Tento článok pojednáva o metóde, pomocou ktorej je možné ľubovoľný pripravený SMPS prevádzať na obvod smps s premenlivým prúdom pomocou niekoľkých externých prepojok.

V jednom z predchádzajúcich článkov sme sa naučili, ako vytvoriť obvod SMPS s premenlivým napätím pomocou fázy jednoduchého bočníkového regulátora, v súčasnom hacke tiež využívame rovnaký obvod obvodu pre implementáciu funkcie výstupu variabilného prúdu.

Čo je to SMPS

SMPS znamená Switch-Mode-Power-Supply, ktorý používa na konverziu AC 220V na DC vysokofrekvenčný spínací konvertor na báze feritu. Použitie vysokej frekvencie feritový transformátor robí systém vysoko efektívnym z hľadiska kompaktnosti, straty energie a nákladov.

Koncept SMPS dnes takmer úplne nahradil tradičné transformátory so železným jadrom a tieto jednotky transformoval do podoby oveľa kompaktnejších, ľahkých a efektívnych alternatív napájacieho adaptéra.

Pretože sú však jednotky SMPS bežne dostupné ako moduly s pevným napätím, je dosiahnutie požadovaného napätia podľa potrieb používateľov dosť ťažké.

Napríklad na nabíjanie 12 V batérie môže byť potrebné výstupné napätie okolo 14,5 V, ale táto hodnota je dosť zvláštna a neštandardná a pre nás môže byť veľmi ťažké získať SMPS hodnotené týmito špecifikáciami na trhu.

Aj keď na trhu možno nájsť obvody s variabilným SMPS, môžu byť nákladnejšie ako bežné varianty s pevným napätím, a preto hľadanie spôsobu transformácie existujúceho SMPS s pevným napätím na variabilný typ vyzerá zaujímavejšie a žiadanejšie.

Trochu preskúmaním konceptu sa mi podarilo nájsť veľmi jednoduchú metódu implementácie toho istého, poďme sa naučiť, ako túto modifikáciu vykonať.

Nájdete jednu obľúbenú 12V 1amp SMPS obvod v mojom blogu, ktorý má zabudovanú funkciu variabilného napätia.

Funkcia optočlenu v SMPS

Vo vyššie prepojenom príspevku sme diskutovali o tom, ako optočlen spojky hral dôležitú úlohu pri poskytovaní rozhodujúcej funkcie konštantného výstupu pre akýkoľvek SMPS.

Funkcii optočlenu je možné porozumieť pomocou nasledujúceho krátkeho vysvetlenia:

Optočlen má zabudované obvody LED / fototranzistory. Toto zariadenie je integrované s výstupným stupňom SMPS tak, že keď má výstup tendenciu stúpať nad nebezpečnú hranicu, LED vo vnútri opto sa rozsvieti a fototranzistor bude nútený viesť.

Fototranzistor je zase nakonfigurovaný v citlivom bode „vypnutia“ budiaceho stupňa SMPS, kde vedenie fototranzistora núti vypnúť vstupný stupeň.

Vyššie uvedená podmienka vedie k tomu, že výstup SMPS sa tiež okamžite vypne, avšak v okamihu, keď sa toto prepnutie iniciuje, opraví a obnoví výstup do bezpečnej zóny a LED vo vnútri opta sa deaktivuje, čím sa opäť zapne vstupný stupeň SMPS.

Táto operácia neustále rýchlo cykluje od zapnutia po vypnutie a naopak a zaisťuje stále napätie na výstupe.

Nastaviteľný prúd Zmena SMPS

Aby sme vo všetkých SMPS dosiahli súčasnú kontrolnú funkciu, znovu hľadáme pomoc optospojky.

Implementujeme jednoduchú modifikáciu pomocou konfigurácie tranzistora BC547, ako je uvedené nižšie:

S odvolaním sa na vyššie uvedený dizajn získame jasnú predstavu o tom, ako upraviť alebo vytvoriť obvod budiča SMPS s premenlivým prúdom.

Opto spojka (označená červeným štvorcom) bude predvolene prítomná pre všetky moduly SMPS a za predpokladu, že TL431 nie je k dispozícii, bude pravdepodobne potrebné nakonfigurovať celú konfiguráciu spojenú s LED optočlenu.

Ak je stupeň TL431 už súčasťou obvodu SMPS, v takom prípade musíme len zvážiť integráciu stupňa BC547, ktorý je výlučne zodpovedný za navrhované súčasné riadenie obvodu.

BC547 je možné vidieť prepojený s jeho kolektorom / emitorom cez katódu / anódu TL431 IC a základňu BC547 možno vidieť prepojenú s výstupom (-) SMPS cez skupinu voliteľných rezistorov Ra, Rb, Rc, Rd .

Tieto odpory, ktoré sa nachádzajú medzi základňou a vysielačom tranzistora BC547, začnú fungovať ako snímače prúdu pre obvod.

Tieto sú primerane vypočítané tak, že posunutím prepojky cez príslušné kontakty sa do vedenia zavedú rôzne prúdové limity.

Keď má prúd tendenciu stúpať nad nastavenú prahovú hodnotu, ktorá je určená hodnotami zodpovedajúcich rezistorov, vytvorí sa cez základňu / emitor BC547 potenciálny rozdiel, ktorý postačuje na zapnutie tranzistora, čo spôsobí skrat TL431 IC medzi opto LEd a zem.

Vyššie uvedená akcia okamžite rozsvieti LED diódy na opte a vyšle „poruchový“ signál na vstupnú stranu SMPS cez zabudovaný fototranzistor.

Podmienka sa okamžite pokúša vykonať vypnutie na výstupnej strane, čo následne zastaví vedenie BC547 a situácia kolíše z polohy ON do polohy OFF a do polohy ON rýchlo, čím sa zabezpečí, že prúd nikdy neprekročí vopred stanovenú prahovú hodnotu.

Rezistory Ra ... Rd možno vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:

R = 0,7 / prahová hodnota prerušenia prúdu

Napríklad, ak predpokladáme, že chceme na výstup pripojiť LED s prúdovým prúdom 1 ampér.

Môžeme nastaviť hodnotu zodpovedajúceho odporu (zvoleného prepojkou) ako:

R = 0,7 / 1 = 0,7 ohm

Príkon rezistora možno jednoducho získať vynásobením variantov, t. J. 0,7 x 1 = 0,7 wattu alebo jednoducho 1 wattu.

Vypočítaný odpor zaisťuje, že výstupný prúd do LED nikdy neprekročí značku 1 A, čím chráni LED pred poškodením. Je možné vhodne vypočítať ďalšie hodnoty pre zvyšné rezistory na získanie požadovanej možnosti premenného prúdu v module SMPS.

Úprava pevného SMPS na SMPS s premenlivým napätím

Tento nasledujúci príspevok sa pokúša určiť metódu, pomocou ktorej by sa z ľubovoľného SMPS mohlo stať premenlivé napájanie na dosiahnutie akejkoľvek požadovanej úrovne napätia od 0 do maxima.

Čo je to Shunt Regulator

Zistili sme, že na realizáciu funkcie premenlivého napätia v konštrukcii využíva fázový obvod regulátora bočníka.

Ďalším zaujímavým aspektom je, že toto zariadenie regulátora skratu implementuje túto vlastnosť reguláciou vstupu optočlenu obvodu.

Teraz, keď sa stupeň spätnej väzby optočlena vždy používa vo všetkých obvodoch SMPS, zavedením bočníkového regulátora je možné ľahko transformovať pevný SMPS na variabilný náprotivok.

V skutočnosti je tiež možné vytvoriť variabilný obvod SMPS pomocou rovnakého princípu, aký je vysvetlený vyššie.

Možno by ste sa chceli dozvedieť viac informácií o čo je regulátor bočníka a ako to funguje .

Postupy:

S odkazom na nasledujúci príklad obvodu môžeme nájsť presné umiestnenie regulátora bočníka a podrobnosti o jeho konfigurácii:

Na spodnej pravej strane schémy označenej červenými bodkovanými čiarami je uvedená variabilná časť obvodu, ktorá nás zaujíma. Táto časť je zodpovedná za zamýšľané činnosti regulácie napätia.

Tu môže byť odpor R6 nahradený 22K potenciometrom pre vytvorenie konštrukčnej premennej.

Zväčšenie tejto časti poskytuje lepší prehľad o príslušných detailoch:

Identifikácia optočlenu

Ak máte obvod SMPS s pevným napätím, otvorte ho a v dizajne si len dajte pozor na optočlen, ktorý by sa nachádzal väčšinou okolo centrálneho feritového transformátora, ako je vidieť na nasledujúcom obrázku:

Keď nájdete optospojku, vyčistite ju odstránením všetkých častí spojených na výstupnej strane opto, čo znamená cez kolíky, ktoré môžu smerovať k výstupnej strane SMPS PCB.

A pripojte alebo integrujte tieto piny opto so zostaveným obvodom pomocou TL431, znázorneného na predchádzajúcom diagrame.

Sekciu TL431 môžete zostaviť na malom kúsku dosky plošných spojov na všeobecné použitie a prilepiť ju k hlavnej doske SMPS.

Pokiaľ váš SMPS obvod nemá výstupnú filtračnú cievku, môžete jednoducho skratovať dve pozitívy obvodu TL431 a zapojiť koncovku na katódu výstupnej diódy SMPS.

Predpokladajme však, že váš SMPS už obsahuje obvod TL431 s optickým väzbovým členom, potom jednoducho vyhľadajte polohu rezistora R6 a nahraďte ho hrncom (pozri umiestnenie R6 v prvom diagrame vyššie).

Nezabudnite k POT pridať sériovo s POT rezistor 220 ohmov alebo 470 ohmov, inak by nastavenie hrnca na najvyššiu úroveň mohlo okamžite poškodiť bočník TL431.

“nájdite maximálnu hodnotu výkonu dodávaného do obvodu. ”

To je všetko, teraz presne viete, ako prevádzať alebo vyrábať obvod SMPS s premenlivým napätím pomocou vyššie vysvetlených krokov.

AKTUALIZÁCIA

Nasledujúci obrázok zobrazuje možno najjednoduchší spôsob prispôsobenia obvodu SMPS na získanie funkcií s premenlivým napätím a prúdom. Prečítajte si, ako je potrebné nakonfigurovať hrnce alebo predvoľby v rámci optočlenu, aby sa dosiahli zamýšľané výsledky: