Napájanie počítača je nastaviteľné. Konverzia zdroja napájania počítača na rôzne zariadenia. Prečo potrebujete modulárny napájací zdroj?

Z nudy som sa rozhodol urobiť starú „vychytávku“ z vyslúžilého ATX 450W počítačového zdroja a vyrobiť si autonómny zdroj (PSU) napríklad pre rádiostanicu. Napájací zdroj sa spustil a má výstup 12 V, čo znamená, že to nie je také zlé. Zostáva len odstrániť nepotrebné, pridať potrebné a predĺžiť jeho životnosť.

Chcel som nafotiť celý proces podrobnejšie, ale bol som sám a nemohol som fotiť.

Charakteristiky napájacieho zdroja sú dosť slušné na to, aby napájali dostatočne výkonný 12 voltový spotrebič, napríklad rádiostanicu.

Otvoríme napájací zdroj a pozrieme sa, aké má problémy a čoho máme nadbytok.

Po vyčistení sa ukázalo, že kapacita pre 5V výstup vyschla, toto napätie vôbec nepotrebujeme, je ľahšie ho odstrániť.

Zároveň odstránime všetky vodiče so všetkými konektormi, takže mnohé z nich už nie sú potrebné.

Čierne vodiče sú pre nás MÍNUS, žlté + 12 V.. No ostatné nie je dôležité, snáď okrem zeleného vodiča sa nám bude hodiť. Spájkujeme všetok prebytok, mimochodom tu bude veľmi užitočná 150-wattová spájkovačka. 🙂

Zelený vodič spúšťa napájanie z režimu „Standby“, následne musí byť skratovaný na mínus, tam na čierne vodiče. V opačnom prípade sa napájanie nespustí.

No, doska bola vyčistená z prebytku, zelený drôt je na mieste, pripravujeme chvosty z hrubých drôtov pre svorkovnice, pre plus a mínus.

V napájacom zväzku neboli žiadne vodiče požadovaného prierezu, vodiče pre batériu z vyhoreného UPS fungovali dobre.

Našiel som svorkovnice a zároveň pripravujem LED diódu na indikáciu chodu zdroja, to sa vždy bude hodiť.

Spájkujeme výstupné vodiče a LED, urobíme predbežný štart, nikdy neviete, čo sa môže stať, keď som sa pohrával s doskou.

Zostáva len označiť otvory, vyvŕtať a zmontovať všetko a urobiť to krásne.

V tele boli voľné miesta, vrták 8 mm. a všetko je takmer pripravené.

Zmontujeme drôty, naplníme tavným lepidlom, čo sa môže uvoľniť, rozložíme drôty, čaká nás kontrola a malé testy.

Voľnobežné otáčky v norme, všetko stabilné, napätie 12,3 V.. Dá sa samozrejme hrabať a pridať reguláciu napätia v malom rozsahu do 14 V.. Ale všetko je už v prijateľnom rozsahu a je to už ku koncu pracovného dňa.

Je pripojená Motorola GM 340, je zaradená, prúd je 5 A. Pre ekonomickú možnosť, z použitého, úplne bez peňazí, sa ukázalo, že je to dobrý zdroj. Ktoré budú stále slúžiť v prospech ľudstva a nebudú sa len tak povaľovať, či sa nerozoberú na náhradné diely.

S rovnakým úspechom môžete vyvodiť závery pri napätí 5V. a 3,3 V.

V dielni sa mi povaľuje niekoľko starých počítačových napájacích zdrojov. Kedysi sa museli často meniť. Ležia ako smeti a je škoda ich vyhodiť, stále som rozmýšľala, kde ich využijem. Ukázalo sa, že som nebol jediný, kto sa nad týmto problémom škrabal na hlave. No našiel som taký projekt. Ukazuje sa to celkom pekne. Núdzová baterka zo starého napájacieho zdroja. A ak máte položenú batériu UPS, potom už máte takmer všetko, čo potrebujete. Jedine, že keby som bol autorom, neohradil by som okruh krokodílmi na nabíjanie batérie z externej nabíjačky, ale umiestnil by som ju do puzdra. Našťastie je miesta dosť. Áno a bral by som LED lampu. Potom aj polovybitá stará batéria bude môcť dlho svietiť.

Takáto baterka bude veľmi pohodlná ako auto. Len treba zvážiť možnosť nabíjania z palubnej siete alebo z cigaretového zapaľovača. No, ak ešte nemáte nové auto, môžete sa po ňom poobzerať.

Máte veľa náhradných dielov pre počítače? Radi sa pripravujete na núdzové situácie? Ste pripravení na zombie apokalypsu? Rozumiete, čo myslím, keď poviem slovo „Junk Punk“?

Ak áno, potom by ste si mali postaviť recyklovanú baterku na napájanie počítača!
Pomocou zachránených, opätovne použitých a opätovne použitých komponentov postavíme 12V/11W elektrické svietidlo.

Všetko sa to začalo nedávno, keď som sa rozprával s priateľom v programe od vývoja po implementáciu v Milwaukee. Pracoval som na jednoduchom projekte elektroinštalácie a rozprával som sa a priateľ mi ukázal pár 5ah olovených batérií, ktoré uhasil, ktoré boli celkom dobré a dal ich každému, kto ich chcel. Ide o nabíjateľnú batériu vynikajúcej veľkosti a veľkosťou a tvarom mi pripomínali "staromódne" baterky, ktoré používajú 9V suché články. Toto a diskusia o zombie filmoch ma zaujíma - mám schopnosti nielen postaviť prenosné svetlo z trocha viac odpadových materiálov, ale postaviť aj niečo lepšie, ako by som si mohol kúpiť?

