W tym artykule omówiono metodę, za pomocą której każdy gotowy SMPS można przekształcić w obwód smps o zmiennym prądzie za pomocą kilku zewnętrznych połączeń zworek.

W jednym z poprzednich artykułów dowiedzieliśmy się, jak wykonać obwód SMPS o zmiennym napięciu, wykorzystując prosty stopień regulatorów bocznikowych, w tym przykładzie używamy również tego samego stopnia obwodu do implementacji funkcji wyjściowego prądu zmiennego.

Co to jest SMPS

SMPS to skrót od Switch-Mode-Power-Supply, który wykorzystuje ferrytowy konwerter przełączający o wysokiej częstotliwości do konwersji prądu zmiennego 220 V na prąd stały. Zastosowanie wysokiej częstotliwości transformator ferrytowy sprawia, że system jest wysoce wydajny pod względem zwartości, strat mocy i kosztów.

Dzisiejsza koncepcja SMPS prawie całkowicie zastąpiła tradycyjne transformatory z rdzeniem żelaznym i przekształciła te jednostki w znacznie kompaktowe, lekkie i wydajne alternatywy zasilaczy.

Jednakże, ponieważ jednostki SMPS są powszechnie dostępne jako moduły o stałym napięciu, osiągnięcie preferowanego napięcia zgodnie z potrzebami aplikacji użytkownika staje się dość trudne.

Na przykład do ładowania akumulatora 12 V może być potrzebne napięcie wyjściowe około 14,5 V, ale jest to dość dziwna i niestandardowa wartość, może być niezwykle trudna do uzyskania SMPS oceniane w tych specyfikacjach w sklepie.

Chociaż na rynku można znaleźć zmienne obwody SMPS, mogą one być droższe niż zwykłe warianty ze stałym napięciem, dlatego znalezienie metody przekształcenia istniejącego stałego napięcia SMPS w zmienny typ wygląda bardziej interesująco i pożądane.

Badając nieco koncepcję, udało mi się znaleźć bardzo prostą metodę implementacji tego samego, nauczmy się, jak przeprowadzić tę modyfikację.

Znajdziesz jeden popularny 12 V 1amp obwód SMPS na moim blogu, który faktycznie ma wbudowaną funkcję zmiennego napięcia.

Funkcja optozłącza w SMPS

W powyższym, połączonym poście omówiliśmy, w jaki sposób sprzęgacz optyczny odegrał ważną rolę w zapewnianiu kluczowej funkcji stałego wyjścia dla każdego SMPS.

Funkcję sprzęgacza optycznego można zrozumieć za pomocą następującego krótkiego wyjaśnienia:

Sprzęgacz optyczny posiada wbudowany obwód LED / fototranzystor, to urządzenie jest zintegrowane ze stopniem wyjściowym SMPS w taki sposób, że gdy wyjście ma tendencję do wzrostu powyżej niebezpiecznego progu, dioda LED wewnątrz opto zapala się, zmuszając fototranzystor do przewodzenia.

Z kolei fototranzystor jest skonfigurowany w czułym punkcie „wyłączania” stopnia sterownika SMPS, w którym przewodzenie fototranzystora wymusza wyłączenie stopnia wejściowego.

Powyższy stan powoduje również natychmiastowe wyłączenie wyjścia SMPS, jednak w momencie zainicjowania tego przełączenia koryguje i przywraca wyjście do bezpiecznej strefy, a dioda LED wewnątrz opto wyłącza się, co ponownie włącza stopień wejściowy SMPS.

Ta operacja powoduje szybkie przełączanie między włączeniem a wyłączeniem i odwrotnie, zapewniając stałe napięcie na wyjściu.

Regulowany prąd Modyfikacja SMPS

Aby uzyskać bieżącą funkcję sterowania w dowolnym zasilaczu impulsowym, ponownie szukamy pomocy łącznika optycznego.

Wdrażamy prostą modyfikację za pomocą konfiguracji tranzystora BC547, jak pokazano poniżej:

Nawiązując do powyższego projektu, otrzymujemy jasny pomysł dotyczący modyfikacji lub wykonania obwodu sterownika SMPS o zmiennym natężeniu prądu.

Łącznik optyczny (oznaczony czerwonym kwadratem) będzie domyślnie obecny dla wszystkich modułów SMPS i zakładając, że nie ma TL431, być może będziemy musieli skonfigurować całą konfigurację związaną z diodą LED łącznika optycznego.

Jeśli stopień TL431 jest już częścią obwodu SMPS, w takim przypadku musimy po prostu rozważyć integrację stopnia BC547, który staje się wyłączną odpowiedzialnością za proponowane sterowanie prądem obwodu.

BC547 można zobaczyć połączoną z kolektorem / emiterem poprzez katodę / anodę układu scalonego TL431, a podstawę BC547 można zobaczyć połączoną z wyjściem (-) SMPS za pośrednictwem grupy wybieralnych rezystorów Ra, Rb, Rc, Rd .

Te rezystory znajdujące się pomiędzy bazą a emiterem tranzystora BC547 zaczynają działać jak czujniki prądu w obwodzie.

Są one odpowiednio obliczane w taki sposób, że przesuwając zworkę na odpowiednich stykach, wprowadzane są różne granice prądu w linii.

Gdy prąd ma tendencję do wzrostu powyżej ustawionego progu określonego przez wartości odpowiednich rezystorów, różnica potencjałów powstaje na podstawie / emiterze BC547, która staje się wystarczająca do włączenia tranzystora, zwierając układ scalony TL431 między optycznym LEd i ziemi.

Powyższe działanie natychmiast zapala diodę LED opto, wysyłając sygnał „błędu” do strony wejściowej SMPS przez wbudowany w opto fototranzystor.

Stan natychmiast próbuje wykonać wyłączenie po stronie wyjściowej, co z kolei zatrzymuje przewodzenie BC547 i sytuacja zmienia się szybko z WŁ. Na WYŁ. I ZAŁ., Zapewniając, że prąd nigdy nie przekracza z góry określonego progu.

Rezystory Ra ... Rd można obliczyć za pomocą następującego wzoru:

R = 0,7 / próg prądu wyłączenia

Na przykład załóżmy, że chcemy podłączyć diodę LED na wyjściu o natężeniu prądu 1 ampera.

Możemy ustawić wartość odpowiedniego rezystora (wybraną zworką) jako:

R = 0,7 / 1 = 0,7 oma

Moc rezystora można w prosty sposób uzyskać mnożąc warianty, czyli 0,7 x 1 = 0,7 wata lub po prostu 1 wat.

Obliczony rezystor zapewnia, że prąd wyjściowy do diody LED nigdy nie przekracza znaku 1 ampera, chroniąc w ten sposób diodę LED przed uszkodzeniem, inne wartości dla pozostałych rezystorów mogą być odpowiednio obliczone w celu uzyskania pożądanej opcji zmiennego prądu w module SMPS.

Modyfikacja stałego SMPS na zmienny SMPS

Poniższy post próbuje określić metodę, za pomocą której dowolny SMPS mógłby zostać przekształcony w zmienny zasilacz w celu uzyskania dowolnego pożądanego poziomu napięcia od 0 do maksimum.

Co to jest regulator bocznikowy

Stwierdziliśmy, że wykorzystuje on stopień obwodu regulatora bocznikowego do wykonywania funkcji zmiennego napięcia w projekcie.

Innym interesującym aspektem jest to, że to urządzenie z regulatorem bocznikowym realizuje tę funkcję poprzez regulację wejścia złącza optycznego obwodu.

Ponieważ we wszystkich obwodach SMPS niezmiennie stosowany jest stopień sprzężenia zwrotnego z optołącznikiem, wprowadzając regulator bocznikowy, można łatwo przekształcić stały zasilacz impulsowy w zmienny odpowiednik.

W rzeczywistości można również wykonać zmienny obwód SMPS, stosując tę samą zasadę, jak wyjaśniono powyżej.

Możesz dowiedzieć się więcej o co to jest regulator bocznikowy i jak to działa .

Procedury:

Odnosząc się do poniższego przykładowego obwodu, jesteśmy w stanie znaleźć dokładną lokalizację regulatora bocznikowego i szczegóły jego konfiguracji:

Patrz wykres w prawym dolnym rogu oznaczony czerwonymi liniami przerywanymi, pokazuje zmienną sekcję interesującego nas obwodu. Ta sekcja staje się odpowiedzialna za zamierzone działania związane z regulacją napięcia.

Tutaj rezystor R6 można zastąpić potencjometrem 22K, aby uzyskać zmienną konstrukcyjną.

Powiększenie tej sekcji zapewnia lepszy widok odnośnych szczegółów:

Identyfikacja transoptora

Jeśli masz obwód SMPS o stałym napięciu, otwórz go i po prostu poszukaj transoptora w projekcie, będzie on w większości zlokalizowany w pobliżu centralnego transformatora ferrytowego, jak widać na poniższym obrazku:

Po znalezieniu opto-łącznika wyczyść, usuwając wszystkie części związane z wyjściową stroną opto, czyli w poprzek pinów, które mogą znajdować się w kierunku wyjściowej strony PCB SMPS.

I podłącz lub zintegruj te piny opto ze zmontowanym obwodem za pomocą TL431, pokazanego na poprzednim schemacie.

Możesz zmontować sekcję TL431 na małym kawałku płytki drukowanej ogólnego przeznaczenia i przykleić ją do głównej płyty SMPS.

Jeśli twój obwód SMPS nie ma cewki filtra wyjściowego, możesz po prostu zewrzeć dwa bieguny obwodu TL431 i połączyć terminację z katodą diody wyjściowej SMPS.

Załóżmy jednak, że twój SMPS zawiera już obwód TL431 z łącznikiem optycznym, a następnie po prostu znajdź położenie rezystora R6 i zastąp go potencjometrem (patrz lokalizacja R6 na pierwszym schemacie powyżej).

Nie zapomnij dodać rezystora 220 Ω lub 470 Ω w szeregu z POT, w przeciwnym razie ustawienie potencjometru na najwyższy poziom może natychmiast uszkodzić bocznik TL431.

“jak rozwiązywać problemy z obwodem elektrycznym? ”

To wszystko, teraz wiesz dokładnie, jak przekonwertować lub wykonać obwód SMPS o zmiennym napięciu za pomocą wyżej wyjaśnionych kroków.

AKTUALIZACJA

Poniższy rysunek przedstawia prawdopodobnie najłatwiejszy sposób dostosowania obwodu SMPS w celu uzyskania zmiennego napięcia i prądu. Zobacz, jak należy skonfigurować potencjometry lub ustawienia wstępne w transoptorze, aby uzyskać zamierzone wyniki: