối, những nhược điểm tất yếu hoặc không đáng có như khả năng can nhiễu (ở âm tần cao) … và vài rắc rối khác với Up-Convert. Những rắc rối này hi vọng sẽ sớm được xử lý trong thập niên tới.

Tuy nhiên Amp D vẫn đang là tâm điểm của những cuộc tranh luận, những tham chiếu, những chê bai và cả những lời ca ngợi.

Nhắn HoHoangSon :  Em làm kỹ thuật âm thanh chuyên nghiệp ở TP HCM đã lâu, va chạm với rất nhiều Amp D công suất lớn. Em ở đâu vào góp kinh nghiệm nghề nghiệp cho thêm rôm rả.

Wambukim :

Như em đọc các bài của anh Kim về bộ nguồn xung, và trong luồng này thì Amp D (loại đơn giản nhất như TA-DR1) đa số đều dùng PWM làm cơ sở.

Như vậy, có thể nói rằng Amp D đơn giản có thể xem như một bộ nguồn xung cách ly (để đạt an toàn sinh học đối với dòng điện). Mà đã xem là bộ nguồn xung thì Amp D có khả năng dùng thẳng điện nguồn từ lưới mà không cần qua biến áp điện từ nào hết.

Hàng nghìn watt cũng không tốn một xu biến áp điện từ em ạ.

Sắp tới, anh Kim sẽ “ra” mạch điện Amp D đơn giản nhất theo hướng 2-a ; 3-a và 4-a (xem Tutorial). Mạch amp sẽ là Stereo 4 Channels với Amp D là Super bass, Medium và HE (High Equal) là lớp B-Hightech. Tổng sơ đồ được gọi là Ampli 4D Plus, tổng công suất là 60 WRP hay 120 WRP không có biến áp nguồn điện từ. Hàng khủng phải không ?

Chừng đó thôi thì chỉ mới ngang với trình độ của Nhật năm … 1976.

Từ từ nâng lên Full Digital D Class (FDDC) trong vòng tối thiểu vài năm em ạ. Bắt đầu quá trình nâng cấp sẽ là PDM với PDM 16, 32, 48, 64 (bit). Còn lâu lắm mới tiến đến các dạng PEM (Pulse Equibit Modulation) mà TACT đang sử dụng.

Mình đi sau các nước tiên tiến cả mấy chục năm kỹ thuật mà em (!!!).

Chuẩn bị “sưu tập” loa khủng đi là vừa nếu muốn bước vào cuộc chơi Amp D đầy sáng tạo.

————–

Wambuakim

Hỏi : (BS H. / Hà Nội)

Thưa thầy cho con hỏi về bệnh lý U tuyến yên, nguyên nhân và phác đồ điều trị ạ

Trả lời : (Wambuakim) 

OK con, nhưng trả lời câu hỏi có nội dung khá lớn thế này một cách giản đơn thì khó biểu đạt hết nội hàm của vấn đề. Thầy quyết định trích luôn một phần Theory Y Dược Học Lượng Tử của Thầy, có tham khảo dữ liệu hiện tại ở VN cho con dễ đọc, dễ tiếp thu nhé.

===================

U TUYẾN YÊN –  NGUYÊN NHÂN, BỆNH CHỨNG VÀ ĐIỀU TRỊ

(trich theo Theory U tuyến yên và ung thư tuyến yên của Wambuakim (2007 – 2016)

Định nghĩa

U tuyến yên là khối u tăng trưởng bất thường phát triển trong tuyến yên. Một số khối u tuyến yên làm cho tuyến yên sản xuất quá nhiều hormone điều hoà chức năng quan trọng của cơ thể. Các khối u tuyến yên khác có thể hạn chế chức năng bình thường của tuyến yên, gây ra sản xuất hạn chế của kích thích tố.

Đại đa số các khối u tuyến yên là tăng trưởng không phải ung thư (u tuyến). U tuyến vẫn còn giới hạn trong tuyến yên hoặc các mô xung quanh và không lan sang các bộ phận khác của cơ thể.

Điều trị các khối u tuyến yên liên quan đến việc lựa chọn, hoặc loại bỏ khối u hoặc kiểm soát sự tăng trưởng của nó. Cũng có thể cần thuốc để điều chỉnh sản xuất hormone quá cao hoặc quá thấp.

Các triệu chứng

Khối u tuyến yên có thể gây ra rắc rối về thể chất và sinh hóa. Các khối u tuyến yên lớn – khoảng 3 / 4 inch (19 mm) hoặc lớn hơn – được gọi là macroadenomas. Khối u nhỏ được gọi là microadenomas. Macroadenomas có thể gây chèn ép trên phần còn lại của tuyến yên và các cấu trúc gần đó.

Các triệu chứng liên quan đến áp lực khối u

Các dấu hiệu và triệu chứng của áp lực từ khối u tuyến yên có thể bao gồm:

–  Nhức đầu.

–  Mất tầm nhìn, đặc biệt là mất thị giác ngoại vi.

–  Buồn nôn và ói mửa.

Các triệu chứng của thiếu hormone tuyến yên

–  Mệt mỏi.

–  Điểm đặt yếu.

–  Không dung nạp lạnh.

–  Táo bón.

–  Huyết áp thấp.

–  Cơ thể rụng lông, tóc.

–  Rối loạn chức năng tình dục hoặc mất khả năng tình dục.

–  Giảm cân hoặc tăng cân ngoài ý muốn.

Các triệu chứng liên quan đến thay đổi mức hormone

1/. Một số khối u tuyến yên, được gọi là khối u chức năng, còn sản xuất kích thích tố. Nói chung, điều này gây ra dư thừa các kích thích tố, trong đó có các hiệu ứng sinh hóa khác nhau. Các loại khối u hoạt động trong tuyến yên gây ra các dấu hiệu và triệu chứng cụ thể.

2/. Khối u tiết Adrenocorticotropic hormone (ACTH). U sản xuất ACTH, kích thích tuyến thượng thận sản xuất các hormone cortisol. Hội chứng Cushing là kết quả của tuyến thượng thận sản xuất quá nhiều cortisol. Các dấu hiệu và triệu chứng của hội chứng Cushing có thể bao gồm:

–  Chất béo tích tụ quanh eo và lưng trên.

–  Khuôn mặt to tròn.

–  Bướu đặc trưng trên phần trên của lưng.

–  Tăng huyết áp.

–  Nhược cơ.

–  Bầm tím.

–  Dải dấu.

–  Mỏng da.

Các khối u tuyến yên  tiết ra nội tiết tố tăng trưởng. Những u này sản xuất ra hormone tăng trưởng quá mức. Các hiệu ứng dư thừa hormone tăng trưởng (acromegaly) có thể bao gồm:

–  Mặt thô.

–  Bàn tay và bàn chân to ra.

–  Đổ mồ hôi quá nhiều.

–  Tăng huyết áp.

–  Vấn đề về tim.

–  Thoái hóa khớp.

–  Răng không thẳng hàng (malocclusion).

–  Tăng tốc và tăng trưởng quá mức (khổng lồ) có thể xảy ra ở trẻ em và thanh thiếu niên.

–  Các khối u tiết ra prolactin. Sản xuất thừa prolactin từ một khối u tuyến yên (prolactinoma) có thể gây ra sự sụt giảm mức hormone giới tính – estrogen ở phụ nữ và testosterone ở nam giới. Quá nhiều prolactin trong máu (hyperprolactinemia) có thể ảnh hưởng đến nam giới và phụ nữ khác nhau.

Ở phụ nữ, khối u tuyến yên có thể gây ra:

–  Kinh nguyệt không đều (oligomenorrhea).

–  Vô kinh.

–  Sữa non chảy ra từ vú (galactorrhea).

Ở nam giới, khối u sản xuất prolactin có thể gây ra suy sinh dục. Các dấu hiệu và triệu chứng có thể bao gồm:

–  Vú to ra (gynecomastia).

–  Rối loạn dương cương (ED).

–  Giảm lông trên cơ thể.

–  Mất bản lĩnh đàn ông, mất khả năng tình dục.

Các khối u tiết ra nội tiết tố kích thích tuyến giáp. Khi một khối u tuyến yên kích thích tuyến giáp sản xuất hormone tuyến giáp quá nhiều – hormone thyroxine. Đây là một nguyên nhân hiếm gặp của cường giáp, hoặc bệnh tuyến giáp hoạt động quá mức. Cường giáp có thể đẩy nhanh sự trao đổi chất của cơ thể, gây ra:

–  Đột ngột tăng hoặc giảm cân.

–  Nhịp tim nhanh hoặc nhịp tim không đều.

–  Căng thẳng hoặc khó chịu.

Nếu phát triển các dấu hiệu và triệu chứng có thể liên kết với một khối u tuyến yên, cần xác định nguyên nhân chính xác. Các khối u tuyến yên thường có thể điều tiết hormone hiệu quả, để hàm lượng hormone trở về bình thường và giảm các dấu hiệu và triệu chứng.

Nếu tìm hiểu và biết nhiều vấn đề nội tiết có yếu tố gia đình, hãy đề cập về các xét nghiệm định kỳ có thể giúp phát hiện khối u tuyến yên sớm.

Nguyên nhân

Nguyên nhân của tăng trưởng tế bào không kiểm soát ở tuyến yên, tạo ra khối u vẫn chưa được khám phá. Tuyến yên là tuyến hình hạt đậu nhỏ nằm ở đáy não, hơi phía sau mũi và giữa hai tai. Mặc dù kích thước của nó nhỏ, tuyến yên ảnh hưởng gần như tất cả các bộ phận của cơ thể. Các hormone mà nó tạo ra giúp điều chỉnh các chức năng quan trọng bậc nhất, chẳng hạn như tăng trưởng, và sinh sản.

Tỷ lệ nhỏ các trường hợp khối u tuyến yên có tính gia đình, nhưng hầu hết không có yếu tố di truyền rõ ràng. Tuy nhiên, các nhà khoa học nghi ngờ sự thay đổi di truyền đóng vai trò quan trọng trong cách phát triển các khối u tuyến yên.

Yếu tố nguy cơ

Mặc dù khối u tuyến yên có thể xảy ra ở mọi lứa tuổi, chúng thường xảy ra ở người lớn tuổi. Những người có tiền sử một số vấn đề di truyền, ví dụ như nội tiết nhiều, MEN I, có nguy cơ khối u tuyến yên gia tăng. Trong MEN I, nhiều khối u xuất hiện ở các tuyến khác nhau của hệ thống nội tiết. Thử nghiệm di truyền có sẵn cho các rối loạn này.

Các biến chứng

Các khối u tuyến yên thường không phát triển lây lan rộng. Tuy nhiên, bất lợi có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, có thể gây ra:

–  Mất tầm nhìn. Khối u tuyến yên có thể gây áp lực chèn ép lên các dây thần kinh thị giác gần tuyến yên, và gây mất thị lực.

–  Thiếu hụt hormone. Sự hiện diện của khối u tuyến yên hoặc loại bỏ vĩnh viễn có thể thay đổi hormone, có thể cần phải được thay thế bằng thuốc nội tiết tố.

–  Đột ngột chảy máu khối u. Hiếm gặp là biến chứng nghiêm trọng của khối u tuyến yên là chảy máu khối u. Điều này thường đi kèm với nhức đầu dữ dội và vấn đề tầm nhìn bất ngờ – bao gồm giảm tầm nhìn, tầm nhìn đôi và mí mắt rủ xuống – triệu chứng của tuyến yên sản xuất hormone ít (suy tuyến yên), chẳng hạn như hoa mắt, nôn mửa, không dung nạp lạnh, khát nước quá mức và mệt mỏi. Chảu máu khối u tuyến yên cần được điều trị khẩn cấp, với corticosteroid và có thể phẫu thuật.

–  Đái tháo nhạt. Đây là một biến chứng có thể có của một khối u tuyến yên lớn hoặc của một số phương pháp điều trị cho các khối u tuyến yên. Không nên nhầm lẫn với các bệnh đái tháo đường thường gặp, trong đó bao gồm lượng đường cao trong máu và nước tiểu, đái tháo nhạt là kết quả của việc tạo ra quá ít vasopressin tuyến yên, kiểm soát nồng độ của nước tiểu ở thận. Bệnh đái tháo nhạt gây ra quá nhiều nước tiểu và khát nghiêm trọng, có thể dẫn đến mất nước.

Kiểm tra và chẩn đoán

BV có thể tiến hành xét nghiệm để chẩn đoán khối u tuyến yên bao gồm:

–  Xét nghiệm máu và nước tiểu. Kiểm tra các mẫu máu và nước tiểu có thể xác định xem có thừa hoặc thiếu hụt hormone.

–  Chụp ảnh não. Cắt lớp vi tính (CT) hoặc chụp cộng hưởng từ (MRI) não có thể giúp bác sĩ đánh giá vị trí và kích thước của khối u tuyến yên.

–  Kiểm tra tầm nhìn. Có thể xác định xem sự phát triển của khối u tuyến yên có làm suy giảm thị lực hoặc tầm nhìn ngoại vi.

–  Ngoài ra, có thể thử nghiệm nội tiết rộng rãi hơn.

Phương pháp điều trị và thuốc

Điều trị khối u tuyến yên phụ thuộc vào loại khối u, kích thước và mức độ của nó. Tuổi và sức khỏe tổng thể cũng là những yếu tố. Bởi vì các khối u tuyến yên có thể gây ra vấn đề nghiêm trọng khi gây áp lực chèn ép lên não, điều trị thường là cần thiết. Phát hiện sớm khối u tuyến yên là chìa khóa để điều trị thành công.

Điều trị bao gồm nhóm các chuyên gia y tế, có thể bao gồm bác sĩ phẫu thuật não (phẫu thuật thần kinh), chuyên gia hệ thống nội tiết và hệ thống chuyên khoa thần kinh. Các bác sĩ thường sử dụng phẫu thuật, bức xạ, và thuốc, hoặc một mình hoặc kết hợp, để điều trị khối u tuyến yên để sản xuất nội tiết tố trở lại mức bình thường.

Tóm lại là cũng chưa có phương pháp điều trị tuyến yên nào thống nhất và có hiệu quả.

Phẫu thuật

Phẫu thuật cắt bỏ khối u tuyến yên thường là cần thiết nếu khối u đã chèn ép dây thần kinh thị giác, có thể gây mất thị lực, hoặc nếu các khối u sản xuất quá mức một số hormone. Sự thành công của phẫu thuật phụ thuộc vào loại khối u, vị trí của nó, kích thước của nó, và khối u đã xâm lấn mô xung quanh. Hai kỹ thuật chính của phẫu thuật để điều trị các khối u tuyến yên là:

Phương pháp nội soi. Với phương pháp này, bác sĩ thường có thể đạt được và loại bỏ khối u qua xoang mũi và không có vết mổ bên ngoài. Không ảnh hưởng đến phần khác của não, và không nhìn thấy vết sẹo. Tuy nhiên, khối u lớn rất có thể khó khăn để loại bỏ với thủ tục này, đặc biệt là khi khối u đã xâm lấn các dây thần kinh gần đó hoặc mô não.

Phương pháp tiếp cận. Trong thủ tục này, khối u được cắt bỏ qua phần trên của sọ bằng cách rạch một đường ở da đầu. Tiếp cận dễ dàng hơn với các khối u lớn hoặc phức tạp bằng cách sử dụng thủ tục này.

Xạ trị

Xạ trị sử dụng năng lượng cao để tiêu diệt các khối u. Nó có thể được sử dụng sau khi phẫu thuật hoặc một mình như là điều trị chính nếu phẫu thuật không phải là một lựa chọn. Xạ trị có thể có lợi nếu khối u vẫn tiếp diễn hoặc trở lại sau khi phẫu thuật và gây ra các dấu hiệu và triệu chứng mà thuốc không giảm. Phương pháp xạ trị bao gồm:

Tia bức xạ bên ngoài. Hình thức trị liệu bức xạ này cung cấp bức xạ trong từng bước nhỏ trong một khoảng thời gian. Một loạt các phương pháp điều trị, thường là năm lần một tuần trong từ bốn đến sáu tuần, được thực hiện trên cơ sở bệnh nhân ngoại trú. Điều trị này thường có hiệu quả, có thể mất nhiều năm để hoàn toàn kiểm soát sự phát triển khối u và sản xuất hormone. Xạ trị cũng có thể thiệt hại tế bào tuyến yên bình thường và mô não bình thường, đặc biệt là gần tuyến yên.

Xạ phẫu định vị. Đây là loại trị liệu tia bức xạ tập trung chính xác vào khối u mà không có vết mổ. Chùm bức xạ được đưa vào khối u chính xác số lượng và kích thước với sự trợ giúp của chụp ảnh kỹ thuật. Với xạ phẫu định vị, các bức xạ tiếp xúc với các mô lành xung quanh khối u ở mức tối thiểu, giảm nguy cơ thiệt hại cho các mô bình thường. Những lợi ích của xạ phẫu định vị, giống như những tia bức xạ bên ngoài, thường hiệu quả không ngay lập tức và có thể mất vài tháng hoặc nhiều năm để có đủ hiệu quả. Tuy nhiên, các bác sĩ không thể sử dụng liệu pháp này nếu các khối u là rất gần với các dây thần kinh thị giác hoặc các cấu trúc nhạy cảm khác.

Xạ trị có tác dụng rất hạn chế trong điều trị khối u tuyến yên. Theo thống kê đến 2015 thì ở Mỹ có chưa đến 1% tỷ lệ thành công xạ trị khối u tuyến yên. Tác dụng phụ do xạ trị tuyến yên gây ra là mất trí nhớ, mất sức sống, tử vong hoặc nhiễm xạ gây sợ hãi và áp lực tinh thần đối với bệnh nhân có khối u tuyến yên hoặc ung thư tuyến yên.

Thuốc men

Điều trị bằng thuốc có thể giúp ngăn chặn sự tiết hormone dư thừa và đôi khi giảm tiết và kích thước khối u tuyến yên:

Các khối u tiết Prolactin (prolactinomas). Các thuốc bromocripxine (Parlodel) và cabergoline (Dostinex) có thể điều trị các loại khối u bằng cách giảm tiết prolactin và thường làm giảm kích thước của khối u. Các thuốc này thường rất hiệu quả trong điều trị các loại khối u mà phẫu thuật không cần thiết.

Các khối u tiết ra nội tiết tố tăng trưởng. Hai loại thuốc có sẵn cho các loại khối u tuyến yên này. Thuốc được gọi là chất tương tự somatostatin (Sandostatin,…) làm cho giảm sản xuất hormone tăng trưởng và có thể làm giảm kích thước của khối u này. Pegvisomant (Somavert) chặn ảnh hưởng của hormone tăng trưởng dư thừa trên cơ thể. Những thuốc này đặc biệt hữu ích nếu phẫu thuật đã không thành công.

Nếu khối u tuyến yên đã điều trị gây nên giảm sản xuất hormone, hoặc nếu loại bỏ khối u tuyến yên đã giảm sản xuất hormone, có thể cần dùng hormone thay thế để duy trì mức hormone bình thường.

Tóm lại, thuốc men Tây Y trong điều trị khối u tuyến yên chỉ là giải pháp tình thế, “gặp đâu đánh đấy, đau đâu chữa đấy” và chưa hề có bài bản. 

Cảnh giác chờ đợi

Trong cảnh giác chờ đợi – còn được gọi là quan sát, có thể cần thường xuyên xét nghiệm để theo dõi những dấu hiệu của sự tiến triển của khối u tuyến yên. Cảnh giác chờ đợi, trong đó có việc không điều trị y tế, có thể là một lựa chọn nếu khối u không gây ra bất kỳ dấu hiệu hoặc triệu chứng.

Cảnh giác chờ đợi có thể đặc biệt thích hợp nếu lớn tuổi hoặc sức khỏe kém. Nhiều người có khối u tuyến yên hoạt động bình thường mà không cần điều trị và các khối u không gây ra các vấn đề khác. Nếu trẻ hơn, cảnh giác chờ đợi cũng có thể là một lựa chọn miễn là chấp nhận khả năng khối u thay đổi hoặc phát triển trong thời gian quan sát. Bác sĩ có thể cân nhắc các nguy cơ so với điều trị triệu chứng. Nói chung là Tây Y không có bất cứ một phương pháp an toàn và thống nhất nào để trị u tuyến yên, có thể nói rằng tất cả (bệnh nhân và bác sĩ) đều trông chờ vào may mắn.

Đối phó và hỗ trợ

Có nhiều câu hỏi trong việc chẩn đoán và điều trị khối u tuyến yên. Quá trình chữa trị có thể gây tâm lý áp đảo và đáng sợ. Điều quan trọng là tìm hiểu càng nhiều càng tốt về tình trạng. Biết và hiểu chi tiết từng khía cạnh của chăm sóc thì tốt hơn.

Cũng có thể tìm thấy hữu ích khi chia sẻ cảm xúc với những người khác trong những tình huống tương tự. Kiểm tra các nhóm hỗ trợ cho những người có khối u tuyến yên có sẵn trong khu vực. Bệnh viện thường xuyên giới thiệu các nhóm này. Đội ngũ y tế cũng có thể giúp tìm sự hỗ trợ về cảm xúc có thể cần.

Y DƯỢC HỌC LƯƠNG TỬ với u tuyến yên

Với Y dược học Lượng tử thì u tuyến yên cũng chỉ là một khối u, u tuyến yên có chính thức phát triển thành ung thư thì cũng chỉ là … bệnh ung thư như các loại ung thư khác và không có áp lực y học cũng như áp lực tâm lý nào.

Dược pháp điều trị u tuyến yên có chút đặc thù là u tuyến yên có liên quan đến tuyến giáp (gây kích thích sự hoạt động của tuyến giáp) và rối loạn đồng hóa dị hóa gây hội chứng đái tháo nhạt (cần chú ý là không có bệnh đái tháo nhạt), gây khó ngủ, gây áp lực tâm lý (bồn chồn, lo lắng, e sợ, hoài nghi v.v…). Do đó mà Wambuakim đề nghị dược pháp tổng quan như sau:

Dược pháp :

–  Ung thư (trị u tuyến yên) 200g + Giải phù (trị Cushing tuyến yên) 150g + Tuyến Giáp 100g + Tháo nhạt 100g + Phế quản 100g + Plus 50g. Uống 4 đến 5 lần / ngày – lần 30 đến 35 viên.

–  Zika 10 chai. Ngày ½ chai pha thành 1 lít nước nóng để uống thuốc viên.

– Thuốc rượu 1 chai bôi đầu (vùng tuyến yên) và trước cổ (vùng tuyến giáp) ngày 2 đến 3 lần. Hỗ trợ gối ngủ 1 gối.

–  Tùy biến theo tuổi tác, tình trạng cơ thể và yêu cầu khám chữa bệnh mà cân nhắc bổ sung Tăng Thể trạng, Nhược cơ và Bản lĩnh đàn ông với dược lượng phù hợp.

================

Theo Theory U tuyến yên và Ung thư tuyến yên của Wambuakim (2007 – 2016)

Có tham khảo dieutri.vn

———–

Wambuakim.

Oct 19/2020

AMPLI LỚP D : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO.

Xin tham khảo “Super Audiotone” của Wambuakim.

Ampli lớp D hấp dẫn rất nhiều măt nhưng không phải ngoa khi nói rằng nó rất “xương”.

Hấp dẫn lớn nhất là Ampli lớp D có hiệu suất cao đến mức không tưởng. Chất âm mượt mà của nó thì sánh ngang (hoặc hơn) cả ampli đèn, một trong những tự hào và hoài niệm của giới Hi-End.

Nhưng Ampli lớp D không có chỗ dành cho giới “làng nhàng” , nghĩa là không đủ tri thức và thiết bị chính xác thì xem như … vô phương. Kể cả giới ăn học bài bản cũng còn mơ mơ hồ hồ về nó (sẽ nói rõ trong bài) thì thử hỏi anh em nghiệp dư trong tay chỉ có máy đo loại Multi thì làm sao đối phó nổi.

Tuy nhiên, cũng có thể làm được nếu chịu đào sâu tri thức và làm việc nghiêm túc.

Chúng ta cùng bắt đầu vậy.

I/. Một chút về PWM :

Chúng ta đã có khá nhiều tài liệu về điều biến độ rộng xung (PWM / Pulse Width Modulation). Trong đó, kỹ thuật Ampli D dùng PWM cần có :

– Một nguồn xung tam giác (Triangle Generator) có tần số ổn định.

– Một nguồn âm tiêu chuẩn cần khuếch đại (đơn giản là nguồn âm thanh được cân bằng, sạch nhiễu và cài đặt được âm chất nhờ vào các mạch tone control hay equalyser, thậm chí không cần những thứ đó cũng được tuỳ theo nhu cầu âm chất của người nghe).

– Một mạch khuếch đại tuyến tính hai ngã vào (in+ và in-), xung tam giác vào ngõ in+ và tín hiệu từ nguồn âm vào ngã in-. Ngã ra là xung vuông. Lúc đó nguồn âm thanh sẽ điều biến độ rộng (tính theo đơn vị thời gian) của xung vuông ở ngã ra thành một chuỗi xung vuông có độ rộng xung thay đổi tuyến tính với biên độ nguồn âm thanh.

Nói khác đi, nguồn âm thanh được xem như một nguồn điện áp để điều biến độ rộng xung ở ngõ ra của bộ điều biến độ rộng xung (PWMC / Pulse Width Modulation Control).

– Ngày nay đã có các IC chuyên dùng làm nhiệm vụ PWM. Ở đây chúng ta đề cập đến các IC PWM đơn biên (như họ UC384x với UC3842 làm tiêu biểu) và các IC song biên phục vụ PWM đẩy kéo (như một số họ SG và đặc biệt thông dụng là TL494).

Tuy nhiên cũng cần chú ý khả năng PWM của IC 555 (đặc biệt là 7555 của Maxim), có thể nói là không hề thua kém các IC PWM đắt tiền khác.

II/. Giải điều biến lớp D :

Không phải ngoa khi nói rằng giải điều biến lớp D (DCD / D Class Demodulation) là môt trong những bí ẩn ngăn trở việc tiếp cận Ampli lớp D.

Những kiến thức vật lý phổ thông là không đủ để giải thích DCD. Mạch DCD thoạt nhìn cứ như là một mạch lọc thông thấp (LPF / Low Pass Filter) đơn giản. Tuy nhiên những hiệu ứng của nó là không thể xem thường và phát triển thành một công nghệ đặc thù.

1/. Mạch ví dụ dưới đây cho thấy sự bí ẩn của giải điều biến lớp D, đã được mô phỏng bằng NI Multisim :

Trong mạch từ trái qua :

– Ngã vào là nguồn tín hiệu hình Sin đơn biên có tần số thay đổi từ 16 Hz đến 16 KHz đại biểu cho nguồn âm thanh.

– IC LM555 dao động sóng vuông tần số trung tâm ~ 55 KHz. Khi có tín hiệu điện áp (nguồn âm thanh) vào chân số 5 thì độ rộng xung ngõ ra sẽ thay đổi đồng biến với điện áp này. Biên độ tín hiệu âm thanh được set để độ rộng xung ra ở chân số 3 của LM555 tùy biến từ 5% đến 95% duty.

– Mạch công suất sử dụng cặp bổ phụ 2SD1013 / 2SC2383 (có thể thay bằng A671/H1061 để có công suất cao hơn) xuất PWM lên sơ cấp biến áp xung T9.

– Thứ cấp BAX T9 là cộng hưởng ở tần số PWM 55 KHz. Ngõ ra DCD (giải điều biến lớp D) là mạch giải điều biến LC tối giản (giải điều biến một cấp LC) với L1 = 2.2 mH và C6 = 2.2 uF.

– Nguồn sử dụng là nguồn đơn 12 VDC, lọc bằng 1000uF và lọc nhiễu cao tần bằng 220 nF.

2/. Kết quả mô phỏng cho thấy :

– Nguồn tín hiệu là đơn biên + nguồn động lực đơn biên, nhưng tín hiệu sau giải điều biến là hình Sin song biên (đủ cả bán kỳ dương và bán kỳ âm) tiêu chuẩn.

– Mỗi chu kỳ tín hiệu được giải điều biến thành một chu kỷ động lực ở ngõ ra một cách chuẩn tắc. Mạch có công suất khoảng 2W với cặp bổ phụ 2SD1013 / 2SC2383 hoặc 20W với cặp bổ phụ A671/H1061.

3/. Đặt vấn đề về DCD, chúng ta có thể thấy một số vấn đề :

– Tín hiệu vào là đơn biên, nguồn động lực (dòng / áp) cũng là nguồn đơn, vậy hình Sin song biên sau DCD là ở đâu ra ?

– Rất nhiều người nghi ngại do không thể hiểu được khả năng khôi phục hình Sin của DCD đã cho rằng Amp D có thể gây méo nhiều hơn các loại Ampli cổ điển rườm rà và tốn điện. Vậy khả năng của Amp D trong khuếch đại và tái tạo âm thanh trung thực đến mức nào ?

– Có một vài phát biểu rất nực cười về Amp D là “phải có nền DC vững” (như cô Nhóc), “Amp lớp D …. có lâu rồi, còn gì bí ẩn nữa mà nghiên cứu” (như IPd) v.v… là do xuất phát từ sự mơ hồ và kiến thức không đầy đủ về kỹ thuật lớp D (và các biến thể của nó như lớp T, lớp F, lớp G v.v…).

– Có thể nào tiếp cận mô hình toán học “khủng” của cái DCD bí hiểm bằng kiến thức Vật Lý Phổ Thông được không ? 

Cần cố gắng tránh những phát biểu không chứng cớ như phán đoán “phải có nền DC vững”, và các “phán” khác vì chúng hoàn toàn thiếu tính khoa học và thực tiễn.

Vì vậy chúng tôi thiết kế một mạch Ampli D thử nghiệm tương tự mạch trong bài trên (thêm phần driver để có thể chạy phần công suất PWM với điện áp riêng 18 VDC). Nền DC được làm cho “không vững” bằng cách cản một điện trở R4 = 0,1 Ohm .

Khi cho mạch chạy, dòng và áp rơi trên R4 làm cho nguồn điện bị trôi giạt trong khoảng 15,5 VDC đến 18 VDC. Nói khác đi, mạch Ampli lớp D đã được cho hoạt động với một nền DC không vững.

Kết quả mô phỏng bằng Multisim 10-1 dưới đây cho thấy, hoạt động của mạch vẫn tái hiện từ PWM công suất một hình sin chuẩn sau DCD.

Trong hình, đường cong vô định hình màu trắng trên cùng là điện áp nền DC, trôi giạt rất lớn. Tín hiệu âm thanh đưa vào điều biến (trong thử nghiệm dùng 500 Hz hình Sin) đã được tái hiện tuyệt vời về dạng và về tần số mà không có bất cứ sự méo nào. Nói khác đi, hoạt động của DCD thoát ly hoàn toàn ảnh hưởng của nền DC, bất chấp nó vững hay không vững.

Trong một số mạch thử nghiệm khác với mục đich so sánh, một nguồn điện lọc kỹ bằng tụ cao tần có thể cho phép tạo được công suất và biên độ ổn định hơn.

Tóm lại, lập luận về “nền DC vững” không có chỗ đứng. Đó chỉ là phán đoán hoàn toàn cảm tính và không có cả cơ sở lý thuyết lẫn thực nghiệm.

4/. Ổn định tần số nền PWM.

Để phát huy hết sức mạnh động lực và hiệu suất thì phải dùng mạch Ampli lớp D với ngõ ra cộng hưởng –> sự ổn định tần số PWM là đòi hỏi bức thiết. Mạch lớp D dùng LM555 trong sơ đồ nói ở hai bài trên thường khó đạt yêu cầu ổn định tần số, do chân số 5 của IC 555 là control voltage, tác động mạnh đến độ trôi giạt điện áp, chỉ thích hợp với ngõ ra DFD (direct filter demodulation) dạng LC.

Vì vậy muốn có Amp D thật sự chất lượng thì điều tất yếu là mạch PWM phải có độ ổn định tần số thật chặt chẽ. Sự kết hợp của 2 IC 555 được xem là giải pháp để bảo đảm điều đó.

Ngoài ra, còn có IC 556 là sự kết hợp của 2 IC 555 (dual timer 555 intergrate circuit) sẽ làm cho mạch gọn nhẹ và tin cậy hơn rất nhiều.

Mạch điện dưới đây phục vụ cho ý đồ nói trên.

Trong mạch, IC 555 thứ nhất (U1) chạy dạng dao động căn bản ở tần số 41,5 KHz. U2 là mạch đơn ổn nhận xung kích từ ngõ ra chân 3 của U1. Diod D1 (1N 4148) xả phần xung âm trên tụ liên lạc C5 (470pF) bảo đảm điều kiện hoạt động của mạch trigger.

Chân CV (chân số 5) của U2 nhận tín hiệu điều biến (audio) –> ở ngõ ra là PWM có độ rộng xung thay đôỉ tuỳ biến theo tín hiệu audio với tần số ổn định do U1 cung cấp.

Mạch điện dùng LM556 dưới đây dĩ nhiên là không có gì khác, chỉ có điều khác duy nhất là dải tần rộng hơn, ít “ăn” dòng hơn và lắp ráp đỡ rườm rà hơn dùng 2 con LM555.

Trong mạch có thêm phần điều biến trực tiếp bằng audio. Trong đó chú ý khi lắp ráp cân chỉnh cầu phân áp R8/R9 để cho điện áp tĩnh ở chân 11 của LM556 ~ Vcc/2 = 4,5 Volt thì ổn.

Trước Test_PT1 (ngõ vào audio) có thể là biến trở âm lượng (volume) hay các mạch điều chỉnh âm thanh khác. Ngõ ra ở R5 đi vào mạch khúêch đại công suất PWM –> Demodulation rồi ra loa (từ 4 Ohm đến 8 Ohm) tương tự như các bài trên.

Mạch lớp D còn có kỹ thuật FDA (Filterless D-Class Amplifier / ampli lớp D không có bộ lọc ngõ ra) rất thú vị. Chúng ta sẽ có dịp mổ xẻ trong một chuyên đề khác.

==================

THAM LUẬN :

Xin tiếp tục để phục vụ các bạn.

Mạch ampli lớp D thì Wambuakim có rất nhiều, nhưng yêu cầu “tối thiểu” thì kể cũng khó.

Thiết kế dưới đây chỉ dùng 1 IC 555 + cặp bổ phụ 2383/1013. Công suất hiệu dụng 2W –> 3W, công suất đỉnh 3,5W, PMOP 4W. Hiệu suất ~92%.

Trong mạch :

– Q2 khuếch đại điện áp tín hiệu. Q1 khuếch đại dòng tín hiệu để có điện áp modulation trên R8 đưa vào chân 5 của IC 555.

– U1 (555) chạy PWM, dao động cơ bản ~ 75 KHz xuất ra chân 3. Khi điện áp trên chân 5 thay đổi thì độ rộng xung ở chân 3 thay đổi nghịch biến với điện áp này. Nghĩa là độ rộng xung sẽ thay đổi theo điện áp tín hiệu âm thanh ngõ vào (audio in).

– Điện áp xung ở chân 7 được đưa về qua R5-R6 hồi tiếp để ổn định độ sâu điều biến.

– Xung PWM xuất ra từ chân 3 được U5 và U6 khuếch đại đệm, xuất ra mạch D Class demodulation đơn giản như một LPF (LowPass Filter) do L1 (60uH) và C5 (4uF) đảm nhiệm để hồi dạng tìn hiệu ngõ vào với công suất đã nói trên. C (330uF) làm nhiệm vụ thu hút điện áp DC trên loa.

Mạch hoạt động với tần số lý tưởng 1 KHz, rất hợp với âm sắc trầm ấm hay loa siêu trầm. Hiệu suất rất lớn nên các transistor không cần tản nhiệt (*) và cẩn thận kẻo cháy loa (đừng tưởng yếu như các lớp A hay AB). Dĩ nhiên đây không phải là mạch tốt nhất, đừng kỳ vọng quá cao.

Trong mạch có L1, nếu không mua được thì phải dùng ferrite xuyến nhỏ (hình vành khăn) trong ballast điện tử đèn ống, quấn 65 vòng, cỡ dây d = 0,3 mm. Lõi không khí thì D = 10mm, quấn 360 vòng dây d = 0,3 mm.

===========================

(*) Một ví dụ nhỏ về hiệu suất : 

– Với lớp A thì hiệu súât khoảng 15%, nghĩa là muốn tạo ra 1,5W âm thanh thì nó cần 10W điện. Trong đó 8,5W biên thành nhiệt để … giết transistor công suất. Do đó mà ampli “hay ăn” (hi-End) thường phải mang theo tản nhiệt “khủng bố” nếu không muốn …. nấu nước bằng transistor công suất.

– Với lớp D / 2W hiệu suất 90% chỉ cần ~ 2,2W để tạo ra 2W âm thanh; nghĩa là chỉ có … 0,2W điện biến ra nhiệt. Chưa đủ để cảm thấy ấm ngón tay.

Khi em đưa tín hiệu có mức áp quá cao vào Input thì modulation bị rối loạn –> tần số PWM “dạt” sang một ngưỡng khác. Do đó mà mạch demodulation không tách được âm thanh.

Ngoài ra, tụ C1 qui định tàn số PWM, cần dùng tụ tantalium (màu xanh lá cây) để bào đảm tần số (không dùng tụ đất). Có thể thay C1 bằng tụ 202 (2200 pF) nhưng trị số của L phải là 65 uH.

Mạch L – C ở đầu ra của ampli lớp D là mạch D class PWD (PW – demodulation / giải điều biến PWM lớp D). Nó chính là mạch lọc dải thông thấp của một tần số F tuân theo phối trí ma trận với :

* Fc : tần số chính của hệ PWM (với min, max và medium duty).
* Fm : tần số thấp nhất đưa vào điều biến (với m, Mx và md duty).
* FM : tần số cao nhất của dải điều biến (với m, Mx và md duty).
* Fs : tần số ưu thế của dải điều biến. Ví dụ ampli Sub-Wooffer thì Fs ~ 250 Hz; ampli Width Music thì Fs ~ 3600 Hz, ampli Sub – Tweeter thì Fs ~ 15,5 KHz v.v…
*F là dải thông tần ngõ ra của mạch demodulation.

Ma trận này gọi là ma trận Gaussian có :

F = .Fc Fs1 Fm1 FM3
. . . .Fs Fc1 FM2 Fm3
. . . .Fm FM1 Fc2 Fs3
. . . .FM Fm2 Fs2 Fc3

Dù mang những đặc tính cơ bản của một LPF nhưng dĩ nhiên là cơ chế của D Class Demodulation phức tạp bội phần. Một số cố gắng khai triển trên nền toán định thức cũng tạo được thuật toán đơn giản hơn.

Có F rồi thì mới dùng công thức nói trên của cdtk5 được.

………..  …………..  ………..

Thân ái.

Wambuakim

TIÊU CHÍ KỸ THUẬT CỦA INVERTER HIỆN ĐẠI

Để tập trung chuyên môn, Wambuakim xin nêu các tiêu chí kỹ thuật cần quan tâm :

1/. Dạng điện áp và dòng AC phải là

–  Hình Sin thuần túy (pure sine wave),

–  Sin động (phù hợp với dòng diện hình Sin) hay Gần Sin (phù hợp tương đối với dòng diện hình Sin).

Kỹ thuật điện tử và linh kiện điện tử công suất hiện nay (thế kỷ XXI) cho phép thoát ly khỏi các hướng Inverter Giả Sin (dùng dạng xung vuông) hay Không Sin (dạng dòng và áp biến ứng / cảm ứng phức tạp). Vì chúng gây hại rất lớn cho các thiết bị sử dụng điện (đặc biệt cho phụ tải Cảm) + gây can nhiễu điện từ + có thể gây hại sinh học cho con người.

2/. Inverter cố gắng tuân thủ dạng dòng và áp hình Sin + tần số dòng điện AC + thăng giáng điện áp của nguồn điện AC sử dụng song song với nó (điện lưới nếu có) để có thể hòa pha, để đấu nối phối hợp với nguồn điện dùng Inverter khác ở gần hoặc (và) đấu nối với nguồn điện lưới  khi cần thiết.

3/. Inverter cần phải đủ an toàn điện (cách ly tốt, chống chập chạm cháy nổ, chống và ngăn ngừa chạm giật chết người v.v…).

4/. Giá trị sử dụng cao, bền chắc và an toàn nhưng giá thành Inverter phải đủ rẻ để phù hợp với thu nhập còn hạn chế của nhân dân VN và để dễ phổ biến rộng rãi cho nhân dân sử dụng, tăng cường ý thức tiết kiệm điện và dùng điện hợp lý.

—————————-

INVERTER LƯU ĐIỆN SINE WAVE 1 PHA

Dưới áp lực của một khả năng cung ứng điện còn yếu và đôi khi không hợp lý, việc cúp / cắt điện cục bộ (dù không quá lâu) là khó tránh khỏi. Do tỷ lệ cán cân năng lượng từ thủy điện > 40% làm cho các tải phụ thuộc chịu ảnh hưởng nghiêm trọng, cắt điện luân phiên là việc thường xảy ra ở vài nơi. Các thiết bị cần thiết cho nhu cầu sinh hoạt và làm việc như máy tính, đèn thắp sáng v.v… mất tác dụng tạm thời nhưng cũng gây rất nhiều trở ngại, ảnh hưởng đến đời sống và tâm – sinh lý – sinh hoạt.

Chúng ta thường nghe bàn râm ran về thiết bị cung cấp điện dự phòng. Trong đó không ít người nói đến máy phát điện chạy xăng, chạy dầu với độ ồn lớn, sử dụng phức tạp và ô nhiễm khói bụi, chi phí nhiên liệu ngày càng đắt đỏ. Một số khác quan tâm đến Inverter lưu điện trữ năng ắc quy với các ưu điểm không khó để nhận biết, là không ồn, không khói bụi, chi phí năng lượng (điện) và chi phí đầu tư thiết bị thấp.

Loạt bài nàycó mục tiêu hướng dẫn tiếp cận cơ sở lý thuyết đến thực tế lắp ráp chế tạo Inverter lưu điện từ thấp đến cao.

I/. Dòng điện.

Chúng ta bắt đầu với một ít kiến thức cơ bản về dòng điện một chiều (DC), dòng điện xoay chiều (AC) và dòng điện xung (PC).

1/. Dòng điện một chiều : Là dòng điện có chiều nhất định theo qui ước từ dương đến âm. Về nguyên tắc, nó có hiệu số điện thế không thay đồi trong điều kiện không tải. Trên đồ thị, dòng điện một chiều biểu diễn thành một đường thẳng song song với trục hoành độ. Tung độ của đường biểu diễn này biểu thị điện áp (hay cường độ) dòng điện một chiều.

2/. Dòng điện xoay chiều : Là dòng điện liên tục thay đổi chiều (giá trị điện áp đỉnh ổn định, thay đổi từ chiều âm sang chiều dương và ngược lại). Thời gian (tính bằng giây) của một chu trình thay đổi từ trị số điện áp 0 đến cực đại, xuống cực tiểu rồi về không gọi là chu kỳ. Số lần thay đổi đó (số chu kỳ) trong một giây gọi là tần số, có đơn vị là Hz (Hertz).

Trong đó dòng điện xoay chiều công nghiệp có dạng hình Sin 50 Hz (hay 60 Hz) với rất nhiều cấp điện áp là dòng điện đặc biệt phổ biến và hữu dụng hiện nay.

Trên dao động ký âm cực, dòng điện xoay chiều công nghiệp thể hiện thành một đường hình Sin đối xứng qua trục hoành độ với biên độ đỉnh dương và đỉnh âm đối xứng qua điểm biên độ bằng không (0).

Điện áp (đo bằng Volt / V) của dòng điện xoay chiều hình Sin, thực chất là điện áp trung bình, có ý nghĩa như là điện áp một chiều có giá trị năng lượng (tích phân) tương đương với dòng điện hình Sin. Trong đó biên độ đỉnh diện áp xoay chiều hình Sin bằng căn 2 lần điện áp trung bình này (V = 1,414 U).

Ví dụ : Điện xoay chiều hình Sin 220V có điện áp đỉnh là :

V = 1,414 x 220 ~ 311V

3/. Dòng điện xung : Là dòng điện liên tục ngắt quãng, đảo chiều hoặc không đảo chiều, biên độ và tần số có thể ổn định hay không ổn định.

Dòng điện xung có qui luật biến đổi chiều với biên độ và tần số ổn định còn gọi là dòng điện “xoay chiều không Sin” hay dòng điện “xoay chiều xung”. Dòng điện xoay chiều xung ngày càng được dùng với rất nhiều ứng dụng và hiệu quả ngày càng phong phú.

Nhận xét :

a- Dòng điện một chiều có thể xem như là dòng điện xung biên dương có tần số vô tận.

b- Dòng điện một chiều cung cấp cho tải không ổn định (công suất thay đổi) làm cho nguồn một chiều thay đổi theo. Lúc đó nguồn một chiều này có mang yếu tố xung, có thể xem như là hỗn hợp của một dòng điện một chiều với một dòng điện xung.

c- Các yếu tố điện cảm và điện dung trong dòng điện xoay chiều hình Sin với dòng điện xoay chiều xung có tương quan Gaussian, trong đa số trường hợp là giống nhau (như cộng hưởng, hài, bộ lọc, biến áp v.v…).

d- Từ các nhận xét trên, ta thấy rằng nếu làm cho dòng điện một chiều dao động bằng một cách nào đó thì có thể dễ dàng tạo ra dòng điện xoay chiều. Đó là nguyên lý của Inverter.

e- Có thể diễn đạt một cách dễ hiểu là, có thể chế tạo Inverter với :

– Một mạch dao động điện tử để có điện áp xoay chiều hình Sin 50 Hz có công suất đủ lớn và hiệu suất đủ cao.

– Tạo ra dao động hình Sin 50 Hz rồi khuếch đại bằng Ampli đến biên độ (đỉnh hình Sin 311V) với công suất cần thiết cho nhu cầu sử dụng.

f- Như vậy, cốt lõi của vấn đề thiết kế chế tạo Inverter, là :

– Do phải tăng biến từ nguồn điện một chiều trữ năng (dùng ắc quy) nên đòi hỏi hiệu suất rất cao. Điều này còn rất cần thiết để linh kiện công suất chỉ dùng rất ít tản nhiệt.

Ví dụ : hiệu suất bộ khuếch đại 40% nghĩa là 60% năng lượng còn lại biến ra nhiệt. Muốn bảo vệ nhiệt cho linh kiện công suất của Inverter 400W (hiệu dụng) phải cần tản nhiệt khổng lồ cho 600W nhiệt năng tiêu tán (hic !).

– Hiệu suất khuếch được quyết định bởi lớp khuếch đại.

II/. Tạo tín hiệu hình Sin 50 Hz (hay 60 Hz).

1/. Tạo tín hiệu hình Sin 50 Hz hay 60 Hz dùng dao động phase shift oscillator (còn gọi là Bubba Oscillator) bằng 4 thuật toán đơn. Tín hiệu hình Sin Bubba thường không ổn định nên ngày càng ít được sử dụng.

2/. Tín hiệu hình Sin tạo bằng kỹ thuật R-2R.

3/. Dùng vi xử lý (Atm hay PIC), hoặc SOC hay PSOC để lập trình tín hiệu hình Sin. Đây là cách hiện đại, giản đơn và hiệu quả nhất, nên được ưu tiên khuyên dùng

Lập trình cho mạch Sine Wave :

; **************************************************************
; * Produces a sinewave on a R/2R-network connected to PORTD   *
; * (C)2005 by avr-asm-tutorial.net                            *
; **************************************************************
;
.INCLUDE "8515def.inc"
;
; Register definitions
;
.DEF rmp = R16 ; Multipurpose register
;
; Start of program source code
;
	ldi rmp,0xFF ; Set all pins of port D to be output
	out DDRD,rmp
	ldi ZH,HIGH(2*SineTable) ; Point Z to Table in flash
	ldi ZL,LOW(2*SineTable)
	clr rmp
loop1:
	nop
	nop
	nop
loop2:
	lpm ; Read from table
	out PORTD,R0 ; Write value to port D
	adiw ZL,1 ; point to next value
	dec rmp ; End of Table reached
	brne loop1
	ldi ZH,HIGH(2*SineTable) ; Point Z to Table in flash
	ldi ZL,LOW(2*SineTable)
	rjmp loop2
;
; End of source code
;
; Include sinewave table
;
.INCLUDE "sine8_25.txt"
;
; End of program
;
;
; Sinewave table for 8 bit D/A
; VCC=5.000V, uLow=0.000V, uHigh=2.500V
; (generated by sinewave.pas)
;
Sinetable:
.DB 64,65,67,68,70,72,73,75
.DB 76,78,79,81,82,84,85,87
.DB 88,90,91,92,94,95,97,98
.DB 99,100,102,103,104,105,107,108
.DB 109,110,111,112,113,114,115,116
.DB 117,118,118,119,120,121,121,122
.DB 123,123,124,124,125,125,126,126
.DB 126,127,127,127,127,127,127,127
.DB 128,127,127,127,127,127,127,127
.DB 126,126,126,125,125,124,124,123
.DB 123,122,121,121,120,119,118,118
.DB 117,116,115,114,113,112,111,110
.DB 109,108,107,105,104,103,102,100
.DB 99,98,97,95,94,92,91,90
.DB 88,87,85,84,82,81,79,78
.DB 76,75,73,72,70,68,67,65
.DB 64,62,61,59,58,56,54,53
.DB 51,50,48,47,45,44,42,41
.DB 39,38,36,35,34,32,31,30
.DB 28,27,26,25,23,22,21,20
.DB 19,18,17,15,14,13,13,12
.DB 11,10,9,8,8,7,6,5
.DB 5,4,4,3,3,2,2,2
.DB 1,1,1,0,0,0,0,0
.DB 0,0,0,0,0,0,1,1
.DB 1,2,2,2,3,3,4,4
.DB 5,5,6,7,8,8,9,10
.DB 11,12,13,13,14,15,17,18
.DB 19,20,21,22,23,25,26,27
.DB 28,30,31,32,34,35,36,38
.DB 39,41,42,44,45,47,48,50
.DB 51,53,54,56,58,59,61,62

4/. Điều biến số xung PNM tạo tín hiệu hình Sin (Pulse Number Modulation), do Wambuakim sáng tạo năm 2007.

Các chùm tín hiệu có số xung tương ứng với biên độ của hình Sin, trực tiếp đưa vào khuếch đại – sửa dạng để hoàn dạng hình Sin.

5/. Dùng IC Sine-PWM làm tín hiệu cơ sở cho khuếch đại PWM như TDS2285; HT1112; HT1212; HT1215; SG3525; SG3532-NE5532 v.v…

6/. Hỗn hợp : Điều biến PWM biên độ đa bậc, dùng đa bậc kết hợp R2R, dùng Counter kết hợp R2R, dùng PNM – đa bậc v.v…

III/. Các lớp khuếch đại công suất dùng trong Inverter.

1/- Khuếch đại lớp A : Toàn bộ tín hiệu hình Sin được khuếch đại đơn biên, phần xoay chiều được nâng áp bằng biến áp đến 220VAC đưa ra tải. Dòng không tải lớp A thường lớn, hiệu suất chung của Ampli lớp A từ 7% đến dưới 22% và chỉ còn được dùng trong giới chơi âm thanh “hi-End” và không thể dùng được trong Inverter.

2/- Khuếch đại lớp B : Tín hiệu hình Sin được tách thành hai biên âm và dương, sau đó đảo pha trở thành hai biên dương rồi khuếch đại riêng rẽ. Sau đó kết hợp để có dòng điện hình Sin rồi nâng áp với biến áp.

Hiệu suất của lớp B từ 18% đến dưới 40% nên cũng không thể dùng cho Inverter.

3/- Khuếch đại lớp C : Trong lớp C, năng lượng của một phần tín hiệu ngõ vào dùng để phân cực cho linh kiện công suất. Do đó ampli lớp C có dòng nghỉ gần bằng không, hiệu suất từ 38% đến 58%.

Lớp C dùng phổ biến trong một số Inverter công suất nhỏ, đặc biệt nguồn Flyback của TV, màn hình máy tính CRT.

4/- Khuếch đại lớp D : Nguyên tắc của lớp D là linh kiện công suất chạy kiểu tắt mở (Switch / On-Off). Vì vậy hiệu suất của lớp D rất cao và là lựa chọn duy nhất cho Inverter.

Inverter lớp D có thể dùng 3 cách sau :

a/.  Cách trực tiếp DC-AC.

-a1/ Tín hiệu xung vuông 50 Hz được khuếch đại tăng áp lớp D với biến áp xung. Ngõ ra được sửa dạng thành hình “gần Sin” với cuộn dây L và tụ điện C nên còn gọi là “mod Sin”. Cách này cho chất lượng dòng điện kém, hiệu suất chung chỉ từ 55% đến 65%, và thường chỉ nên dùng dưới 150VA.

Loại Inverter này chỉ dùng được đèn huỳnh quang, đèn compact, máy vi tính, TV LCD v.v… Nếu dùng cho phụ tải động cơ (như quạt máy, motor cỡ nhỏ v.v…) thường chạy yếu, kêu “ò ò” rồi … cháy.

-a2/ Chùm xung tương ứng với từng bán kỳ 50 Hz được khuếch đại và nâng áp bằng biến áp xung đến biên độ 265Vp (đỉnh). Điện áp ngõ ra biến áp được chỉnh lý bằng LC. Cách này có thể đạt hiệu suất 62% đến 70%, có thể dùng từ 150VA đến 500VA.

Cách này khá hơn hẳn loại (–a1) ở trên, ít hao bình hơn và quạt máy cũng …. lâu cháy hơn.

-a3/ Tín hiệu hình Sin được tạo ra rồi lượng tử hóa thành các mức năng lượng theo độ rộng của xung (còn gọi là điều biến độ rộng xung PWM). Khuếch đại công suất lớp D tăng áp trên biến áp xung cho ra điện áp cao và được giải điều biến lớp D để có điện áp ngõ ra 220VAC. Cách này có hiệu suất ~ 68% đến 75%, chất lượng dòng điện xoay chiều có khá hơn (-a1), ít hao bình hơn.

b/. Dùng giải thuật song song (Converter-Inverter) tiến hành với:

-b1/ Converter (Dc – DC): Điện áp accu (12V hay 24V hoặc cao hơn) được nâng áp với biến áp xung và nắn thành điện áp đơn (311VDC) hay điện áp đôi (+/- 311V) bằng khuếch đại lớp D. Hiệu suất phần converter quyết định hiệu suất chung và bắt buộc phải đạt trên 92%.

-b2/ Inverter (DC – AC): Tín hiệu ở 4-b được khuếch đại lớp D:

* Dùng H-Bridge với điện áp đơn. Mạch này dùng với công suất nhỏ và trung bình (dưới 3 KVA), dùng linh kiện công suất chủ yếu là MOSFET. Hiệu suất trung bình 70% đến 82%.

* Dùng nửa cầu với điện áp đôi cho công suất lớn (4 KVA đến vài chục KVA). Linh kiện chủ yếu là IGBT, GTO … Hiệu suất của lớp D theo phương pháp này đạt từ 80% đến 90%.

c/. Lớp D – đa bậc (còn gọi là lớp M, một biến thể của lớp D).

-c1/ Trong “lớp M” thuần túy, tín hiệu được phân thành các bậc, điều biến theo biên độ hình Sin. Sau khuếch đại lớp D, các bậc được kết nối cho ra dòng điện dạng hình Sin ban đầu một cách hoàn hảo.

Hiệu suất của lớp M đạt từ 85% đến 94%, ứng dụng nhiều cho các trạm năng lượng mặt trời, phong điện, điện sóng biển v.v… công suất từ 3 KVA đến 300 KVA.

-c2/ Để cải thiện chất lượng nguồn điện cho nhu cầu cấp điện thương phẩm, tăng hiệu suất và giảm khối lượng Inverter, một kiểu lớp M hỗn hợp (còn gọi là lớp H / Harmonia) phối hợp điều biến đa bậc với điều biến độ rộng xung. Do đó lớp H dễ dàng ổn định điện áp / công suất dòng điện ngõ ra, chất lượng nguồn điện cao hơn cả máy phát nhiệt điện – thủy điện. Dùng SCR, GTO, GCT, ETO hay MTO với hiệu suất từ 92% đến 99%, cấu tạo gọn nhẹ, lớp H có thể được ứng dụng từ 10 KVA đến 1500 KVA hay hơn nữa, hòa pha thẳng vào lưới điện.

Chú ý :

a/. Các hệ thống công suất lớn (từ 5 KVA đến 25 KVA trở lên đều dùng tổ hợp ắc quy có điện áp 336V (28 đơn vị accu 12V) nhằm loại bỏ tiêu hao của khâu Dc-DC.

b/. Khả năng của linh kiện công suất hiện nay :

– Thyristor có thể đến 11kV/5,6kA;
– GTO: 8,0kV/8,0kA.
– IGBT( HVIGBT):3,8kV/1,6kA.

———Còn tiếp———-

Thân ái.

Wambuakim