什么是開關(guān)電源

SMPS代表開關(guān)模式電源，它使用基于高頻鐵氧體的開關(guān)轉(zhuǎn)換器將AC

220V轉(zhuǎn)換為DC。使用高頻鐵氧體變壓器使系統(tǒng)在緊湊性、功率損耗和成本方面非常高效。

如今的SMPS概念幾乎完全取代了傳統(tǒng)的鐵芯變壓器，并將這些單元轉(zhuǎn)變?yōu)楦o湊，重量輕且高效的電源適配器替代品。

然而，由于SMPS單元通常作為固定電壓模塊提供，根據(jù)用戶應(yīng)用需求實(shí)現(xiàn)首選電壓變得相當(dāng)困難。

例如，為12V電池充電可能需要約14.5V的輸出電壓，但這個(gè)值非常奇怪且不標(biāo)準(zhǔn)，我們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)很難在市場上獲得具有這些規(guī)格的SMPS額定值。

雖然市場上可以找到可變SMPS電路，但這些電路可能比普通的固定電壓變體更昂貴，因此找到一種將現(xiàn)有固定電壓SMPS轉(zhuǎn)換為可變類型的方法看起來更有趣和更可取。

通過對(duì)這個(gè)概念進(jìn)行一些研究，我能夠找到一種非常簡單的實(shí)現(xiàn)方法，讓我們學(xué)習(xí)如何進(jìn)行這種修改。

您會(huì)在我的博客中找到一個(gè)流行的 12V 1amp SMPS 電路，它實(shí)際上具有內(nèi)置的可變電壓功能。

光耦合器在開關(guān)電源系統(tǒng)中的功能

在上面的鏈接文章中，我們討論了光耦合器如何在為任何SMPS提供關(guān)鍵的恒定輸出特性方面發(fā)揮重要作用。

光耦合器的功能可以通過以下簡要說明來理解：

光耦合器具有內(nèi)置的LED/光電晶體管電路，該器件與SMPS輸出級(jí)集成在一起，當(dāng)輸出趨于上升到不安全閾值以上時(shí)，光電耦合器內(nèi)部的LED亮起，迫使光電晶體管導(dǎo)通。

反過來，光電晶體管配置在SMPS驅(qū)動(dòng)器級(jí)的敏感“關(guān)斷”點(diǎn)上，其中光電晶體管的導(dǎo)通迫使輸入級(jí)關(guān)斷。

上述情況導(dǎo)致SMPS輸出也瞬間關(guān)斷，但是當(dāng)此開關(guān)啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)將輸出校正并恢復(fù)到安全區(qū)，并且光電內(nèi)部的LED停用，從而再次打開SMPS的輸入級(jí)。

此操作從“開”到“關(guān)”快速循環(huán)，反之亦然，確保輸出端的電壓恒定。

可調(diào)電流開關(guān)電源修改

為了在任何SMPS內(nèi)部實(shí)現(xiàn)電流控制功能，我們?cè)俅螌で蠊怦詈掀鞯膸椭?/p>

我們使用BC547晶體管配置實(shí)現(xiàn)簡單的修改，如下所示：

參考上述設(shè)計(jì)，我們對(duì)如何修改或制作可變電流SMPS驅(qū)動(dòng)器電路有了清晰的認(rèn)識(shí)。

默認(rèn)情況下，所有SMPS模塊都將存在光耦合器（用紅色方塊表示），假設(shè)TL431不存在，那么我們可能必須配置與光耦合器LED關(guān)聯(lián)的整個(gè)配置。

如果TL431級(jí)已經(jīng)是SMPS電路的一部分，在這種情況下，我們只需要考慮集成BC547級(jí)，該級(jí)將全權(quán)負(fù)責(zé)電路的擬議電流控制。

可以看到 BC547 與其集電極/發(fā)射極連接在 TL431 IC 的陰極/陽極上，可以看到 BC547 的基極通過一組可選電阻

Ra、Rb、Rc、Rd與 SMPS 的輸出 （-） 連接。

這些電阻位于 BC547 晶體管的基極和發(fā)射極之間，開始像電路的電流傳感器一樣工作。

這些經(jīng)過適當(dāng)計(jì)算，以便通過在相關(guān)觸點(diǎn)上移動(dòng)跳線連接，在線路中引入不同的電流限制。

當(dāng)電流趨于超過由相應(yīng)電阻值確定的設(shè)定閾值時(shí)，BC547 的基極/發(fā)射極上會(huì)產(chǎn)生電位差，足以打開晶體管，使 TL431 IC 在光電 LEd

