Tässä artikkelissa käsitellään menetelmää, jonka avulla mikä tahansa valmis SMPS voidaan muuntaa muuttuvavirtaiseksi SMPS-piiriksi käyttämällä muutamaa ulkoista hyppyjohtoa.

Yhdessä edellisistä artikkeleista opimme kuinka tehdä vaihtuvajännitteinen SMPS-piiri käyttämällä yksinkertaista shunttisäätimien vaihetta, myös tässä hakkerissa käytämme samaa piirivaihetta muuttuvavirtaisen lähtöominaisuuden toteuttamiseksi.

Mikä on SMPS

SMPS on lyhenne sanoista Switch-Mode-Power-Supply, joka käyttää suurtaajuista ferriittipohjaista kytkinmuunninta AC 220V: n muuntamiseksi tasavirraksi. Korkean taajuuden käyttö ferriittimuuntaja tekee järjestelmästä erittäin tehokkaan pienikokoisuuden, tehohäviön ja kustannusten suhteen.

SMPS-konsepti on nykyään melkein kokonaan korvannut perinteiset rautaydinmuuntajat ja muuttanut nämä yksiköt paljon pienikokoisiksi, kevyemmiksi ja tehokkaammiksi virtalähde vaihtoehdoiksi.

Koska SMPS-yksiköitä on kuitenkin yleisesti saatavana kiinteän jännitteen moduuleina, saavutetaan edullinen jännite käyttäjän sovellustarpeiden mukaan.

Esimerkiksi 12 V: n akun lataamiseen voi tarvita noin 14,5 V: n lähtöjännitettä, mutta tämä arvo on melko outo ja epätyypillinen, joten voi olla erittäin vaikeaa saada SMPS-luokitus näiden ominaisuuksien kanssa kaupassa.

Vaikka vaihtelevia SMPS-piirejä löytyy markkinoilta, ne voivat olla kalliimpia kuin tavalliset kiinteän jännitteen muunnokset, joten menetelmän löytäminen olemassa olevan kiinteän jännitteen SMPS muuttamiseksi muuttuvaksi näyttää mielenkiintoisemmalta ja toivottavammalta.

Tutkimalla käsitettä hieman pystyin löytämään hyvin yksinkertaisen menetelmän saman toteuttamiseksi, opitaan miten tämä muutos tehdään.

Löydät yhden suosittu 12 V 1amp SMPS-piiri blogissani, jolla on itse asiassa sisäänrakennettu vaihtelevan jännitteen ominaisuus.

Opto-liittimen toiminta SMPS: ssä

Edellä mainitussa linkitetyssä viestissä keskustelimme siitä, kuinka opto-liittimellä oli tärkeä rooli tärkeän vakiolähtöominaisuuden tarjoamisessa mille tahansa SMPS: lle.

Opto-liittimen toiminta voidaan ymmärtää seuraavalla lyhyellä selityksellä:

Optoyhdistimessä on sisäänrakennettu LED / valotransistoripiiri, tämä laite on integroitu SMPS-ulostulovaiheeseen siten, että kun lähtö pyrkii nousemaan vaarallisen kynnyksen yläpuolelle, opton sisällä oleva LED syttyy pakottaen fototransistorin johtamaan.

Valotransistori puolestaan on konfiguroitu SMPS-ohjainvaiheen herkän 'sammutuspisteen' poikki, jossa valotransistorin johtaminen pakottaa syöttövaiheen sammumaan.

Yllä oleva ehto johtaa siihen, että SMPS-lähtö sammuu myös välittömästi, mutta kun tämä kytkentä käynnistyy, se korjaa ja palauttaa lähdön turva-alueelle ja opton sisällä oleva LED deaktivoituu, mikä taas kytkee päälle SMPS: n tulotason.

Tämä toiminto jatkaa pyöräilyä nopeasti Päältä-asentoon ja päinvastoin varmistaen vakion jännitteen lähdössä.

Säädettävä virta SMPS-muutos

Nykyisen ohjausominaisuuden saavuttamiseksi SMPS: ssä haemme jälleen opto-liittimen apua.

Toteutamme yksinkertaisen muokkauksen käyttämällä BC547-transistorin kokoonpanoa alla esitetyllä tavalla:

Viitaten edelliseen suunnitteluun saamme selkeän käsityksen siitä, kuinka muuttaa tai tehdä vaihtuvavirtaista SMPS-ohjainpiiriä.

Optoyhdistin (merkitty punaisella neliöllä) on oletusarvoisesti läsnä kaikissa SMPS-moduuleissa, ja olettaen, että TL431 ei ole läsnä, joudumme ehkä konfiguroimaan koko optiokytkimen LEDiin liittyvän kokoonpanon.

Jos TL431-vaihe on jo osa SMPS-piiriä, meidän on tällöin vain harkittava BC547-vaiheen integrointia, josta tulee yksin vastuussa piirin ehdotetusta nykyisestä ohjauksesta.

BC547 voidaan nähdä yhdistettynä kollektoriinsa / emitteriinsä TL431 IC: n katodin / anodin yli, ja BC547: n pohja voidaan nähdä yhdistettynä SMPS: n lähtöön (-) valittavien vastusten ryhmän kautta Ra, Rb, Rc, Rd .

Nämä BC547-transistorin alustan ja emitterin välissä olevat vastukset alkavat toimia kuten virtatunnistimet piirille.

Nämä lasketaan asianmukaisesti siten, että siirtämällä hyppyliitäntää asiaankuuluvien koskettimien yli, linjalle asetetaan erilaiset virtarajat.

Kun virta pyrkii kasvamaan asetettujen kynnysarvojen yli vastaavien vastusten arvojen perusteella, BC547: n kantaman / emitterin yli kehittyy potentiaaliero, josta tulee riittävä transistorin kytkemiseksi päälle, oikosulussa TL431 IC opto LEd: n välillä ja maahan.

Yllä oleva toimenpide sytyttää heti opto-LEDin lähettämällä 'vikasignaalin' SMPS: n tulopuolelle optoon sisäänrakennetun valotransistorin kautta.

Ehto yrittää välittömästi suorittaa sulkun lähtöpuolella, mikä puolestaan estää BC547: n johtamisen ja tilanne vaihtelee PÄÄLLE-tilasta POIS-asentoon ja PÄÄLLE-tilaan nopeasti varmistaen, että virta ei koskaan ylitä ennalta määrättyä kynnystä.

Vastukset Ra ... Rd voidaan laskea käyttämällä seuraavaa kaavaa:

R = 0,7 / virran kynnysarvo

Esimerkiksi, jos oletetaan, että haluamme liittää LED: n lähtöön, jonka nimellisvirta on 1 ampeeri.

Voimme asettaa vastaavan (hyppääjän valitseman) vastuksen arvon seuraavasti:

R = 0,7 / 1 = 0,7 ohmia

Vastuksen teho voidaan saada yksinkertaisesti kertomalla variantit, eli 0,7 x 1 = 0,7 wattia tai yksinkertaisesti 1 watti.

Laskettu vastus varmistaa, että LEDin lähtövirta ei koskaan ylitä 1 ampeerin merkintää, mikä suojaa LEDiä vaurioilta. Muiden vastusten muut arvot voidaan laskea asianmukaisesti halutun vaihtuvan virran vaihtoehdon saamiseksi SMPS-moduuliin.

Kiinteän SMPS: n muuttaminen muuttuvajännitteiseksi SMPS: ksi

Tämä seuraava viesti yrittää määritellä menetelmän, jonka avulla mistä tahansa SMPS: stä voitaisiin tehdä muuttuva virtalähde minkä tahansa halutun jännitetason saavuttamiseksi 0: sta maksimiin.

Mikä on Shunt Regulator

Huomaa, että se käyttää shunttiohjaimen piirivaihetta muuttuvan jännitteen ominaisuuden toteuttamiseksi suunnittelussa.

Toinen mielenkiintoinen näkökohta on, että tämä shunttiohjainlaite toteuttaa ominaisuuden säätämällä piirin optokytkimen tuloa.

Koska takaisinkytkentäopto-kytkentävaihetta käytetään poikkeuksetta kaikissa SMPS-piireissä, siirtämällä shunttisäädin voidaan helposti muuttaa kiinteä SMPS muuttuvaksi vastineeksi.

Itse asiassa voidaan myös tehdä vaihteleva SMPS-piiri käyttämällä samaa periaatetta kuin edellä selitettiin.

Saatat haluta oppia lisää mikä on shunt-säädin ja miten se toimii .

Menettelyt:

Seuraavaan esimerkkipiiriin viitaten voimme löytää shunttisäätimen tarkan sijainnin ja sen kokoonpanotiedot:

Katso punaisella katkoviivalla merkityn kaavion oikeassa alakulmassa. Se näyttää kiinnostavan piirin muuttuvan osan. Tämä osa vastaa suunnitelluista jännitteen säätötoimista.

Tällöin vastus R6 voidaan korvata 22K potilla suunnittelumuuttujan tekemiseksi.

Tämän osan suurentaminen antaa paremman kuvan mukana olevista yksityiskohdista:

Optoerottimen tunnistaminen

Jos sinulla on kiinteän jännitteen SMPS-piiri, avaa se ja tarkista vain suunnittelussa oleva optoeristin, se sijaitsi enimmäkseen keskitetyn ferriittimuuntajan ympärillä, kuten seuraavasta kuvasta voi nähdä:

Kun olet löytänyt opto-liittimen, siivota poistamalla kaikki opto-laitteen lähtöpuolella olevat osat, eli ne napojen poikki, jotka voivat olla kohti SMPS-piirilevyn lähtöpuolta.

Liitä tai integroi nämä opto-nastat koottuun piiriin TL431: n avulla, kuten edellisessä kaaviossa on esitetty.

Voit koota TL431-osan pienelle palalle yleiskäyttöistä piirilevyä ja liimata sen SMPS-pääkortille.

Jos SMPS-piirissäsi ei ole ulostulosuodattimen kelaa, voit yksinkertaisesti oikosulkea TL431-piirin kaksi positiivista osaa ja liittää liittimen SMPS-lähtödiodin katodiin.

Oletetaan kuitenkin, että SMPS-laitteesi sisältää jo TL431-piirin opto-liittimellä, etsi sitten yksinkertaisesti R6-vastuksen sijainti ja korvaa se potilla (katso R6-sijainti yllä olevassa ensimmäisessä kaaviossa).

Älä unohda lisätä 220 tai 470 ohmin vastusta sarjaan POT: n kanssa, muuten potin säätäminen korkeimmalle tasolle voi vahingoittaa TL431-shuntti-laitetta välittömästi.

“arduino uno pin kuvaus pdf ”

Siinä kaikki, nyt tiedät tarkalleen, kuinka muuntaa tai tehdä vaihtelevan jännitteen SMPS-piiri käyttämällä yllä selitettyjä vaiheita.

PÄIVITTÄÄ

Seuraava kuva näyttää ehkä helpoimman tavan mukauttaa SMPS-piiriä vaihtelevan jännitteen ja virran ominaisuuksien saamiseksi. Katso, miten ruukut tai esiasetukset on määritettävä opto-liittimessä, jotta aiotut tulokset saadaan: