Denne artikkelen diskuterer en metode der enhver ferdig SMPS kan konverteres til en variabel strøm-smps-krets ved hjelp av noen få eksterne koblinger.

I en av de forrige artiklene lærte vi hvordan vi lager en SMPS-krets med variabel spenning ved å benytte et enkelt shuntregulator-trinn, i det nåværende hacket bruker vi også det samme kretstrinnet for å implementere en funksjon for variabel strømutgang.

Hva er SMPS

SMPS står for Switch-Mode-Power-Supply, som bruker en høyfrekvent ferritbasert svitsjekonverter for å konvertere AC 220V til DC. Bruk av høy frekvens ferrittransformator gjør systemet svært effektivt når det gjelder kompaktitet, strømtap og kostnad.

SMPS-konseptet i dag har nesten helt erstattet de tradisjonelle jernkjernetransformatorene og har forvandlet disse enhetene til et mye kompakt, lett og effektivt strømadapteralternativ.

Men siden SMPS-enheter ofte er tilgjengelige som faste spenningsmoduler, blir det ganske vanskelig å oppnå en foretrukket spenning i henhold til brukerens applikasjonsbehov.

For eksempel for å lade et 12V batteri kan man trenge en utgangsspenning på rundt 14,5V, men denne verdien er ganske merkelig og ikke-standard, vi kan finne det ekstremt vanskelig å få en SMPS vurdert med disse spesifikasjonene på markedet.

Selv om variable SMPS-kretser kan bli funnet i markedet, kan disse være dyrere enn de vanlige faste spenningsvariantene, og derfor finner det mer interessant og ønskelig å finne en metode for å transformere en eksisterende SMPS til en fast spenning til en variabel type.

Ved å undersøke konseptet litt klarte jeg å finne en veldig enkel metode for å implementere det samme, la oss lære å gjennomføre denne modifikasjonen.

Du vil finne en populær 12V 1amp SMPS-krets i bloggen min som faktisk har en innebygd variabel spenningsfunksjon.

Funksjonen til optokobler i SMPS

I ovennevnte koblede innlegg diskuterte vi hvordan en optokobler spilte en viktig rolle i å tilby den avgjørende konstante utgangsfunksjonen for enhver SMPS.

Optokoblingens funksjon kan forstås med følgende korte forklaring:

Optokoblingen har en innebygd LED / fototransistorkrets, denne enheten er integrert med SMPS-utgangstrinnet slik at når utgangen har en tendens til å stige over den usikre terskelen, lyser LED-en inne i optoen og tvinger fototransistoren til å lede.

Fototransistoren er i sin tur konfigurert over et følsomt 'avstengningspunkt' av SMPS-drivertrinnet hvor ledningen av fototransistoren tvinger inngangstrinnet til å stenge.

Ovennevnte tilstand resulterer i at SMPS-utgangen også umiddelbart slås av, men i det øyeblikket denne byttingen starter, korrigerer den og gjenoppretter utgangen til den sikre sonen, og LED-en inne i opto deaktiveres, som igjen slår PÅ inngangstrinnet til SMPS.

Denne operasjonen fortsetter å sykle raskt fra På til AV og omvendt og sørger for en konstant spenning ved utgangen.

Justerbar strøm SMPS-modifisering

For å oppnå en nåværende kontrollfunksjon i enhver SMPS, søker vi nok en gang hjelp fra optokoblingen.

Vi implementerer en enkel modifisering ved hjelp av en BC547-transistorkonfigurasjon som vist nedenfor:

Med henvisning til ovenstående design får vi en klar ide om hvordan du endrer eller lager en SMPS-driverkrets med variabel strøm.

Optokoblingen (angitt med rød firkant) vil være tilstede som standard for alle SMPS-moduler, og forutsatt at TL431 ikke er tilstede, kan det hende vi må konfigurere hele konfigurasjonen assosiert med optokoblings-LED.

Hvis TL431-trinnet allerede er en del av SMPS-kretsen, må vi i så fall bare vurdere å integrere BC547-trinnet som blir eneansvarlig for den foreslåtte strømstyringen av kretsen.

BC547 kan sees forbundet med samleren / emitteren over TL431 ICs katode / anode, og basen til BC547 kan sees forbundet med utgangen (-) til SMPS via en gruppe valgbare motstander Ra, Rb, Rc, Rd .

Disse motstandene som befinner seg mellom basen og emitteren til BC547-transistoren begynner å fungere som strømfølere for kretsen.

Disse beregnes riktig slik at ved å flytte jumperforbindelsen over de aktuelle kontaktene, innføres forskjellige strømgrenser i linjen.

Når strømmen har en tendens til å øke utover den innstilte terskelen som bestemt av verdiene til de tilsvarende motstandene, utvikles en potensiell forskjell over basen / emitteren til BC547 som blir tilstrekkelig til å slå PÅ transistoren, kortslutte TL431 IC mellom opto LEd og bakken.

Handlingen ovenfor lyser umiddelbart lysdioden til opto og sender et 'feil' signal til inngangssiden av SMPS via optos innebygde fototransistor.

Tilstanden prøver umiddelbart å utføre en avstengning over utgangssiden som igjen hindrer BC547 i å lede, og situasjonen svinger fra PÅ til AV og PÅ, og sørger raskt for at strømmen aldri overstiger den forhåndsbestemte terskelen.

Motstandene Ra ... Rd kan beregnes ved å bruke følgende formel:

R = 0,7 / kutt av nåværende terskel

For eksempel hvis anta at vi vil koble en LED på utgangen med en strømstyrke på 1 amp.

Vi kan sette verdien på den tilsvarende motstanden (valgt av hopperen) som:

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

Motstandens effekt kan ganske enkelt oppnås ved å multiplisere variantene, dvs. 0,7 x 1 = 0,7 watt eller bare 1 watt.

Den beregnede motstanden sørger for at utgangsstrømmen til lysdioden aldri krysser 1 amp-merket, og dermed beskytter lysdioden mot skader. Andre verdier for de gjenværende motstandene kan beregnes riktig for å få ønsket alternativ for variabel strøm i SMPS-modulen.

Endring av en fast SMPS til variabel spenning SMPS

Dette følgende innlegget prøver å bestemme en metode som SMPS kan gjøres om til en variabel strømforsyning for å oppnå ønsket spenningsnivå fra 0 til maksimum.

Hva er Shunt Regulator

Vi finner ut at det benytter et shunt regulator kretsstadium for å utføre variabel spenningsfunksjon i designet.

Et annet interessant aspekt er at denne shuntregulatorenheten implementerer funksjonen ved å regulere inngangen til kretsens optokobler.

Siden et tilbakemeldingsoptokoblingstrinn alltid brukes i alle SMPS-kretser, kan man enkelt omforme en fast SMPS til en variabel motpart ved å innføre en shuntregulator.

Faktisk kan man også lage en variabel SMPS-krets ved å bruke samme prinsipp som forklart ovenfor.

Det kan være lurt å lære mer om hva er en shuntregulator og hvordan det fungerer .

Fremgangsmåter:

Med henvisning til følgende eksempelkrets, er vi i stand til å finne den nøyaktige plasseringen av shuntregulatoren og dens konfigurasjonsdetaljer:

Se nederst til høyre i diagrammet merket med røde prikkede linjer, det viser den variable delen av kretsen vi er interessert i. Denne delen blir ansvarlig for de tiltenkte spenningsreguleringshandlingene.

Her kan motstanden R6 erstattes med en 22K-pott for å gjøre designvariabelen.

Forstørrelse av denne delen gir bedre oversikt over de involverte detaljene:

Identifisere optokoblingen

Hvis du har en SMPS-krets med fast spenning, åpner du den og bare ser etter optokoblingen i designet, den vil for det meste være plassert rett rundt den sentrale ferrittransformatoren, som det fremgår av følgende bilde:

Når du har funnet optokoblingen, rydder du opp ved å fjerne alle delene som er assosiert på utgangssiden av optoen, dvs. over pinnene som kan være mot utgangssiden av SMPS PCB.

Og koble til eller integrer disse pinnene i opto med den sammensatte kretsen ved hjelp av TL431, vist i forrige diagram.

Du kan montere TL431-delen på et lite stykke PCB for generell bruk og lim det på SMPS-hovedkortet.

Hvis SMPS-kretsen din ikke har en utgangsfilter, kan du ganske enkelt kortslutte de to positive faktorene i TL431-kretsen og koble til avslutningen til katoden til SMPS-utgangsdioden.

Anta imidlertid at SMPS allerede inkluderer TL431-kretsen med optokoblingen, så finn ganske enkelt posisjonen til R6-motstanden og erstatt den med en gryte (se R6-plassering i det første diagrammet ovenfor).

Ikke glem å legge til en 220 ohm eller 470 ohm motstand i serie med POTTEN, ellers kan justering av potten til det øverste nivået umiddelbart skade TL431 shunt-enheten.

“hva betyr 3 -faset motor ”

Det er det, nå vet du nøyaktig hvordan du konverterer eller lager en SMPS-krets med variabel spenning ved hjelp av trinnene ovenfor.

OPPDATER

Følgende bilde viser kanskje den enkleste måten å tilpasse en SMPS-krets for å få variabel spenning og strømfunksjoner. Se hvordan pottene eller forhåndsinnstillingene må konfigureres over optokoblingen for å oppnå de tiltenkte resultatene: