บทความนี้กล่าวถึงวิธีการที่ SMPS สำเร็จรูปใด ๆ สามารถแปลงเป็นวงจร smps กระแสตัวแปรโดยใช้ลิงค์จัมเปอร์ภายนอกสองสามตัว

ในบทความก่อนหน้านี้เราได้เรียนรู้วิธีสร้างวงจร SMPS แรงดันไฟฟ้าแบบแปรผันโดยใช้ขั้นตอนการควบคุมการแบ่งแบบง่ายในการแฮ็กปัจจุบันเราใช้วงจรเดียวกันสำหรับการใช้คุณลักษณะเอาต์พุตกระแสแปรผัน

SMPS คืออะไร

SMPS ย่อมาจาก Switch-Mode-Power-Supply ซึ่งใช้ตัวแปลงสวิตชิ่งที่ใช้เฟอร์ไรต์ความถี่สูงสำหรับการแปลง AC 220V เป็น DC การใช้ความถี่สูง หม้อแปลงเฟอร์ไรต์ ทำให้ระบบมีประสิทธิภาพสูงในแง่ของความกะทัดรัดการสูญเสียพลังงานและค่าใช้จ่าย

ปัจจุบันแนวคิด SMPS ได้แทนที่หม้อแปลงแกนเหล็กแบบเดิมเกือบทั้งหมดและได้เปลี่ยนหน่วยเหล่านี้ให้กลายเป็นตัวเลือกอะแดปเตอร์แปลงไฟที่มีขนาดกะทัดรัดน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตามเนื่องจากหน่วย SMPS มักมีจำหน่ายเป็นโมดูลแรงดันไฟฟ้าคงที่ซึ่งได้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการตามความต้องการของแอปพลิเคชันของผู้ใช้จึงค่อนข้างยาก

ตัวอย่างเช่นสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ 12V อาจต้องใช้แรงดันเอาต์พุตประมาณ 14.5V แต่ค่านี้ค่อนข้างแปลกและไม่ได้มาตรฐานเราอาจพบว่าการรับ SMPS ได้รับการจัดอันดับตามข้อกำหนดเหล่านี้ ในตลาด.

แม้ว่าวงจร SMPS แบบแปรผันจะสามารถพบได้ในตลาด แต่สิ่งเหล่านี้อาจมีราคาแพงกว่าตัวแปรแรงดันไฟฟ้าคงที่ทั่วไปดังนั้นการค้นหาวิธีการเปลี่ยน SMPS แรงดันไฟฟ้าคงที่ที่มีอยู่ให้เป็นประเภทตัวแปรจึงดูน่าสนใจและเป็นที่ต้องการมากกว่า

จากการตรวจสอบแนวคิดเล็กน้อยฉันก็พบวิธีง่ายๆในการนำไปใช้แบบเดียวกันมาเรียนรู้วิธีดำเนินการปรับเปลี่ยนนี้

คุณจะพบว่าเป็นที่นิยม วงจร 12V 1amp SMPS ในบล็อกของฉันซึ่งมีคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าตัวแปรในตัว

ฟังก์ชั่นของ Opto-coupler ใน SMPS

ในโพสต์ที่เชื่อมโยงข้างต้นเราได้กล่าวถึงว่าตัวเชื่อมต่อออปโปมีบทบาทสำคัญในการจัดหาคุณลักษณะเอาต์พุตคงที่ที่สำคัญสำหรับ SMPS ใด ๆ

ฟังก์ชั่นของ opto coupler อาจเข้าใจได้ด้วยคำอธิบายสั้น ๆ ต่อไปนี้:

ตัวเชื่อมต่อออปโปมีวงจร LED / โฟโตทรานซิสเตอร์ในตัวอุปกรณ์นี้จะรวมเข้ากับขั้นตอนเอาต์พุต SMPS ดังนั้นเมื่อเอาต์พุตมีแนวโน้มที่จะสูงกว่าเกณฑ์ที่ไม่ปลอดภัยไฟ LED ภายในออปโปจะสว่างขึ้นเพื่อบังคับให้โฟโตทรานซิสเตอร์ดำเนินการ

โฟโต้ทรานซิสเตอร์จะถูกกำหนดค่าผ่านจุด 'ปิด' ที่ละเอียดอ่อนของสเตจไดรเวอร์ SMPS ซึ่งการนำโฟโตทรานซิสเตอร์บังคับให้ขั้นตอนอินพุตปิดลง

เงื่อนไขข้างต้นส่งผลให้เอาต์พุต SMPS ปิดลงทันทีเช่นกันอย่างไรก็ตามในขณะที่สวิตช์นี้เริ่มทำงานจะแก้ไขและคืนค่าเอาต์พุตไปยังโซนปลอดภัยและ LED ภายในออปโปจะปิดการทำงานซึ่งจะเปิดอีกครั้งในขั้นตอนการป้อนข้อมูลของ SMPS

การดำเนินการนี้จะช่วยในการหมุนเวียนอย่างรวดเร็วจากเปิดเป็นปิดและในทางกลับกันให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่เอาต์พุต

ปรับกระแสได้ การปรับเปลี่ยน SMPS

เพื่อให้บรรลุคุณสมบัติการควบคุมปัจจุบันภายใน SMPS เราจึงขอความช่วยเหลือจาก opto coupler อีกครั้ง

เราทำการปรับเปลี่ยนง่ายๆโดยใช้การกำหนดค่าทรานซิสเตอร์ BC547 ดังที่แสดงด้านล่าง:

จากการออกแบบข้างต้นเราได้รับแนวคิดที่ชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการปรับเปลี่ยนหรือสร้างวงจรไดรเวอร์ SMPS กระแสแปรผัน

opto coupler (ระบุด้วยสี่เหลี่ยมสีแดง) จะปรากฏเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับโมดูล SMPS ทั้งหมดและสมมติว่า TL431 ไม่มีอยู่เราอาจต้องกำหนดค่าการกำหนดค่าทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับ opto coupler LED

หากสเตจ TL431 เป็นส่วนหนึ่งของวงจร SMPS อยู่แล้วในกรณีนี้เราต้องพิจารณารวมสเตจ BC547 ซึ่งจะเป็นผู้รับผิดชอบในการควบคุมกระแสที่เสนอของวงจร แต่เพียงผู้เดียว

สามารถมองเห็น BC547 เชื่อมต่อกับตัวรวบรวม / ตัวปล่อยผ่านแคโทด / แอโนดของ TL431 IC และฐานของ BC547 สามารถเชื่อมต่อกับเอาต์พุต (-) ของ SMPS ผ่านกลุ่มของตัวต้านทานที่เลือกได้ Ra, Rb, Rc, Rd .

ตัวต้านทานเหล่านี้อยู่ระหว่างฐานและตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ BC547 เริ่มทำงานเหมือนเซ็นเซอร์กระแสสำหรับวงจร

สิ่งเหล่านี้ได้รับการคำนวณอย่างเหมาะสมโดยการเปลี่ยนการเชื่อมต่อจัมเปอร์ข้ามหน้าสัมผัสที่เกี่ยวข้องขีด จำกัด ปัจจุบันที่แตกต่างกันจะถูกนำมาใช้ในสาย

เมื่อกระแสมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเกินเกณฑ์ที่ตั้งไว้ตามที่กำหนดโดยค่าของตัวต้านทานที่สอดคล้องกันความต่างศักย์จะถูกพัฒนาขึ้นในฐาน / ตัวปล่อยของ BC547 ซึ่งเพียงพอที่จะเปิดทรานซิสเตอร์ทำให้ IC TL431 สั้นลงระหว่างออปโป LEd และพื้นดิน

การดำเนินการข้างต้นจะทำให้ไฟ LED ของออปโปสว่างขึ้นทันทีโดยส่งสัญญาณ 'ความผิดปกติ' ไปยังด้านอินพุตของ SMPS ผ่านทรานซิสเตอร์ภาพถ่ายในตัวของออปโป้

เงื่อนไขจะพยายามดำเนินการปิดเครื่องในด้านเอาต์พุตทันทีซึ่งจะหยุด BC547 จากการดำเนินการและสถานการณ์จะผันผวนจากเปิดเป็นปิดและเปิดอย่างรวดเร็วเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสจะไม่เกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ตัวต้านทาน Ra ... Rd อาจคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

R = 0.7 / ตัดของเกณฑ์ปัจจุบัน

ตัวอย่างเช่นถ้าสมมติว่าเราต้องการเชื่อมต่อ LED ที่เอาต์พุตที่มีพิกัดกระแส 1 แอมป์

เราสามารถกำหนดค่าของตัวต้านทานที่เกี่ยวข้อง (เลือกโดยจัมเปอร์) เป็น:

R = 0.7 / 1 = 0.7 โอห์ม

กำลังวัตต์ของตัวต้านทานสามารถรับได้โดยการคูณตัวแปรเช่น 0.7 x 1 = 0.7 วัตต์หรือเพียง 1 วัตต์

ตัวต้านทานที่คำนวณได้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระแสไฟขาออกไปยัง LED จะไม่ข้ามเครื่องหมาย 1 แอมป์ดังนั้นการป้องกัน LED จากความเสียหายค่าอื่น ๆ สำหรับตัวต้านทานที่เหลืออาจถูกคำนวณอย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้ตัวเลือกกระแสตัวแปรที่ต้องการในโมดูล SMPS

