PWM Adjustment for IR2153 and Frequency setting
การทดลองนี้เป็นโครงงานเล็กๆ สำหรับปรับปรุงการทำงานของตัวไอซีเบอร์ IR2153 ซึ่งเป็นที่รู้จักของผู้ที่ชอบทดลองเกี่ยวกับสวิตชิ่งคอนเวอร์เตอร์หรือสวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลายกันครับ โดยไอซีตัวนี้สามารถกำหนดค่าความถี่ในการสวิตช์ชิ่งได้ ด้วยการปรับค่าตัวต้านทาน RT (ขา 2) หรือการเปลี่ยนค่าของตัวเก็บประจุที่ขา CT (ขา 3) และตัวไอซีสามารถส่งสัญญาณขับไปยังเพาเวอร์มอสเฟตได้ทันที ซึ่งช่วยให้ง่ายต่อการออกแบบวงจรในลักษณะนี้
แต่ไอซีเบอร์นี้ก็ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของสัญญาณพัลซ์วิดธ์มอดูเลตชั่น (PWM Signal) ที่เกิดขึ้นนั้น จะมีค่าคงที่ประมาณ 48% ทั้งด้านบน (HO) และด้านล่าง (LO) ของขาขับสัญญาณที่ขา 5 และขา 7 ซึ่งบางครั้งเราต้องการปรับเปลี่ยนพัลซ์วิดธ์มอดูเลตชั่น เพื่อให้สามารถตอบสนองต่อโหลดได้ดียิ่งขึ้น รวมทั้ง ให้ไอซีสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานได้หลายรูปแบบขึ้น
ดังนั้นการทดลองนี้จะเป็นไอเดียเล็กๆ สำหรับช่วยให้ไอซี IR2153 สามารถปรับความถี่และสัญญาณพัลซ์วิดธ์มอดูเลตชั่นได้ ด้วยการเพิ่มอุปกณ์อีกเล็กน้อยจากการต่อใช้งานแบบเดิม ซึ่งสามารถปรับขนาดความกว้างพัลซ์วิดธ์ได้ 0-98% โดยความถี่ในการทดลองคือ 12kHz, 24kHz และ 50kHz ทั้งนี้เพื่อเป็นแนวทางเบื้องต้นให้ท่านนำไปปรับปรุงใช้งานตามความเหมาะสม
รูปที่ 1 แสดงอุปกรณ์ที่นำมาต่อวงจรการปรับสัญญาณพัลซ์วิดธ์มอดูเลตชั่นให้กับไอซีเบอร์ IR2153 โดยในการทดลองนี้จะใช้แผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) อเนกประสงค์เพื่อให้สามารถแก้ไขและปรับแต่งวงจรได้ง่าย
รูปที่ 2 ลักษณะของวงจรที่ประกอบส่วนต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยตัววงจรที่ใช้จะแสดงในรูปข้างล่างของเนื้อหานี้ ในส่วนของตัวต้านทานปปรับค่าที่เห็น (ด้านซ้ายมือล่างของแผ่นวงจรพิมพ์) จะใช้ในการปรับขนาดพัลซ์วิดธ์มอดูเลตชั่น
รูปที่ 3 เมื่อประกอบส่วนต่างๆ เสร็จแล้วและตรวจสอบวงจรทั้งหมดให้ถูกต้อง จากนั้นเราจะเริ่มจ่ายไฟเลี้ยงโดยในวงจรนี้จะใช้ที่แรงดัน 12V และต่อสายวัดสัญญาณจากออสซิลโลสโคปเข้าที่ขา 5 (CH1) และที่ขา 7 (CH2) ของตัวไอซี IR2153
รูปที่ 4 และ 5 แสดงลักษณะของการทดลอง สัญญาณที่เกิดขึ้นขึ้นเมื่อเราทำการวัดที่ตำแหน่งเอาต์พุตของตัวไอซี การเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงต่างๆ
รูปที่ 6, 7 และ 8 เป็นผลการทดลองในลักษณะของรูปสัญญาณทั้ง 2 ช่อง คือสัญญาณที่วัดทางด้านบน (High side) และด้านล่าง (Low side) ของตัวไอซี โดยผลที่เกิดขึ้นทั้ง 3 ความที่จากการทดลองนั้น ลักษณะสัญญาณทั้งหมดยังคงสามารถปรับความกว้างพัลซ์วิดธ์ได้ 0-98% และรูปสัญญาณปกติไม่ผิดเพี้ยนแต่อย่างใด
รูปที่ 9 เป็นวงจรที่ใช้ในการทดลองโดยเราสามารถปรับเซตค่าความถี่ได้ ด้วยการใช้จั้มเปอร์ (H1) สำหรับเลือกใช้ความถี่ตามกรอบที่แสดงสีดำ โดยเราถ้าเราต้องการความถี่อื่นๆ นอกจากที่แสดงให้เราทดลองเ้ปลี่ยนตัวเก็บประจุ C2 และ C3 เพื่อให้ได้ค่าที่เหมาะสม ส่วนการปรับขนาดพัลซ์วิดธ์มอดูเลตชั่น เราจะปรับที่ตัวต้านทานปรับค่า 10K(B) ได้โดยตรง
สำหรับโครงงานนี้เป็นไอเดียแบบหนึ่งของการต่อใช้ไอซี IR2153 เบื้องต้น แต่การนำไปใช้งานในด้านต่างๆ เราอาจจะต้องออกแบบส่วนที่เกี่ยวข้องเพิ่มขึ้นเพื่อให้วงจรทำงานได้สมบูรณ์และปลอดภัย เช่น วงจรจำกัดกระแส, วงจรควบคุมการทำงานของไอซี, วงจรตรวจสอบแรงดันไอซี เป็นต้น สำหรับวิดีโอแสดงลักษณะการทดลองโครงงานจะแสดงอยู่ข้างล่างครับ.
Reference
