Bài viết này thảo luận về một phương pháp mà qua đó bất kỳ SMPS nào đã được tạo sẵn đều có thể được chuyển đổi thành một mạch smps dòng biến đổi bằng cách sử dụng một vài liên kết jumper bên ngoài.

Trong một trong những bài trước, chúng ta đã học cách tạo mạch SMPS điện áp thay đổi bằng cách sử dụng giai đoạn điều chỉnh shunt đơn giản, trong bản hack hiện tại, chúng tôi cũng sử dụng giai đoạn mạch tương tự để triển khai tính năng đầu ra dòng điện thay đổi.

SMPS là gì

SMPS là viết tắt của Switch-Mode-Power-Supply, sử dụng bộ chuyển đổi chuyển đổi dựa trên ferit tần số cao để chuyển đổi AC 220V sang DC. Việc sử dụng tần số cao biến áp ferit làm cho hệ thống đạt hiệu quả cao về độ nhỏ gọn, hao phí điện năng và chi phí.

Khái niệm SMPS ngày nay đã gần như thay thế hoàn toàn các máy biến áp lõi sắt truyền thống và đã biến các thiết bị này thành các lựa chọn thay thế bộ chuyển đổi điện nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ và hiệu quả hơn nhiều.

Tuy nhiên, vì các đơn vị SMPS thường có sẵn do các mô-đun điện áp cố định đạt được điện áp ưa thích theo nhu cầu ứng dụng của người dùng trở nên khá khó khăn.

Ví dụ: để sạc pin 12V, người ta có thể cần điện áp đầu ra khoảng 14,5V, nhưng giá trị này khá kỳ quặc và không chuẩn, chúng tôi có thể thấy rất khó để có được SMPS đã xếp hạng với các thông số kỹ thuật này trên thị trường.

Mặc dù có thể tìm thấy các mạch SMPS có thể thay đổi được trên thị trường, nhưng chúng có thể đắt hơn các biến thể điện áp cố định thông thường, do đó việc tìm ra phương pháp biến đổi SMPS điện áp cố định hiện có thành một loại biến đổi trông thú vị và hấp dẫn hơn.

Bằng cách tìm hiểu khái niệm một chút, tôi đã có thể tìm thấy một phương pháp rất đơn giản để thực hiện tương tự, hãy cùng tìm hiểu cách tiến hành sửa đổi này.

Bạn sẽ thấy một thứ phổ biến Mạch 12V 1amp SMPS trong blog của tôi thực sự có tính năng điện áp biến đổi được tích hợp sẵn.

Chức năng của Opto-coupler trong SMPS

Trong bài đăng được liên kết ở trên, chúng tôi đã thảo luận về cách một bộ ghép quang đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp tính năng đầu ra không đổi quan trọng cho bất kỳ SMPS nào.

Chức năng của bộ ghép quang có thể được hiểu theo giải thích ngắn gọn sau:

Bộ ghép quang có mạch LED / quang bán dẫn có sẵn, thiết bị này được tích hợp với giai đoạn đầu ra SMPS để khi đầu ra có xu hướng vượt quá ngưỡng không an toàn, đèn LED bên trong opto sáng lên buộc phototransistor dẫn điện.

Đến lượt mình, bóng bán dẫn quang được cấu hình trên một điểm 'tắt' nhạy cảm của tầng trình điều khiển SMPS, trong đó sự dẫn truyền của bóng bán dẫn quang buộc tầng đầu vào phải tắt.

Điều kiện trên dẫn đến đầu ra SMPS cũng tắt ngay lập tức, tuy nhiên, thời điểm bắt đầu chuyển đổi này, nó sẽ sửa và khôi phục đầu ra về vùng an toàn và đèn LED bên trong opto sẽ tắt, một lần nữa lại BẬT giai đoạn đầu vào của SMPS.

Hoạt động này tiếp tục quay vòng nhanh chóng từ Bật sang TẮT và ngược lại đảm bảo điện áp không đổi ở đầu ra.

Điều chỉnh hiện tại Sửa đổi SMPS

Để đạt được tính năng điều khiển hiện tại bên trong bất kỳ SMPS nào, chúng tôi lại tìm kiếm sự trợ giúp của bộ ghép quang.

Chúng tôi thực hiện một sửa đổi đơn giản bằng cách sử dụng cấu hình bóng bán dẫn BC547 như hình dưới đây:

Đề cập đến thiết kế ở trên, chúng ta có một ý tưởng rõ ràng về cách sửa đổi hoặc tạo mạch điều khiển SMPS hiện tại thay đổi.

Bộ ghép nối quang (được biểu thị bằng hình vuông màu đỏ) sẽ hiển thị theo mặc định cho tất cả các mô-đun SMPS và giả sử rằng TL431 không có mặt thì chúng tôi có thể phải định cấu hình toàn bộ cấu hình được liên kết với đèn LED bộ ghép quang.

Nếu giai đoạn TL431 đã là một phần của mạch SMPS, trong trường hợp đó, chúng ta chỉ cần xem xét việc tích hợp giai đoạn BC547 trở nên hoàn toàn chịu trách nhiệm về điều khiển dòng điện được đề xuất của mạch.

BC547 có thể được kết nối với bộ thu / cực phát của nó qua cực âm / cực dương của IC TL431, và phần đế của BC547 có thể được kết nối với đầu ra (-) của SMPS thông qua một nhóm điện trở có thể lựa chọn Ra, Rb, Rc, Rd .

Các điện trở này nằm giữa đế và cực phát của bóng bán dẫn BC547 bắt đầu hoạt động giống như cảm biến dòng điện cho mạch.

Chúng được tính toán một cách thích hợp để bằng cách dịch chuyển kết nối jumper qua các tiếp điểm liên quan, các giới hạn dòng điện khác nhau được đưa ra trong đường dây.

Khi dòng điện có xu hướng tăng vượt quá ngưỡng đã đặt như được xác định bởi giá trị của các điện trở tương ứng, sự chênh lệch tiềm năng được phát triển trên đế / bộ phát của BC547 đủ để BẬT bóng bán dẫn, làm ngắn mạch TL431 giữa opto LEd và mặt đất.

Hành động trên ngay lập tức làm sáng đèn LED của opto, gửi tín hiệu 'lỗi' đến phía đầu vào của SMPS thông qua bóng bán dẫn hình ảnh tích hợp của opto.

Điều kiện ngay lập tức cố gắng thực hiện việc tắt ở phía đầu ra, lần lượt dừng BC547 dẫn điện và tình hình dao động từ BẬT sang TẮT và BẬT nhanh chóng đảm bảo rằng dòng điện không bao giờ vượt quá ngưỡng đã định trước.

Điện trở Ra ... Rd có thể được tính bằng công thức sau:

R = 0,7 / ngưỡng dòng điện cắt

Ví dụ: nếu giả sử chúng ta muốn kết nối một đèn LED ở đầu ra có định mức hiện tại là 1 amp.

Chúng ta có thể đặt giá trị của điện trở tương ứng (được chọn bởi jumper) là:

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

Công suất của điện trở có thể được nhận đơn giản bằng cách nhân các biến thể, tức là 0,7 x 1 = 0,7 watt hoặc đơn giản là 1 watt.

Điện trở được tính toán đảm bảo rằng dòng điện đầu ra đến đèn LED không bao giờ vượt qua mốc 1 amp, do đó bảo vệ đèn LED khỏi bị hư hỏng, các giá trị khác cho các điện trở còn lại có thể được tính toán thích hợp để có được tùy chọn dòng điện thay đổi mong muốn trong mô-đun SMPS.

Sửa đổi SMPS cố định thành SMPS điện áp thay đổi

Bài đăng sau đây cố gắng xác định một phương pháp mà thông qua đó, bất kỳ SMPS nào có thể được tạo thành nguồn cung cấp năng lượng thay đổi để đạt được bất kỳ mức điện áp mong muốn nào từ 0 đến tối đa.

Shunt Regulator là gì

Chúng tôi thấy rằng nó sử dụng một giai đoạn mạch điều chỉnh shunt để thực hiện tính năng điện áp thay đổi trong thiết kế.

Một khía cạnh thú vị khác là thiết bị điều chỉnh shunt này thực hiện tính năng bằng cách điều chỉnh đầu vào của bộ ghép quang của mạch.

Bây giờ vì giai đoạn bộ ghép quang phản hồi luôn được sử dụng trong tất cả các mạch SMPS, bằng cách giới thiệu một bộ điều chỉnh shunt, người ta có thể dễ dàng biến đổi một SMPS cố định thành một đối tác có thể thay đổi.

Trong thực tế, người ta cũng có thể tạo một mạch SMPS biến đổi bằng cách sử dụng nguyên tắc tương tự như đã giải thích ở trên.

Bạn có thể muốn tìm hiểu thêm về bộ điều chỉnh shunt là gì và nó hoạt động như thế nào .

Thủ tục:

Tham khảo mạch ví dụ sau, chúng tôi có thể tìm thấy vị trí chính xác của bộ điều chỉnh shunt và chi tiết cấu hình của nó:

Xem phía dưới bên phải của sơ đồ được đánh dấu bằng các đường chấm màu đỏ, nó hiển thị phần biến đổi của mạch mà chúng ta quan tâm. Phần này sẽ chịu trách nhiệm về các hành động điều chỉnh điện áp dự định.

Ở đây có thể thay điện trở R6 bằng nồi 22K để làm biến trở thiết kế.

Phóng to phần này cung cấp cái nhìn rõ hơn về các chi tiết liên quan:

Nhận dạng Optocoupler

Nếu bạn có mạch SMPS điện áp cố định, hãy mở nó và chỉ cần tìm bộ ghép quang trong thiết kế, nó chủ yếu nằm ngay xung quanh biến áp ferit trung tâm, như có thể thấy trong hình ảnh sau:

Khi bạn đã tìm thấy bộ ghép quang, hãy làm sạch bằng cách loại bỏ tất cả các bộ phận được liên kết ở phía đầu ra của opto, nghĩa là trên các chân có thể hướng về phía đầu ra của PCB SMPS.

Và kết nối hoặc tích hợp các chân này của opto với mạch đã lắp ráp bằng TL431, được hiển thị trong sơ đồ trước.

Bạn có thể lắp ráp phần TL431 trên một mảnh nhỏ của PCB đa năng và dán nó lên bo mạch SMPS chính.

Nếu mạch SMPS của bạn không có cuộn dây lọc đầu ra, bạn có thể chỉ cần ngắn hai cực của mạch TL431 và nối đầu cuối với cực âm của diode đầu ra SMPS.

Tuy nhiên, giả sử SMPS của bạn đã bao gồm mạch TL431 với bộ ghép quang thì chỉ cần tìm vị trí của điện trở R6 và thay thế nó bằng một cái nồi (xem vị trí R6 trong sơ đồ đầu tiên ở trên).

Đừng quên thêm điện trở 220 ohms hoặc 470 ohm nối tiếp với POT nếu không khi điều chỉnh nồi ở mức cao nhất có thể làm hỏng thiết bị shunt TL431 ngay lập tức.

“tôi có thể mua linh kiện điện ở đâu ”

Vậy là xong, bây giờ bạn đã biết chính xác cách chuyển đổi hoặc tạo mạch SMPS điện áp biến đổi bằng các bước giải thích ở trên.

CẬP NHẬT

Hình ảnh sau đây có lẽ cho thấy cách dễ nhất để tùy chỉnh mạch SMPS để có được các tính năng điện áp và dòng điện thay đổi. Vui lòng xem cách các chậu hoặc giá trị đặt trước cần được định cấu hình trên bộ ghép quang để nhận được kết quả mong muốn: