- 5V 2A SMPS Circuit - ข้อกำหนดการออกแบบ
- การเลือก IC การจัดการพลังงาน
- การออกแบบวงจร SMPS 5v 2Amp
- การสร้าง Switching Transformer สำหรับวงจร SMPS ของเรา
- การสร้างวงจร SMPS:
- ทดสอบวงจร 5V 2A SMPS
Power Supply Unit (PSU)เป็นส่วนสำคัญในการออกแบบผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในครัวเรือนส่วนใหญ่เช่นเครื่องชาร์จมือถือลำโพงบลูทู ธ แบตสำรองนาฬิกาอัจฉริยะ ฯลฯ ต้องใช้วงจรพาวเวอร์ซัพพลายที่สามารถแปลงแหล่งจ่ายไฟ AC เป็น 5V DC เพื่อใช้งานได้ ในโครงการนี้เราจะสร้างวงจรจ่ายไฟ AC เป็น DC ที่คล้ายกันโดยมีกำลังไฟ 10W นั่นคือวงจรของเราจะแปลงไฟ AC 220V เป็น 5V และให้กระแสเอาต์พุตสูงสุดไม่เกิน 2A ระดับพลังงานนี้ควรเพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ที่ทำงานบน 5V นอกจากนี้วงจร 5V 2A SMPSยังเป็นที่นิยมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากมีไมโครคอนโทรลเลอร์จำนวนมากที่ทำงานบน 5V
แนวคิดของโครงการคือการทำให้งานสร้างง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ดังนั้นเราจะออกแบบวงจรที่สมบูรณ์บนกระดานประ (บอร์ดสมบูรณ์) และจะสร้างหม้อแปลงของเราเองเพื่อให้ทุกคนสามารถทำซ้ำการออกแบบนี้หรือสร้างแบบที่คล้ายกันได้ ตื่นเต้นใช่มั้ย! มาเริ่มกันเลย ก่อนหน้านี้เราได้สร้างวงจร SMPS 12V 15W โดยใช้ PCB ดังนั้นผู้ที่สนใจวิธีการออกแบบ PCB สำหรับโครงการ PSU (หน่วยจ่ายไฟ) สามารถตรวจสอบได้เช่นกัน
5V 2A SMPS Circuit - ข้อกำหนดการออกแบบ
แหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างกันทำงานแตกต่างกันในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ SMPS ยังทำงานในขอบเขตอินพุตเอาต์พุตเฉพาะ ต้องมีการวิเคราะห์ข้อมูลจำเพาะที่เหมาะสมก่อนที่จะดำเนินการออกแบบจริง
ข้อกำหนดการป้อนข้อมูล:
นี่จะเป็น SMPS ในโดเมนการแปลง AC เป็น DC ดังนั้นอินพุตจะเป็น AC สำหรับค่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าควรใช้พิกัดอินพุตสากลสำหรับ SMPS ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า AC จะอยู่ที่ 85-265VAC พร้อมอัตรา 50Hz วิธีนี้สามารถใช้ SMPS ในประเทศใดก็ได้โดยไม่คำนึงถึงค่าแรงดันไฟ AC
ข้อกำหนดเอาต์พุต:
แรงดันไฟฟ้าขาออกถูกเลือกเป็น 5V พร้อม 2A ของพิกัดกระแส ดังนั้นมันจะเป็นเอาท์พุท 10W เนื่องจาก SMPS นี้จะให้แรงดันไฟฟ้าคงที่โดยไม่คำนึงถึงกระแสโหลดจึงจะทำงานในโหมด CV (แรงดันไฟฟ้าคงที่) แรงดันเอาต์พุต 5V ควรคงที่และคงที่แม้จะเป็นแรงดันไฟฟ้าขาเข้าต่ำสุดในระหว่างโหลดสูงสุด (2A) ทั่วทั้งเอาต์พุต
มันเป็นที่ต้องการอย่างสูงที่หน่วยจ่ายไฟที่ดีมีแรงดันกระเพื่อมน้อยกว่า 30mV PK-PK แรงดันไฟฟ้าระลอกเป้าหมายสำหรับ SMPS นี้น้อยกว่า 30mV peak-peak ripple เนื่องจาก SMPS นี้จะถูกสร้างขึ้นใน veroboard โดยใช้หม้อแปลงสวิตชิ่งที่ทำด้วยมือเราจึงสามารถคาดหวังได้ว่าค่าระลอกคลื่นจะสูงขึ้นเล็กน้อย ปัญหานี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้ PCB
คุณสมบัติการป้องกัน:
มีวงจรป้องกันต่างๆที่สามารถใช้ใน SMPS เพื่อการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ วงจรป้องกันจะปกป้อง SMPS รวมทั้งโหลดที่เกี่ยวข้อง วงจรป้องกันสามารถเชื่อมต่อผ่านอินพุตหรือเอาต์พุตได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภท
สำหรับ SMPS นี้การป้องกันไฟกระชากอินพุตจะใช้กับแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุด 275VAC นอกจากนี้เพื่อจัดการกับปัญหา EMI ตัวกรองโหมดทั่วไปจะถูกใช้เพื่อลบ EMI ที่สร้างขึ้น ในด้านขาออกที่เราจะรวมถึงการป้องกันการลัดวงจร, การป้องกันมากกว่าแรงดันไฟฟ้าและการป้องกันมากกว่าปัจจุบัน
การเลือก IC การจัดการพลังงาน
ทุกวงจร SMPS ต้องใช้ IC การจัดการพลังงานหรือที่เรียกว่าสวิตชิ่ง IC หรือ SMPS IC หรือไอซีแบบแห้ง มาสรุปข้อควรพิจารณาในการออกแบบเพื่อเลือก IC การจัดการพลังงานที่เหมาะสมกับการออกแบบของเรา ข้อกำหนดการออกแบบของเราคือ
- เอาต์พุต 10W 5V 2A ที่โหลดเต็มที่
- คะแนนอินพุตสากล 85-265VAC ที่ 50Hz
- การป้องกันไฟกระชาก แรงดันไฟฟ้าสูงสุด 275VAC
- เอาต์พุตลัดวงจรการป้องกันแรงดันเกินและกระแสเกิน
- การทำงานของแรงดันไฟฟ้าคงที่
จากข้อกำหนดข้างต้นมี IC ให้เลือกมากมาย แต่สำหรับโครงการนี้เราได้เลือก การรวมพลังงานไว้ การรวมพลังงานเป็น บริษัท กึ่งตัวนำที่มี IC ตัวขับกำลังที่หลากหลายในช่วงเอาต์พุตกำลังต่างๆ ขึ้นอยู่กับความต้องการและความพร้อมที่เราได้ตัดสินใจที่จะใช้ TNY268PN จากครอบครัวที่สวิทช์ขนาดเล็กครั้งที่สอง ก่อนหน้านี้เราเคยใช้ IC นี้เพื่อสร้างวงจร 12V SMPS บน PCB
ในภาพด้านบนจะแสดงกำลังไฟสูงสุด 15W อย่างไรก็ตามเราจะสร้าง SMPS ในเฟรมเปิดและสำหรับการจัดอันดับอินพุตสากล ในส่วนดังกล่าว TNY268PN สามารถให้เอาต์พุต 15W มาดูแผนภาพพิน
การออกแบบวงจร SMPS 5v 2Amp
วิธีที่ดีที่สุดในการสร้างแผนผัง SMPS 5V 2Aคือการใช้ซอฟต์แวร์ผู้เชี่ยวชาญ PI ของ Power Integration ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ผู้เชี่ยวชาญ PI และใช้เวอร์ชัน 8.6 เป็นซอฟต์แวร์ออกแบบแหล่งจ่ายไฟที่ยอดเยี่ยม วงจรที่แสดงด้านล่างนี้สร้างขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์ผู้เชี่ยวชาญ PI ของ Power Integration หากคุณยังใหม่กับซอฟต์แวร์นี้คุณสามารถดูส่วนการออกแบบของวงจร 12V SMPS นี้เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับการใช้ซอฟต์แวร์
ก่อนที่จะสร้างชิ้นส่วนต้นแบบตรงไปตรงมาลองสำรวจ แผนภาพวงจร 5v 2A SMPS และการทำงานของมัน
วงจรมีส่วนต่อไปนี้ -
- ไฟกระชากและการป้องกันความผิดพลาด SMPS
- การแปลง AC-DC
- ตัวกรอง PI
- วงจรขับหรือวงจรสวิตชิ่ง
- การป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำ
- วงจรหนีบ
- แม่เหล็กและการแยกไฟฟ้า
- ตัวกรอง EMI
- วงจรเรียงกระแสทุติยภูมิและวงจรดูแคลน
- ส่วนตัวกรอง
- ส่วนข้อเสนอแนะ
ไฟกระชากและการป้องกันความผิดพลาด SMPS:
ส่วนนี้ประกอบด้วยสององค์ประกอบ F1 และ RV1 F1 เป็นฟิวส์เป่าช้า 1A 250VAC และ RV1 คือ 7mm 275V MOV (Metal Oxide Varistor) ในระหว่างที่ไฟกระชากแรงดันสูง (มากกว่า 275VAC) MOV เกิดชอร์ตและระเบิดฟิวส์อินพุต อย่างไรก็ตามเนื่องจากคุณสมบัติการเป่าช้าฟิวส์จึงทนทานต่อกระแสไฟเข้าผ่าน SMPS
การแปลง AC-DC:
ส่วนนี้ควบคุมโดยไดโอดบริดจ์ ไดโอดทั้งสี่นี้ (ภายใน DB107) สร้างวงจรเรียงกระแสบริดจ์แบบเต็ม ไดโอดคือ 1N4006 แต่มาตรฐาน 1N4007 สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ ในโปรเจ็กต์นี้ไดโอดสี่ตัวนี้จะถูกแทนที่ด้วยวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ DB107
ตัวกรอง PI:
สถานะต่างๆมีมาตรฐานการปฏิเสธ EMI ที่แตกต่างกัน การออกแบบนี้ยืนยัน มาตรฐาน EN61000-Class 3 และตัวกรอง PI ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดการ ปฏิเสธ EMI ในโหมดทั่วไป ส่วนนี้สร้างขึ้นโดยใช้ C1, C2 และ L1 C1 และ C2 เป็นตัวเก็บประจุ 400V 18uF เป็นค่าที่แปลกดังนั้นจึงเลือก 22uF 400V สำหรับแอปพลิเคชันนี้ L1 เป็นโช้คโหมดทั่วไปที่ใช้สัญญาณ EMI ที่แตกต่างกันเพื่อยกเลิกทั้งสองอย่าง
วงจรขับหรือวงจรสวิตชิ่ง:
ถือเป็นหัวใจสำคัญของ SMPS ด้านหลักของหม้อแปลงควบคุมโดยวงจรสวิตชิ่ง TNY268PN ความถี่ในการเปลี่ยนคือ 120-132khz เนื่องจากความถี่ในการเปลี่ยนสูงนี้ จึงสามารถใช้หม้อแปลงขนาดเล็กได้ วงจรสวิตชิ่งมีสององค์ประกอบคือ U1 และ C3 U1 เป็น IC ไดรเวอร์หลัก TNY268PN C3 เป็น ตัวเก็บประจุแบบบายพาส ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของ IC ไดรเวอร์ของเรา
การป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำ:
การป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำจะกระทำโดยตัวต้านทานความรู้สึก R1 และ R2 ใช้เมื่อ SMPS เข้าสู่โหมดรีสตาร์ทอัตโนมัติและตรวจจับแรงดันไฟฟ้าของสาย ค่าของ R1 และ R2 จะถูกสร้างขึ้นผ่านทางเครื่องมือ PI ผู้เชี่ยวชาญ ตัวต้านทานสองตัวในอนุกรมเป็นมาตรการด้านความปลอดภัยและแนวทางปฏิบัติที่ดีเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาความล้มเหลวของตัวต้านทาน ดังนั้นแทนที่จะใช้ 2M จึงใช้ตัวต้านทาน 1M สองตัวในซีรีส์
วงจรหนีบ:
D1 และ D2 เป็นวงจรแคลมป์ D1 เป็น ไดโอด TVS และ D2 เป็น ไดโอดการกู้คืนที่รวดเร็วหม้อแปลงทำหน้าที่เป็นตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ผ่าน IC ไดรเวอร์กำลัง TNY268PN ดังนั้นในระหว่างการปิดวงจรสวิตช์หม้อแปลงจะสร้างแรงดันไฟฟ้าสูง ขึ้นเนื่องจาก การเหนี่ยวนำการรั่วไหล ของหม้อแปลง เดือยแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงเหล่านี้ถูกยึดโดยไดโอดแคลมป์ข้ามหม้อแปลง UF4007 ถูกเลือกเนื่องจากการกู้คืนที่รวดเร็วเป็นพิเศษและ P6KE200A ถูกเลือกสำหรับการทำงานของ TVS ตามการออกแบบแรงดันไฟฟ้าหนีบเป้าหมาย (VCLAMP) คือ 200V ดังนั้นจึงเลือก P6KE200A และสำหรับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการบล็อกที่รวดเร็วเป็นพิเศษ UF4007 ถูกเลือกเป็น D2
แม่เหล็กและการแยกไฟฟ้า:
หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าและไม่เพียง แต่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับแรงสูงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันต่ำเท่านั้น
ตัวกรอง EMI:
การกรอง EMI ทำได้โดยตัวเก็บประจุ C4 เป็นการเพิ่มภูมิคุ้มกันของวงจรเพื่อลดสัญญาณรบกวน EMI ที่สูง เป็นตัวเก็บประจุ Y-Class ที่มีแรงดันไฟฟ้า 2kV
วงจรเรียงกระแสรองและวงจร Snubber:
เอาท์พุทจากหม้อแปลงจะถูกแก้ไขและแปลงเป็น DC ใช้ D6 เป็น วงจรเรียงกระแสไดโอดกีวงจร snubber ใน D6 ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวในระหว่างการสลับการทำงาน วงจร snubber ประกอบด้วยตัวต้านทานหนึ่งตัวและตัวเก็บประจุ R3 และ C5 หนึ่งตัว
ส่วนกรอง:
ส่วนกรองประกอบด้วยตัวเก็บประจุกรอง C6 เป็นตัวเก็บประจุ ESR ต่ำเพื่อการปฏิเสธการกระเพื่อมที่ดีขึ้น นอกจากนี้ตัวกรอง LC ที่ใช้ L2 และ C7 ยังให้การปฏิเสธการกระเพื่อมที่ดีกว่าในเอาต์พุต
ส่วนข้อเสนอแนะ:
แรงดันไฟฟ้าขาออกตรวจจับได้โดย U3 TL431 และ R6 และ R7 หลังจากตรวจจับเส้นแล้ว U2 ออปโตคัป เปลอร์ จะถูกควบคุมและแยกส่วนการตรวจจับการตอบสนองทุติยภูมิออกด้วยตัวควบคุมด้านหลัก Optocoupler มีทรานซิสเตอร์และ LED อยู่ภายใน โดยการควบคุม LED ทรานซิสเตอร์จะถูกควบคุม เนื่องจากการสื่อสารทำโดยออปติกจึงไม่มีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าโดยตรงดังนั้นจึงเป็นไปตามการแยกกระแสไฟฟ้าในวงจรป้อนกลับด้วย
ตอนนี้เนื่องจาก LED ควบคุมทรานซิสเตอร์โดยตรงด้วยการให้ไบแอสที่เพียงพอทั่วทั้ง Optocoupler LED จึงสามารถควบคุมทรานซิสเตอร์ Optocoupler ได้โดยเฉพาะวงจรไดรเวอร์ ระบบควบคุมนี้ใช้โดย TL431 ตัวควบคุมการปัด เนื่องจากตัวควบคุม shunt มีตัวแบ่งตัวต้านทานข้ามขาอ้างอิงจึงสามารถควบคุม Optocoupler led ที่เชื่อมต่ออยู่ พินข้อเสนอแนะมีแรงดันไฟฟ้าอ้างอิง 2.5V. ดังนั้น TL431 จะทำงานได้ก็ต่อเมื่อแรงดันไฟฟ้าทั่วตัวแบ่งเพียงพอ ในกรณีของเราตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าถูกตั้งค่าเป็น 5V ดังนั้นเมื่อเอาต์พุตถึง 5V TL431 จะได้รับ 2.5V จากพินอ้างอิงดังนั้นจึงเปิดใช้งาน LED ของ Optocoupler ซึ่งควบคุมทรานซิสเตอร์ของ Optocoupler และควบคุม TNY268PN ทางอ้อม หากแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอในเอาต์พุตวงจรสวิตชิ่งจะถูกระงับทันที
ขั้นแรก TNY268PN เปิดใช้งานรอบแรกของการสลับจากนั้นตรวจจับพิน EN หากทุกอย่างเรียบร้อยก็จะทำการสลับต่อไปหากไม่เป็นเช่นนั้นจะลองอีกครั้งในภายหลัง ลูปนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าทุกอย่างจะเป็นปกติดังนั้นจึงป้องกันปัญหาไฟฟ้าลัดวงจรหรือแรงดันไฟฟ้าเกิน นี่คือสาเหตุที่เรียกว่าโครงสร้างแบบฟลายแบ็คเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าขาออกจะบินกลับไปที่ไดรเวอร์เพื่อตรวจจับการทำงานที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้การวนซ้ำที่พยายามเรียกว่าโหมดการทำงานของการสะอึกในสภาวะความล้มเหลว
D3 เป็น อุปสรรคไดโอดกีไดโอดนี้แปลงเอาต์พุต AC ความถี่สูงเป็น DC 3A 60V Schottky Diode ถูกเลือกเพื่อการทำงานที่เชื่อถือได้ R4 และ R5 ถูกเลือกและคำนวณโดย PI Expert สร้างตัวแบ่งแรงดันและส่งกระแสไปยัง Optocoupler LED จาก TL431
R6 และ R7 เป็นแบ่งแรงดันง่ายคำนวณได้จากสูตร TL431 แรงดัน REF = (Vout x R7) / R6 R7 แรงดันอ้างอิงคือ 2.5V และ Vout คือ 12V เมื่อเลือกค่า R6 23.7k R7 จะกลายเป็น 9.09k โดยประมาณ
การสร้าง Switching Transformer สำหรับวงจร SMPS ของเรา
โดยปกติสำหรับวงจร SMPS จะต้องใช้หม้อแปลงสวิตชิ่งหม้อแปลงเหล่านี้สามารถจัดหาได้จากผู้ผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าตามความต้องการในการออกแบบของคุณ แต่ปัญหาคือถ้าคุณเรียนรู้เกี่ยวกับการสร้างต้นแบบคุณจะไม่พบหม้อแปลงที่แน่นอนจากชั้นวางสำหรับการออกแบบของคุณ ดังนั้นเราจะเรียนรู้วิธีสร้างหม้อแปลงสวิตชิ่งตามข้อกำหนดการออกแบบที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ผู้เชี่ยวชาญ PI ของเรา
มาดูแผนภาพการสร้างหม้อแปลงที่สร้างขึ้น
ตามภาพด้านบนระบุว่าเราจำเป็นต้องดำเนินการ 103 รอบของสาย AWG 32 เส้นเดียวที่ด้านหลักและ 5 รอบของสาย 25 AWG สองเส้นที่ด้านรอง
ในภาพด้านบนจุดเริ่มต้นของขดลวดและทิศทางของขดลวดถูกอธิบายไว้ในแผนภาพเชิงกล ในการสร้างหม้อแปลงนี้จำเป็นต้องมีสิ่งต่อไปนี้ -
- แกน EE19, NC-2H หรือเทียบเท่าและมีช่องว่างสำหรับ ALG 79 nH / T 2
- กระสวยที่มีหมุด 5 ตัวในด้านหลักและด้านรอง
- Barrier Tape ความหนา 1 ล้านบาท ต้องใช้เทปกว้าง 9 มม.
- ลวดทองแดงเคลือบเคลือบที่บัดกรีได้ 32 AWG
- ลวดทองแดงเคลือบเคลือบที่บัดกรีได้ 25AWG
- เครื่องวัดแอลซีอาร์
ต้องใช้แกน EE19พร้อม NC-2H ที่มีแกนกลาง 79nH / T2 โดยทั่วไปจะมีให้เลือกเป็นคู่ ไส้กระสวยเป็นแบบทั่วไปที่มีหมุดหลัก 4 ตัวและหมุดรอง 5 ตัว อย่างไรก็ตามในที่นี้จะใช้กระสวยที่มีหมุด 5 ตัวทั้งสองด้าน
สำหรับเทป Barrier จะใช้เทปพันสายไฟมาตรฐานซึ่งมีความหนาของฐานมากกว่า 1 ล้านบาท (โดยทั่วไปคือ 2 ล้านบาท) ในระหว่างกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการกรีดใช้กรรไกรตัดเทปเพื่อความกว้างที่สมบูรณ์แบบ สายทองแดงได้รับการจัดหาจากหม้อแปลงเก่าและสามารถซื้อได้จากร้านค้าในพื้นที่เช่นกัน แกนกลางและไส้กระสวยที่ฉันใช้แสดงอยู่ด้านล่าง
ขั้นตอนที่ 1:เพิ่มการประสานในพินที่ 1 และ 5 ที่ด้านหลัก บัดกรีลวด 32 AWG ที่พิน 5 และทิศทางการหมุนตามเข็มนาฬิกา ดำเนินการต่อไปจนถึง 103 รอบตามที่แสดงด้านล่าง
นี่เป็นด้านหลักของหม้อแปลงของเราเมื่อการหมุน 103 รอบเสร็จสมบูรณ์หม้อแปลงของฉันจะมีลักษณะดังนี้
ขั้นตอนที่ 2:ใช้เทปพันสายไฟเพื่อเป็นฉนวนกันความร้อนจำเป็นต้องใช้เทปพันสายไฟ 3 รอบ นอกจากนี้ยังช่วยในการรักษาขดลวดในตำแหน่ง
ขั้นตอนที่ 3:เริ่มขดลวดทุติยภูมิจากพิน 9 และ 10 ด้านที่สองทำโดยใช้สายทองแดงเคลือบ 25AWG สองเส้น บัดกรีลวดทองแดงหนึ่งเส้นเข้ากับพิน 9 และอีกเส้นในพิน 10 ทิศทางการคดเคี้ยวจะเป็นอีกครั้งตามเข็มนาฬิกา ทำต่อจนครบ 5 รอบแล้วบัดกรีปลายบนพิน 5 และ 6 เพิ่มเทปฉนวนโดยใช้เทปพันสายไฟเหมือนเดิม
เมื่อขดลวดทั้งหลักและรองเสร็จสิ้นและใช้เทปพันสายไฟหม้อแปลงของฉันจะมีลักษณะดังที่แสดงด้านล่าง
ขั้นตอนที่ 4:ตอนนี้เราสามารถยึดแกนทั้งสองให้แน่นโดยใช้เทปพันสายไฟเมื่อเสร็จแล้วหม้อแปลงที่เสร็จสมบูรณ์ควรมีลักษณะดังนี้ด้านล่าง
ขั้นตอนที่ 5:อย่าลืมพันเทปพันสายไฟไว้ข้างๆกัน ซึ่งจะช่วยลดการสั่นสะเทือนระหว่างการถ่ายเทฟลักซ์ความหนาแน่นสูง
หลังจากทำตามขั้นตอนข้างต้นและทดสอบหม้อแปลงโดยใช้เครื่องวัด LCR ตามที่แสดงด้านล่าง มิเตอร์กำลังแสดงค่าการเหนี่ยวนำ 1.125 mH หรือ 1125 uh
การสร้างวงจร SMPS:
เมื่อหม้อแปลงพร้อมแล้วเราสามารถดำเนินการประกอบส่วนประกอบอื่น ๆ บนกระดานประ ชิ้นส่วน detials ที่จำเป็นสำหรับวงจรสามารถพบได้ในรายการวัสดุด้านล่าง
- รายละเอียดชิ้นส่วน BOM สำหรับวงจร 5V 2A SMPS
เมื่อส่วนประกอบต่างๆถูกบัดกรีบอร์ดของฉันจะมีลักษณะเช่นนี้
ทดสอบวงจร 5V 2A SMPS
ในการทดสอบวงจรฉันเชื่อมต่อด้านอินพุตกับแหล่งจ่ายไฟหลักผ่าน VARIAC เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอินพุต แรงดันขาออกที่ 85VAC และ 230VAC แสดงไว้ด้านล่าง -
ดังที่คุณเห็นในทั้งสองกรณีแรงดันไฟฟ้าขาออกจะคงที่ 5V แต่แล้วฉันก็เชื่อมต่อเอาต์พุตกับขอบเขตของฉันและตรวจสอบระลอกคลื่น การวัดการกระเพื่อมแสดงไว้ด้านล่าง
ระลอกเอาต์พุตค่อนข้างสูงแสดงเอาต์พุตระลอก 150mV pk-pk สิ่งนี้ไม่ดีสำหรับวงจรจ่ายไฟโดยสิ้นเชิง จากการวิเคราะห์แรงกระเพื่อมสูงเกิดจากปัจจัยด้านล่าง -
- การออกแบบ PCB ที่ไม่เหมาะสม
- ปัญหาการตีกลับพื้น
- แผงระบายความร้อน PCB ไม่เหมาะสม
- ไม่มีการตัดสายจ่ายที่มีเสียงดัง
- ความคลาดเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นของหม้อแปลงเนื่องจากการม้วนด้วยมือ ผู้ผลิตหม้อแปลงใช้น้ำยาเคลือบเงาระหว่างขดลวดของเครื่องเพื่อความเสถียรที่ดีขึ้นของหม้อแปลง
หากวงจรถูกแปลงเป็น PCB ที่เหมาะสมเราสามารถคาดหวังเอาท์พุทระลอกของแหล่งจ่ายไฟภายใน 50mV pk-pk แม้จะใช้หม้อแปลงแบบม้วนด้วยมือก็ตาม อย่างไรก็ตามเนื่องจาก veroboard ไม่ใช่ตัวเลือกที่ปลอดภัยสำหรับการสร้างแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ในโดเมน AC เป็น DC จึงแนะนำอย่างต่อเนื่องว่าต้องสร้าง PCB ที่เหมาะสมก่อนที่จะใช้วงจรไฟฟ้าแรงสูงในสถานการณ์จริง คุณสามารถตรวจสอบวิดีโอในตอนท้ายของหน้านี้เพื่อตรวจสอบว่าวงจรทำงานอย่างไรภายใต้สภาวะโหลด
หวังว่าคุณจะเข้าใจบทช่วยสอนและเรียนรู้วิธีสร้างวงจร SMPS ของคุณเองด้วยหม้อแปลงที่ทำด้วยมือ หากคุณมีคำถามใด ๆ ทิ้งไว้ในส่วนความคิดเห็นด้านล่างหรือใช้ฟอรัมของเราสำหรับคำถามเพิ่มเติม