Acest articol discută despre o metodă prin care orice SMPS gata pregătit poate fi convertit într-un circuit SMPS de curent variabil utilizând câteva legături externe jumper.

Într-unul din articolele anterioare am învățat cum să realizăm un circuit SMPS de tensiune variabilă utilizând o etapă simplă de regulatori de șunt, în actualul hack folosim și același stadiu de circuit pentru implementarea unei caracteristici de ieșire de curent variabil.

Ce este SMPS

SMPS înseamnă Switch-Mode-Power-Supply, care folosește un convertor de comutare pe bază de ferită de înaltă frecvență pentru conversia AC 220V în DC. Utilizarea unei frecvențe înalte transformator de ferită face ca sistemul să fie extrem de eficient în ceea ce privește compactitatea, pierderea de putere și costurile.

Conceptul SMPS de astăzi a înlocuit aproape complet transformatoarele tradiționale cu miez de fier și a transformat aceste unități într-un adaptor de alimentare mult mai compact, ușor și eficient.

Cu toate acestea, deoarece unitățile SMPS sunt disponibile în mod obișnuit ca module de tensiune fixă, atingerea unei tensiuni preferate conform cerințelor aplicației utilizatorilor devine destul de dificilă.

De exemplu, pentru încărcarea unei baterii de 12V, este posibil să fie nevoie de o tensiune de ieșire de aproximativ 14,5V, dar această valoare fiind destul de ciudată și nestandardizată, este foarte dificil să obținem o SMPS evaluat cu aceste specificații în piață.

Deși circuitele SMPS variabile pot fi găsite pe piață, acestea pot fi mai costisitoare decât variantele obișnuite de tensiune fixă, prin urmare găsirea unei metode de transformare a unui SMPS de tensiune fixă existentă într-un tip variabil pare mai interesant și de dorit.

Investigând puțin conceptul, am reușit să găsesc o metodă foarte simplă de implementare a acestuia, să învățăm cum să efectuăm această modificare.

Veți găsi unul popular Circuit SMPS 12V 1amp în blogul meu care are de fapt o caracteristică încorporată de tensiune variabilă.

Funcția opto-cuplajului în SMPS

În postarea legată mai sus am discutat despre modul în care un cuplator opto a jucat un rol important în furnizarea caracteristicii cruciale de ieșire constantă pentru orice SMPS.

Funcția cuplatorului opto poate fi înțeleasă cu următoarea scurtă explicație:

Cuplatorul opto are un circuit LED / foto-tranzistor încorporat, acest dispozitiv este integrat cu stadiul de ieșiri SMPS astfel încât atunci când ieșirea tinde să crească peste pragul nesigur, LED-ul din interiorul opto-ului se aprinde forțând fototransistorul să conducă.

La rândul său, foto-tranzistorul este configurat într-un punct sensibil de „oprire” al etapei driverului SMPS, în care conducerea foto-tranzistorului forțează etapa de intrare să se închidă.

Condiția de mai sus duce la oprirea instantanee a ieșirii SMPS, totuși, în momentul în care se pornește această comutare, corectează și restabilește ieșirea în zona de siguranță și se dezactivează LED-ul din interiorul opto, care pornește din nou stadiul de intrare al SMPS.

Această operație menține ciclul rapid de la pornit la oprit și invers asigurând o tensiune constantă la ieșire.

Curent reglabil Modificare SMPS

Pentru a obține o funcție de control curentă în interiorul oricărui SMPS, solicităm din nou ajutorul cuplajului opto.

Implementăm o modificare simplă folosind o configurație de tranzistor BC547 așa cum se arată mai jos:

Referindu-ne la designul de mai sus, avem o idee clară cu privire la modul de modificare sau realizare a unui circuit de driver SMPS de curent variabil.

Cuplatorul opto (indicat cu pătrat roșu) va fi prezent în mod implicit pentru toate modulele SMPS și, presupunând că TL431 nu este prezent, atunci ar trebui să configurăm întreaga configurație asociată cu LED-ul cuplator opto.

Dacă etapa TL431 face deja parte din circuitul SMPS, în acest caz trebuie doar să luăm în considerare integrarea etapei BC547 care devine singurul responsabil pentru controlul curentului propus al circuitului.

BC547 poate fi văzut conectat cu colectorul / emițătorul său prin catodul / anodul TL431 IC, iar baza BC547 poate fi văzută conectată cu ieșirea (-) SMPS printr-un grup de rezistențe selectabile Ra, Rb, Rc, Rd .

Aceste rezistențe aflate între baza și emițătorul tranzistorului BC547 încep să funcționeze ca senzori de curent pentru circuit.

Acestea sunt calculate corespunzător, astfel încât, prin deplasarea conexiunii jumper-ului între contactele relevante, sunt introduse diferite limite de curent în linie.

Când curentul tinde să crească dincolo de pragul stabilit, determinat de valorile rezistențelor corespunzătoare, se dezvoltă o diferență de potențial pe baza / emițătorul BC547 care devine suficientă pentru a porni tranzistorul, scurtcircuitând TL431 IC între opto LEd și sol.

