Flyback Converter SMPS Control by using FSGM300N

ในการทดลองนี้เป็นการนำบอร์ดของแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงจากทีวี ซึ่งควบคุมการทำงานด้วยไอซี FSGM300N มาทดลองวัดสัญญาณการทำงาน ทั้งในโหมดช่วงไอซีเริ่มต้นการทำงาน สัญญาณในขณะวงจรกำหลังสแตนบาย การตอบสนองต่อการจ่ายกระแสให้กับโหลด และศึกษาการออกแบบวงจรโดยใช้ไอซีควบคุม FSGM300N สำหรับแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงแบบสวิตชิ่งโหมดของบอร์ดนี้

Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 1 ตัวอย่างบอร์ดแหล่งจ่ายสวิตชิ่งที่ใช้ไอซี FSGM300N
Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 2 ลักษณะการทดลองแหล่งจ่ายสวิตชิ่งที่ใช้ไอซี FSGM300N

รูปที่ 1 และรูปที่ 2 แสดงตัวอย่างบอร์ดแหล่งจ่ายสวิตชิ่งที่ใช้ไอซี FSGM300N และลักษณะการทดลอง เพื่อสังเกตการทำงานของไอซีในฟังก์ชั่นต่างๆ

Flyback Converter SMPS Control by using FSGM300N
รูปที่ 3 การใช้โพรบวัดแรงดันและความถี่สูง (กล่องสีน้ำเงิน)
Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 4 ป้อนแรงดันอินพุต 215VDC สำหรับการทดลองที่ 1
Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 5 แรงดันเอาต์พุต 5VDC สำหรับการทดลองที่ 1

ในรูปที่ 4 และรูปที่ 5 เป็นการทดลองที่ 1 ด้วยการป้อนแรงดันอินพุต 215VDC และสังเกตค่าแรงดันเอาต์พุตที่กำหนดไว้ 5VDC และอีก 1 ช่องเอาต์พุตประมาณ 15VDC

Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 6 สัญญาณสแตนบายที่แรงดันอินพุต 215VDC

รูปที่ 6 เป็นการทดลองวัดสัญญาณสแตนบาย โดยในรูปจะวัดที่ตำแหน่งขา 8 และขา 1 ของไอซี FSGM300N โดยใช้โพรบแบบวัดแรงดันและความถี่สูง ซึ่งจากการทดลองกลุ่มของสัญญาณพัลซ์จะค่อนข้างน้อยและมีระยะห่างกัน ทั้งนี้เป็นฟังก์ชั่นการทำงานของไอซีเบอร์เพื่อประหยัดพลังงานไฟฟ้าขณะสแตนบาย

Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 7 การทดลองที่ 1 ทดลองให้จ่ายกระแสโหลดที่ 250mA เมื่อแรงดันอินพุต 215VDC
Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 8 การทดลองที่ 2 ทดลองให้จ่ายกระแสโหลดที่ 500mA เมื่อแรงดันอินพุต 215VDC

สำหรับรูปที่ 7 และรูปที่ 8 เป็นการทดลองที่ 2 เพื่อสังเกต Load regulation เมื่อป้อน 215VDC และให้วงจรจ่ายกระแสโหลดที่ 250mA และ 500mA ตามลำดับ โดยจากการทดลองแรงดันเอาต์พุตยังคงที่เท่ากับ 5VDC เช่นเดิม

Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 9 การทดลองที่ 3 ให้เอาต์พุตถูกช๊อตเซอร์กิต

รูปที่ 9 เป็นการทดลองที่ 3 โดยการให้เอาต์พุตถูกช๊อตเซอร์กิตที่ตำแหน่งเอาต์พุต 5VDC ซึ่งในช่วงทำการช๊อตเซอร์กิตนั้น สัญญาณที่ตำแหน่งขา 8 และขา 1 ของไอซี FSGM300N จะเพิ่มขึ้นชั่วขณะและจะหายไป โดยในตอนนี้ไอซีจะเข้าสู่การป้องกันเอาต์พุตช๊อตเซอร์กิต (Output−Short Protection : OSP)

Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 10 ป้อนแรงดันอินพุต 311VDC สำหรับการทดลองที่ 4
Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 11 แรงดันเอาต์พุต 5VDC สำหรับการทดลองที่ 4

ในรูปที่ 10 และรูปที่ 11 เป็นการทดลองที่ 4 ด้วยการป้อนแรงดันอินพุต 311VDC และสังเกตค่าแรงดันเอาต์พุตที่กำหนดไว้ 5VDC อีกครั้ง

Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 12 การทดลองที่ 4 ทดลองให้จ่ายกระแสโหลดที่ 250mA เมื่อแรงดันอินพุต 311VDC
Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 13 การทดลองที่ 4 ทดลองให้จ่ายกระแสโหลดที่ 500mA เมื่อแรงดันอินพุต 311VDC

สำหรับรูปที่ 12 และรูปที่ 13 เป็นการทดลองที่ 4 เพื่อสังเกต Load regulation อีกครั้งแรงดันอินพุต 311VDC และให้วงจรจ่ายกระแสโหลดที่ 250mA และ 500mA จากการทดลองแรงดันเอาต์พุตยังคงที่เท่ากับ 5VDC เป็นปกติ แต่ขนาดแอมปริจูดของสัญญาณเพิ่มสูงขึ้น สำหรับการทดลองที่ 2 และการทดลองที่ 4 จะเป็นการทดลองในส่วนของ Line regulation ในอีกส่วนหนึ่งอีกด้วย

Flyback Converter SMPS Control by using  FSGM300N
รูปที่ 14 ลักษณะการทดลองบอร์ดแหล่งจ่ายสวิตชิ่งที่ใช้ไอซี FSGM300N

สำหรับบอร์ดแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งโหมดในการทดลองนี้ เป็นการใช้งานไอซี FSGM300N มาควบคุมการทำงาน ซึ่งเป็นไอซีควบคุมอีกเบอร์หนึ่งให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ดี และเป็นเนื้อหาต่อเนื่องของการแนะนำไอซีเบอร์ดนี้ในตอนที่ผ่านมา (คลิกอ่านเนื้อหาแนะนำไอซี FSGM300N) และคิดว่าเนื้อหาที่นำเสนอนี้จะเป็นไอเดียของการเลือกใช้ไอซีควบคุมสวิตโหมดเพาเวอร์ ซัพพลายชิ่งอีกหนึ่งเบอร์ หรือการนำไปประยุกต์ใช้งานกับแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงต่างๆ ต่อไป.

Reference

  1. https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/fsgm300n-d.pdf
  2. https://www.farnell.com/datasheets/1526530.pdf
  3. https://th.mouser.com/datasheet/2/308/1/FSGM300N_D-2314490.pdf
  4. https://pdf1.alldatasheet.es/datasheet-pdf/download/463578/FAIRCHILD/FSGM300N.html