Este artigo discute um método pelo qual qualquer SMPS pronto pode ser convertido em um circuito smps de corrente variável usando alguns links de jumper externos.

Em um dos artigos anteriores, aprendemos como fazer um circuito SMPS de tensão variável empregando um estágio de reguladores shunt simples, no presente hack também empregamos o mesmo estágio de circuito para implementar um recurso de saída de corrente variável.

O que é SMPS

SMPS significa Switch-Mode-Power-Supply, que usa um conversor de comutação baseado em ferrite de alta frequência para converter AC 220V em DC. O uso de alta frequência transformador de ferrite torna o sistema altamente eficiente em termos de compactação, perda de energia e custo.

O conceito SMPS hoje substituiu quase completamente os transformadores de núcleo de ferro tradicionais e transformou essas unidades em alternativas de adaptadores de energia muito compactas, leves e eficientes.

No entanto, como as unidades SMPS estão comumente disponíveis como módulos de tensão fixa, torna-se bastante difícil atingir uma tensão preferida de acordo com as necessidades de aplicação do usuário.

Por exemplo, para carregar uma bateria de 12 V pode ser necessária uma tensão de saída de cerca de 14,5 V, mas este valor sendo bastante estranho e fora do padrão, podemos achar extremamente difícil obter um SMPS classificado com essas especificações no mercado.

Embora os circuitos SMPS variáveis possam ser encontrados no mercado, eles podem ser mais caros do que as variantes normais de tensão fixa, portanto, encontrar um método de transformar um SMPS de tensão fixa existente em um tipo variável parece mais interessante e desejável.

Investigando um pouco o conceito, consegui encontrar um método muito simples de implementar o mesmo, vamos aprender como conduzir essa modificação.

Você encontrará um popular Circuito SMPS 12V 1amp no meu blog, que na verdade tem um recurso de voltagem variável embutido.

A função do opto-acoplador no SMPS

No post vinculado acima, discutimos como um opto-acoplador desempenhou um papel importante no fornecimento do recurso de saída constante crucial para qualquer SMPS.

A função do optoacoplador pode ser entendida com a seguinte breve explicação:

O opto acoplador possui um circuito de LED / foto-transistor embutido, este dispositivo é integrado com o estágio de saídas SMPS de forma que quando a saída tende a subir acima do limite inseguro, o LED dentro do opto acende, forçando o fototransistor a conduzir.

O foto-transistor, por sua vez, é configurado através de um ponto de 'desligamento' sensível do estágio do driver SMPS, em que a condução do foto-transistor força o estágio de entrada a desligar.

A condição acima faz com que a saída SMPS também desligue instantaneamente, no entanto, no momento em que esta comutação é iniciada, ela corrige e restaura a saída para a zona segura e o LED dentro da opto desativa, que mais uma vez liga o estágio de entrada do SMPS.

Esta operação continua girando rapidamente de Ligado para Desligado e vice-versa, garantindo uma tensão constante na saída.

Corrente Ajustável Modificação SMPS

Para obter um recurso de controle de corrente dentro de qualquer SMPS, mais uma vez buscamos a ajuda do opto-acoplador.

Implementamos uma modificação simples usando uma configuração de transistor BC547 conforme mostrado abaixo:

Referindo-se ao projeto acima, temos uma idéia clara sobre como modificar ou fazer um circuito de driver SMPS de corrente variável.

O optoacoplador (indicado pelo quadrado vermelho) estará presente por padrão para todos os módulos SMPS e, supondo que o TL431 não esteja presente, talvez seja necessário configurar toda a configuração associada ao LED optoacoplador.

Se o estágio TL431 já faz parte do circuito SMPS, nesse caso basta considerar a integração do estágio BC547 que passa a ser o único responsável pelo controle de corrente proposto para o circuito.

O BC547 pode ser visto conectado com seu coletor / emissor através do cátodo / ânodo do IC TL431, e a base do BC547 pode ser vista conectada com a saída (-) do SMPS através de um grupo de resistores selecionáveis Ra, Rb, Rc, Rd .

Esses resistores estando entre a base e o emissor do transistor BC547 começam a funcionar como sensores de corrente para o circuito.

Eles são calculados apropriadamente de forma que, ao mudar a conexão do jumper entre os contatos relevantes, diferentes limites de corrente são introduzidos na linha.

Quando a corrente tende a aumentar além do limite definido, conforme determinado pelos valores dos resistores correspondentes, uma diferença de potencial é desenvolvida através da base / emissor do BC547 que se torna suficiente para ligar o transistor, causando um curto no IC do TL431 entre o opto LEd e aterramento.

A ação acima acende instantaneamente o LED do opto, enviando um sinal de 'falha' para o lado de entrada do SMPS por meio do foto-transistor integrado do opto.

A condição tenta imediatamente executar um desligamento no lado da saída que, por sua vez, interrompe a condução do BC547 e a situação flutua de LIGADO para DESLIGADO e LIGADO rapidamente garantindo que a corrente nunca exceda o limite predeterminado.

Os resistores Ra ... Rd podem ser calculados usando a seguinte fórmula:

R = 0,7 / limite de corte de corrente

Por exemplo, suponha que desejamos conectar um LED na saída com uma corrente nominal de 1 amp.

Podemos definir o valor do resistor correspondente (selecionado pelo jumper) como:

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

A potência do resistor pode ser obtida simplesmente multiplicando as variantes, ou seja, 0,7 x 1 = 0,7 watts ou simplesmente 1 watt.

O resistor calculado garante que a corrente de saída para o LED nunca ultrapasse a marca de 1 ampere, protegendo assim o LED de danos, outros valores para os resistores restantes podem ser calculados apropriadamente para obter a opção de corrente variável desejada no módulo SMPS.

Modificando um SMPS Fixo em SMPS de Tensão Variável

Esta postagem a seguir tenta determinar um método através do qual qualquer SMPS poderia ser transformado em uma fonte de alimentação variável para atingir qualquer nível de tensão desejado de 0 ao máximo.

O que é regulador de derivação

Descobrimos que ele emprega um estágio de circuito regulador shunt para executar o recurso de tensão variável no projeto.

Outro aspecto interessante é que este dispositivo regulador shunt implementa o recurso regulando a entrada do optoacoplador do circuito.

Agora, uma vez que um estágio optoacoplador de feedback é invariavelmente empregado em todos os circuitos SMPS, ao introduzir um regulador de derivação pode-se facilmente transformar um SMPS fixo em uma contraparte variável.

Na verdade, também se pode fazer um circuito SMPS variável usando o mesmo princípio explicado acima.

Você pode querer aprender mais sobre o que é um regulador de shunt e como funciona .

Procedimentos:

Referindo-nos ao seguinte circuito de exemplo, podemos encontrar a localização exata do regulador de derivação e seus detalhes de configuração:

Veja o lado direito inferior do diagrama marcado com linhas pontilhadas vermelhas, ele mostra a seção variável do circuito em que estamos interessados. Esta seção torna-se responsável pelas ações de regulação de tensão pretendidas.

Aqui, o resistor R6 pode ser substituído por um potenciômetro de 22K para tornar o projeto variável.

A ampliação desta seção fornece uma visão melhor dos detalhes envolvidos:

Identificando o optoacoplador

Se você tiver um circuito SMPS de tensão fixa, abra-o e apenas olhe para o optoacoplador no design, ele estaria localizado principalmente ao redor do transformador de ferrite central, como pode ser visto na imagem a seguir:

Depois de encontrar o opto-acoplador, limpe removendo todas as peças associadas no lado de saída do opto, ou seja, entre os pinos que podem estar voltados para o lado de saída do PCB SMPS.

E conecte ou integre esses pinos do opto com o circuito montado usando o TL431, mostrado no diagrama anterior.

Você pode montar a seção TL431 em um pequeno pedaço de PCB de uso geral e colá-lo na placa SMPS principal.

Se o seu circuito SMPS não tiver uma bobina de filtro de saída, você pode simplesmente fazer um curto nos dois positivos do circuito TL431 e unir a terminação ao cátodo do diodo de saída SMPS.

No entanto, suponha que seu SMPS já inclua o circuito TL431 com o opto-acoplador, então simplesmente encontre a posição do resistor R6 e substitua-o por um potenciômetro (veja a localização de R6 no primeiro diagrama acima).

Não se esqueça de adicionar um resistor de 220 ohms ou 470 ohms em série com o POT, caso contrário, ajustar o potenciômetro para o nível mais alto pode danificar instantaneamente o dispositivo shunt TL431.

“que tipo de meio de comunicação é usado com uma conexão LAN sem fio? ”

É isso, agora você sabe exatamente como converter ou fazer um circuito SMPS de tensão variável usando as etapas explicadas acima.

ATUALIZAR

A imagem a seguir mostra talvez a maneira mais fácil de personalizar um circuito SMPS para obter recursos de tensão e corrente variáveis. Por favor, veja como os potenciômetros ou presets precisam ser configurados através do opto-acoplador para obter os resultados pretendidos: