Thời gian gần đây, do thiếu điện nên ở nhiều khu vực – đặc biệt là các vùng xa trung tâm thành phố – hay bị cắt điện.
Một số gia đình có điều kiện nên đã sắm máy phát điện hoặc bộ kích điện để sử dụng các thiết bị điện trong nhà những lúc mất điện. Về nguyên lý chung, các thiết bị bán dẫn có tuổi thọ rất cao trong điều kiện sử dụng bình thường (sử dụng đúng theo thiết kế), với thời gian trung bình trên 20 năm. Tuy nhiên, các thiết bị bán dẫn có một đặc điểm là phần lớn chỉ hoạt động trong dải điện áp cỡ vài V và bị đánh thủng (bị hỏng) ngay tức khắc khi điện áp cung cấp bị vọt lên quá ngưỡng thiết kế.
Máy phát điện, máy phát điện dân dụng, máy phát điện công nghiệp
Máy phát điện gia đình.
Diễn giải một cách đơn giản, nếu bạn cắm nhầm bếp điện vào nguồn điện 380V và kịp rút phích cắm trong 2 giây thì coi như bếp điện của bạn vẫn bảo toàn. Nhưng nếu cắm nhầm máy tính vào ổ điện 380V thì thời gian cần thiết để bộ máy tính đó bị phá hủy chỉ là 0,0000001 giây, có nghĩa là hỏng ngay tức khắc.
– Lý do vì sao ổn áp làm tăng nguy cơ cháy nổ máy tính?
Hầu hết các ổn áp thông dụng trên thị trường Việt Nam hiện nay đều sử dụng chung một nguyên lý là điện áp vào/ra được biến đổi bởi một máy biến áp (làm bằng cuộn dây đồng lõi thép silic) thay đổi bằng một mô-tơ điện và được điều khiển bởi một bộ điều khiển bán dẫn với các van kiểm soát đầu ra an toàn bằng các rơ-le cơ học và cầu chì.
Trong các tình huống thông thường, điện áp đầu vào thay đổi một cách từ từ thì bộ biến áp bằng mô-tơ điện sẽ điều chỉnh dần mức biến đổi điện áp đầu vào/đầu ra phù hợp, do đó điện áp đầu ra ổn định (chức năng ổn áp).
Tuy nhiên, nếu vì một lý do nào đó, điện áp đầu vào đột ngột thay đổi cỡ vài chục V, chẳng hạn 50V, từ mức 170V lên 220V thì điện áp đầu ra sẽ thay đổi với một tỷ lệ tương ứng từ mức điện áp ổn áp hiện thời 220V lên mức 220/170 * 220 = 293V (mức biến đổi tương ứng với tỷ lệ của biến áp hiện thời). Trong khoảng thời gian tích-tắc, mô-tơ điện làm nhiệm vụ điều chỉnh điện áp và rơ-le bảo vệ quá áp sẽ không thể phản ứng kịp vì các thiết bị cơ học đều cần thời gian khởi động và thực thi. Khi đó, các thiết bị sử dụng điện bị “nướng chín” đầu tiên chính là máy tính, trong khi bếp điện, tủ lạnh, điều hòa có thể không hề hấn gì.
Trong khi đó, giả sử bạn không sử dụng ổn áp, thì mức điện áp đầu vào từ 170V đến 220V là hoàn toàn bình thường với bộ nguồn máy tính. Do bản thân nguồn máy tính đã là một bộ ổn áp hoàn toàn bằng bán dẫn (không có các thiết bị cơ khí) nên có tốc độ phản ứng rất cao, hoàn toàn theo kịp sự biến đổi bất thường của nguồn điện trong dải điện áp hoạt động được thiết kế trước -thông thường từ 150V đến 240V.
– Lý do vì sao máy phát điện làm tăng nguy cơ cháy nổ máy tính?
Nguyên lý cơ bản của máy phát điện là chuyển đổi năng lượng từ cơ sang điện. Máy nổ sẽ làm quay mô-tơ phát điện và dòng điện được cấp ra các thiết bị sử dụng (phụ tải). Một bộ điều khiển của máy nổ sẽ luôn luôn đo đạc điện áp đầu ra và điều chỉnh tốc độ quay của động cơ bằng cách điều chỉnh ga (xăng) vào động cơ nhiều/ít sao cho điện áp cấp đầu ra được giữ ổn định ở mức 220V.
Có lẽ không khó để bạn có thể hình dung là điện áp đầu ra của máy nổ phụ thuộc vào tốc độ vòng quay của động cơ và mức sụt áp do phụ tải, còn tốc độ vòng quay của động cơ và mức sụt áp này phụ thuộc vào 2 yếu tố: độ mở của bướm ga (lượng xăng chảy vào buồng đốt) và phụ tải (công suất sử dụng ở đầu ra, tương tự như xe ô tô chở nặng hay chở nhẹ). Trong trường hợp công suất của máy phát điện rất lớn và phụ tải nhỏ thì điện áp đầu ra khá ổn định. Nhưng thực tế các máy phát điện gia dụng thường có công suất nhỏ, do đó điện áp đầu ra phụ thuộc rất nhiều vào phụ tải.
Trong trường hợp phụ tải bị cắt đột ngột (chẳng hạn bạn sử dụng nồi cơm điện chạy bằng nguồn Máy phát và cơm đến lúc chín, rơ-le nhiệt cắt điện vào nồi) thì điện áp đầu ra sẽ tăng đột ngột. Về mặt nguyên lý, bộ điều khiển của máy nổ sẽ giảm ga ngay lập tức để giảm điện áp nhưng thực tế nó có một độ trễ và thời gian trễ đó đủ để hủy diệt bộ máy tính của bạn.
– Lý do vì sao UPS làm tăng nguy cơ cháy nổ máy tính?
UPS (bộ lưu điện) được sản xuất chuyên dụng dành cho máy tính, do vậy nếu nói UPS làm tăng nguy cơ cháy nổ thì có thể nhiều người bật cười. Tuy nhiên đây là một thực tế.
Nguyên lý của UPS là sử dụng một ắc quy được sạc điện thường xuyên và một bộ “kích” điện để biến đổi từ dòng điện của ắc-quy sang điện áp 220V trong trường hợp điện áp nguồn bị mất (bộ kích điện này chỉ hoạt động khi mất điện đầu vào). Nguyên lý bộ kích điện của UPS là sử dụng các bóng bán dẫn công suất lớn (đôi khi được đóng gói dưới vỏ của một IC) tạo thành một bộ dao động với nguồn ắc-quy. Bộ dao động này sẽ cố gắng tạo một sóng dao động xoay chiều hình sin 50Hz giống như nguồn điện thông thường chúng ta sử dụng và thông qua một bộ biến áp để đưa lên thành điện áp xoay chiều 220V/50Hz.
Nguyên lý thì đơn giản như một bài thực tập của một kỹ thuật viên điện tử mới vào nghề, nhưng thực hiện lại hết sức phức tạp ở mấy lý do:
+ Hình dạng Sóng của điện áp đầu ra hết sức khó để có được hình sin, nếu như không nói rằng không thể làm được dù ngay với cả UPS đắt tiền nhất. Người ta chỉ có thể cố làm cho giống mà thôi. Trong đó có 2 điểm nguy hiểm, một là có thể sinh ra các sóng có đỉnh rất nhọn, đưa điện áp đầu ra cao lên tới vài trăm V trong một khoảng thời gian cực ngắn mà các thiết bị đo thông thường dùng đồng hồ không thể phát hiện được, chỉ có thể phát hiện được bằng các máy đo sóng. Hai là sóng đầu ra méo, tức là khác nhiều hình sin, do đó làm thay đổi toàn bộ các hoạt động của các thiết bị sử dụng. Lưu ý các thiết bị sử dụng điện có chứa các biến áp, cuộn cảm,… sẽ thay đổi đặc tính hoàn toàn khi hoạt động với nguồn điện đầu vào khác hình sin tần số 50Hz.
+ Các thiết bị bán dẫn rất nhạy cảm với điện áp cao, do đó nếu các bóng bán dẫn (hoặc IC) của bộ kích điện chất lượng kém thì dễ hỏng. Khi hỏng, có nguy cơ cao nướng các thiết bị sử dụng qua UPS.
Do vậy, nếu sử dụng UPS chất lượng kém thì điện áp đầu ra rất méo, khác xa với hình sin và có thể lẫn những sóng có đỉnh rất nhọn và các đỉnh nhọn này chính là một trong những “sát thủ” cho thiết bị bán dẫn, trong đó có máy tính. Đặc biệt, quan trọng hơn là hình dạng của sóng điện áp nếu khác xa với hình sin thì sẽ dẫn đến hoạt động rối loạn của bộ cấp nguồn của các thiết bị sử dụng qua UPS, đặc biệt là bộ nguồn máy tính. Các đáp ứng vào/ra của bộ nguồn khi được cấp 1 nguồn điện vào khác xa với tính toán lúc chế tạo sẽ là nguyên nhân làm tiêu tùng bộ máy tính của bạn.
– Lý do vì sao Bộ kích điện làm tăng nguy cơ cháy nổ máy tính?
Nguyên lý của Bộ kích điện biến đổi từ nguồn điện ắc-quy lên điện áp 220V để sử dụng các thiết bị điện trong nhà cũng giống như với UPS, chỉ có một vài đặc điểm khác biệt:
+ Bộ kích điện thì hoạt động liên tục, còn UPS chỉ chạy vài phút sau khi mất nguồn điện đầu vào.
+ Bộ kích điện thường là công suất lớn, sử dụng cho nhiều loại thiết bị chứ không riêng gì máy tính. Thông thường nó được thiết kế tối ưu cho đèn và quạt, do vậy nếu sử dụng cho máy tính thì chất lượng nguồn điện cung cấp kém phù hợp.
Bộ kích điện mang trong mình đầy đủ các nguy cơ của UPS như trên, nhưng bên cạnh đó còn một vấn đề quan trọng là phần lớn các bộ kích điện được bán ở Việt Nam thường là hàng chất lượng thấp, do đó nguy cơ “nướng” máy tính bằng bộ kích điện là rất cao.
Do vậy chúng tôi khuyến cáo Quý khách hàng như sau:
– Trong máy tính (bao gồm cả màn hình) đã có sẵn bộ nguồn ổn áp, vì vậy Quý khách nên tránh sử dụng ổn áp trong mọi trường hợp. Quý khách chỉ nên lắp đặt một cầu chì “thật nhạy” nếu sử dụng ở những vùng điện áp thường trồi sụt. Những nơi có nguy cơ cao về sét đánh hoặc sét lan truyền, Quý khách nên lắp đặt các thiết bị chống sét đường dây. Đặc biệt, nhất thiết phải rút nguồn máy tính khỏi ổn áp trong trường hợp mất điện, vì như đã nói bên trên, vào thời điểm có điện trở lại thì điện áp đầu ra có thể vọt lên rất cao.
– Nếu buộc phải sử dụng UPS, nên chọn loại có chất lượng tốt, uy tín lâu năm.
– Khi sử dụng máy phát điện, tốt nhất không nên sử dụng máy tính. Hoàn toàn không nên dùng nếu Máy phát điện của bạn có công suất tối đa thấp hơn 5 lần tổng toàn bộ phụ tải (chẳng hạn phụ tải là 1KW thì máy nổ tối thiếu là 5KW). Tuyệt đối không sử dụng nếu máy nổ là loại chất lượng thấp hoặc chưa được kiểm chứng. Không bao giờ cắm máy tính vào máy phát tại các thời điểm khởi động và dừng máy phát điện vì đây chính là khoảng thời gian điện áp đầu ra không ổn định.
– Tuyệt đối không sử dụng máy tính qua Bộ kích điện.
Chúc Quý khách sử dụng bộ máy tính của mình lâu bền, vượt qua nhiều mùa thiếu điện hay mưa bão.
Tác giả: Invento