Acțiunea de mai sus luminează instantaneu LED-ul opto-ului, trimițând un semnal de „eroare” către partea de intrare a SMPS prin intermediul tranzistorului foto încorporat al opto-ului.

Condiția încearcă imediat să execute o oprire pe partea de ieșire care, la rândul său, oprește BC547 să conducă și situația fluctuează de la ON la OFF și ON asigurându-se rapid că curentul nu depășește niciodată pragul predeterminat.

Rezistențele Ra ... Rd pot fi calculate utilizând următoarea formulă:

R = 0,7 / pragul curentului tăiat

De exemplu, dacă presupunem că vrem să conectăm un LED la ieșire cu un curent nominal de 1 amp.

Putem seta valoarea rezistorului corespunzător (selectat de jumper) ca:

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

Puterea rezistorului poate fi obținută prin multiplicarea variantelor, adică 0,7 x 1 = 0,7 wați sau pur și simplu 1 wați.

Rezistorul calculat asigură faptul că curentul de ieșire către LED nu traversează niciodată marca de 1 amp, protejând astfel LED-ul de daune, alte valori pentru rezistențele rămase pot fi calculate corespunzător pentru a obține opțiunea de curent variabil dorită în modulul SMPS.

Modificarea unui SMPS fix în SMPS cu tensiune variabilă

Această postare următoare încearcă să determine o metodă prin care orice SMPS ar putea fi transformat într-o sursă de alimentare variabilă pentru a atinge orice nivel de tensiune dorit de la 0 la maxim.

Ce este Shunt Regulator

Constatăm că folosește un circuit de reglare a șuntului pentru executarea caracteristicii de tensiune variabilă din proiectare.

Un alt aspect interesant este că acest dispozitiv de reglare a șuntului implementează caracteristica prin reglarea intrării cuplajului opto al circuitului.

Acum, întrucât o etapă de cuplare opto-feedback este utilizată invariabil în toate circuitele SMPS, prin introducerea unui regulator de șunt, se poate transforma cu ușurință un SMPS fix într-un omolog variabil.

De fapt, se poate face și un circuit SMPS variabil folosind același principiu așa cum s-a explicat mai sus.

Poate doriți să aflați mai multe despre ce este un regulator de șunt și cum funcționează .

Proceduri:

Referindu-ne la următorul exemplu de circuit, putem găsi locația exactă a regulatorului de șunt și detaliile de configurare ale acestuia:

Vedeți partea dreaptă jos a diagramei marcate cu linii punctate roșii, arată secțiunea variabilă a circuitului care ne interesează. Această secțiune devine responsabilă pentru acțiunile de reglare a tensiunii intenționate.

Aici rezistența R6 poate fi înlocuită cu o oală de 22K pentru a face variabila proiectarea.

Mărirea acestei secțiuni oferă o mai bună vizualizare a detaliilor implicate:

Identificarea optocuplatorului

Dacă aveți un circuit SMPS de tensiune fixă, deschideți-l și căutați optocuplatorul în proiectare, acesta ar fi situat în cea mai mare parte chiar în jurul transformatorului central de ferită, așa cum se poate vedea în următoarea imagine:

Odată ce ați găsit opto-cuplajul, curățați-l îndepărtând toate părțile asociate pe partea de ieșire a opto-ului, adică peste pinii care pot fi către partea de ieșire a PCB-ului SMPS.

Și conectați sau integrați acești pini ai opto-ului cu circuitul asamblat folosind TL431, prezentat în diagrama anterioară.

Puteți asambla secțiunea TL431 pe o bucată mică de PCB de uz general și o puteți lipi pe placa SMPS principală.

Dacă circuitul dvs. SMPS nu are o bobină de filtrare de ieșire, puteți scurtcircuita pur și simplu cele două aspecte pozitive ale circuitului TL431 și puteți uni capătul cu catodul diodei de ieșire SMPS.

Cu toate acestea, să presupunem că SMPS-ul dvs. include deja circuitul TL431 cu cuplajul opto, apoi pur și simplu găsiți poziția rezistorului R6 și înlocuiți-l cu un pot (consultați locația R6 în prima diagramă de mai sus).

Nu uitați să adăugați un rezistor de 220 ohmi sau 470 ohm în serie cu POT, altfel, în timp ce reglați potul la cel mai înalt nivel ar putea deteriora instantaneu dispozitivul de șunt TL431.

“diferența de ac și dc ”

Gata, acum știți exact cum să convertiți sau să creați un circuit SMPS de tensiune variabilă folosind pașii de mai sus explicați.

ACTUALIZAȚI

Următoarea imagine arată probabil cea mai simplă modalitate de a personaliza un circuit SMPS pentru a obține caracteristici de tensiune și curent variabile. Vă rugăm să consultați modul în care pot-urile sau presetările trebuie configurate pe opto-cuplaj pentru a obține rezultatele dorite: