Cara Memodifikasi SMP untuk Output Arus dan Tegangan yang Dapat Disesuaikan

Cara Memodifikasi SMP untuk Output Arus dan Tegangan yang Dapat Disesuaikan

Artikel ini membahas metode di mana setiap SMP yang sudah jadi dapat diubah menjadi rangkaian smps arus variabel menggunakan beberapa tautan jumper eksternal.



Pada salah satu artikel sebelumnya kita telah mempelajari cara membuat rangkaian SMPS tegangan variabel dengan menggunakan tahapan regulator shunt sederhana, pada hack kali ini juga kita menggunakan tahapan rangkaian yang sama untuk mengimplementasikan fitur keluaran arus variabel.

Apa itu SMP

SMPS adalah singkatan dari Switch-Mode-Power-Supply, yang menggunakan konverter switching berbasis ferit frekuensi tinggi untuk mengubah AC 220V ke DC. Penggunaan frekuensi tinggi trafo ferit membuat sistem sangat efisien dalam hal kekompakan, kehilangan daya, dan biaya.





Konsep SMPS saat ini hampir sepenuhnya menggantikan trafo inti besi tradisional dan telah mengubah unit ini menjadi alternatif adaptor daya yang lebih ringkas, ringan, dan efisien.

Namun karena unit SMPS umumnya tersedia sebagai modul tegangan tetap yang mencapai tegangan yang disukai sesuai kebutuhan aplikasi pengguna menjadi cukup sulit.



Misalnya untuk mengisi daya baterai 12V, seseorang mungkin memerlukan tegangan output sekitar 14,5V, tetapi nilai ini cukup aneh dan tidak standar, kami mungkin merasa sangat sulit untuk mendapatkan SMP dinilai dengan spesifikasi ini di pasar.

Meskipun rangkaian SMPS variabel dapat ditemukan di pasaran, ini mungkin lebih mahal daripada varian tegangan tetap biasa, oleh karena itu menemukan metode untuk mengubah SMPS tegangan tetap yang ada menjadi jenis variabel terlihat lebih menarik dan diinginkan.

Dengan menyelidiki sedikit konsep, saya dapat menemukan metode yang sangat sederhana untuk menerapkan hal yang sama, mari pelajari cara melakukan modifikasi ini.

Anda akan menemukan satu yang populer Sirkuit SMPS 12V 1amp di blog saya yang sebenarnya memiliki fitur tegangan variabel bawaan.

Fungsi Opto-coupler di SMP

Dalam posting terkait di atas, kami membahas bagaimana opto coupler memainkan peran penting dalam menyediakan fitur output konstan yang penting untuk setiap SMP.

Fungsi dari opto coupler dapat dipahami dengan penjelasan singkat berikut ini:

Coupler opto memiliki rangkaian LED / photo-transistor inbuilt, perangkat ini terintegrasi dengan tahap output SMPS sehingga ketika output cenderung naik di atas ambang batas yang tidak aman, LED di dalam opto menyala memaksa fototransistor untuk bekerja.

Photo-transistor pada gilirannya dikonfigurasi melintasi titik sensitif 'shut down' dari tahap driver SMPS di mana konduksi dari photo-transistor memaksa tahap input untuk mati.

Kondisi di atas menyebabkan output SMPS juga mati secara instan, namun saat peralihan ini dimulai, itu mengoreksi dan mengembalikan output ke zona aman dan LED di dalam opto nonaktif yang sekali lagi menghidupkan tahap input SMPS.

Operasi ini terus berputar dengan cepat dari On ke OFF dan sebaliknya memastikan voltase konstan pada output.

Arus Disesuaikan Modifikasi SMP

Untuk mencapai fitur kontrol saat ini di dalam SMP mana pun, kami sekali lagi mencari bantuan dari opto coupler.

Kami menerapkan modifikasi sederhana menggunakan konfigurasi transistor BC547 seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Mengacu pada desain di atas kita mendapatkan ide yang jelas tentang cara memodifikasi atau membuat rangkaian driver SMPS arus variabel.

Opto coupler (ditunjukkan dengan kotak merah) akan hadir secara default untuk semua modul SMPS, dan dengan asumsi bahwa TL431 tidak ada maka kita mungkin harus mengkonfigurasi seluruh konfigurasi yang terkait dengan LED opto coupler.

Jika tahap TL431 sudah menjadi bagian dari rangkaian SMPS, dalam hal ini kita hanya perlu mempertimbangkan untuk mengintegrasikan tahap BC547 yang menjadi sepenuhnya bertanggung jawab untuk kontrol arus yang diusulkan dari rangkaian.

BC547 dapat dilihat terhubung dengan kolektor / emitornya melalui katoda / anoda IC TL431, dan basis BC547 dapat dilihat terhubung dengan output (-) dari SMP melalui sekelompok resistor yang dapat dipilih Ra, Rb, Rc, Rd .

Resistor ini berada di antara basis dan emitor transistor BC547 mulai berfungsi seperti sensor arus untuk rangkaian.

Ini dihitung dengan tepat sedemikian rupa sehingga dengan menggeser koneksi jumper melintasi kontak yang relevan, batas arus yang berbeda dimasukkan ke dalam saluran.

Ketika arus cenderung meningkat melebihi ambang batas yang ditentukan seperti yang ditentukan oleh nilai-nilai resistor yang sesuai, perbedaan potensial dikembangkan di basis / emitor dari BC547 yang menjadi cukup untuk menyalakan transistor, menyingkat IC TL431 antara opto LEd dan tanah.

Tindakan di atas langsung menyalakan LED opto, mengirimkan sinyal 'kesalahan' ke sisi input SMP melalui transistor foto bawaan opto.

Kondisi segera mencoba untuk mengeksekusi mati di sisi keluaran yang pada gilirannya menghentikan BC547 dari konduksi dan situasi berfluktuasi dari ON ke OFF dan ON dengan cepat memastikan bahwa arus tidak pernah melebihi ambang yang telah ditentukan.

Resistor Ra ... Rd dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

R = 0,7 / cut-dari ambang arus

Misalnya jika kita ingin menghubungkan LED pada output yang memiliki nilai arus 1 amp.

Kita dapat mengatur nilai resistor yang sesuai (dipilih oleh jumper) sebagai:

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

Watt resistor dapat diperoleh dengan mengalikan variannya, yaitu 0,7 x 1 = 0,7 watt atau cukup 1 watt.

Resistor yang dihitung memastikan bahwa arus keluaran ke LED tidak pernah melewati tanda 1 amp, dengan demikian melindungi LED dari kerusakan, nilai lain untuk resistor yang tersisa dapat dihitung dengan tepat untuk mendapatkan opsi arus variabel yang diinginkan dalam modul SMPS.

Memodifikasi SMPS Tetap menjadi SMPS Tegangan Variabel

Posting berikut ini mencoba untuk menentukan metode di mana setiap SMP dapat dibuat menjadi catu daya variabel untuk mencapai level tegangan yang diinginkan dari 0 hingga maksimum.

Apa itu Regulator Shunt

Kami menemukan bahwa ia menggunakan tahap rangkaian regulator shunt untuk menjalankan fitur tegangan variabel dalam desain.

Aspek menarik lainnya adalah perangkat pengatur shunt ini mengimplementasikan fitur dengan mengatur input dari opto coupler rangkaian.

Sekarang karena tahap penggandeng opto umpan balik selalu digunakan di semua sirkuit SMP, dengan memperkenalkan regulator shunt, seseorang dapat dengan mudah mengubah SMP tetap menjadi mitra variabel.

Bahkan seseorang juga dapat membuat rangkaian SMP variabel menggunakan prinsip yang sama seperti yang dijelaskan di atas.

Anda mungkin ingin mempelajari lebih lanjut tentang apa itu pengatur shunt dan cara kerjanya .

Prosedur:

Mengacu pada contoh rangkaian berikut, kami dapat menemukan lokasi yang tepat dari regulator shunt dan detail konfigurasinya:

Lihat sisi kanan bawah dari diagram yang ditandai dengan garis putus-putus merah, ini menunjukkan bagian variabel dari rangkaian yang kita minati. Bagian ini bertanggung jawab atas tindakan pengaturan tegangan yang dimaksudkan.

Di sini resistor R6 dapat diganti dengan pot 22K untuk membuat variabel desain.

Memperbesar bagian ini memberikan pandangan yang lebih baik tentang detail yang terlibat:

Mengidentifikasi Optocoupler

Jika Anda memiliki rangkaian SMPS tegangan tetap, buka dan lihat saja optocoupler dalam desain, itu sebagian besar terletak di sekitar transformator ferit pusat, seperti yang dapat dilihat pada gambar berikut:

Setelah Anda menemukan opto-coupler, bersihkan dengan menghapus semua bagian yang terkait pada sisi keluaran opto, yang berarti di seluruh pin yang mungkin mengarah ke sisi keluaran dari SMPS PCB.

Dan sambungkan atau integrasikan pin opto ini dengan rangkaian rakitan menggunakan TL431, yang ditunjukkan pada diagram sebelumnya.

Anda dapat memasang bagian TL431 pada sepotong kecil PCB tujuan umum dan merekatkannya pada papan SMPS utama.

Jika rangkaian SMPS Anda tidak memiliki koil filter keluaran, Anda cukup menyingkat dua positif rangkaian TL431 dan menggabungkan terminasi ke katoda dioda keluaran SMPS.

Namun misalkan SMP Anda sudah menyertakan rangkaian TL431 dengan opto coupler maka cukup cari posisi resistor R6 dan ganti dengan pot (lihat lokasi R6 pada diagram pertama di atas).

Jangan lupa untuk menambahkan resistor 220 ohm atau 470 ohm secara seri dengan POT jika tidak saat menyesuaikan pot ke tingkat paling atas dapat langsung merusak perangkat shunt TL431.

Itu saja, sekarang Anda tahu persis cara mengubah atau membuat rangkaian SMPS tegangan variabel menggunakan langkah-langkah yang dijelaskan di atas.

MEMPERBARUI

Gambar berikut menunjukkan mungkin cara termudah untuk menyesuaikan rangkaian SMP untuk mendapatkan tegangan variabel dan fitur arus. Silakan lihat bagaimana pot atau preset perlu dikonfigurasi di seluruh opto-coupler untuk mendapatkan hasil yang diinginkan:

Jika Anda memiliki keraguan lebih lanjut mengenai desain atau penjelasannya, silakan ungkapkan melalui komentar Anda.




Sepasang: Cara Membuat Sirkuit Remote Control Ultrasonik Berikutnya: Sirkuit Troli Remote Controlled tanpa Mikrokontroler