В этой статье обсуждается метод, с помощью которого любой готовый SMPS может быть преобразован в схему SMPS переменного тока с помощью нескольких внешних перемычек.

В одной из предыдущих статей мы узнали, как создать схему SMPS с переменным напряжением, используя простой каскад шунтирующих регуляторов, в данной статье мы также используем ту же схему для реализации функции выхода переменного тока.

Что такое SMPS

SMPS расшифровывается как Switch-Mode-Power-Supply, который использует высокочастотный импульсный преобразователь на основе феррита для преобразования переменного тока 220 В в постоянный. Использование высокой частоты ферритовый трансформатор делает систему высокоэффективной с точки зрения компактности, потерь мощности и стоимости.

Сегодняшняя концепция SMPS почти полностью заменила традиционные трансформаторы с железным сердечником и превратила эти блоки в гораздо более компактные, легкие и эффективные альтернативы адаптерам питания.

Однако, поскольку блоки SMPS обычно доступны в виде модулей с фиксированным напряжением, достижение предпочтительного напряжения в соответствии с потребностями приложений пользователя становится довольно трудным.

Например, для зарядки аккумулятора 12 В может потребоваться выходное напряжение около 14,5 В, но это значение является довольно странным и нестандартным, поэтому получить его может быть очень сложно. SMPS с указанными характеристиками в магазине.

Хотя на рынке можно найти схемы с переменным напряжением, они могут быть более дорогостоящими, чем обычные варианты с фиксированным напряжением, поэтому поиск метода преобразования существующего ИИП с фиксированным напряжением в переменный тип выглядит более интересным и желательным.

Немного изучив концепцию, я смог найти очень простой способ ее реализации, давайте узнаем, как проводить эту модификацию.

Вы найдете один популярный Схема источника питания 12 В, 1 ампер в моем блоге, который на самом деле имеет встроенную функцию переменного напряжения.

Функция оптопары в SMPS

В приведенном выше сообщении мы обсудили, как оптопара играет важную роль в обеспечении важной функции постоянного выхода для любого SMPS.

Функцию оптрона можно понять с помощью следующего краткого пояснения:

Оптопара имеет встроенную схему светодиода / фототранзистора, это устройство интегрировано с выходным каскадом SMPS, так что, когда выход имеет тенденцию подниматься выше опасного порога, светодиод внутри оптопары загорается, заставляя фототранзистор проводить.

Фототранзистор, в свою очередь, конфигурируется через чувствительную точку «выключения» каскада драйвера SMPS, где проводимость фототранзистора заставляет входной каскад отключиться.

Вышеупомянутое условие приводит к тому, что выход SMPS также мгновенно отключается, однако в тот момент, когда это переключение инициируется, оно корректирует и восстанавливает выход в безопасную зону, а светодиод внутри оптического блока отключается, что снова включает входной каскад SMPS.

Эта операция продолжает быстро переключаться с включения на выключение и наоборот, обеспечивая постоянное напряжение на выходе.

Регулируемый ток Модификация SMPS

Чтобы получить возможность управления током внутри любого SMPS, мы снова обращаемся за помощью к оптрону.

Мы реализуем простую модификацию, используя конфигурацию транзистора BC547, как показано ниже:

Обращаясь к приведенной выше конструкции, мы получаем четкое представление о том, как модифицировать или сделать схему драйвера SMPS с переменным током.

Оптопара (обозначена красным квадратом) будет присутствовать по умолчанию для всех модулей SMPS, и если предположить, что TL431 нет, нам, возможно, придется настроить всю конфигурацию, связанную со светодиодом оптопары.

Если каскад TL431 уже является частью схемы SMPS, в этом случае нам просто нужно рассмотреть возможность интеграции каскада BC547, который становится единоличным ответственным за предлагаемое управление током цепи.

Видно, что BC547 соединен со своим коллектором / эмиттером через катод / анод TL431 IC, а база BC547 соединена с выходом (-) SMPS через группу выбираемых резисторов Ra, Rb, Rc, Rd. .

Эти резисторы, находящиеся между базой и эмиттером транзистора BC547, начинают работать как датчики тока для схемы.

Они рассчитываются соответствующим образом, так что при перемещении перемычки между соответствующими контактами в линии вводятся различные ограничения тока.

Когда ток имеет тенденцию увеличиваться за пределы установленного порога, определяемого значениями соответствующих резисторов, на базе / эмиттере BC547 возникает разность потенциалов, которой становится достаточно для включения транзистора, замыкая TL431 IC между оптическими светодиодами. и земля.