การแก้ไข SMPS คงที่เป็น SMPS แรงดันไฟฟ้าตัวแปร

โพสต์ต่อไปนี้พยายามกำหนดวิธีการที่ SMPS สามารถสร้างเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันเพื่อให้ได้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการตั้งแต่ 0 ถึงสูงสุด

Shunt Regulator คืออะไร

เราพบว่ามันใช้สเตจวงจร shunt regulator สำหรับเรียกใช้คุณสมบัติแรงดันไฟฟ้าแปรผันในการออกแบบ

อีกแง่มุมที่น่าสนใจคืออุปกรณ์ควบคุมการแบ่งนี้ใช้คุณสมบัติโดยการควบคุมอินพุตของออปโปคัปเตอร์ของวงจร

ตอนนี้เนื่องจากขั้นตอน opto coupler ถูกใช้อย่างสม่ำเสมอในวงจร SMPS ทั้งหมดโดยการแนะนำ shunt regulator ทำให้สามารถเปลี่ยน SMPS แบบคงที่เป็นตัวแปรคู่ได้อย่างง่ายดาย

ในความเป็นจริงเราสามารถสร้างวงจร SMPS แบบแปรผันได้โดยใช้หลักการเดียวกันกับที่อธิบายไว้ข้างต้น

คุณอาจต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ ตัวควบคุมการแบ่งคืออะไรและทำงานอย่างไร .

ขั้นตอน:

อ้างอิงถึงวงจรตัวอย่างต่อไปนี้เราสามารถค้นหาตำแหน่งที่แน่นอนของตัวควบคุมการแบ่งและรายละเอียดการกำหนดค่า:

ดูด้านล่างขวาของแผนภาพที่มีเส้นประสีแดงแสดงส่วนตัวแปรของวงจรที่เราสนใจส่วนนี้จะรับผิดชอบต่อการดำเนินการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งใจไว้

ที่นี่ตัวต้านทาน R6 สามารถแทนที่ด้วยหม้อ 22K เพื่อสร้างตัวแปรการออกแบบ

การขยายส่วนนี้ให้มุมมองที่ดีขึ้นของรายละเอียดที่เกี่ยวข้อง:

การระบุ Optocoupler

หากคุณมีวงจร SMPS แรงดันไฟฟ้าคงที่ให้เปิดและมองหาออปโตคัปเปลอร์ในการออกแบบส่วนใหญ่จะอยู่รอบ ๆ หม้อแปลงเฟอร์ไรต์กลางดังที่เห็นในภาพต่อไปนี้:

เมื่อคุณพบ opto-coupler แล้วให้ทำความสะอาดโดยถอดชิ้นส่วนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับด้านเอาต์พุตของออปโปซึ่งหมายถึงหมุดที่อาจอยู่ทางด้านเอาต์พุตของ SMPS PCB

และเชื่อมต่อหรือรวมหมุดเหล่านี้ของออปโปเข้ากับวงจรที่ประกอบโดยใช้ TL431 ดังแสดงในแผนภาพก่อนหน้า

คุณสามารถประกอบส่วน TL431 บนแผ่น PCB สำหรับงานทั่วไปชิ้นเล็ก ๆ และติดกาวเข้ากับบอร์ด SMPS หลัก

หากวงจร SMPS ของคุณไม่มีขดลวดตัวกรองเอาต์พุตคุณสามารถลัดวงจรสองขั้วบวกของวงจร TL431 และเชื่อมต่อกับขั้วลบของไดโอดเอาต์พุต SMPS

อย่างไรก็ตามสมมติว่า SMPS ของคุณมีวงจร TL431 พร้อมกับ opto coupler อยู่แล้วจากนั้นเพียงแค่ค้นหาตำแหน่งของตัวต้านทาน R6 และแทนที่ด้วยหม้อ (ดูตำแหน่ง R6 ในแผนภาพแรกด้านบน)

อย่าลืมเพิ่มตัวต้านทาน 220 โอห์มหรือ 470 โอห์มในซีรีส์กับ POT ไม่เช่นนั้นในขณะที่การปรับหม้อไปที่ระดับบนสุดอาจทำให้อุปกรณ์ปัด TL431 เสียหายได้ทันที

“ทีวี LED ทำงานอย่างไร ”

ตอนนี้คุณรู้วิธีการแปลงหรือสร้างวงจร SMPS แรงดันไฟฟ้าตัวแปรโดยใช้ขั้นตอนที่อธิบายไว้ข้างต้น

อัปเดต

ภาพต่อไปนี้แสดงวิธีที่ง่ายที่สุดในการปรับแต่งวงจร SMPS สำหรับการรับแรงดันไฟฟ้าและคุณสมบัติกระแสไฟฟ้า โปรดดูว่าต้องกำหนดค่าพ็อตหรือค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าอย่างไรในออปโป - คัปเปอร์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ: