كيفية تعديل SMPS لإخراج التيار والجهد القابل للتعديل

كيفية تعديل SMPS لإخراج التيار والجهد القابل للتعديل

تتناول هذه المقالة طريقة يمكن من خلالها تحويل أي SMPS جاهز إلى دائرة smps الحالية المتغيرة باستخدام بعض روابط العبور الخارجية.



في إحدى المقالات السابقة ، تعلمنا كيفية إنشاء دائرة SMPS ذات الجهد المتغير من خلال استخدام مرحلة منظمات تحويل بسيطة ، وفي الاختراق الحالي أيضًا ، نستخدم نفس مرحلة الدائرة لتنفيذ ميزة خرج تيار متغير.

ما هو SMPS

SMPS تعني Switch-Mode-Power-Supply ، والذي يستخدم محول تحويل قائم على الفريت عالي التردد لتحويل التيار المتردد 220 فولت إلى تيار مستمر. استخدام تردد عالي محول الفريت يجعل النظام عالي الكفاءة من حيث الاكتناز وفقدان الطاقة والتكلفة.





لقد حل مفهوم SMPS اليوم بالكامل تقريبًا محل محولات قلب الحديد التقليدية وحولت هذه الوحدات إلى بدائل محول طاقة مدمجة وخفيفة الوزن وفعالة.

ومع ذلك ، نظرًا لأن وحدات SMPS متاحة بشكل عام كوحدات جهد ثابت ، فإن تحقيق الجهد المفضل وفقًا لاحتياجات تطبيقات المستخدمين يصبح صعبًا للغاية.



على سبيل المثال لشحن بطارية بجهد 12 فولت ، قد يحتاج المرء إلى جهد إخراج يبلغ حوالي 14.5 فولت ، ولكن هذه القيمة غريبة وغير قياسية ، فقد نجد صعوبة بالغة في الحصول تم تصنيف SMPS بهذه المواصفات في السوق.

على الرغم من أنه يمكن العثور على دارات SMPS المتغيرة في السوق ، إلا أنها قد تكون أكثر تكلفة من متغيرات الجهد الثابت العادية ، وبالتالي فإن العثور على طريقة لتحويل الجهد الثابت الحالي SMPS إلى نوع متغير يبدو أكثر إثارة للاهتمام ومرغوبًا فيه.

من خلال التحقيق في المفهوم قليلاً ، تمكنت من العثور على طريقة بسيطة جدًا لتطبيقه ، دعنا نتعلم كيفية إجراء هذا التعديل.

ستجد واحدة مشهورة 12 فولت 1 أمبير دائرة SMPS في مدونتي التي تحتوي بالفعل على ميزة جهد متغير مضمنة.

وظيفة Opto-coupler في SMPS

في المنشور المرتبط أعلاه ، ناقشنا كيف لعبت أداة التوصيل البصري دورًا مهمًا في توفير ميزة الإخراج الثابت الحاسمة لأي SMPS.

يمكن فهم وظيفة قارنة التوصيل البصري من خلال الشرح المختصر التالي:

تمتلك قارنة التوصيل البصري دوائر LED / ترانزستور ضوئية مدمجة ، ويتكامل هذا الجهاز مع مرحلة مخرجات SMPS بحيث عندما يميل الإخراج إلى الارتفاع فوق العتبة غير الآمنة ، يضيء مؤشر LED الموجود داخل البصريات مما يجبر الترانزستور الضوئي على التوصيل.

يتم تكوين الترانزستور الضوئي بدوره عبر نقطة 'إيقاف' حساسة لمرحلة محرك SMPS حيث يؤدي توصيل الترانزستور الضوئي إلى إيقاف تشغيل مرحلة الإدخال.

ينتج عن الحالة المذكورة أعلاه إيقاف تشغيل SMPS على الفور أيضًا ، ولكن في اللحظة التي يبدأ فيها هذا التبديل ، فإنه يصحح ويعيد الإخراج إلى المنطقة الآمنة ويتم إلغاء تنشيط مؤشر LED الموجود داخل البصريات والذي يقوم مرة أخرى بتشغيل مرحلة الإدخال في SMPS.

تستمر هذه العملية في التدوير بسرعة من On إلى OFF والعكس صحيح لضمان جهد ثابت عند الخرج.

تيار قابل للتعديل تعديل SMPS

من أجل تحقيق ميزة التحكم الحالية داخل أي SMPS ، فإننا نطلب مرة أخرى المساعدة من قارنة التوصيل البصري.

نقوم بإجراء تعديل بسيط باستخدام تكوين الترانزستور BC547 كما هو موضح أدناه:

بالإشارة إلى التصميم أعلاه ، حصلنا على فكرة واضحة بشأن كيفية تعديل أو إنشاء دائرة سائق SMPS متغيرة التيار.

سيكون مقرن البصريات (المشار إليه بالمربع الأحمر) موجودًا بشكل افتراضي لجميع وحدات SMPS ، وبافتراض أن TL431 غير موجود ، فقد يتعين علينا تكوين التكوين الكامل المرتبط بمؤشر LED للمقرن البصري.

إذا كانت مرحلة TL431 بالفعل جزءًا من دائرة SMPS ، في هذه الحالة علينا فقط التفكير في دمج مرحلة BC547 التي تصبح وحدها المسؤولة عن التحكم الحالي المقترح للدائرة.

يمكن رؤية BC547 متصلاً بالمجمع / الباعث عبر الكاثود / الأنود الخاص بـ TL431 IC ، ويمكن رؤية قاعدة BC547 متصلة بإخراج (-) SMPS عبر مجموعة من المقاومات القابلة للتحديد Ra ، Rb ، Rc ، Rd .

تبدأ هذه المقاومات الموجودة بين القاعدة والباعث للترانزستور BC547 في العمل مثل أجهزة الاستشعار الحالية للدائرة.

يتم حسابها بشكل مناسب بحيث يتم إدخال حدود حالية مختلفة في الخط عن طريق تحويل اتصال العبور عبر جهات الاتصال ذات الصلة.

عندما يميل التيار إلى الزيادة إلى ما بعد العتبة المحددة على النحو الذي تحدده قيم المقاومات المقابلة ، يتم تطوير فرق محتمل عبر قاعدة / باعث BC547 الذي يصبح كافيًا لتشغيل الترانزستور ، واختصار TL431 IC بين opto LEd والأرض.

يضيء الإجراء أعلاه على الفور مؤشر LED البصري ، ويرسل إشارة 'خطأ' إلى جانب الإدخال من SMPS عبر ترانزستور الصور المدمج في Opto.

يحاول الشرط على الفور تنفيذ إيقاف التشغيل عبر جانب الإخراج والذي بدوره يمنع BC547 من التوصيل ويتقلب الموقف من ON إلى OFF و ON بسرعة لضمان عدم تجاوز التيار أبدًا الحد المحدد مسبقًا.

يمكن حساب المقاومات Ra ... Rd باستخدام الصيغة التالية:

R = 0.7 / قطع العتبة الحالية

على سبيل المثال ، إذا افترضنا أننا نريد توصيل مصباح LED عند الإخراج الذي له تصنيف حالي يبلغ 1 أمبير.

يمكننا ضبط قيمة المقاوم المقابل (المحدد بواسطة العبور) على النحو التالي:

R = 0.7 / 1 = 0.7 أوم

يمكن الحصول على القوة الكهربائية للمقاوم ببساطة بضرب المتغيرات ، أي 0.7 × 1 = 0.7 واط أو 1 واط فقط.

يضمن المقاوم المحسوب أن تيار الخرج إلى LED لا يتجاوز أبدًا علامة 1 أمبير ، وبالتالي حماية LED من التلف ، ويمكن حساب القيم الأخرى للمقاومات المتبقية بشكل مناسب للحصول على خيار التيار المتغير المطلوب في وحدة SMPS.

تعديل SMPS ثابت إلى SMPS متغير الجهد

يحاول هذا المنشور التالي تحديد طريقة يمكن من خلالها تحويل أي SMPS إلى مصدر طاقة متغير لتحقيق أي مستوى جهد مطلوب من 0 إلى الحد الأقصى.

ما هو منظم التحويلة

نجد أنه يستخدم مرحلة دائرة منظم التحويلة لتنفيذ ميزة الجهد المتغير في التصميم.

جانب آخر مثير للاهتمام هو أن جهاز منظم التحويل هذا ينفذ هذه الميزة من خلال تنظيم إدخال مقرن البصريات للدائرة.

الآن بما أن مرحلة قارنة التوصيل البصري للردود تُستخدم دائمًا في جميع دوائر SMPS ، فمن خلال إدخال منظم التحويل يمكن للمرء بسهولة تحويل SMPS الثابتة إلى نظير متغير.

في الواقع ، يمكن للمرء أيضًا إنشاء دائرة SMPS متغيرة باستخدام نفس المبدأ كما هو موضح أعلاه.

قد ترغب في معرفة المزيد عن ما هو منظم التحويلة وكيف يعمل .

إجراءات:

بالإشارة إلى مثال الدائرة التالية ، يمكننا العثور على الموقع الدقيق لمنظم التحويل وتفاصيل التكوين الخاصة به:

انظر إلى الجانب الأيمن السفلي من الرسم البياني المميز بخطوط منقطة حمراء ، فهو يوضح القسم المتغير من الدائرة التي نهتم بها. يصبح هذا القسم مسؤولاً عن إجراءات تنظيم الجهد المقصود.

هنا يمكن استبدال المقاوم R6 بوعاء 22 كيلو لعمل متغير التصميم.

يوفر تكبير هذا القسم رؤية أفضل للتفاصيل المعنية:

تحديد Optocoupler

إذا كان لديك دائرة SMPS ذات جهد ثابت ، افتحها وابحث فقط عن optocoupler في التصميم ، فسيكون موجودًا في الغالب حول محول الفريت المركزي ، كما هو موضح في الصورة التالية:

بمجرد العثور على قارنة التوصيل البصري ، قم بالتنظيف عن طريق إزالة جميع الأجزاء المرتبطة على جانب الإخراج من opto ، مما يعني عبر المسامير التي قد تكون باتجاه جانب الإخراج من SMPS PCB.

وقم بتوصيل أو دمج دبابيس البصريات هذه مع الدائرة المجمعة باستخدام TL431 الموضح في الرسم البياني السابق.

يمكنك تجميع قسم TL431 على قطعة صغيرة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور للأغراض العامة ولصقه على لوحة SMPS الرئيسية.

إذا كانت دائرة SMPS الخاصة بك لا تحتوي على ملف مرشح الإخراج ، فيمكنك ببساطة اختصار الإيجابيتين لدائرة TL431 والانضمام إلى النهاية إلى الكاثود الخاص بصمام خرج SMPS.

ومع ذلك ، افترض أن SMPS الخاص بك يتضمن بالفعل دائرة TL431 مع قارنة التوصيل البصري ، ثم ابحث ببساطة عن موضع المقاوم R6 واستبدله بوعاء (انظر موقع R6 في الرسم البياني الأول أعلاه).

لا تنس إضافة المقاوم 220 أوم أو 470 أوم في سلسلة مع POT وإلا فإن ضبط الوعاء إلى أعلى مستوى قد يؤدي إلى إتلاف جهاز التحويل TL431 على الفور.

هذا كل شيء ، الآن أنت تعرف بالضبط كيفية تحويل أو إنشاء دائرة SMPS ذات جهد متغير باستخدام الخطوات الموضحة أعلاه.

تحديث

تُظهر الصورة التالية ربما أسهل طريقة لتخصيص دائرة SMPS للحصول على جهد متغير وميزات تيار. يُرجى الاطلاع على كيفية تهيئة الأواني أو الإعدادات المسبقة عبر قارنة التوصيل البصري للحصول على النتائج المرجوة:

إذا كانت لديك أي شكوك أخرى بخصوص التصميم أو الشرح ، فلا تتردد في التعبير من خلال تعليقاتك.




السابق: كيفية جعل دائرة التحكم عن بعد بالموجات فوق الصوتية التالي: دائرة عربة التحكم عن بعد بدون متحكم