Zasilanie komputera jest regulowane. Konwersja zasilacza komputerowego na różne urządzenia. Dlaczego potrzebujesz zasilacza modułowego?

Z nudów postanowiłem zrobić stary „trick” z wycofanego z eksploatacji zasilacza komputerowego ATX 450W, aby zrobić autonomiczny zasilacz (PSU) np. dla stacji radiowej. Zasilacz uruchomił się i daje napięcie 12 V, czyli nie jest tak źle. Pozostaje tylko usunąć niepotrzebne, dodać niezbędne i przedłużyć jego żywotność.

Chciałem sfotografować cały proces bardziej szczegółowo, ale byłem sam i nie mogłem zrobić zdjęć.

Charakterystyka zasilacza jest wystarczająco przyzwoita, aby zasilić wystarczająco mocny odbiornik 12 V, na przykład stację radiową.

Otwieramy zasilacz i patrzymy jakie ma problemy, a czego mamy w nadmiarze.

Po czyszczeniu okazało się, że pojemność na wyjściu 5V wyschła, to napięcie w ogóle nie jest nam potrzebne, łatwiej je usunąć.

Jednocześnie usuwamy wszystkie przewody wraz ze wszystkimi złączami, dzięki czemu wiele z nich nie jest już potrzebnych.

Czarne przewody to dla nas MINUS, Żółte +12 V.. No cóż, reszta jest nieważna, może poza zielonym, nam się przyda. Odlutowujemy cały nadmiar, nawiasem mówiąc, bardzo przydatna będzie tutaj lutownica o mocy 150 W. 🙂

Zielony przewód uruchamia zasilacz ze stanu „Standby”, należy go następnie zewrzeć do ujemnego, a następnie do czarnych przewodów. W przeciwnym razie zasilacz nie zostanie uruchomiony.

No cóż, płytka została oczyszczona z nadmiaru, zielony przewód jest na swoim miejscu, przygotowujemy końcówki z grubych drutów pod listwy zaciskowe, dla plusa i minusa.

W wiązce zasilającej nie było przewodów o wymaganym przekroju, przewody od akumulatora ze spalonego UPS-a działały prawidłowo.

Znalazłem listwy zaciskowe i jednocześnie przygotowuję diodę LED sygnalizującą pracę zasilacza, to się zawsze przyda.

Lutujemy przewody wyjściowe i diodę LED, robimy wstępny rozruch, nigdy nie wiadomo, co może się wydarzyć, gdy będę grzebał przy płytce.

Pozostaje tylko zaznaczyć otwory, wywiercić i zmontować wszystko i nadać mu piękny wygląd.

W korpusie zostały wolne przestrzenie, wiertło 8 mm. i wszystko jest już prawie gotowe.

Składamy przewody, wypełniamy je klejem termotopliwym, wszystko co może się poluzować, układamy przewody, czeka nas weryfikacja i małe testy.

Biegi jałowe w normie, wszystko stabilne, napięcie 12,3 V.. Można oczywiście poszperać i dodać regulację napięcia w niewielkim zakresie do 14 V.. Ale już wszystko mieści się w dopuszczalnym zakresie i jest już pod koniec dnia pracy.

Motorola GM 340 jest podłączona, jest na biegu, prąd wynosi 5 A. W opcji ekonomicznej, z używanej, bez żadnych pieniędzy, okazało się, że jest to dobry zasilacz. Które nadal będą służyć ludzkości, a nie tylko leżeć lub być demontowane na części zamienne.

Z takim samym sukcesem można wyciągnąć wnioski przy napięciu 5 V. i 3,3 V.

Mam w warsztacie kilka starych zasilaczy komputerowych. Kiedyś trzeba było je często zmieniać. Leżą jak śmieci i szkoda je wyrzucać, cały czas myślałam gdzie je wykorzystać. Okazało się, że nie tylko ja drapałem się po głowie nad tym problemem. No i znalazłem taki projekt. Okazuje się całkiem fajnie. Awaryjna latarka ze starego zasilacza. A jeśli masz pod ręką baterię UPS, to masz już prawie wszystko, czego potrzebujesz. Tyle, że gdybym był autorem, to nie ogrodziłbym obwodu krokodylkami do ładowania akumulatora z zewnętrznej ładowarki, tylko umieściłbym go w obudowie. Na szczęście jest wystarczająco dużo miejsca. Tak, i wziąłbym lampę LED. Wtedy nawet na wpół wyczerpany stary akumulator będzie mógł świecić przez długi czas.

Taka latarka będzie bardzo wygodna jako latarka samochodowa. Trzeba tylko rozważyć możliwość ładowania go z sieci pokładowej lub z gniazda zapalniczki. Cóż, jeśli nie masz jeszcze nowego samochodu, możesz go poszukać.

Czy masz dużo części zamiennych do komputera? Czy lubisz być przygotowany na sytuacje awaryjne? Czy jesteś gotowy na apokalipsę zombie? Czy rozumiecie, co mam na myśli, kiedy mówię słowo „Junk Punk”?

Jeśli tak, to powinieneś zbudować sobie latarkę zasilającą komputer pochodzącą z recyklingu!
Wykorzystując odzyskane, ponownie użyte i ponownie wykorzystane komponenty, zbudujemy latarnię elektryczną 12V/11W.

Wszystko zaczęło się niedawno, kiedy rozmawiałem ze znajomym z programu rozwojowego do wdrożeniowego w Milwaukee. Pracowałem nad prostym projektem okablowania i rozmawiałem, a znajomy pokazał mi kilka akumulatorów kwasowo-ołowiowych 5 Ah, które ugasił, a które były całkiem dobre i rozdał każdemu, kto ich chciał. Jest to akumulator o doskonałej wielkości, a rozmiar i kształt przypominają mi „staroświeckie” latarki wykorzystujące suche ogniwa 9 V. Zastanawiam się nad tym oraz dyskusją na temat filmów o zombie – czy mam umiejętności, aby nie tylko zbudować przenośną latarkę z nieco większej ilości złomu, ale także zbudować coś lepszego, niż mógłbym kupić?

Potraktowałem to jako wyzwanie i zacząłem składać zasilaną latarnię.

Krok 1: Narzędzia i materiały

Najpierw przyjrzyjmy się narzędziom i materiałom do projektu.

Prawie wszystkie materiały użyte w tym projekcie zostały poddane recyklingowi, regeneracji lub regeneracji. Projekt powstał w oparciu o materiały jakie posiadałem. Jeśli chcesz coś takiego zbudować, możesz coś kupić. A jeszcze lepiej, dlaczego nie stworzysz projektu, używając tylko materiałów, które masz pod ręką, i zobaczysz, co wymyślisz!

Materiały:
Padł zasilacz komputera
Lampa oświetlenia krajobrazu 12V
Akumulator 12V - 5ah p lub inny rozmiar montowany wewnątrz źródła zasilania
Pianka lub inny złom
Klej
Końcówki zaciskane 1/4″ z nazwami
Połączenia zip
Taśma elektryczna lub termokurczliwa
Ładowarka

Być może zauważyłeś, że na liście materiałów nie uwzględniłem żadnego przełącznika ani przewodu. Dzieje się tak, ponieważ ponownie wykorzystamy przełącznik, okablowanie i zasilanie portu znajdujące się już w zasilaczu.

Narzędzia są proste, bez czego nie obejdzie się żaden renomowany projektant wnętrz typu „zrób to sam”, ale w większości przypadków można je zastąpić szwajcarskim scyzorykiem lub narzędziem wielofunkcyjnym.

Narzędzia:
Wkrętaki Phillips
Ściągacz izolacji
Szczypce do drutu
Obcinaki boczne
Wiertła i bity
Multimetr (opcjonalnie)

Krok 2: Otwórz i usuń niepotrzebne

Pierwszym krokiem jest otwarcie zasilacza.

Wykręć cztery śruby Phillips mocujące pokrywę zasilacza na miejscu i zdejmij pokrywę. Osłona ma właściwie 3 strony, czyli połowę mocy. Oddziel dwie części.

Wewnątrz zobaczysz wiele przewodów, płytkę drukowaną, wentylator i przełącznik oraz gniazdo zasilania.

Wykręć cztery śruby mocujące wentylator chłodzący. Odłącz wentylator od płytki, a następnie odłóż go jako materiał do jednego z przyszłych projektów.

Wykręć śruby mocujące płytkę drukowaną. Znajdź przewody wychodzące z przełącznika i złącza zasilania i podążaj nimi do miejsca podłączenia na płycie. Przytnij przewód blisko płytki, aby zmaksymalizować długość przewodu trwale przymocowanego do przełącznika i złącza zasilania.

Wyjmij płytkę drukowaną i odłóż na bok.

Teraz masz w zasadzie puste pudełko z kilkoma przewodami do przełącznika i zasilania. Wykorzystamy je w ramach projektu. Powinieneś mieć wystarczającą ilość przewodów do akumulatora i żarówki.

Krok 3: Bateria

Akumulator zastosowany w projekcie to szczelny akumulator kwasowo-ołowiowy o pojemności 5 Ah. Idealnie mieści się w obudowie zasilacza.

Zaciski akumulatora nie są złączami męskimi 1/4″. Łatwo jest z nim pracować, zaciskając złącza widełkowe na przewodach, a następnie po prostu wsuwając je na złącze zacisku akumulatora.

Bateria jest oznaczona jako dodatnia na czerwono i ujemna na czarno, a w pobliżu dodatniego bieguna posiada plastikową osłonę, która pomaga zapobiegać przypadkowym zwarciom.

Umieść baterię w połowie obudowy zasilacza, aby upewnić się, że pasuje. Możesz obrysować go ołówkiem lub markerem, aby wiedzieć, gdzie znajdują się linie prowadzące do stanu naładowania akumulatora.

Krok 4: Światło

Lampa 12 V, lampa 11 W pozostała z innego projektu. Zwykle można go stosować w zewnętrznym oświetleniu krajobrazowym o niskim napięciu, zasilanym transformatorem 12 V AC.

Coś tak prostego jak żarówka nie ma znaczenia, czy jest zasilane prądem zmiennym, czy stałym, o ile napięcie jest prawidłowe. Będziemy używać akumulatorów 12V, więc nie ma problemu z przerobieniem tej piłki.

Lampa zastąpi wentylator. Trzymaj piłkę w okrągłym grillu, w miejscu, w którym znajdował się wentylator. Marku, ile miejsca zajmie żarówka? Jest okrągły, podobnie jak wentylator, więc będzie dobrze pasował, ale nie będzie sięgał całkowicie do obudowy. (Lampy o innych rozmiarach mogą być montowane podtynkowo lub nawet wewnątrz obudowy!)

Aby dopasować lampy, użyj obcinaków bocznych lub blachy SNiP, blaszanej kratki wentylatora SNiP. Możesz także użyć Dremel lub innego narzędzia tnącego.

Przetestuj instalację żarówki, ale nie próbuj jej jeszcze podłączać. Najpierw chcemy, żeby przewód szedł do światła.

Krok 5: Podłączanie

Okablowanie światła jest dość proste. Wykonaj pełny obwód przełącznika całego akumulatora do żarówki i z powrotem do ujemnego akumulatora.

Ponieważ jest to akumulator, miło byłoby dodać możliwość ładowania latarki bez konieczności jej wyjmowania w celu uzyskania dostępu do akumulatora. W tym celu wykorzystamy port przewodu zasilającego jako miejsce podłączenia ładowarki.

Najpierw sprawdź przewody, włącznik i złącze zasilania dojdą do akumulatora i żarówki.

„115/230” nie będzie korzystał z wyłącznika zasilania, więc czerwone przewody można pominąć. Zapisz je do ponownego wykorzystania. Jest to dobry, ciężki drut, a kolor czerwony jest zwykle używany do wskazania dodatniej polaryzacji.

Odizoluj i skręć jeden przewód z każdego przełącznika zasilania i wejścia. Dodaj żeński trzonek łopatkowy i zaciśnij go. Złącze to łączy się z dodatnim biegunem akumulatora. Drugi przewód od włącznika idzie do żarówki.

Drugi przewód wejściowy zasilania idzie po przeciwnej stronie kuli. Ta strona kuli również trafia do ujemnego bieguna akumulatora. Lampa ta posiada "multiterminale", dzięki czemu do zacisku można podłączyć jednocześnie dwa przewody - jeden ze złączem rzeczowym, drugi z gołym przewodem dokręconym pod śrubką.

W ten sposób zasilanie będzie dostarczane do żarówki tylko wtedy, gdy przełącznik będzie włączony, ale zasilanie będzie zawsze podłączone do dwóch styków wejścia zasilania. (Odetnij trzeci przewód.) W ten sposób ładowarkę można podłączyć do dwóch zacisków w celu ładowania akumulatora. Zaznacz dwoma stykami, zwracając uwagę na polaryzację.

(Uwaga dotycząca ponownego użycia przełączników: Przełączniki i inne komponenty często mają dwa zestawy wartości znamionowych – jeden dla prądu przemiennego i jeden dla prądu stałego. Wartości znamionowe są zwykle znacznie niższe dla prądu stałego. Użyj latarki, aby dokładnie przyjrzeć się boku przełącznika, a zobaczysz, że zobaczy jego moc. Ponieważ jest to projekt o natężeniu tylko 1 A, ten przełącznik będzie działał dobrze.)

Krok 6: Uchwyty

Jeden klasyczny element latarni, umieszczony uchwyt, oddzielony od korpusu lampy.
(W przeciwieństwie do latarki, gdzie po prostu chwytasz cały kształt latarki.)

Zwykle do montażu uchwytu lubię używać śrub i podkładek oraz poprzecznego kawałka drewna lub metalu. Nie miałem jednak pod ręką materiału, który wydawałby się go zadowalać - poza odłożonymi wcześniej przewodami nadal podłączonymi do płytki.

Druty te były ciasno owinięte razem, a średnica była prawie odpowiednia, aby wygodnie leżały w dłoni. Przeciąłem wiązkę przewodów blisko powierzchni płytki.

Zmierzyłem średnicę wiązki przewodów, przeprowadzając ją przez wiertło indeksujące. Jeśli wydaje się, że najlepiej pasuje do otworu 1/2 cala. Oznaczało to, że mogłem wywiercić otwory o średnicy 1/2 cala w blasze, a następnie przeprowadzić przez nie przewody. Wywierciłem dwa otwory, pośrodku, na boki. W metalu były już dwa znaki stempla w odległości około 3/4 cala od obu końców, więc użyłem ich jako odniesienia do odległości wiercenia od krawędzi.

Za pomocą otworów poprowadziłem goły koniec drutu przez wnętrze obudowy i od góry, i z powrotem przez drugi otwór. Oryginalne złącze zasilania komputera na płycie jest zbyt duże, aby zmieścić się w otworze, więc działa jak ogranicznik.

Na drugim końcu linii. Owinąłem drut dwoma opaskami zaciskowymi, aby je zamocować. Następnie umieściłem tam dodatkowe przewody, związałem je ponownie i odciąłem dodatkowe przewody.

Krok 7: Montaż

Po wykonaniu okablowania i uchwytach wszystko należy złożyć w całość.

Teraz czas na nałożenie kleju w miejsce lampki i baterii.

Latarnię przykleiłem klejem silikonowym. Działa dobrze w szerokim zakresie temperatur. Lampa nagrzewa się podczas użytkowania, więc gorący klej będzie złym wyborem.

Z kolei pistolet do klejenia na gorąco świetnie spisał się przy wklejaniu akumulatorów do obudowy. Skleiłem też dwa kawałki pianki razem z łomem, żeby pełniły funkcję przekładki pomiędzy akumulatorem a pokrywą.

Gdy klej ostygnie/odcieknie, załóż ponownie pokrywę na korpus (patrz wyściółka piankowa i uchwyty druciane) i ponownie przykręć cztery śruby pokrywy.

Aby naładować, po prostu podłączyłem małą ładowarkę, miałem już dwa piny ładujące, na których zaznaczyłem polaryzację.

Krok 8: Przetestuj!

Mistrz, którego urządzenie opisano w pierwszej części, zabierając się za wykonanie zasilacza z regulacją, nie komplikuje sobie sprawy i po prostu korzysta z leżących bezczynnie desek. Druga opcja polega na zastosowaniu jeszcze bardziej powszechnego materiału - do zwykłego bloku dodano korektę, być może jest to bardzo obiecujące rozwiązanie pod względem prostoty, biorąc pod uwagę, że niezbędne cechy nie zostaną utracone, a nawet najbardziej doświadczony radio amator może wdrożyć pomysł własnymi rękami. Jako bonus, istnieją jeszcze dwie opcje dla bardzo prostych schematów ze wszystkimi szczegółowymi wyjaśnieniami dla początkujących. Masz więc do wyboru 4 sposoby.

Powiemy Ci, jak zrobić regulowany zasilacz z niepotrzebnej płyty komputerowej. Mistrz wziął płytkę komputera i wyciął blok zasilający pamięć RAM.
Oto jak on wygląda.

Podejmijmy decyzję, które części trzeba wyjąć, a które nie, aby odciąć to, co potrzebne, aby na płytce znalazły się wszystkie elementy zasilacza. Zazwyczaj jednostka impulsowa do dostarczania prądu do komputera składa się z mikroukładu, kontrolera PWM, kluczowych tranzystorów, cewki wyjściowej i kondensatora wyjściowego oraz kondensatora wejściowego. Z jakiegoś powodu płyta ma również dławik wejściowy. Jego też zostawił. Kluczowe tranzystory - może dwa, trzy. Jest miejsce na 3 tranzystory, ale nie jest ono wykorzystywane w obwodzie.

Sam układ kontrolera PWM może wyglądać tak. Tutaj jest pod lupą.

Może wyglądać jak kwadrat z małymi szpilkami ze wszystkich stron. Jest to typowy kontroler PWM na płycie laptopa.

Tak wygląda zasilacz impulsowy na karcie graficznej.

Zasilanie procesora wygląda dokładnie tak samo. Widzimy kontroler PWM i kilka kanałów mocy procesora. W tym przypadku 3 tranzystory. Dławik i kondensator. To jest jeden kanał.
Trzy tranzystory, dławik, kondensator - drugi kanał. Kanał 3. I jeszcze dwa kanały do ​​innych celów.
Wiesz jak wygląda sterownik PWM, spójrz na jego oznaczenia pod lupą, poszukaj w internecie arkusza danych, pobierz plik pdf i spójrz na schemat, żeby niczego nie pomylić.
Na schemacie widzimy kontroler PWM, ale piny są zaznaczone i ponumerowane wzdłuż krawędzi.

Tranzystory są oznaczone. To jest przepustnica. Jest to kondensator wyjściowy i kondensator wejściowy. Napięcie wejściowe waha się od 1,5 do 19 woltów, ale napięcie zasilania kontrolera PWM powinno wynosić od 5 woltów do 12 woltów. Oznacza to, że może się okazać, że do zasilania kontrolera PWM potrzebne będzie osobne źródło zasilania. Nie martw się o całe okablowanie, rezystory i kondensatory. Nie musisz tego wiedzieć. Wszystko jest na płytce, nie montujesz kontrolera PWM, tylko używasz gotowego. Wystarczy znać 2 rezystory - ustalają napięcie wyjściowe.

Dzielnik rezystorowy. Chodzi o to, aby zredukować sygnał z wyjścia do około 1 V i podać sprzężenie zwrotne na wejście kontrolera PWM. Krótko mówiąc, zmieniając wartość rezystorów, możemy regulować napięcie wyjściowe. W pokazanym przypadku zamiast rezystora sprzężenia zwrotnego urządzenie nadrzędne zainstalowało rezystor dostrajający o wartości 10 kiloomów. To wystarczyło do regulacji napięcia wyjściowego od 1 wolta do około 12 woltów. Niestety nie jest to możliwe na wszystkich kontrolerach PWM. Na przykład w kontrolerach PWM procesorów i kart graficznych, aby móc regulować napięcie, możliwość podkręcania, napięcie wyjściowe jest dostarczane przez oprogramowanie za pośrednictwem magistrali wielokanałowej. Jedynym sposobem na zmianę napięcia wyjściowego takiego kontrolera PWM jest użycie zworek.

Zatem wiedząc jak wygląda sterownik PWM i jakie elementy są potrzebne, możemy już odciąć zasilanie. Należy to jednak zrobić ostrożnie, ponieważ wokół kontrolera PWM mogą być potrzebne ścieżki. Na przykład widać, że ścieżka biegnie od podstawy tranzystora do kontrolera PWM. Trudno było to uratować, trzeba było ostrożnie wyciąć deskę.

Używając testera w trybie wybierania i skupiając się na schemacie, przylutowałem przewody. Używając również testera, znalazłem pin 6 kontrolera PWM i zadzwoniły od niego rezystory sprzężenia zwrotnego. Rezystor znajdował się w rfb, został usunięty i zamiast niego przylutowano z wyjścia 10 kiloomowy rezystor dostrajający w celu regulacji napięcia wyjściowego; Dowiedziałem się też dzwoniąc, że zasilanie kontrolera PWM jest bezpośrednio podłączone do wejściowej linii zasilania. Oznacza to, że na wejście nie można podać więcej niż 12 woltów, aby nie spalić kontrolera PWM.

Zobaczmy jak zasilacz wygląda w pracy

Przylutowałem wtyczkę napięcia wejściowego, wskaźnik napięcia i przewody wyjściowe. Podłączamy zewnętrzny zasilacz 12 V. Wskaźnik zaświeci się. Było już ustawione na 9,2 V. Spróbujmy wyregulować zasilacz za pomocą śrubokręta.

Czas sprawdzić na co stać zasilacz. Wziąłem drewniany klocek i domowy rezystor drutowy wykonany z drutu nichromowego. Jego rezystancja jest niska i razem z sondami testera wynosi 1,7 oma. Przełączamy multimetr w tryb amperomierza i łączymy go szeregowo z rezystorem. Zobacz, co się stanie - rezystor nagrzewa się do czerwonego, napięcie wyjściowe pozostaje praktycznie niezmienione, a prąd wynosi około 4 amperów.

Mistrz robił już podobne zasilacze już wcześniej. Jeden jest wycięty własnymi rękami z płyty laptopa.

Jest to tak zwane napięcie czuwania. Dwa źródła 3,3 V i 5 V. Zrobiłem dla niego walizkę na drukarce 3D. Można też zajrzeć do artykułu gdzie wykonałem podobny zasilacz regulowany, również wycięty z płyty laptopa (https://electro-repair.livejournal.com/3645.html). Jest to również kontroler zasilania PWM dla pamięci RAM.

Jak zrobić zasilacz regulacyjny ze zwykłej drukarki

Porozmawiamy o zasilaczu do drukarki atramentowej Canon. Wiele osób ma je bezczynne. Zasadniczo jest to oddzielne urządzenie, mocowane w drukarce za pomocą zatrzasku.
Jego charakterystyka: 24 wolty, 0,7 ampera.

Potrzebowałem zasilacza do domowej wiertarki. Pod względem mocy jest w sam raz. Ale jest jedno zastrzeżenie - jeśli podłączysz to w ten sposób, na wyjściu pojawi się tylko 7 woltów. Potrójne wyjście, złącze i otrzymujemy tylko 7 woltów. Jak uzyskać 24 V?
Jak uzyskać 24 wolty bez demontażu urządzenia?
Cóż, najprościej jest zamknąć plus środkowym wyjściem i otrzymamy 24 wolty.
Spróbujmy to zrobić. Zasilacz podłączamy do sieci 220. Bierzemy urządzenie i próbujemy je zmierzyć. Podłączmy i zobaczmy 7 woltów na wyjściu.
Jego łącznik centralny nie jest używany. Jeśli weźmiemy go i podłączymy do dwóch jednocześnie, napięcie wyniesie 24 wolty. Jest to najłatwiejszy sposób zapewnienia, że ​​zasilacz będzie wytwarzał napięcie 24 V bez konieczności jego demontażu.

Potrzebny jest domowy regulator, aby napięcie można było regulować w określonych granicach. Od 10 woltów do maksimum. Łatwo to zrobić. Co jest do tego potrzebne? Najpierw otwórz sam zasilacz. Zwykle jest klejony. Jak go otworzyć, żeby nie uszkodzić obudowy. Nie ma potrzeby niczego wybierać ani podważać. Bierzemy kawałek drewna, który jest cięższy lub mamy gumowy młotek. Połóż go na twardej powierzchni i postukaj wzdłuż szwu. Klej odpada. Następnie opukali dokładnie ze wszystkich stron. Cudem klej odpada i wszystko się otwiera. Wewnątrz widzimy zasilacz.

Otrzymamy płatność. Takie zasilacze można łatwo przekonwertować na żądane napięcie, a także można je regulować. Z drugiej strony, jeśli ją odwrócimy, znajduje się regulowana dioda Zenera tl431. Z drugiej strony zobaczymy, że środkowy styk idzie do bazy tranzystora q51.

Jeśli przyłożymy napięcie, tranzystor ten otworzy się i na dzielniku rezystancyjnym pojawi się 2,5 wolta, które jest niezbędne do działania diody Zenera. Na wyjściu pojawia się 24 wolty. To najprostsza opcja. Innym sposobem na uruchomienie jest wyrzucenie tranzystora q51 i założenie zworki zamiast rezystora r 57 i gotowe. Kiedy go włączamy, napięcie wyjściowe wynosi zawsze 24 wolty w sposób ciągły.

Jak dokonać regulacji?

Możesz zmienić napięcie, ustaw je na 12 woltów. Ale w szczególności mistrz tego nie potrzebuje. Musisz to ustawić jako regulowane. Jak to zrobić? Wyrzucamy ten tranzystor i zastępujemy rezystor 57 na 38 kiloomów rezystorem regulowanym. Jest stary radziecki o rezystancji 3,3 kilooma. Możesz umieścić od 4,7 do 10 i tyle. Od tego rezystora zależy tylko minimalne napięcie do jakiego może je obniżyć. Wartość 3,3 jest bardzo niska i nie jest konieczna. Planuje się, że silniki będą zasilane napięciem 24 V. I tylko od 10 woltów do 24 jest normalne. Jeśli potrzebujesz innego napięcia, możesz użyć rezystora dostrajającego o wysokiej rezystancji.
Zacznijmy, lutujmy. Weź lutownicę i suszarkę do włosów. Usunąłem tranzystor i rezystor.

Przylutowaliśmy rezystor zmienny i spróbujemy go włączyć. Zastosowaliśmy 220 woltów, widzimy 7 woltów na naszym urządzeniu i zaczynamy obracać rezystor zmienny. Napięcie wzrosło do 24 woltów i obracamy je płynnie i płynnie, spada - 17-15-14, czyli spada do 7 woltów. W szczególności jest zainstalowany w 3,3 pokojach. A nasza przeróbka okazała się całkiem udana. Oznacza to, że dla celów od 7 do 24 woltów regulacja napięcia jest całkiem akceptowalna.

Ta opcja się sprawdziła. Zamontowałem rezystor zmienny. Uchwyt okazuje się być regulowanym zasilaczem - całkiem wygodny.

Film kanału „Technik”.

Takie zasilacze łatwo znaleźć w Chinach. Trafiłem na ciekawy sklep, który sprzedaje używane zasilacze do różnych drukarek, laptopów i netbooków. Demontują i sprzedają same płytki, w pełni sprawne dla różnych napięć i prądów. Największym plusem jest to, że demontują markowy sprzęt i wszystkie zasilacze są wysokiej jakości, z dobrymi częściami, wszystkie posiadają filtry.
Zdjęcia przedstawiają różne zasilacze, kosztują grosze, praktycznie gratis.

Prosty blok z regulacją

Prosta wersja domowego urządzenia do zasilania urządzeń z regulacją. Program jest popularny, jest szeroko rozpowszechniony w Internecie i wykazał swoją skuteczność. Istnieją jednak również ograniczenia, które pokazano na filmie wraz ze wszystkimi instrukcjami dotyczącymi wykonania zasilacza regulowanego.

Domowy moduł regulowany na jednym tranzystorze

Jaki jest najprostszy zasilacz regulowany, jaki możesz wykonać samodzielnie? Można to zrobić na chipie lm317. To prawie sam zasilacz. Można go wykorzystać do wykonania zasilacza regulowanego zarówno napięciem, jak i przepływem. Ten samouczek wideo przedstawia urządzenie z regulacją napięcia. Mistrz znalazł prosty schemat. Napięcie wejściowe maksymalnie 40 woltów. Wyjście od 1,2 do 37 woltów. Maksymalny prąd wyjściowy 1,5 ampera.

Bez radiatora, bez grzejnika maksymalna moc może wynosić tylko 1 wat. I z grzejnikiem 10 watów. Lista komponentów radiowych.


Zacznijmy montaż

Podłączmy obciążenie elektroniczne do wyjścia urządzenia. Zobaczymy jak dobrze trzyma prąd. Ustawiamy na minimum. 7,7 wolta, 30 miliamperów.

Wszystko jest regulowane. Ustawmy je na 3 wolty i dodajmy prąd. Większe ograniczenia nałożymy jedynie na zasilanie. Przesuwamy przełącznik dwustabilny do górnej pozycji. Teraz jest 0,5 ampera. Mikroukład zaczął się nagrzewać. Bez radiatora nie ma nic. Znalazłem jakiś talerz, nie na długo, ale wystarczy. Spróbujmy jeszcze raz. Jest remis. Ale blok działa. Trwa dostosowywanie napięcia. Do tego schematu możemy wstawić test.

Film radiologowy. Blog wideo o lutowaniu.

Zasilacze liniowe i impulsowe

Zacznijmy od podstaw. Zasilacz w komputerze spełnia trzy funkcje. Po pierwsze, prąd przemienny z domowego źródła zasilania należy przekształcić w prąd stały. Drugim zadaniem zasilacza jest obniżenie nadmiernego dla elektroniki komputerowej napięcia 110-230 V do standardowych wartości wymaganych przez przetwornice mocy poszczególnych podzespołów komputera PC - 12 V, 5 V i 3,3 V. (a także napięcia ujemne, o których porozmawiamy nieco później) . Wreszcie zasilacz pełni rolę stabilizatora napięcia.

Istnieją dwa główne typy zasilaczy realizujących powyższe funkcje - liniowe i impulsowe. Najprostszy zasilacz liniowy opiera się na transformatorze, na którym napięcie prądu przemiennego jest redukowane do wymaganej wartości, a następnie prąd jest prostowany mostkiem diodowym.

Zasilacz jest jednak potrzebny także do stabilizacji napięcia wyjściowego, co spowodowane jest zarówno niestabilnością napięcia w sieci domowej, jak i spadkiem napięcia w odpowiedzi na wzrost prądu w obciążeniu.

Aby skompensować spadek napięcia, w zasilaczu liniowym parametry transformatora są obliczane w celu zapewnienia nadmiaru mocy. Następnie przy dużym prądzie wymagane napięcie zostanie zaobserwowane w obciążeniu. Jednakże zwiększone napięcie, które wystąpi bez jakichkolwiek środków kompensacyjnych przy niskim natężeniu prądu w ładunku użytkowym, jest również niedopuszczalne. Nadmierne napięcie eliminuje się poprzez włączenie do obwodu nieużytecznego obciążenia. W najprostszym przypadku jest to rezystor lub tranzystor podłączony przez diodę Zenera. W bardziej zaawansowanej wersji tranzystorem steruje mikroukład z komparatorem. Tak czy inaczej, nadmiar mocy jest po prostu rozpraszany w postaci ciepła, co negatywnie wpływa na wydajność urządzenia.

W obwodzie zasilacza impulsowego, oprócz dwóch już istniejących, pojawia się jeszcze jedna zmienna, od której zależy napięcie wyjściowe: napięcie wejściowe i rezystancja obciążenia. Z obciążeniem szeregowo połączony jest przełącznik (który w naszym przypadku jest tranzystorem), sterowany przez mikrokontroler w trybie modulacji szerokości impulsu (PWM). Im dłuższy jest czas trwania stanów otwartych tranzystora w stosunku do ich okresu (parametr ten nazywa się współczynnikiem wypełnienia, w terminologii rosyjskiej używa się wartości odwrotnej - współczynnikiem wypełnienia), tym wyższe jest napięcie wyjściowe. Ze względu na obecność przełącznika zasilacz impulsowy nazywany jest również zasilaczem impulsowym (SMPS).

Przez zamknięty tranzystor nie przepływa żaden prąd, a rezystancja otwartego tranzystora jest w idealnym przypadku pomijalna. W rzeczywistości otwarty tranzystor ma opór i rozprasza część mocy w postaci ciepła. Ponadto przejście między stanami tranzystora nie jest idealnie dyskretne. A jednak sprawność źródła prądu pulsacyjnego może przekraczać 90%, podczas gdy sprawność zasilacza liniowego ze stabilizatorem sięga w najlepszym przypadku 50%.

Kolejną zaletą zasilaczy impulsowych jest radykalne zmniejszenie wymiarów i masy transformatora w porównaniu do zasilaczy liniowych o tej samej mocy. Wiadomo, że im wyższa częstotliwość prądu przemiennego w uzwojeniu pierwotnym transformatora, tym mniejszy jest wymagany rozmiar rdzenia i liczba zwojów uzwojenia. Dlatego kluczowy tranzystor w obwodzie jest umieszczony nie za, ale przed transformatorem i oprócz stabilizacji napięcia służy do wytwarzania prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości (w przypadku zasilaczy komputerowych jest to od 30 do 100 kHz i więcej oraz z reguły - około 60 kHz). Transformator pracujący przy częstotliwości zasilania 50-60 Hz miałby kilkadziesiąt razy większą masę w stosunku do mocy wymaganej przez standardowy komputer.

Zasilacze liniowe są obecnie stosowane głównie w zastosowaniach małej mocy, gdzie stosunkowo złożona elektronika wymagana do zasilacza impulsowego stanowi bardziej wrażliwą pozycję kosztową w porównaniu z transformatorem. Są to np. zasilacze 9 V, które stosuje się do pedałów efektów gitarowych, a raz do konsol do gier itp. Ale ładowarki do smartfonów są już w całości impulsowe – tutaj koszty są uzasadnione. Ze względu na znacznie niższą amplitudę tętnienia napięcia na wyjściu, zasilacze liniowe stosuje się również tam, gdzie taka jakość jest pożądana.

⇡ Ogólny schemat zasilacza ATX

Zasilacz komputera stacjonarnego to zasilacz impulsowy, którego wejście zasilane jest napięciem domowym o parametrach 110/230 V, 50-60 Hz, a na wyjściu znajduje się szereg linii prądu stałego, z których główne mają znamionowe 12, 5 i 3,3 V Dodatkowo zasilacz dostarcza napięcie -12 V, a czasami także napięcie -5 V, niezbędne dla magistrali ISA. Ale ten ostatni został w pewnym momencie wyłączony ze standardu ATX ze względu na zakończenie wsparcia dla samego ISA.

Na przedstawionym powyżej uproszczonym schemacie standardowego zasilacza impulsowego można wyróżnić cztery główne etapy. W tej samej kolejności w recenzjach rozważamy elementy zasilaczy, a mianowicie:

1. Filtr EMI – zakłócenia elektromagnetyczne (filtr RFI);
2. obwód pierwotny - prostownik wejściowy (prostownik), kluczowe tranzystory (przełącznik), wytwarzający prąd przemienny o wysokiej częstotliwości na uzwojeniu pierwotnym transformatora;
3. transformator główny;
4. obwód wtórny - prostowniki prądowe z uzwojenia wtórnego transformatora (prostowniki), filtry wygładzające na wyjściu (filtrowanie).

⇡ Filtr EMF

Filtr na wejściu zasilacza służy do tłumienia dwóch rodzajów zakłóceń elektromagnetycznych: różnicowego (tryb różnicowy) – gdy prąd zakłócający płynie w liniach elektroenergetycznych w różnych kierunkach oraz tryb wspólny (tryb wspólny) – gdy prąd zakłócający płynie w jednym kierunku.

Szum różnicowy jest tłumiony przez kondensator CX (duży żółty kondensator foliowy na zdjęciu powyżej) podłączony równolegle do obciążenia. Czasami do każdego przewodu dołączany jest dodatkowo dławik, który pełni tę samą funkcję (nie na schemacie).

Filtr trybu wspólnego tworzą kondensatory CY (na zdjęciu niebieskie kondensatory ceramiczne w kształcie kropli), łączące linie zasilające z masą we wspólnym punkcie itp. dławik sygnału wspólnego (LF1 na schemacie), którego prąd w dwóch uzwojeniach płynie w tym samym kierunku, co tworzy odporność na zakłócenia w trybie wspólnym.

W tanich modelach instalowany jest minimalny zestaw części filtrujących, w droższych opisane obwody tworzą powtarzające się (w całości lub w części) połączenia. W przeszłości nierzadko zdarzało się, że zasilacze nie posiadały żadnego filtra EMI. To już raczej ciekawy wyjątek, choć kupując bardzo tani zasilacz, i tak można spotkać się z taką niespodzianką. W rezultacie ucierpi nie tylko i nie tyle sam komputer, ale inny sprzęt podłączony do domowej sieci – zasilacze impulsowe są potężnym źródłem zakłóceń.

W obszarze filtra dobrego zasilacza można znaleźć kilka części, które chronią samo urządzenie lub jego właściciela przed uszkodzeniem. Prawie zawsze występuje prosty bezpiecznik zabezpieczający przed zwarciem (F1 na schemacie). Należy pamiętać, że w przypadku zadziałania bezpiecznika chroniony obiekt nie jest już źródłem zasilania. Jeśli nastąpi zwarcie, oznacza to, że kluczowe tranzystory już się przebiły i ważne jest, aby przynajmniej zapobiec zapaleniu się przewodów elektrycznych. Jeśli nagle przepali się bezpiecznik w zasilaczu, to jego wymiana na nowy najprawdopodobniej nie ma sensu.

Zapewniona jest osobna ochrona przed krótkoterminowe przepięcia przy użyciu warystora (MOV – warystor tlenku metalu). Nie ma jednak środków ochrony przed długotrwałymi wzrostami napięcia w zasilaczach komputerowych. Funkcję tę pełnią zewnętrzne stabilizatory posiadające w środku własny transformator.

Kondensator w obwodzie PFC za prostownikiem może zachować znaczny ładunek po odłączeniu od zasilania. Aby zapobiec porażeniu prądem przez nieostrożną osobę, która włoży palec do złącza zasilania, pomiędzy przewodami zainstalowany jest rezystor rozładowczy o dużej wartości (rezystor upływowy). W bardziej wyrafinowanej wersji - wraz z obwodem sterującym, który zapobiega wyciekowi ładunku podczas pracy urządzenia.

Swoją drogą obecność filtra w zasilaczu komputera PC (a zasilacz monitora i niemal każdego sprzętu komputerowego też go posiada) powoduje, że zakup osobnego „filtra przeciwprzepięciowego” zamiast zwykłego przedłużacza jest w zasadzie , bez sensu. Wszystko w nim jest takie samo. Jedynym warunkiem w każdym przypadku jest normalne trzypinowe okablowanie z uziemieniem. W przeciwnym razie kondensatory CY podłączone do masy po prostu nie będą mogły spełniać swojej funkcji.

⇡ Prostownik wejściowy

Za filtrem prąd przemienny zamieniany jest na prąd stały za pomocą mostka diodowego - zwykle w postaci zespołu we wspólnej obudowie. Oddzielny grzejnik do chłodzenia mostu jest bardzo mile widziany. Mostek złożony z czterech dyskretnych diod to cecha tanich zasilaczy. Można też zapytać na jaki prąd mostek jest zaprojektowany, żeby ustalić czy odpowiada mocy samego zasilacza. Chociaż z reguły istnieje dobry margines dla tego parametru.

⇡ Aktywny blok PFC

W obwodzie prądu przemiennego z obciążeniem liniowym (takim jak żarówka lub kuchenka elektryczna) przepływ prądu przebiega według tej samej fali sinusoidalnej, co napięcie. Nie dotyczy to jednak urządzeń wyposażonych w prostownik wejściowy, takich jak zasilacze impulsowe. Zasilacz przepuszcza prąd w krótkich impulsach, w przybliżeniu pokrywających się w czasie ze szczytami sinusoidy napięcia (tj. Maksymalnym napięciem chwilowym), gdy ładowany jest kondensator wygładzający prostownika.

Zniekształcony sygnał prądowy rozkłada się na kilka oscylacji harmonicznych w sumie sinusoidy o danej amplitudzie (idealny sygnał, jaki wystąpiłby przy obciążeniu liniowym).

Moc wykorzystana do wykonania użytecznej pracy (która w rzeczywistości podgrzewa elementy komputera) jest wskazana w charakterystyce zasilacza i nazywana jest aktywną. Pozostała moc generowana przez oscylacje harmoniczne prądu nazywana jest bierną. Nie wytwarza użytecznej pracy, ale podgrzewa przewody i powoduje obciążenie transformatorów i innych urządzeń zasilających.

Suma wektorowa mocy biernej i czynnej nazywana jest mocą pozorną. A stosunek mocy czynnej do mocy całkowitej nazywa się współczynnikiem mocy - nie mylić z wydajnością!

Zasilacz impulsowy ma początkowo dość niski współczynnik mocy - około 0,7. Dla prywatnego odbiorcy moc bierna nie stanowi problemu (na szczęście liczniki energii elektrycznej jej nie uwzględniają), chyba że korzysta z UPS-a. Za pełną moc obciążenia odpowiada zasilacz UPS. W skali sieci biurowej czy miejskiej nadwyżka mocy biernej powstająca w wyniku przełączania zasilaczy już znacząco obniża jakość zasilania i powoduje koszty, dlatego aktywnie się z nim walczy.

W szczególności zdecydowana większość zasilaczy komputerowych wyposażona jest w układy aktywnej korekcji współczynnika mocy (Active PFC). Jednostkę z aktywnym PFC można łatwo rozpoznać po pojedynczym dużym kondensatorze i cewce zainstalowanej za prostownikiem. W istocie Active PFC to kolejny konwerter impulsów, który utrzymuje stały ładunek kondensatora przy napięciu około 400 V. W tym przypadku prąd z sieci zasilającej jest pobierany w krótkich impulsach, których szerokość dobiera się tak, aby sygnał jest aproksymowany przez falę sinusoidalną – wymaganą do symulacji obciążenia liniowego. Aby zsynchronizować sygnał poboru prądu z sinusoidą napięcia, sterownik PFC posiada specjalną logikę.

Aktywny obwód PFC zawiera jeden lub dwa kluczowe tranzystory i mocną diodę, które są umieszczone na tym samym radiatorze, co kluczowe tranzystory głównego konwertera zasilania. Z reguły kontroler PWM głównego klucza konwertera i klucz Active PFC to jeden układ (PWM/PFC Combo).

Współczynnik mocy zasilaczy impulsowych z aktywnym PFC osiąga 0,95 i więcej. Dodatkowo mają jedną dodatkową zaletę - nie wymagają wyłącznika sieciowego 110/230 V i odpowiedniego podwajacza napięcia wewnątrz zasilacza. Większość obwodów PFC obsługuje napięcia od 85 do 265 V. Ponadto zmniejszona jest wrażliwość zasilacza na krótkotrwałe zapady napięcia.

Nawiasem mówiąc, oprócz aktywnej korekcji PFC istnieje również korekcja pasywna, która polega na zainstalowaniu cewki indukcyjnej o wysokiej indukcyjności szeregowo z obciążeniem. Jego wydajność jest niska i raczej nie znajdziesz jej w nowoczesnym zasilaczu.

⇡ Przetwornik główny

Ogólna zasada działania wszystkich zasilaczy impulsowych o izolowanej topologii (z transformatorem) jest taka sama: kluczowy tranzystor (lub tranzystory) wytwarza prąd przemienny na uzwojeniu pierwotnym transformatora, a kontroler PWM kontroluje cykl pracy ich przełączanie. Konkretne obwody różnią się jednak zarówno liczbą kluczowych tranzystorów i innych elementów, jak i cechami jakościowymi: wydajnością, kształtem sygnału, szumem itp. Jednak tutaj zbyt wiele zależy od konkretnej implementacji, aby warto było się na tym skupiać. Dla zainteresowanych udostępniamy komplet schematów oraz tabelę, które pozwolą na ich identyfikację w konkretnych urządzeniach na podstawie składu części.

	Tranzystory	Diody	Kondensatory	Nogi główne transformatora
Pojedynczy tranzystor do przodu	1	1	1	4
	2	2	0	2
	2	0	2	2
	4	0	0	2
	2	0	0	3

Oprócz wymienionych topologii, w drogich zasilaczach występują wersje rezonansowe półmostka, które łatwo rozpoznać po dodatkowej dużej cewce (lub dwóch) i kondensatorze tworzącym obwód oscylacyjny.

Pojedynczy tranzystor do przodu

⇡ Obwód wtórny

Obwód wtórny to wszystko, co następuje po uzwojeniu wtórnym transformatora. W większości nowoczesnych zasilaczy transformator ma dwa uzwojenia: z jednego z nich usuwane jest napięcie 12 V, z drugiego - 5 V. Prąd jest najpierw prostowany za pomocą zespołu dwóch diod Schottky'ego - jednej lub kilku na szynę ( na najbardziej obciążonej magistrali - 12 V - w mocnych zasilaczach znajdują się cztery zespoły). Bardziej wydajne pod względem sprawności są prostowniki synchroniczne, w których zamiast diod zastosowano tranzystory polowe. Ale to przywilej naprawdę zaawansowanych i drogich zasilaczy, które mogą poszczycić się certyfikatem 80 PLUS Platinum.

Szyna 3,3 V jest zwykle napędzana z tego samego uzwojenia, co szyna 5 V, jedynie napięcie jest obniżane za pomocą nasycanej cewki indukcyjnej (Mag Amp). Specjalne uzwojenie transformatora na napięcie 3,3 V to opcja egzotyczna. Z napięć ujemnych w obecnym standardzie ATX pozostaje tylko -12 V, które jest usuwane z uzwojenia wtórnego pod szyną 12 V za pomocą oddzielnych diod niskoprądowych.

Sterowanie PWM klucza konwertera zmienia napięcie na uzwojeniu pierwotnym transformatora, a więc na wszystkich uzwojeniach wtórnych jednocześnie. Jednocześnie pobór prądu komputera nie jest równomiernie rozłożony pomiędzy szynami zasilającymi. W nowoczesnym sprzęcie najbardziej obciążona magistrala to 12 V.

Aby osobno ustabilizować napięcia na różnych szynach, wymagane są dodatkowe środki. Klasyczna metoda polega na zastosowaniu dławika stabilizacji grupowej. Przez jego uzwojenia przechodzą trzy główne magistrale, w wyniku czego, jeśli prąd wzrośnie na jednej szynie, napięcie spadnie na pozostałych. Załóżmy, że prąd na szynie 12 V wzrósł i aby zapobiec spadkowi napięcia, sterownik PWM zmniejszył cykl pracy kluczowych tranzystorów. W rezultacie napięcie na szynie 5 V mogło przekroczyć dopuszczalne granice, ale zostało stłumione przez dławik stabilizacji grupowej.

Napięcie na szynie 3,3 V jest dodatkowo regulowane przez kolejną nasycaną cewkę indukcyjną.

Bardziej zaawansowana wersja zapewnia oddzielną stabilizację szyn 5 i 12 V dzięki nasycanym dławikom, ale teraz ta konstrukcja ustąpiła miejsca przetwornicom DC-DC w drogich zasilaczach wysokiej jakości. W tym drugim przypadku transformator posiada pojedyncze uzwojenie wtórne o napięciu 12 V, a napięcia 5 V i 3,3 V uzyskuje się dzięki przetwornicom DC-DC. Ta metoda jest najkorzystniejsza dla stabilności napięcia.

Filtr wyjściowy

Ostatnim etapem każdej szyny jest filtr, który wygładza tętnienia napięcia powodowane przez kluczowe tranzystory. Ponadto pulsacje prostownika wejściowego, którego częstotliwość jest równa dwukrotności częstotliwości sieci zasilającej, przenikają w takim czy innym stopniu do obwodu wtórnego zasilacza.

Filtr tętniący składa się z dławika i dużych kondensatorów. Wysokiej jakości zasilacze charakteryzują się pojemnością co najmniej 2000 uF, ale producenci tanich modeli mają rezerwy na oszczędności, instalując kondensatory na przykład o połowie wartości nominalnej, co nieuchronnie wpływa na amplitudę tętnień.

⇡ Moc w trybie gotowości +5VSB

Opis podzespołów zasilacza byłby niepełny bez wspomnienia źródła napięcia standby 5 V, które umożliwia przejście komputera w tryb uśpienia i zapewnia pracę wszystkich urządzeń, które muszą być cały czas włączone. „Pomieszczenie służbowe” zasilane jest z osobnego przetwornika impulsów z transformatorem małej mocy. W niektórych zasilaczach występuje jeszcze trzeci transformator, który w obwodzie sprzężenia zwrotnego służy do odizolowania sterownika PWM od obwodu pierwotnego przetwornika głównego. W pozostałych przypadkach funkcję tę pełnią transoptory (dioda LED i fototranzystor w jednym pakiecie).

⇡ Metodologia badania zasilaczy

Jednym z głównych parametrów zasilacza jest stabilność napięcia, która znajduje odzwierciedlenie w tzw. charakterystyka obciążenia poprzecznego. KNH to wykres, na którym na jednej osi naniesiony jest prąd lub moc na szynie 12 V, a na drugiej całkowity prąd lub moc na szynach 3,3 i 5 V. W punktach przecięcia dla różnych wartości obu zmiennych, odchylenie napięcia od wartości nominalnej określa się w tej czy innej oponie. W związku z tym publikujemy dwa różne KNH - dla magistrali 12 V i dla magistrali 5/3,3 V.

Kolor kropki wskazuje procent odchylenia:

• zielony: ≤ 1%;
• jasnozielony: ≤ 2%;
• żółty: ≤ 3%;
• pomarańczowy: ≤ 4%;
• czerwony: ≤ 5%.
• biały: > 5% (niedopuszczalne w standardzie ATX).

Aby uzyskać KNH, wykorzystuje się wykonane na zamówienie stanowisko testowe zasilacza, które wytwarza obciążenie poprzez rozpraszanie ciepła na wydajnych tranzystorach polowych.

Kolejnym równie ważnym testem jest określenie amplitudy tętnienia na wyjściu zasilacza. Standard ATX dopuszcza tętnienie w zakresie 120 mV dla magistrali 12 V i 50 mV dla magistrali 5 V. Rozróżnia się tętnienie o wysokiej częstotliwości (przy częstotliwości dwukrotnie większej niż częstotliwość głównego wyłącznika przetwornicy) i tętnienie o niskiej częstotliwości (przy dwukrotnie większej częstotliwości częstotliwość sieci zasilającej).

Mierzymy ten parametr za pomocą oscyloskopu USB Hantek DSO-6022BE przy maksymalnym obciążeniu zasilacza określonym w specyfikacji. Na poniższym oscylogramie zielony wykres odpowiada szynie 12 V, żółty wykres odpowiada 5 V. Widać, że tętnienia mieszczą się w normalnych granicach, a nawet z marginesem.

Dla porównania przedstawiamy zdjęcie tętnień na wyjściu zasilacza starego komputera. Ten blok na początku nie był świetny, ale z pewnością nie poprawił się z biegiem czasu. Sądząc po wielkości tętnienia niskiej częstotliwości (należy pamiętać, że podział przemiatania napięcia został zwiększony do 50 mV, aby dopasować się do oscylacji na ekranie), kondensator wygładzający na wejściu stał się już bezużyteczny. Tętnienie wysokiej częstotliwości na szynie 5 V jest na granicy dopuszczalnego 50 mV.

Poniższy test określa sprawność urządzenia przy obciążeniu od 10 do 100% mocy znamionowej (porównując moc wyjściową z mocą wejściową zmierzoną za pomocą watomierza domowego). Dla porównania wykres przedstawia kryteria dla różnych kategorii 80 PLUS. Jednak obecnie nie budzi to dużego zainteresowania. Wykres pokazuje wyniki topowego zasilacza Corsair w porównaniu do bardzo taniego Anteca i różnica nie jest aż tak duża.

Bardziej palącym problemem dla użytkownika jest hałas wydobywający się z wbudowanego wentylatora. Nie da się tego zmierzyć bezpośrednio w pobliżu ryczącego stanowiska do badania zasilaczy, dlatego prędkość obrotową wirnika mierzymy tachometrem laserowym - także przy mocy od 10 do 100%. Poniższy wykres pokazuje, że gdy obciążenie tego zasilacza jest niskie, wentylator 135 mm pracuje na niskich obrotach i jest prawie w ogóle niesłyszalny. Przy maksymalnym obciążeniu hałas jest już wyczuwalny, ale poziom jest nadal całkiem akceptowalny.

Mielniczuk Wasilij Wasiljewicz (UR5YW),
Grigoryak Siergiej Anatoliewicz,
Czerniowce, Ukraina.

Przy przeróbce komputerowych zasilaczy impulsowych (zwanych dalej UPS) z chipem sterującym TL494 na zasilacze do zasilania transceiverów, sprzętu radiowego i ładowarek do akumulatorów samochodowych zgromadziła się pewna liczba UPSów, które były wadliwe i nie nadawały się do naprawy, działały niestabilnie, lub posiadał chip kontrolny innego typu.

Zajęli się także pozostałymi zasilaczami i po eksperymentach opracowali technologię ich przekształcenia w ładowarki (zwane dalej ładowarkami) do akumulatorów samochodowych.
Ponadto po premierze zaczęły przychodzić e-maile z różnymi pytaniami, na przykład: co i jak, od czego zacząć.

Gdzie zacząć?

Przed rozpoczęciem przeróbki należy uważnie przeczytać książkę, zawiera ona szczegółowy opis działania UPS z układem sterującym TL494. Dobrym pomysłem byłoby także odwiedzenie serwisów, w których szczegółowo omawiane są zagadnienia związane z przeprojektowaniem zasilaczy UPS do komputerów. Tym radioamatorom, którzy nie mogli znaleźć określonej książki, postaramy się wyjaśnić „na palcach”, jak „oswoić” UPS.
I tak o wszystkim w porządku.

Prostownik wyjściowy z filtrem zbudowany w przybliżeniu według tego samego schematu (ryc. 4) z niewielkimi zmianami. Prostowniki zbudowane są w oparciu o obwód pełnookresowy z punktem środkowym, co zapewnia symetryczny tryb odwrócenia magnesowania rdzenia impulsowego transformatora mocy Tr. Aby zmniejszyć dynamiczne straty przełączania w kanałach wysokoprądowych prostowników + 12 i + 5 V, jako elementy prostownika stosuje się zespoły diodowe dwóch diod Schottky'ego VD3 i VD4, ponieważ mają one bardzo krótki czas przełączania i spadek napięcia w kierunku przewodzenia na Dioda Schottky'ego ma napięcie 0,3 - 0,4 V, co w przeciwieństwie do konwencjonalnej diody krzemowej (spadek napięcia w kierunku przewodzenia, na którym wynosi 0,8 - 1,2 V) przy prądzie obciążenia 10 - 20 A, daje wzrost wydajności UPS. Wszystkie wyprostowane napięcia są wygładzane przez filtry LC, zaczynając od indukcyjności. Uzwojenia indukcyjne prostowników +5, – 5, +12 i –12 V są zwykle nawinięte na jeden rdzeń magnetyczny.

UPS wytwarza główne napięcia +5 V, -5 V, +12 V, -12 V, w nowych jednostkach ATX jest też +3,3 V, sygnał Power good (PG) itp. Interesują nas przede wszystkim + 12 generacji napięcia kanał B, będziemy głównie z nim pracować. Napięcia wyjściowe zasilacza UPS są dostarczane do węzłów i jednostki komputerowej za pomocą wielokolorowych przewodów zmontowanych w wiązki.
Złącza sześciopinowe (niedostępne w zasilaczach UPS serii ATX) są oznaczone kolorami w następujący sposób:

Fragment wykluczony. Nasz magazyn istnieje dzięki darowiznom czytelników. Dostępna jest wyłącznie pełna wersja tego artykułu

Rozważmy więc przypadek, gdy akumulator nie jest jeszcze podłączony. Napięcie sieciowe prądu przemiennego jest dostarczane przez termistor TR1, bezpiecznik sieciowy FU1 i filtr przeciwzakłóceniowy do prostownika na zespole diod VDS1. Wyprostowane napięcie jest wygładzane przez filtr na kondensatorach C6, C7, a na wyjściu prostownika wytwarza się napięcie + 310 V. Napięcie to jest dostarczane do przetwornika napięcia za pomocą potężnych kluczowych tranzystorów VT3, VT4 z impulsowym transformatorem mocy Tr2. Od razu zastrzegajmy, że w naszej ładowarce nie ma rezystorów R26, R27, przeznaczonych do lekko otwierających się tranzystorów VT3, VT4. Złącza baza-emiter tranzystorów VT3, VT4 są bocznikowane odpowiednio przez obwody R21R22 i R24R25, w wyniku czego tranzystory są zamknięte, konwerter nie działa i nie ma napięcia wyjściowego.

Po podłączeniu akumulatora do zacisków wyjściowych Cl1 i Cl2 zapala się dioda LED VD12, napięcie dostarczane jest przez łańcuch VD6R16 na pin nr 12 w celu zasilania mikroukładu MC1 i poprzez łańcuch VD5R12 do środkowego uzwojenia transformatora dopasowującego Tr1 sterownika na tranzystorach VT1, VT2. Impulsy sterujące z pinów 8 i 11 układu MC1 są wysyłane do sterownika VT1, VT2 i przez transformator dopasowujący Tr1 do obwodów podstawowych tranzystorów klucza mocy VT3, VT4, otwierając je jeden po drugim.

Napięcie przemienne z uzwojenia wtórnego transformatora mocy Tr2 kanału wytwarzania napięcia +12 V doprowadzane jest do prostownika pełnookresowego opartego na zespole dwóch diod Schottky'ego VD11. Wyprostowane napięcie jest wygładzane przez filtr LC L1C16 i trafia na zaciski wyjściowe Cl1 i Cl2. Wyjście prostownika zasila również standardowy wentylator M1, przeznaczony do chłodzenia części UPS, podłączony poprzez rezystor tłumiący R33 w celu zmniejszenia prędkości obrotowej łopatek i hałasu wentylatora.

Akumulator jest podłączony poprzez zacisk Cl2 do ujemnego wyjścia prostownika UPS poprzez rezystor R17. Gdy prąd ładowania przepływa z prostownika do akumulatora, powstaje spadek napięcia na rezystorze R17, który jest doprowadzany do styku nr 16 jednego z komparatorów układu MC1. Gdy prąd ładowania przekroczy ustawiony poziom (poprzez przesunięcie rezystora nastawczego prądu ładowania R4), mikroukład MC1 zwiększa przerwę pomiędzy impulsami wyjściowymi, redukując prąd do obciążenia i tym samym stabilizując prąd ładowania akumulatora.

Obwód stabilizacji napięcia wyjściowego R14R15 jest podłączony do styku nr 1 drugiego komparatora mikroukładu MC1 i ma na celu ograniczenie jego wartości (przy + 14,2 - + 16 V) w przypadku odłączenia akumulatora. Gdy napięcie wyjściowe wzrośnie powyżej ustawionego poziomu, mikroukład MC1 zwiększy przerwę między impulsami wyjściowymi, stabilizując w ten sposób napięcie wyjściowe.
Mikroamperomierz PA1 za pomocą przełącznika SA1 podłącza się do różnych punktów prostownika UPS i służy do pomiaru prądu ładowania i napięcia na akumulatorze.

Jako regulator sterujący PWM MC1 stosuje się mikroukład typu TL494 lub jego analogi: IR3M02 (SHARP, Japonia), µA494 (FAIRCHILD, USA), KA7500 (SAMSUNG, Korea), MV3759 (FUJITSU, Japonia, KR1114EU4 (Rosja) .

Pracować. Zaczynamy remont!

Odlutowujemy wszystkie przewody ze złączy wyjściowych, pozostawiamy pięć przewodów żółtych (kanał generowania napięcia +12 V) i pięć przewodów czarnych (GND, obudowa, masa), skręcamy ze sobą po cztery przewody każdego koloru i lutujemy, te końcówki zostaną następnie przylutowane do zacisków wyjściowych pamięci.

Wymontować wyłącznik 115/230 V i gniazda przewodów połączeniowych.
W miejsce górnego gniazda montujemy mikroamperomierz PA1 dla 150 - 200 µA z magnetofonów kasetowych np. M68501, M476/1. Usunięto oryginalną skalę i w jej miejsce zainstalowano skalę samodzielnie wykonaną w programie FrontDesigner_3.0, której pliki można pobrać ze strony internetowej magazynu. Miejsce dolnego gniazda pokrywamy cyną o wymiarach 45×25 mm i wiercimy otwory pod rezystor R4 i wyłącznik typu pomiarowego SA1. Na tylnym panelu obudowy instalujemy zaciski Cl 1 i Cl 2.

Należy również zwrócić uwagę na wielkość transformatora mocy (na płytce - ten większy), na naszym schemacie (ryc. 5) jest to Tr 2. Od tego zależy maksymalna moc zasilacza. Jego wysokość powinna wynosić co najmniej 3 cm, są zasilacze z transformatorem o wysokości mniejszej niż 2 cm, których moc wynosi 75 W, nawet jeśli jest napisane 200 W.

W przypadku przeróbki UPS typu AT usuń rezystory R26, R27, które lekko otwierają tranzystory kluczowego przetwornika napięcia VT3, VT4. W przypadku przeróbki UPS-a typu ATX usuwamy z płytki części przetwornika obciążenia.

Lutujemy wszystkie części z wyjątkiem: obwodów filtrów przeciwzakłóceniowych, prostownika wysokiego napięcia VDS1, C6, C7, R18, R19, falownika na tranzystorach VT3, VT4, ich obwodów bazowych, diod VD9, VD10, obwodów transformatorów mocy Tr2, C8, C11 , R28, sterownik na tranzystorach VT3 lub VT4, transformator dopasowujący Tr1, części C12, R29, VD11, L1, prostownik wyjściowy, zgodnie ze schematem (ryc. 5).

Powinniśmy otrzymać tablicę wyglądającą mniej więcej tak (ryc. 6). Nawet jeśli mikroukład taki jak DR-B2002, DR-B2003, DR-B2005, WT7514 lub SG6105D jest używany jako regulator PWM sterujący, łatwiej jest je usunąć i stworzyć od zera na TL494. Centralę sterującą A1 produkujemy w formie osobnej płytki (rys. 7).

Standardowy zespół diod w prostowniku +12 V jest przeznaczony na zbyt mały prąd (6 - 12 A) - nie zaleca się jego stosowania, choć w przypadku ładowarki jest to całkiem akceptowalne. Na jego miejscu można zainstalować zespół diod z prostownika 5 V (tam jest on przeznaczony na wyższy prąd, ale ma napięcie wsteczne tylko 40 V). Ponieważ w niektórych przypadkach napięcie wsteczne na diodach prostownika +12 V osiąga wartość 60 V! , lepiej jest zainstalować zespół na diodach Schottky'ego o prądzie 2×30 A i napięciu wstecznym co najmniej 100 V, na przykład 63CPQ100, 60CPQ150.

Kondensatory prostownicze obwodu 12 V wymieniamy na napięcie robocze 25 V (często puchną te 16 V).

Indukcyjność cewki indukcyjnej L1 powinna mieścić się w przedziale 60 - 80 µH, musimy ją wylutować i zmierzyć indukcyjność, często spotykaliśmy próbki w zakresie 35 - 38 µH, przy nich UPS pracuje niestabilnie, brzęczy, gdy prąd obciążenia wzrasta więcej niż 2 A. Jeżeli indukcyjność jest zbyt wysoka, większa niż 100 μH, może nastąpić przebicie napięcia wstecznego zespołu diody Schottky'ego, jeśli zostanie on pobrany z prostownika 5 V. Aby poprawić chłodzenie uzwojenia prostownika +12 V i rdzenia pierścieniowego, należy usunąć nieużywane uzwojenia prostowników -5 V, -12 V i +3,3 V. Może być konieczne nawinięcie kilku zwojów drutu do pozostałego uzwojenia, aż do uzyskania wymaganej indukcyjności uzyskuje się (ryc. 8).

Jeśli kluczowe tranzystory VT3, VT4 były uszkodzone i oryginalnych nie można kupić, możesz zainstalować bardziej popularne tranzystory, takie jak MJE13009. Tranzystory VT3, VT4 przykręca się do chłodnicy, zwykle przez uszczelkę izolacyjną. Należy wyjąć tranzystory i w celu zwiększenia kontaktu termicznego pokryć uszczelkę z obu stron pastą termoprzewodzącą. Diody VD1 - VD6 zaprojektowane dla prądu przewodzenia co najmniej 0,1 A i napięcia wstecznego co najmniej 50 V, na przykład KD522, KD521, KD510.

Wszystkie kondensatory elektrolityczne na szynie +12 V wymieniamy na napięcie 25 V. Podczas instalacji należy również wziąć pod uwagę, że rezystory R17 i R32 nagrzewają się podczas pracy urządzenia, muszą być umieszczone bliżej wentylatora i z dala od przewodów.
Diodę VD12 można przykleić od góry do mikroamperomierza PA1 w celu podświetlenia jego skali.

Organizować coś

Przy ustawianiu pamięci wskazane jest skorzystanie z oscyloskopu, pozwoli to zobaczyć impulsy w punktach kontrolnych i pomoże nam znacznie zaoszczędzić czas. Sprawdzamy instalację pod kątem błędów. Podłączamy akumulator (zwany dalej akumulatorem) do zacisków wyjściowych. Przede wszystkim sprawdzamy obecność generacji na pinie nr 5 generatora napięcia piłokształtnego MS (rys. 9).

Sprawdzamy obecność wskazanych napięć zgodnie ze schematem (ryc. 5) na pinach nr 2, nr 13 i nr 14 mikroukładu MC1. Ustawiamy suwak rezystora R14 w położenie maksymalnej rezystancji i sprawdzamy obecność impulsów na wyjściu mikroukładu MC1, na pinach nr 8 i nr 11 (ryc. 10).

Sprawdzamy także kształt sygnału pomiędzy pinami nr 8 i nr 11 MS1 (rys. 11), na oscylogramie widzimy przerwę między impulsami, brak symetrii impulsów może wskazywać na awarię podstawowych obwodów sterownika na tranzystorach VT1 , VT2.

Sprawdzamy kształt impulsów na kolektorach tranzystorów VT1, VT2 (ryc. 12),

A także kształt impulsów pomiędzy kolektorami tych tranzystorów (ryc. 13).

Brak symetrii impulsów może wskazywać na awarię samych tranzystorów VT1, VT2, diod VD1, VD2, złącza baza-emiter tranzystorów VT3, VT4 lub ich obwodów bazowych. Czasami awaria złącza baza-emiter tranzystora VT3 lub VT4 prowadzi do awarii rezystorów R22, R25, mostka diodowego VDS1, a dopiero potem do przepalenia bezpiecznika FU1.

Zgodnie ze schematem podłączamy lewy zacisk rezystora R14 do źródła napięcia odniesienia 16 V (dlaczego 16 V - aby zrekompensować straty w przewodach i rezystancji wewnętrznej mocno zasiarczonego akumulatora, chociaż możliwe jest również 14,2 V ). Zmniejszając rezystancję rezystora R14 do momentu zaniku impulsów na pinach nr 8 i 11 MS, dokładniej w tym momencie przerwa staje się równa półcyklowi powtarzania impulsów.

Pierwsze uruchomienie, testowanie

Prawidłowo zmontowane, bezbłędne urządzenie uruchamia się natychmiast, jednak ze względów bezpieczeństwa zamiast bezpiecznika sieciowego włączamy żarówkę 220 V o mocy 100 W, która posłuży jako rezystor balastowy i w sytuacji awaryjnej uratuje obwód UPS części przed uszkodzeniem.

Ustawiamy rezystor R4 w położenie minimalnej rezystancji, włączamy ładowarkę (ładowarkę) do sieci, a żarówka powinna krótko migać i zgasnąć. Gdy ładowarka pracuje przy minimalnym prądzie obciążenia, grzejniki tranzystorów VT3, VT4 i zespół diod VD11 praktycznie się nie nagrzewają. Wraz ze wzrostem rezystancji rezystora R4 prąd ładowania zaczyna rosnąć, a na pewnym poziomie żarówka zacznie migać. Cóż, to wszystko, możesz zdjąć lamę i włożyć bezpiecznik FU1 na miejsce.

Jeśli nadal decydujesz się na montaż zespołu diod z prostownika 5 V (powtarzamy, że to się oblicza, ale napięcie wsteczne wynosi tylko 40 V!), włącz UPS do sieci na minutę i użyj rezystora R4, aby ustaw prąd obciążenia na 2 – 3 A, wyłącz UPS. Grzejnik wraz z zespołem diod powinien być ciepły, ale w żadnym wypadku gorący. Jeśli będzie gorąco, oznacza to, że ten zespół diod w tym UPS-ie nie będzie działał przez długi czas i na pewno ulegnie awarii.

Sprawdzamy ładowarkę przy maksymalnym prądzie obciążenia, w tym celu wygodnie jest użyć urządzenia podłączonego równolegle z akumulatorem, co zapobiegnie uszkodzeniu akumulatora przez długotrwałe ładowanie podczas konfiguracji ładowarki. Aby zwiększyć maksymalny prąd ładowania, można nieznacznie zwiększyć rezystancję rezystora R4, ale nie należy przekraczać maksymalnej mocy, dla której UPS jest zaprojektowany.
Dobierając rezystancje rezystorów R34 i R35 ustalamy granice pomiaru odpowiednio dla woltomierza i amperomierza.

Zdjęcia

Montaż zmontowanego urządzenia pokazano na (rys. 14).

Teraz możesz zamknąć pokrywę. Wygląd ładowarki pokazano na (Rys. 15).