Tento článek pojednává o metodě, pomocí které lze libovolný hotový SMPS převést na smps obvod s proměnným proudem pomocí několika externích propojovacích propojek.

V jednom z předchozích článků jsme se naučili, jak vytvořit obvod SMPS s proměnným napětím pomocí jednoduchého stupně bočníkových regulátorů, v současném hacku také používáme stejný obvodový obvod pro implementaci funkce výstupu proměnného proudu.

Co je SMPS

SMPS znamená Switch-Mode-Power-Supply, který používá vysokofrekvenční spínací konvertor na bázi feritu pro převod AC 220V na DC. Použití vysoké frekvence feritový transformátor činí systém vysoce efektivním z hlediska kompaktnosti, ztráty energie a nákladů.

Koncept SMPS dnes téměř úplně nahradil tradiční transformátory se železným jádrem a transformoval tyto jednotky na mnohem kompaktní, lehkou a efektivní alternativu napájecího adaptéru.

Protože jsou však jednotky SMPS běžně dostupné jako moduly s pevným napětím, je dosažení upřednostňovaného napětí podle potřeb uživatelů velmi obtížné.

Například pro nabíjení 12V baterie může být zapotřebí výstupní napětí kolem 14,5V, ale tato hodnota je docela zvláštní a nestandardní, může být pro nás extrémně obtížné získat SMPS hodnoceno těmito specifikacemi na trhu.

Ačkoli na trhu lze nalézt obvody s proměnným SMPS, mohou být nákladnější než běžné varianty s pevným napětím, a proto hledání metody transformace stávajícího SMPS s pevným napětím na proměnný typ vypadá zajímavěji a žádaněji.

Trochu prozkoumáním konceptu se mi podařilo najít velmi jednoduchou metodu implementace toho samého, pojďme se naučit, jak tuto modifikaci provést.

Najdete jednu populární 12V 1amp SMPS obvod v mém blogu, který má zabudovanou funkci proměnného napětí.

Funkce optočlenu v SMPS

Ve výše uvedeném příspěvku jsme diskutovali o tom, jak opto vazební člen hrál důležitou roli při zajišťování zásadní funkce stálého výstupu pro jakýkoli SMPS.

Funkci optického vazebního členu lze pochopit s následujícím krátkým vysvětlením:

Optočlen má zabudované obvody LED / fototranzistorů, toto zařízení je integrováno s výstupy SMPS, takže když má výstup tendenci stoupat nad nebezpečnou prahovou hodnotu, LED uvnitř opto se rozsvítí a nutí fototranzistor k vedení.

Fototranzistor je zase konfigurován přes citlivý „vypínací“ bod budicího stupně SMPS, kde vedení fototranzistoru nutí vypnout vstupní stupeň.

Výše uvedená podmínka má za následek, že se výstup SMPS také okamžitě vypne, avšak v okamžiku, kdy se toto přepnutí inicializuje, opraví a obnoví výstup do bezpečné zóny a LED uvnitř opto se deaktivuje, což opět zapne vstupní stupeň SMPS.

Tato operace stále rychle cykluje ze zapnuto na vypnuto a naopak a zajišťuje konstantní napětí na výstupu.

Nastavitelný proud Úpravy SMPS

Abychom dosáhli aktuální funkce ovládání v jakémkoli SMPS, znovu hledáme pomoc optočlenu.

Implementujeme jednoduchou modifikaci pomocí konfigurace tranzistoru BC547, jak je uvedeno níže:

S odkazem na výše uvedený design získáme jasnou představu o tom, jak upravit nebo vytvořit obvod ovladače SMPS s proměnným proudem.

Opto vazební člen (označený červeným čtvercem) bude ve výchozím nastavení přítomen pro všechny moduly SMPS a za předpokladu, že není přítomen TL431, bude pravděpodobně nutné nakonfigurovat celou konfiguraci spojenou s LED optočlenu.

Pokud je stupeň TL431 již součástí obvodu SMPS, v takovém případě musíme pouze zvážit integraci stupně BC547, které je výhradně odpovědné za navrhované řízení proudu obvodu.

BC547 lze vidět připojený ke svému kolektoru / emitoru přes katodu / anodu TL431 IC a základnu BC547 lze vidět připojenou k výstupu (-) SMPS prostřednictvím skupiny volitelných rezistorů Ra, Rb, Rc, Rd .

Tyto rezistory, které se nacházejí mezi základnou a emitorem tranzistoru BC547, začínají fungovat jako proudové senzory obvodu.

Ty jsou vhodně vypočítány tak, že posunutím propojky přes příslušné kontakty se do vedení zavedou různé mezní hodnoty proudu.

Když má proud tendenci stoupat nad nastavenou prahovou hodnotu určenou hodnotami odpovídajících odporů, vytvoří se potenciální rozdíl napříč základnou / emitorem BC547, který je dostatečný pro zapnutí tranzistoru a zkratuje TL431 IC mezi opto LEd a zem.

Výše uvedená akce okamžitě rozsvítí LED diodu opto a odesílá signál „poruchy“ na vstupní stranu SMPS prostřednictvím zabudovaného fototranzistoru opto.

Podmínka se okamžitě pokusí provést vypnutí přes výstupní stranu, což zase zastaví vedení BC547 a situace kolísá od ON do OFF a ON rychle a zajišťuje, že proud nikdy nepřekročí předem stanovenou prahovou hodnotu.

Rezistory Ra ... Rd lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:

R = 0,7 / omezení proudu

Například pokud předpokládáme, že chceme na výstup připojit LED s proudovým hodnocením 1 ampér.

Můžeme nastavit hodnotu odpovídajícího rezistoru (zvoleného propojkou) jako:

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

Příkon rezistoru lze jednoduše získat vynásobením variant, tj. 0,7 x 1 = 0,7 wattu nebo jednoduše 1 watt.

Vypočítaný odpor zajišťuje, že výstupní proud do LED nikdy nepřekročí značku 1 amp, čímž chrání LED před poškozením, lze pro získání požadované možnosti proměnného proudu v modulu SMPS vhodně vypočítat další hodnoty pro zbývající rezistory.

Úprava pevného SMPS na SMPS s proměnným napětím

Tento následující příspěvek se pokouší určit metodu, pomocí které by bylo možné provést jakýkoli SMPS do variabilního napájecího zdroje pro dosažení jakékoli požadované úrovně napětí od 0 do maxima.

Co je to Shunt Regulator

Zjistili jsme, že pro provedení funkce proměnného napětí v konstrukci využívá fázi obvodu bočníku.

Dalším zajímavým aspektem je, že toto zařízení bočního regulátoru implementuje tuto vlastnost regulací vstupu optočlenu obvodu.

Nyní, když je stupeň zpětné vazby optočlenu vždy používán ve všech obvodech SMPS, zavedením směšovacího regulátoru lze snadno transformovat pevný SMPS na variabilní protějšek.

Ve skutečnosti lze také vyrobit proměnný obvod SMPS pomocí stejného principu, jak je vysvětleno výše.

Možná se budete chtít dozvědět více o co je regulátor bočníku a jak to funguje .

Postupy:

S odkazem na následující příklad obvodu jsme schopni najít přesné umístění směšovače a jeho podrobnosti konfigurace:

Na spodní pravé straně schématu, který je označen červenými tečkovanými čarami, je znázorněna proměnná část obvodu, který nás zajímá. Tato část je odpovědná za zamýšlené činnosti regulace napětí.

Zde může být rezistor R6 nahrazen 22K potenciometrem pro vytvoření konstrukční proměnné.

Zvětšení této části poskytuje lepší přehled o příslušných detailech:

Identifikace optočlenu

Pokud máte obvod SMPS s pevným napětím, otevřete jej a v konstrukci se jen podívejte na optočlen, který by byl většinou umístěn těsně kolem centrálního feritového transformátoru, jak je vidět na následujícím obrázku:

Jakmile najdete optočlen, vyčistěte odstraněním všech částí spojených na výstupní straně opto, což znamená přes kolíky, které mohou směřovat k výstupní straně desky plošných spojů SMPS.

Připojte nebo integrujte tyto piny opto do sestaveného obvodu pomocí TL431, jak je znázorněno v předchozím schématu.

Sekce TL431 můžete sestavit na malý kousek desky plošných spojů pro všeobecné použití a přilepit ji na hlavní desku SMPS.

Pokud váš obvod SMPS nemá výstupní cívku filtru, můžete jednoduše zkratovat dvě pozitivy obvodu TL431 a připojit zakončení ke katodě výstupní diody SMPS.

Předpokládejme však, že váš SMPS již obsahuje obvod TL431 s optočlenem, pak jednoduše najděte polohu rezistoru R6 a nahraďte jej potem (viz umístění R6 v prvním schématu výše).

Nezapomeňte přidat 220 ohmový nebo 470 ohmový odpor do série s POT, jinak by nastavení hrnce na nejvyšší úroveň mohlo okamžitě poškodit směšovač TL431.

“kalkulačka zjednodušení booleovské algebry zdarma ”

To je vše, nyní přesně víte, jak převést nebo vytvořit obvod SMPS s proměnným napětím pomocí výše vysvětlených kroků.

AKTUALIZACE

Následující obrázek ukazuje snad nejjednodušší způsob přizpůsobení obvodu SMPS pro získání funkcí s proměnným napětím a proudem. Podívejte se, jak je potřeba nakonfigurovat hrnce nebo předvolby přes optický vazební člen, abyste dosáhli zamýšlených výsledků: