Mini Switching Power Supply Using OB2263 Flyback Converter

ก่อนหน้านี้ได้นำเสนอบอร์ดสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายสำหรับทีวีไปบ้างแล้ว ซึ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบฟายแบกคอนเวอร์เตอร์ (Flyback Converter) และใช้ไอซีควบคุมเบอร์ UC384x แต่บอร์ดที่นำเสนอนี้เป็นแหล่งจ่ายไฟแบบฟลายแบกคอนเวอร์เตอร์ขนาดเล็กเช่นกัน แต่จะไอซีควบคุมอีกเบอร์หนึ่งและจะพบเห็นกับสินค้าต่างๆ จากประเทศจีน คือ OB2263 ซึ่งจะทำงานในโหมดกระแส (Current Mode) เช่นเดียวกับเบอร์ UC384x ส่วนลักษณะการทำงานเป็นอย่างไรลองติดตามเนื้อหานี้กันต่อนะครับ

รูปที่ 1 เป็นรูปแสดงการต่อใช้งานไอซีเบอร์ OB2263 เบื้องต้น ซึ่งเราจะต้องศึกษาเกี่ยวกับการนำอุปกรณ์ต่างๆ มาต่อใช้งาน เช่น ขนาดของหม้อแปลงสวิตชิ่ง, การเลือกใช้เพาเวอร์มอสเฟต, การป้อนกลับสัญญาณและการปรับเสถียรภาพการวงจรเพิ่มเติมครับ.

รูปที่ 2 แสดงขาต่อใช้งานของไอซีเบอร์ OB2263 สำหรับออกแบบวงจรและแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ตำแหน่งขาที่กำหนดต่อไป

รูปที่ 3 แสดงโครงสร้างวงจรภายในตัวไอซีเบอร์ OB2263 ในลักษณะของบล็อกไดอะแกรม ซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจการทำงานของไอซีมากยิ่งขึ้นและสามารถปรับแต่งการทำงานให้เหมาะสม กับวงจรที่เราต้องการนำไปประยุกต์ใช้งานในด้านต่างๆ

รูปที่ 4 แสดงลักษณะของบอร์ดสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายขนาดเล็กที่ออกแบบมา โดยใช้ไอซี OB2263 จะมีขนาดประมาณ 7X11 เซนติเมตร และโดยรวมแล้วในบอร์ดใช้อุปกรณ์ไม่มากเลยครับ

รูปที่ 5 เป็นลักษณะของบอร์ดสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายด้านล่าง ซึ่งจะมีสเปกการทำงานให้ทราบคือ ตัวบอร์ดรับแรงดันอินพุตกระแสสลับที่ 100V-240V ความถี่ 50-60Hz และจ่ายกำลังไฟฟ้าเอาต์พุตที่ 12V/4A

รูปที่ 7 วงจรที่เขียนขึ้นจากบอร์ดสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายที่นำเสนอและเขียนโดยเว็บไซต์ www.easyEDA.com

รูปที่ 8 เป็นการทดลองที่ 1 โดยให้บอร์ดสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจ่ายกระแสที่ 0.7A และสังเกตการทำงานของวงจร

รูปที่ 9 สัญญาณที่เกิดขึ้นจากการทดลองที่ 1 โดยสัญญาณที่ช่อง 1 (CH1) จะเป็นสัญญาณที่ขาเกต (G) ของเพาเวอร์มอสเฟตและที่ช่อง 2 (CH2) เป็นสัญญาณการตรวจจับกระแสที่ขาซอร์ส (S) ของเพาเวอร์มอสเฟต (หรือสัญญาณกระแสที่ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ Lp) เมื่อวงจรตอบสนองที่กระแสโหลด 0.7A และความถี่สวิตชิ่งมีค่าประมาณ 32kHz

รูปที่ 10 เป็นการทดลองที่ 2 โดยให้บอร์ดสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจ่ายกระแสที่ 1.29A และสังเกตการทำงานของวงจร

รูปที่ 11 สัญญาณที่เกิดขึ้นจากการทดลองที่ 2 โดยสัญญาณที่ช่อง 1 (CH1) จะเป็นสัญญาณที่ขาเกต (G) และที่ช่อง 2 (CH2) เป็นสัญญาณการตรวจจับกระแสที่ขาซอร์ส (S) ของเพาเวอร์มอสเฟต เมื่อวงจรตอบสนองที่กระแสโหลด 1.29A และความถี่สวิตชิ่งมีค่าประมาณ 42kHz

รูปที่ 12 เป็นการทดลองที่ 3 โดยให้บอร์ดสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายจ่ายกระแสที่ 2.48A และสังเกตการทำงานของวงจร

รูปที่ 13 สัญญาณที่เกิดขึ้นจากการทดลองที่ 3 โดยสัญญาณที่ช่อง 1 (CH1) จะเป็นสัญญาณที่ขาเกต (G) และที่ช่อง 2 (CH2) เป็นสัญญาณการตรวจจับกระแสที่ขาซอร์ส (S) ของเพาเวอร์มอสเฟต เมื่อวงจรตอบสนองที่กระแสโหลด 2.48A และความถี่สวิตชิ่งมีค่าประมาณ 54kHz

สำหรับบอร์ดสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายที่นำเสนอครั้งนี้ จะเป็นอีกหนึ่งแบบของการใช้ไอซีเบอร์ OB2263 มาเป็นตัวควบคุมการทำงาน ซึ่งจะเป็นลักษณะของโหมดกระแส และจากการทดสอบการทำงานเบื้องต้นทั้ง 3 ครั้ง ค่าแรงดันเอาต์พุต (Load regulation) มีการเปลี่ยนแปลงน้อย (น้อยกว่า 5% ในที่นี่ไม่แสดงค่าที่วัดครับ) ความร้อนของอุปกรณ์เมื่อจ่ายกระแสโหลด 2.48A ไม่สูงนัก ซึ่งทดลองประมาณ 1 นาทีต่อเนื่อง และสุดท้ายนี้สำหรับการนำเสนอเนื้อหาและการทดลองคงจะเป็นประโยชน์สำหรับผู้อ่านได้บ้างนะครับ

แนะนำเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับไอซี OB2263 เพิ่มเติมครับ. —> https://www.electronicsdna.com/tag/ob2263

Reference

1. https://datasheetspdf-com.translate.goog/pdf-file/650836/On-Bright/OB2263/1?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=th&_x_tr_hl=th&_x_tr_pto=ajax,sc
2. https://www.datasheet4u.com/datasheet-pdf/On-Bright/OB2263/pdf.php?id=650836
3. https://www.ti.com/lit/ml/slup072/slup072.pdf?ts=1623464319352&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
4. https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN1327-D.PDF
5. https://www.onsemi.com/pub/Collateral/SMPSRM-D.PDF
6. http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/01114a.pdf
7. https://www.microchip.com/content/dam/mchp/documents/OTH/ApplicationNotes/ApplicationNotes/00002122B.pdf
8. https://www.ti.com/lit/an/slua143/slua143.pdf?ts=1623464672735&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F