和地之間短路。

上述動(dòng)作立即點(diǎn)亮了光電的LED，通過光電內(nèi)置的光電晶體管向SMPS的輸入側(cè)發(fā)送“故障”信號(hào)。

該條件立即嘗試在輸出側(cè)執(zhí)行關(guān)斷，從而阻止 BC547 導(dǎo)通，并且情況從 ON 到 OFF 和 ON 快速波動(dòng)，確保電流永遠(yuǎn)不會(huì)超過預(yù)定閾值。

電阻器。。.Rd 可以使用以下公式計(jì)算：

R = 0.7/截止電流閾值

例如，假設(shè)我們要在額定電流為 1 A 的輸出端連接 LED。

我們可以將相應(yīng)電阻（由跳線選擇）的值設(shè)置為：

R = 0.7/1 = 0.7 歐姆

電阻器的瓦數(shù)可以通過乘以變體來簡單地得到，即 0.7 x 1 = 0.7 瓦或簡單地 1 瓦。

計(jì)算出的電阻確保LED的輸出電流永遠(yuǎn)不會(huì)超過1安培標(biāo)記，從而保護(hù)LED免受損壞，其余電阻的其他值可以適當(dāng)計(jì)算，以便在SMPS模塊中獲得所需的可變電流選項(xiàng)。

將固定開關(guān)電源修改為可變電壓開關(guān)電源

以下帖子試圖確定一種方法，通過該方法可以將任何SMPS制成可變電源，以實(shí)現(xiàn)從0到最大值的任何所需電壓電平。

什么是并聯(lián)穩(wěn)壓器

我們發(fā)現(xiàn)它采用并聯(lián)穩(wěn)壓器電路級(jí)來執(zhí)行設(shè)計(jì)中的可變電壓功能。

另一個(gè)有趣的方面是，該并聯(lián)穩(wěn)壓器器件通過調(diào)節(jié)電路的光耦合器的輸入來實(shí)現(xiàn)該功能。

現(xiàn)在，由于所有SMPS電路中都始終采用反饋光耦合器級(jí)，因此通過引入并聯(lián)穩(wěn)壓器，可以輕松地將固定SMPS轉(zhuǎn)換為可變對(duì)應(yīng)物。

事實(shí)上，也可以使用與上述相同的原理來制作可變SMPS電路。

程序：

參考以下示例電路，我們能夠找到并聯(lián)穩(wěn)壓器的確切位置及其配置細(xì)節(jié)：

參見用紅色虛線標(biāo)記的圖表右下角，它顯示了我們感興趣的電路的可變部分。此部分負(fù)責(zé)預(yù)期的電壓調(diào)節(jié)操作。

在這里，電阻R6可以用22K電位器代替，以使設(shè)計(jì)可變。

放大此部分可以更好地了解所涉及的詳細(xì)信息：

識(shí)別光耦合器

如果你有一個(gè)固定電壓的SMPS電路，打開它，只注意設(shè)計(jì)中的光耦合器，它主要位于中央鐵氧體變壓器周圍，如下圖所示：

找到光耦合器后，通過移除光電輸出側(cè)的所有相關(guān)部件進(jìn)行清理，這意味著穿過可能朝向SMPS PCB輸出側(cè)的引腳。

并使用上圖所示的TL431將這些光電引腳與組裝好的電路連接或集成。

您可以將TL431部分組裝在一小塊通用PCB上，并將其粘在SMPS主板上。

如果您的SMPS電路沒有輸出濾波線圈，則只需將TL431電路的兩個(gè)正極短路，并將端接連接到SMPS輸出二極管的陰極。

但是，假設(shè)您的SMPS已經(jīng)包括TL431電路和光耦合器，那么只需找到R6電阻的位置并用電位器替換它（參見上圖中的R6位置）。

不要忘記與 POT 串聯(lián)一個(gè) 220 歐姆或 470 歐姆電阻器，否則在將電位器調(diào)整到最上層時(shí)可能會(huì)立即損壞 TL431 分流器件。

就是這樣，現(xiàn)在您確切地知道如何使用上述解釋的步驟轉(zhuǎn)換或制作可變電壓SMPS電路。