Вышеупомянутое действие мгновенно загорается светодиодом оптического устройства, посылая сигнал «неисправности» на входную сторону SMPS через встроенный фототранзистор оптического сигнала.

Условие немедленно пытается выполнить отключение на выходной стороне, что, в свою очередь, останавливает BC547 от проводки, и ситуация быстро меняется с ВКЛ на ВЫКЛ и ВКЛ, гарантируя, что ток никогда не превышает заданный порог.

Резисторы Ra ... Rd можно рассчитать по следующей формуле:

R = 0,7 / порог отключения тока

Например, если предположим, что мы хотим подключить к выходу светодиод с номинальным током 1 А.

Мы можем установить значение соответствующего резистора (выбранного перемычкой) как:

R = 0,7 / 1 = 0,7 Ом

Мощность резистора может быть просто получена путем умножения вариантов, например 0,7 x 1 = 0,7 Вт или просто 1 Вт.

Расчетный резистор гарантирует, что выходной ток светодиода никогда не пересекает отметку в 1 ампер, тем самым защищая светодиод от повреждения, другие значения для оставшихся резисторов могут быть соответствующим образом рассчитаны для получения желаемой опции переменного тока в модуле SMPS.

Преобразование фиксированного ИИП в ИИП переменного напряжения

В следующем посте делается попытка определить метод, с помощью которого любой SMPS можно превратить в источник переменного тока для достижения любого желаемого уровня напряжения от 0 до максимума.

Что такое шунтирующий регулятор

Мы обнаружили, что он использует каскад цепи шунтирующего регулятора для реализации функции переменного напряжения в конструкции.

Другой интересный аспект заключается в том, что это устройство шунтирующего регулятора реализует эту функцию, регулируя вход оптопары схемы.

Теперь, поскольку каскад оптопары с обратной связью неизменно используется во всех схемах SMPS, путем введения шунтирующего регулятора можно легко преобразовать фиксированный SMPS в переменный аналог.

Фактически, можно также создать переменную схему SMPS, используя тот же принцип, что объяснен выше.

Возможно, вы захотите узнать больше о что такое шунтирующий регулятор и как он работает .

Процедуры:

Обращаясь к следующей примерной схеме, мы можем найти точное местоположение шунтирующего регулятора и детали его конфигурации:

См. Нижнюю правую часть диаграммы, отмеченной красными пунктирными линиями, она показывает изменяемую часть схемы, которая нас интересует. Эта часть отвечает за предполагаемые действия по регулированию напряжения.

Здесь резистор R6 можно заменить потенциометром 22 кОм для создания переменной конструкции.

Увеличив этот раздел, вы сможете лучше рассмотреть детали:

Идентификация оптопары

Если у вас есть цепь SMPS с фиксированным напряжением, откройте ее и просто обратите внимание на оптопару в конструкции, она будет в основном расположена вокруг центрального ферритового трансформатора, как можно увидеть на следующем изображении:

После того, как вы нашли оптопару, очистите ее, удалив все части, связанные с выходной стороной оптопары, то есть через контакты, которые могут быть направлены на выходную сторону печатной платы SMPS.

И подключите или интегрируйте эти контакты оптического кабеля в собранную схему с помощью TL431, показанного на предыдущей схеме.

Вы можете собрать секцию TL431 на небольшом куске печатной платы общего назначения и приклеить ее к основной плате SMPS.

Если ваша схема SMPS не имеет катушки выходного фильтра, вы можете просто замкнуть два положительных вывода цепи TL431 и присоединить нагрузку к катоду выходного диода SMPS.

Однако предположим, что ваш SMPS уже включает схему TL431 с оптопарой, тогда просто найдите положение резистора R6 и замените его потенциометром (см. Расположение R6 на первой схеме выше).

Не забудьте добавить резистор 220 Ом или 470 Ом последовательно с POT, иначе при настройке потенциометра на самый верхний уровень можно мгновенно повредить шунтирующее устройство TL431.

“приблизительная длина волны красного света ”

Вот и все, теперь вы точно знаете, как преобразовать или создать схему SMPS с переменным напряжением, используя описанные выше шаги.

ОБНОВИТЬ

На следующем изображении показан, пожалуй, самый простой способ настроить схему SMPS для получения функций переменного напряжения и тока. Пожалуйста, посмотрите, как нужно настроить потенциометры или предустановки в оптроне для получения желаемых результатов: