Ovaj članak raspravlja o metodi pomoću koje se bilo koji gotov SMPS može pretvoriti u smps krug promjenjive struje pomoću nekoliko vanjskih kratkospojnih veza.
U jednom od prethodnih članaka naučili smo kako napraviti SMPS krug s promjenjivim naponom primjenom jednostavnog stupnja regulatora ranžiranja, u ovom hacku također koristimo isti stupanj kruga za implementaciju značajke promjenjivog izlaza struje.
Što je SMPS
SMPS je kratica za Switch-Mode-Power-Supply, koja koristi visokofrekventni komutacijski pretvarač na feritnoj osnovi za pretvorbu AC 220V u DC. Korištenje visoke frekvencije feritni transformator čini sustav vrlo učinkovitim u pogledu kompaktnosti, gubitka snage i cijene.
Koncept SMPS danas je gotovo u potpunosti zamijenio tradicionalne transformatore od željezne jezgre i transformirao je ove jedinice u mnogo kompaktne, male i učinkovite alternative adaptera za napajanje.
Međutim, budući da su SMPS jedinice obično dostupne kao fiksni naponski moduli, postizanje željenog napona prema potrebama korisničke aplikacije postaje prilično teško.
Na primjer, za punjenje baterije od 12 V možda će trebati izlazni napon od oko 14,5 V, ali ova je vrijednost prilično neobična i nestandardna, pa će nam biti izuzetno teško dobiti SMPS ocijenjen ovim specifikacijama na tržištu.
Iako se promjenjivi SMPS krugovi mogu naći na tržištu, oni mogu biti skuplji od uobičajenih varijanti fiksnog napona, stoga pronalazak metode transformiranja postojećeg SMPS fiksnog napona u promjenjivi tip izgleda zanimljivije i poželjnije.
Istražujući malo koncept uspio sam pronaći vrlo jednostavnu metodu njegove primjene, naučimo kako provesti ovu modifikaciju.
Pronaći ćete jednu popularnu 12V 1amp SMPS krug u mom blogu koji zapravo ima ugrađenu značajku promjenjivog napona.
Funkcija opto-spojnice u SMPS-u
U gore povezanom postu raspravljali smo o tome kako je opto sprežnik igrao važnu ulogu u pružanju ključne značajke stalnog izlaza za bilo koji SMPS.
Funkcija optičke spojnice može se razumjeti sa sljedećim kratkim objašnjenjem:
Opto sprežnik posjeduje ugrađeni LED / foto-tranzistorski sklop, ovaj je uređaj integriran s SMPS izlaznim stupnjem tako da kada izlaz teži porastu iznad nesigurnog praga, LED unutar optoa zasvijetli prisiljavajući fototransistor da provodi.
Foto-tranzistor je zauzvrat konfiguriran preko osjetljive točke 'isključenja' stupnja SMPS-pogonskog sklopa, pri čemu provođenje foto-tranzistora prisilno zaustavlja ulazni stupanj.
Gore navedeni uvjet rezultira time da se SMPS izlaz također trenutno isključi, međutim u trenutku kada se pokreće ovo prebacivanje, ispravlja i vraća izlaz u sigurnu zonu, a LED unutar optoa deaktivira se što ponovno uključuje ulazni stupanj SMPS-a.
Ova operacija nastavlja se brzo okretati od uključenog do isključenog i obrnuto osiguravajući konstantan napon na izlazu.
Podesiva struja Izmjena SMPS-a
Da bismo postigli trenutnu kontrolnu značajku unutar bilo kojeg SMPS-a, opet tražimo pomoć opto spojnice.
Primjenjujemo jednostavnu modifikaciju pomoću konfiguracije tranzistora BC547 kako je prikazano dolje:
Pozivajući se na gornji dizajn, dobivamo jasnu ideju o tome kako modificirati ili napraviti upravljački krug SMPS promjenjive struje.
Opto spojnica (označena crvenim kvadratom) bit će zadana za sve SMPS module, a pod pretpostavkom da TL431 nije prisutan tada ćemo možda morati konfigurirati cjelokupnu konfiguraciju povezanu sa LED opto spojnicom.
Ako je stupanj TL431 već dio SMPS kruga, u tom slučaju moramo razmotriti integriranje stupnja BC547 koji postaje isključivo odgovoran za predloženu trenutnu kontrolu kruga.
BC547 se može vidjeti povezan sa svojim kolektorom / emiterom preko katode / anode TL431 IC, a baza BC547 može se vidjeti povezana s izlazom (-) SMPS-a preko grupe odabirnih otpornika Ra, Rb, Rc, Rd .
Ti otpornici koji se nalaze između baze i odašiljača BC547 tranzistora počinju funkcionirati poput strujnih senzora za krug.
Oni su prikladno izračunati tako da se pomicanjem premosne veze preko relevantnih kontakata u liniju uvedu različita ograničenja struje.
Kada struja teži povećanju iznad postavljenog praga određenog vrijednostima odgovarajućih otpornika, razvija se razlika potencijala na bazi / emiteru BC547 koja postaje dovoljna za UKLJUČIVANJE tranzistora, kratki spoj TL431 IC između opto LEd i zemlju.
Gore navedena radnja trenutno svijetli LED-om optoa, šaljući signal 'kvara' na ulaznu stranu SMPS-a putem opto-ovog ugrađenog foto tranzistora.
Uvjet odmah pokušava izvršiti zaustavljanje preko izlazne strane što zauzvrat zaustavlja BC547 u provođenju i situacija fluktuira od UKLJUČENO do ISKLJUČENO i UKLJUČENO brzo osiguravajući da struja nikada ne prijeđe unaprijed zadani prag.
Otpornici Ra ... Rd mogu se izračunati pomoću sljedeće formule:
R = 0,7 / granični prag struje
Na primjer, ako pretpostavimo da želimo spojiti LED na izlaz koji ima struju od 1 amp.
Vrijednost odgovarajućeg otpora (odabran kratkospojnikom) možemo postaviti kao:
R = 0,7 / 1 = 0,7 ohma
Snaga otpornika može se jednostavno dobiti množenjem varijanti, tj. 0,7 x 1 = 0,7 vata ili jednostavno 1 vata.
Izračunati otpor osigurava da izlazna struja na LED-u nikada ne prijeđe oznaku od 1 amp, čime se LED osigurava od oštećenja, ostale vrijednosti za preostale otpornike mogu se na odgovarajući način izračunati za dobivanje željene opcije promjenjive struje u modulu SMPS.
Modificiranje fiksnog SMPS-a u SMPS promjenjivog napona
Ovaj sljedeći post pokušava odrediti metodu putem koje bi se svaki SMPS mogao pretvoriti u varijabilno napajanje za postizanje bilo koje željene razine napona od 0 do maksimuma.
Što je Shunt Regulator
Otkrivamo da koristi stupanj kruga regulatora šanta za izvršavanje značajke promjenjivog napona u dizajnu.
Sljedeći zanimljiv aspekt je da ovaj uređaj za regulaciju šanta provodi značajku regulirajući ulaz opto spojnice kruga.
Budući da se stupanj optičke sprege s povratnom spregom nepromjenjivo koristi u svim SMPS krugovima, uvođenjem regulatora šanta može se lako transformirati fiksni SMPS u promjenjivi kolega.
Zapravo se također može napraviti promjenjivi SMPS krug koristeći isti princip kao što je gore objašnjeno.
Možda biste željeli saznati više o što je regulator šanta i kako to radi .
Postupci:
Pozivajući se na sljedeći primjer sklopa, uspjeli smo pronaći točno mjesto regulatora šanta i njegove detalje o konfiguraciji:
Pogledajte donju desnu stranu dijagrama označenu crvenim točkastim linijama, prikazuje promjenljivi presjek kruga koji nas zanima. Ovaj odjeljak postaje odgovoran za predviđene radnje regulacije napona.
Ovdje se otpor R6 može zamijeniti sa 22K loncem za izradu varijable dizajna.
Povećavanje ovog odjeljka pruža bolji prikaz uključenih detalja:
Identificiranje optoparnika
Ako imate SMPS krug s fiksnim naponom, otvorite ga i samo potražite optički sprežnik u dizajnu, on bi se uglavnom nalazio neposredno oko središnjeg feritnog transformatora, kao što se može vidjeti na sljedećoj slici:
Nakon što pronađete opto-spojnicu, očistite uklanjanjem svih dijelova povezanih s izlaznom stranom optoa, što znači preko igla koje mogu biti prema izlaznoj strani SMPS PCB-a.
I spojite ili integrirajte ove pinove opta sa sklopljenim krugom pomoću TL431, prikazanog na prethodnom dijagramu.
Možete sastaviti odjeljak TL431 na malom komadu opće namjene PCB i zalijepiti ga na glavnu SMPS ploču.
Ako vaš SMPS krug nema zavojnicu izlaznog filtra, možete jednostavno kratiti dva pozitivna dijela kruga TL431 i spojiti završetak na katodu SMPS izlazne diode.
Međutim, pretpostavimo da vaš SMPS već uključuje krug TL431 s optičkom spojnicom, a zatim jednostavno pronađite položaj R6 otpornika i zamijenite ga loncem (pogledajte mjesto R6 na prvom dijagramu gore).
Ne zaboravite dodati otpor od 220 ohma ili 470 ohma u seriju s POT-om, jer bi u suprotnom, podešavanje lonca na gornju razinu moglo trenutno oštetiti TL431 uređaj za upravljanje.
To je to, sada znate točno kako pretvoriti ili napraviti SMPS krug s promjenjivim naponom pomoću gore objašnjenih koraka.
AŽURIRAJ
Sljedeća slika prikazuje možda najlakši način prilagodbe SMPS kruga za dobivanje promjenjivih značajki napona i struje. Molimo pogledajte kako treba konfigurirati lonce ili unaprijed postavljene postavke na opto-spojnici kako bi se dobili željeni rezultati:
Ako imate dodatnih sumnji u vezi s dizajnom ili objašnjenjem, slobodno izrazite svoje komentare.
Prethodno: Kako napraviti ultrazvučni krug daljinskog upravljanja Dalje: Daljinski upravljani krug kolica bez mikrokontrolera