Zobral som to ako výzvu a začal som montovať poháňanú lampu.

Krok 1: Nástroje a materiály

Najprv sa pozrime na nástroje a materiály pre projekt.

Takmer všetky materiály pre tento projekt boli recyklované, regenerované alebo regenerované. Projekt bol založený na materiáloch, ktoré som mal po ruke. Ak chcete niečo také postaviť, môžete si niečo kúpiť. A ešte lepšie, prečo nevytvoríte projekt len ​​s použitím materiálov, ktoré máte po ruke, a neuvidíte, s čím prídete!

Materiály:
Zdroj napájania počítača vypadol
Lampa na osvetlenie krajiny 12V
Nabíjateľná batéria 12V - 5ah p alebo inej veľkosti, ktorá je inštalovaná vo vnútri zdroja energie
Interval peny alebo iného kovového šrotu
Lepidlo
1/4″ krimpovacie koncovky s menami
Pripojenia na zips
Elektrická páska alebo zmršťovacia páska
Nabíjačka

Možno ste si všimli, že som do zoznamu materiálov nezahrnul žiadny vypínač ani drôt. Je to preto, že znova použijeme prepínač, kabeláž a napájanie portov, ktoré sú už v napájacom zdroji.

Nástroje sú jednoduché, bez čoho by sa nezaobišiel žiadny uznávaný domáci dizajnér interiérov, ale keď na to príde, väčšinu z nich možno nahradiť švajčiarskym nožom alebo multifunkčným náradím.

Nástroje:
Krížové skrutkovače
Odizolovač drôtov
Drôtené kliešte
Bočné frézy
Vŕtačky a bity
Multimeter (voliteľné)

Krok 2: Otvorte a odstráňte nepotrebné

Prvým krokom je otvorenie napájacieho zdroja.

Odskrutkujte štyri skrutky Phillips, ktoré držia kryt zdroja napájania na mieste, a odstráňte kryt. Kryt má vlastne 3 strany, čiže polovičný výkon. Oddeľte dve časti.

Vnútri uvidíte veľa drôtov, obvodovú dosku, ventilátor a vypínač a napájací port.

Odstráňte štyri skrutky, ktoré držia chladiaci ventilátor. Odpojte ventilátor od dosky a potom ho odložte ako materiál pre jeden z vašich budúcich projektov.

Odstráňte skrutky, ktoré držia dosku plošných spojov. Nájdite káble zo spínača a napájacieho konektora a postupujte podľa nich tam, kde sa pripájajú na doske. Odrežte drôt v blízkosti dosky, aby ste maximalizovali dĺžku drôtu, ktorý je trvalo pripevnený k vypínaču a napájaciemu konektoru.

Vyberte dosku plošných spojov a odložte ju.

Teraz máte v podstate prázdnu krabicu s niekoľkými vodičmi na vypínači a napájaní. Využijeme ich v rámci projektu. Mali by ste mať dostatok drôtu k batérii a žiarovke.

Krok 3: Batéria

Batéria použitá v projekte je 5 Ah uzavretá olovená batéria. Dokonale zapadá do puzdra napájacieho zdroja.

Svorky na batérii nie sú 1/4″ samčie konektory. Je ľahké s ním pracovať tak, že nalisujete rýľové konektory na vodiče a potom ich jednoducho zatlačíte na konektor svoriek batérie.

Batéria je označená ako kladná červená a záporná čierna a má plastovú ochranu blízko kladného pólu, ktorá pomáha znižovať náhodné skraty.

Vložte batériu do jednej polovice puzdra napájacieho zdroja, aby ste sa uistili, že sa zmestí. Môžete použiť ceruzku alebo značku na jeho obrys, aby ste vedeli, kde sú čiary na batérii v nečinnosti.

Krok 4: Svetlo

12 voltová lampa, 11 wattová lampa, ktorá zostala z iného projektu. Zvyčajne sa dá použiť vo vonkajšom nízkonapäťovom krajinnom osvetlení, napájanom 12V AC transformátorom.

Niečo také jednoduché, ako je žiarovka, je úplne jedno, či je napájané striedavým alebo jednosmerným prúdom, pokiaľ je napätie správne. Budeme používať 12V batérie, takže nie je problém túto loptu prerobiť.

Lampa nahradí ventilátor. Nechajte loptu v okrúhlom grile, kde bol ventilátor. Marek, koľko miesta zaberie žiarovka? Je okrúhly a ventilátor je, takže sa zmestí dobre, ale nie úplne späť do puzdra. (Iné veľkosti svietidiel môžu byť namontované pod omietku alebo dokonca vo vnútri krytu!)

Aby sa lampy zmestili, použite bočné frézy alebo plechové SNiPy, ventilátorové plechové mriežky SNiP. Môžete tiež použiť Dremel alebo iný rezací nástroj.

Vyskúšajte nasadenie žiarovky, ale ešte sa ju nepokúšajte pripevniť. Najprv chceme, aby drôt išiel do svetla.

Krok 5: Pripojenie

Zapojenie svetla je celkom jednoduché. Kompletný obvod celého prepínača batérie k žiarovke a späť k mínusovej batérii.

Keďže ide o nabíjateľnú batériu, bolo by tiež pekné pridať spôsob nabíjania svetla bez toho, aby ste ho museli vyberať, aby ste sa dostali k batérii. Na tento účel použijeme port napájacieho kábla ako miesto na pripojenie nabíjačky.

Najprv skontrolujte vodiče, vypínač a napájací konektor sa dostanú k batérii a žiarovke.

"115/230" nebude používať vypínač, takže jeho červené vodiče môžu zostať vypnuté. Uschovajte ich na opätovné použitie. To je dobré, ťažký drôt a červená sa zvyčajne používa na označenie kladnej polarity.

Odizolujte a otočte jeden vodič z každého vypínača napájania a vstupu. Pridajte násadu rýľa a zalisujte ju. Tento konektor ide na kladný pól batérie. Druhý vodič zo spínača ide do žiarovky.

Druhý napájací vodič ide na opačnú stranu gule. Táto strana lopty tiež smeruje k zápornej batérii. Táto lampa má "multi-koncovky", takže ku svorke môžete pripojiť dva vodiče naraz - jeden s konektorom pre vec a jeden s holým drôtom utiahnutým pod skrutkou.

Ak to urobíte, napájanie pôjde iba do žiarovky, keď je vypínač zapnutý, ale napájanie bude vždy pripojené k dvom kolíkom na vstupe napájania. (Odrežte tretí vodič.) Takže nabíjačku je možné pripojiť k dvom svorkám na nabíjanie batérie. Označte dvoma kontaktmi pri dodržaní polarity.

(Poznámka o opätovnom použití prepínačov: Prepínače a ďalšie komponenty majú často 2 sady hodnotení – jednu pre striedavý a druhú pre jednosmerný prúd. Hodnoty sú zvyčajne oveľa nižšie pre jednosmerný prúd. Použite baterku, aby ste sa bližšie pozreli na stranu prepínača. uvidí svoju silu. Pretože ide len o 1Ampérový projekt, tento prepínač bude fungovať dobre.)

Krok 6: Rukoväte

Jeden klasický lampášový prvok, umiestnená rukoväť, oddelená od tela svietidla.
(Na rozdiel od baterky, kde len chytíte celý tvar baterky.)

Zvyčajne na zostavenie rukoväte rád používam nejaké skrutky a rozpery a krížový kus dreva alebo kovu. Nemal som však po ruke materiál, ktorý by ho zdanlivo uspokojoval – okrem drôtov stále pripojených k doske, odložených skôr.

Tieto drôty boli spolu pevne zviazané a priemer bol takmer správny, aby sa pohodlne držali v ruke. Odrezal som zväzok drôtov blízko povrchu dosky.

Priemer káblového zväzku som zmeral pretiahnutím cez indexovú vŕtačku. Ak sa zdalo, že sa najlepšie hodí do 1/2″ otvoru. To znamenalo, že som bol schopný vyvŕtať 1/2″ diery cez plech a potom priamo pretiahnuť drôty. Vyvŕtal som dva otvory, vycentrované zo strany na stranu. V kove už boli dve pečiatky asi 3/4 ″ od oboch koncov, takže som ich použil ako referenciu, ako ďaleko od okraja vŕtať.

S otvormi som viedol holý koniec drôtu cez vnútro puzdra a zhora a späť cez druhý otvor. Pôvodný napájací konektor počítača dosky je príliš veľký na to, aby sa zmestil cez otvor, takže funguje ako zarážka.

Na druhom konci linky. Okolo drôtu som omotal dva zipsy, aby som ich pripevnil na miesto. Potom som tam dal prebytočné drôty, opäť som ich zviazal a odrezal som prebytočné drôty.

Krok 7: Montáž

Po dokončení kabeláže a hotových rukovätí je potrebné všetko zmontovať.

Teraz je čas vložiť lepidlo na miesto lampy a batérie.

Lucernu som na miesto prilepil silikónovým lepidlom. Funguje dobre v širokom rozsahu teplôt. Lampa sa pri používaní zahrieva, takže horúce lepidlo by bolo zlou voľbou.

Na druhej strane, horúca lepiaca pištoľ fungovala skvele pri lepení batérií do puzdra. Dva kusy molitanu som k sebe prilepil aj páčidlom, aby fungovalo ako rozpera medzi batériou a krytom.

Keď lepidlo vychladne/vytečie, nainštalujte kryt späť na telo (pozri penovú výplň a drôtené rukoväte) a nasaďte späť štyri skrutky krytu.

Na dobitie som jednoducho pripojil malú nabíjačku, mal som už dva nabíjacie kolíky, ktorým som označil polaritu.

Krok 8: Otestujte to!

Majster, ktorého zariadenie bolo opísané v prvej časti, sa rozhodol vyrobiť napájací zdroj s reguláciou, nekomplikoval veci a jednoducho použil dosky, ktoré ležali ladom. Druhá možnosť zahŕňa použitie ešte bežnejšieho materiálu - do bežného bloku bola pridaná úprava, možno je to veľmi sľubné riešenie z hľadiska jednoduchosti, vzhľadom na to, že sa nestratia potrebné vlastnosti a ani najskúsenejší rádio amatér môže nápad realizovať vlastnými rukami. Ako bonus sú tu ďalšie dve možnosti pre veľmi jednoduché schémy so všetkými podrobnými vysvetleniami pre začiatočníkov. Máte teda na výber zo 4 spôsobov.

Povieme vám, ako vyrobiť nastaviteľný zdroj napájania z nepotrebnej počítačovej dosky. Majster vzal dosku počítača a vyrezal blok, ktorý napája RAM.
Takto vyzerá.

Rozhodnime sa, ktoré časti je potrebné vziať a ktoré nie, aby sme odrezali to, čo je potrebné, aby doska mala všetky komponenty napájania. Impulzná jednotka na dodávanie prúdu do počítača sa zvyčajne skladá z mikroobvodu, regulátora PWM, kľúčových tranzistorov, výstupného induktora a výstupného kondenzátora a vstupného kondenzátora. Z nejakého dôvodu má doska aj vstupnú tlmivku. Opustil ho tiež. Kľúčové tranzistory - možno dva, tri. Je tam sedlo pre 3 tranzistory, ale v obvode sa nepoužíva.

Samotný čip regulátora PWM môže vyzerať takto. Tu je pod lupou.

Môže to vyzerať ako štvorec s malými špendlíkmi na všetkých stranách. Toto je typický PWM ovládač na doske notebooku.

Takto vyzerá spínaný zdroj na grafickej karte.

Napájanie procesora vyzerá úplne rovnako. Vidíme radič PWM a niekoľko kanálov napájania procesora. V tomto prípade 3 tranzistory. Tlmivka a kondenzátor. Toto je jeden kanál.
Tri tranzistory, tlmivka, kondenzátor - druhý kanál. Kanál 3. A ďalšie dva kanály na iné účely.
Viete, ako vyzerá PWM regulátor, pozrite sa na jeho označenie pod lupou, vyhľadajte datasheet na internete, stiahnite si súbor pdf a pozrite si schému, aby ste nič nepomýlili.
Na schéme vidíme PWM regulátor, ale kolíky sú označené a očíslované pozdĺž okrajov.

Tranzistory sú určené. Toto je škrtiaca klapka. Toto je výstupný kondenzátor a vstupný kondenzátor. Vstupné napätie sa pohybuje od 1,5 do 19 voltov, ale napájacie napätie regulátora PWM by malo byť od 5 voltov do 12 voltov. To znamená, že sa môže ukázať, že na napájanie regulátora PWM je potrebný samostatný zdroj energie. Všetky káble, odpory a kondenzátory sa nezľaknite. Toto nepotrebuješ vedieť. Všetko je na doske, PWM ovládač nezostavujete, ale používate hotový. Potrebujete poznať iba 2 odpory - nastavujú výstupné napätie.

Odporový delič. Jeho celým cieľom je znížiť signál z výstupu na približne 1 volt a aplikovať spätnú väzbu na vstup regulátora PWM. Stručne povedané, zmenou hodnoty rezistorov môžeme regulovať výstupné napätie. V znázornenom prípade namiesto spätnoväzbového odporu master nainštaloval 10 kiloohmový ladiaci odpor. To stačilo na reguláciu výstupného napätia z 1 voltu na približne 12 voltov. Bohužiaľ to nie je možné na všetkých PWM ovládačoch. Napríklad na PWM regulátoroch procesorov a grafických kariet, aby bolo možné nastaviť napätie, možnosť pretaktovania, výstupné napätie je dodávané softvérovo cez viackanálovú zbernicu. Jediný spôsob, ako zmeniť výstupné napätie takéhoto regulátora PWM, je pomocou prepojok.

Takže keď vieme, ako vyzerá PWM regulátor a aké prvky sú potrebné, môžeme už odpojiť napájanie. Musí sa to však robiť opatrne, pretože okolo ovládača PWM môžu byť potrebné stopy. Napríklad môžete vidieť, že stopa prechádza zo základne tranzistora do regulátora PWM. Bolo ťažké to zachrániť, musel som opatrne vyrezať dosku.

Pomocou testera v režime číselníka a so zameraním na schému som spájkoval drôty. Aj pomocou testera som našiel pin 6 PWM regulátora a z neho zvonili spätnoväzbové odpory. Rezistor bol umiestnený v rfb, bol odstránený a namiesto neho bol z výstupu prispájkovaný 10 kiloohmový ladiaci rezistor na reguláciu výstupného napätia, zistil som aj telefonátom, že napájanie PWM regulátora je priamo pripojený k vstupnému napájaciemu vedeniu. To znamená, že na vstup nemôžete dodať viac ako 12 voltov, aby nedošlo k vyhoreniu regulátora PWM.

Pozrime sa, ako vyzerá zdroj v prevádzke

Spájkoval som zástrčku vstupného napätia, indikátor napätia a výstupné vodiče. Pripojíme externý 12 voltový zdroj. Indikátor sa rozsvieti. Už bolo nastavené na 9,2 voltov. Skúsme upraviť napájanie pomocou skrutkovača.

Je čas skontrolovať, čo je napájací zdroj schopný. Vzal som drevený blok a domáci drôtový rezistor vyrobený z nichrómového drôtu. Jeho odpor je nízky a spolu so sondami testera je 1,7 Ohm. Prepneme multimeter do režimu ampérmetra a zapojíme ho do série s rezistorom. Pozrite sa, čo sa stane - odpor sa zahreje na červenú, výstupné napätie zostáva prakticky nezmenené a prúd je asi 4 ampéry.

Majster už predtým vyrábal podobné napájacie zdroje. Jeden je vyrezaný vlastnými rukami z dosky prenosného počítača.

Ide o takzvané pohotovostné napätie. Dva zdroje 3,3 V a 5 V. Vyrobil som naň puzdro na 3D tlačiarni. Môžete si pozrieť aj článok, kde som vyrobil podobný nastaviteľný zdroj, tiež vyrezaný z dosky notebooku (https://electro-repair.livejournal.com/3645.html). Toto je tiež regulátor výkonu PWM pre RAM.

Ako vyrobiť regulačný zdroj z bežnej tlačiarne

Budeme hovoriť o napájaní pre atramentovú tlačiareň Canon. Veľa ľudí ich má nečinné. Ide v podstate o samostatné zariadenie, ktoré je v tlačiarni držané západkou.
Jeho charakteristiky: 24 voltov, 0,7 ampérov.

Potreboval som napájací zdroj pre domácu vŕtačku. Výkonovo je to tak akurát. Ale je tu jedno varovanie - ak to pripojíte takto, výstup dostane iba 7 voltov. Trojitý výstup, konektor a dostaneme len 7 voltov. Ako získať 24 voltov?
Ako získať 24 voltov bez demontáže jednotky?
No, najjednoduchšie je uzavrieť plus so stredným výstupom a dostaneme 24 voltov.
Skúsme to urobiť. Napájací zdroj zapojíme do siete 220. Vezmeme zariadenie a pokúsime sa ho zmerať. Pripojíme sa a uvidíme 7 voltov na výstupe.
Jeho centrálny konektor sa nepoužíva. Ak ho vezmeme a pripojíme k dvom súčasne, napätie je 24 voltov. Toto je najjednoduchší spôsob, ako zabezpečiť, aby tento zdroj produkoval 24 voltov bez jeho demontáže.

Je potrebný domáci regulátor, aby bolo možné nastaviť napätie v určitých medziach. Od 10 voltov po maximum. Je to jednoduché. Čo je k tomu potrebné? Najprv otvorte samotný zdroj napájania. Zvyčajne sa lepí. Ako ho otvoriť bez poškodenia puzdra. Nie je potrebné nič vyberať ani páčiť. Vezmeme si kus dreva, ktorý je ťažší alebo má gumenú paličku. Položte ho na tvrdý povrch a poklepte pozdĺž švu. Lepidlo odchádza. Potom poriadne naklepali zo všetkých strán. Ako zázrakom sa lepidlo odlepí a všetko sa otvorí. Vo vnútri vidíme napájací zdroj.

Dostaneme platbu. Takéto napájacie zdroje sa dajú ľahko previesť na požadované napätie a môžu byť tiež nastaviteľné. Na rubovej strane, ak ju otočíme, je nastaviteľná zenerova dióda tl431. Na druhej strane uvidíme, že stredný kontakt ide na základňu tranzistora q51.

Ak privedieme napätie, potom sa tento tranzistor otvorí a na odporovom deliči sa objaví 2,5 voltu, ktorý je potrebný na fungovanie zenerovej diódy. A na výstupe sa objaví 24 voltov. Toto je najjednoduchšia možnosť. Ďalším spôsobom, ako to spustiť, je vyhodiť tranzistor q51 a namiesto odporu r 57 dať prepojku a je to. Keď ho zapneme, výstup je vždy 24 voltov nepretržite.

Ako vykonať úpravu?

Môžete zmeniť napätie, aby bolo 12 voltov. Ale najmä to pán nepotrebuje. Musíte to nastaviť. Ako to spraviť? Tento tranzistor vyhodíme a odpor 57 x 38 kiloohmov nahradíme nastaviteľným. Existuje starý sovietsky s 3,3 kiloohmami. Môžete dať od 4,7 do 10, čo je to, čo je. Od tohto odporu závisí iba minimálne napätie, na ktoré ho môže znížiť. 3.3 je veľmi nízka a nie je potrebná. Motory sa plánujú napájať na 24 voltov. A len od 10 voltov do 24 je normálne. Ak potrebujete iné napätie, môžete použiť ladiaci odpor s vysokým odporom.
Začnime, poďme spájkovať. Vezmite si spájkovačku a sušič vlasov. Odstránil som tranzistor a odpor.

Variabilný odpor sme prispájkovali a pokúsime sa ho zapnúť. Aplikovali sme 220 voltov, na našom zariadení vidíme 7 voltov a začíname otáčať premenlivý odpor. Napätie sa zvýšilo na 24 voltov a otáčame ho hladko a hladko, klesá - 17-15-14, to znamená, že klesá na 7 voltov. Konkrétne je inštalovaný na 3,3 miestnostiach. A naše prepracovanie dopadlo celkom úspešne. To znamená, že na účely od 7 do 24 voltov je regulácia napätia celkom prijateľná.

Táto možnosť sa osvedčila. Nainštaloval som variabilný odpor. Rukoväť sa ukáže ako nastaviteľný zdroj napájania - celkom pohodlné.

Video kanála „Technik“.

Takéto napájacie zdroje sa v Číne dajú ľahko nájsť. Narazil som na zaujímavý obchod, ktorý predáva použité zdroje z rôznych tlačiarní, notebookov a netbookov. Dosky si rozoberajú a predávajú sami, plne funkčné na rôzne napätia a prúdy. Najväčším plusom je, že rozoberajú značkové zariadenia a všetky zdroje sú kvalitné, s dobrými dielmi, všetky majú filtre.
Na fotkách sú rôzne napájacie zdroje, stoja centy, prakticky zadarmo.

Jednoduchý blok s reguláciou

Jednoduchá verzia domáceho zariadenia na napájanie zariadení s reguláciou. Schéma je populárna, je rozšírená na internete a preukázala svoju účinnosť. Existujú však aj obmedzenia, ktoré sú zobrazené vo videu spolu so všetkými pokynmi na výrobu regulovaného napájania.

Domáca regulovaná jednotka na jednom tranzistore

Aký najjednoduchší regulovaný zdroj energie si môžete vyrobiť sami? To sa dá urobiť na čipe lm317. Takmer predstavuje samotný zdroj napájania. Môže sa použiť na výrobu napäťovo aj prietokovo regulovaného napájacieho zdroja. Tento videonávod ukazuje zariadenie s reguláciou napätia. Majster našiel jednoduchú schému. Vstupné napätie maximálne 40 voltov. Výstupné napätie od 1,2 do 37 voltov. Maximálny výstupný prúd 1,5 ampéra.

Bez chladiča, bez radiátora môže byť maximálny výkon iba 1 watt. A s radiátorom 10 wattov. Zoznam rádiových komponentov.


Začnime s montážou

Na výstup zariadenia pripojíme elektronickú záťaž. Pozrime sa, ako dobre drží prúd. Nastavili sme to na minimum. 7,7 voltov, 30 miliampérov.

Všetko je regulované. Nastavíme na 3 volty a pridáme prúd. Väčšie obmedzenia nastavíme len na napájanie. Prepínač posunieme do hornej polohy. Teraz je to 0,5 ampéra. Mikroobvod sa začal zahrievať. Bez chladiča sa nedá nič robiť. Našiel som nejaký tanier, nie na dlho, ale dosť. Skúsme to opäť. Dochádza k čerpaniu. Ale blok funguje. Prebieha úprava napätia. Do tejto schémy môžeme vložiť test.

Rádioblogujúce video. Video blog o spájkovaní.

Lineárne a spínané zdroje

Začnime od základov. Napájací zdroj v počítači vykonáva tri funkcie. Po prvé, striedavý prúd z domácej elektrickej siete sa musí premeniť na jednosmerný prúd. Druhou úlohou zdroja je znížiť pre elektroniku počítača prebytočné napätie 110-230 V na štandardné hodnoty, ktoré vyžadujú výkonové meniče jednotlivých komponentov PC - 12 V, 5 V a 3,3 V. (rovnako ako záporné napätia, o ktorých budeme hovoriť o niečo neskôr) . Nakoniec napájací zdroj zohráva úlohu stabilizátora napätia.

Existujú dva hlavné typy napájacích zdrojov, ktoré vykonávajú vyššie uvedené funkcie - lineárne a spínacie. Najjednoduchší lineárny zdroj je založený na transformátore, na ktorom sa napätie striedavého prúdu zníži na požadovanú hodnotu a následne sa prúd usmerní diódovým mostíkom.

Napájací zdroj je však potrebný aj na stabilizáciu výstupného napätia, čo je spôsobené jednak nestabilitou napätia v domácej sieti a jednak poklesom napätia v reakcii na zvýšenie prúdu v záťaži.

Aby sa kompenzoval pokles napätia, v lineárnom napájacom zdroji sú parametre transformátora vypočítané tak, aby poskytovali prebytočný výkon. Potom pri vysokom prúde bude v záťaži pozorované požadované napätie. Zvýšené napätie, ku ktorému dôjde bez akýchkoľvek kompenzačných prostriedkov pri nízkom prúde v užitočnom zaťažení, je tiež neprijateľné. Nadmerné napätie je eliminované zahrnutím neužitočnej záťaže do obvodu. V najjednoduchšom prípade ide o rezistor alebo tranzistor pripojený cez Zenerovu diódu. V pokročilejšej verzii je tranzistor riadený mikroobvodom s komparátorom. Nech je to akokoľvek, prebytočný výkon sa jednoducho rozptýli ako teplo, čo negatívne ovplyvňuje účinnosť zariadenia.

V obvode spínaného zdroja sa objaví ešte jedna premenná, od ktorej závisí výstupné napätie, okrem už existujúcich dvoch: vstupné napätie a odpor záťaže. So záťažou je v sérii prepínač (čo je v prípade, ktorý nás zaujíma tranzistor), riadený mikrokontrolérom v režime pulzne šírkovej modulácie (PWM). Čím vyššie je trvanie otvorených stavov tranzistora v pomere k ich perióde (tento parameter sa nazýva pracovný cyklus, v ruskej terminológii sa používa inverzná hodnota - pracovný cyklus), tým vyššie je výstupné napätie. Kvôli prítomnosti prepínača sa spínaný zdroj nazýva aj napájací zdroj so spínaným režimom (SMPS).

Uzavretým tranzistorom netečie žiadny prúd a odpor otvoreného tranzistora je v ideálnom prípade zanedbateľný. V skutočnosti má otvorený tranzistor odpor a rozptýli časť energie ako teplo. Navyše prechod medzi stavmi tranzistora nie je dokonale diskrétny. A napriek tomu môže účinnosť impulzného zdroja prúdu presiahnuť 90%, zatiaľ čo účinnosť lineárneho napájacieho zdroja so stabilizátorom dosahuje v najlepšom prípade 50%.

Ďalšou výhodou spínaných zdrojov je radikálne zníženie veľkosti a hmotnosti transformátora v porovnaní s lineárnymi zdrojmi rovnakého výkonu. Je známe, že čím vyššia je frekvencia striedavého prúdu v primárnom vinutí transformátora, tým menšia je požadovaná veľkosť jadra a počet závitov vinutia. Preto je kľúčový tranzistor v obvode umiestnený nie za, ale pred transformátorom a okrem stabilizácie napätia sa používa na výrobu vysokofrekvenčného striedavého prúdu (pre počítačové zdroje je to od 30 do 100 kHz a vyššie a spravidla - asi 60 kHz). Transformátor pracujúci s napájacou frekvenciou 50-60 Hz by bol desaťkrát masívnejší pre výkon, ktorý vyžaduje bežný počítač.

Lineárne napájacie zdroje sa dnes používajú najmä v prípade aplikácií s nízkym výkonom, kde relatívne zložitá elektronika potrebná pre spínaný zdroj predstavuje citlivejšiu nákladovú položku v porovnaní s transformátorom. Sú to napríklad 9 V napájacie zdroje, ktoré sa používajú pre pedále gitarových efektov, raz pre herné konzoly atď. Ale nabíjačky pre smartfóny sú už úplne pulzné - tu sú náklady opodstatnené. Vzhľadom na výrazne nižšiu amplitúdu zvlnenia napätia na výstupe sa lineárne zdroje používajú aj v tých oblastiach, kde je táto kvalita žiadaná.

⇡ Všeobecná schéma napájacieho zdroja ATX

Zdroj stolného počítača je spínaný zdroj, ktorého vstup je napájaný domácim napätím s parametrami 110/230 V, 50-60 Hz a na výstupe je niekoľko jednosmerných vedení, z ktorých hlavné sú dimenzované 12, 5 a 3,3 V Okrem toho zdroj poskytuje napätie -12 V, niekedy aj napätie -5 V, potrebné pre zbernicu ISA. Ten však bol v určitom okamihu vylúčený zo štandardu ATX kvôli ukončeniu podpory samotného ISA.

Vo vyššie uvedenom zjednodušenom diagrame štandardného spínaného zdroja je možné rozlíšiť štyri hlavné stupne. V rovnakom poradí zvažujeme komponenty napájacích zdrojov v recenziách, a to:

1. EMI filter - elektromagnetické rušenie (RFI filter);
2. primárny obvod - vstupný usmerňovač (usmerňovač), kľúčové tranzistory (prepínač), vytvárajúce vysokofrekvenčný striedavý prúd na primárnom vinutí transformátora;
3. hlavný transformátor;
4. sekundárny okruh - prúdové usmerňovače zo sekundárneho vinutia transformátora (usmerňovače), vyhladzovacie filtre na výstupe (filtrovanie).

⇡ EMF filter

Filter na vstupe napájacieho zdroja slúži na potlačenie dvoch typov elektromagnetického rušenia: diferenciálny (diferenciálny režim) - keď rušivý prúd tečie rôznymi smermi v silových vedeniach, a spoločný režim - keď prúd tečie jedným smerom.

Diferenciálny šum je potláčaný kondenzátorom CX (veľký žltý filmový kondenzátor na fotografii vyššie) zapojeným paralelne so záťažou. Niekedy je ku každému drôtu dodatočne pripevnená tlmivka, ktorá vykonáva rovnakú funkciu (nie je na schéme).

Filter spoločného režimu tvoria kondenzátory CY (na fotografii modré keramické kondenzátory v tvare kvapky), spájajúce elektrické vedenia so zemou v spoločnom bode atď. spoločná tlmivka (LF1 na schéme), ktorej prúd v dvoch vinutiach tečie rovnakým smerom, čo vytvára odpor pre bežné rušenie.

V lacných modeloch je nainštalovaná minimálna sada častí filtra, v drahších tvoria opísané obvody opakujúce sa (úplne alebo čiastočne) prepojenia. V minulosti nebolo nezvyčajné vidieť napájacie zdroje bez akéhokoľvek EMI filtra. Teraz je to skôr kuriózna výnimka, aj keď ak si kúpite veľmi lacný zdroj, stále môžete naraziť na takéto prekvapenie. V dôsledku toho utrpí nielen a nie tak samotný počítač, ale aj ďalšie zariadenia pripojené k domácej sieti - spínané napájacie zdroje sú silným zdrojom rušenia.

V oblasti filtra dobrého napájacieho zdroja nájdete niekoľko častí, ktoré chránia samotné zariadenie alebo jeho majiteľa pred poškodením. Takmer vždy existuje jednoduchá poistka na ochranu proti skratu (F1 v schéme). Všimnite si, že keď sa poistka vypne, chránený objekt už nie je zdrojom napájania. Ak dôjde ku skratu, znamená to, že kľúčové tranzistory už prerazili a je dôležité aspoň zabrániť vznieteniu elektrického vedenia. Ak poistka v napájacom zdroji náhle vyhorí, potom je s najväčšou pravdepodobnosťou zbytočná jej výmena za novú.

Samostatná ochrana je zabezpečená proti krátkodobý prepätia pomocou varistora (MOV - Metal Oxide Varistor). Neexistujú však žiadne prostriedky ochrany pred dlhodobým zvýšením napätia v počítačových zdrojoch. Túto funkciu vykonávajú externé stabilizátory s vlastným transformátorom vo vnútri.

Kondenzátor v obvode PFC za usmerňovačom si môže po odpojení od napájania udržať značný náboj. Aby neopatrná osoba, ktorá strčí prst do napájacieho konektora, nedostala elektrický šok, je medzi drôty nainštalovaný vysokohodnotný vybíjací odpor (odpor). V sofistikovanejšej verzii - spolu s riadiacim obvodom, ktorý zabraňuje úniku náboja počas prevádzky zariadenia.

Mimochodom, prítomnosť filtra v napájacom zdroji počítača (a napájanie monitora a takmer akéhokoľvek počítačového vybavenia ho má tiež) znamená, že kúpa samostatného „prepäťového filtra“ namiesto bežného predlžovacieho kábla je vo všeobecnosti , nezmyselné. V jeho vnútri je všetko rovnaké. Jedinou podmienkou je v každom prípade bežné trojkolíkové vedenie s uzemnením. V opačnom prípade kondenzátory CY pripojené k zemi jednoducho nebudú môcť vykonávať svoju funkciu.

⇡ Vstupný usmerňovač

Po filtri sa striedavý prúd premení na jednosmerný prúd pomocou diódového mostíka – zvyčajne vo forme zostavy v spoločnom puzdre. Samostatný chladič na chladenie mosta je veľmi vítaný. Mostík zostavený zo štyroch diskrétnych diód je atribútom lacných napájacích zdrojov. Môžete sa tiež opýtať, na aký prúd je most navrhnutý, aby ste zistili, či sa zhoduje s výkonom samotného napájacieho zdroja. Hoci pre tento parameter je spravidla dobrá rezerva.

⇡ Aktívny blok PFC

V obvode striedavého prúdu s lineárnou záťažou (ako je napríklad žiarovka alebo elektrický sporák) tok prúdu sleduje rovnakú sínusovú vlnu ako napätie. Ale to nie je prípad zariadení, ktoré majú vstupný usmerňovač, ako sú spínané zdroje. Napájací zdroj prechádza prúdom v krátkych impulzoch, ktoré sa približne časovo zhodujú s vrcholmi sínusoidy napätia (tj maximálneho okamžitého napätia), keď sa vyhladzovací kondenzátor usmerňovača dobíja.

Skreslený prúdový signál sa rozloží na niekoľko harmonických kmitov v súčte sínusoidy danej amplitúdy (ideálny signál, ktorý by nastal pri lineárnej záťaži).

Výkon použitý na vykonanie užitočnej práce (ktorá v skutočnosti zohrieva komponenty počítača) je uvedený v charakteristikách napájacieho zdroja a nazýva sa aktívny. Zvyšný výkon generovaný harmonickými osciláciami prúdu sa nazýva jalový. Nevytvára užitočnú prácu, ale ohrieva drôty a vytvára zaťaženie transformátorov a iných energetických zariadení.

Vektorový súčet jalového a činného výkonu sa nazýva zdanlivý výkon. A pomer činného výkonu k celkovému výkonu sa nazýva účinník – nezamieňať s účinnosťou!

Spínaný zdroj má spočiatku pomerne nízky účinník - asi 0,7. Pre súkromného spotrebiteľa jalový výkon nie je problém (našťastie ho nezohľadňujú elektromery), pokiaľ nepoužíva UPS. Neprerušiteľný zdroj napájania je zodpovedný za plný výkon záťaže. V rozsahu kancelárskej alebo mestskej siete už prebytočný jalový výkon vytvorený spínaním napájacích zdrojov výrazne znižuje kvalitu napájania a spôsobuje náklady, preto sa proti nemu aktívne bojuje.

Najmä prevažná väčšina počítačových zdrojov je vybavená obvodmi aktívnej korekcie účinníka (Active PFC). Jednotka s aktívnym PFC je ľahko identifikovateľná jedným veľkým kondenzátorom a induktorom inštalovaným za usmerňovačom. Active PFC je v podstate ďalší pulzný menič, ktorý udržuje konštantný náboj na kondenzátore s napätím cca 400 V. V tomto prípade je prúd z napájacej siete spotrebovaný v krátkych impulzoch, ktorých šírka je zvolená tak, aby signál je aproximovaná sínusovou vlnou - ktorá je potrebná na simuláciu lineárneho zaťaženia. Na synchronizáciu signálu spotreby prúdu s napäťovou sínusoidou má regulátor PFC špeciálnu logiku.

Aktívny obvod PFC obsahuje jeden alebo dva kľúčové tranzistory a výkonnú diódu, ktoré sú umiestnené na rovnakom chladiči s kľúčovými tranzistormi hlavného napájacieho meniča. PWM radič hlavného kľúča prevodníka a aktívneho PFC kľúča sú spravidla jeden čip (PWM/PFC Combo).

Účiník spínaných zdrojov s aktívnym PFC dosahuje 0,95 a vyššie. Navyše majú jednu výhodu navyše – nevyžadujú sieťový vypínač 110/230 V a zodpovedajúci zdvojovač napätia vo vnútri zdroja. Väčšina obvodov PFC zvláda napätie od 85 do 265 V. Navyše je znížená citlivosť napájacieho zdroja na krátkodobé poklesy napätia.

Mimochodom, okrem aktívnej korekcie PFC existuje aj pasívna, ktorá zahŕňa inštaláciu induktora s vysokou indukčnosťou v sérii so záťažou. Jeho účinnosť je nízka a je nepravdepodobné, že by ste to našli v modernom napájacom zdroji.

⇡ Hlavný prevodník

Všeobecný princíp činnosti pre všetky impulzné napájacie zdroje izolovanej topológie (s transformátorom) je rovnaký: kľúčový tranzistor (alebo tranzistory) vytvára striedavý prúd na primárnom vinutí transformátora a regulátor PWM riadi pracovný cyklus ich prepínanie. Špecifické obvody sa však líšia tak počtom kľúčových tranzistorov a ďalších prvkov, ako aj kvalitatívnymi charakteristikami: účinnosť, tvar signálu, šum atď. Ale tu príliš záleží na konkrétnej implementácii, aby sa na to oplatilo zamerať. Pre záujemcov poskytujeme sadu schém a tabuľku, ktorá vám ich umožní identifikovať v konkrétnych zariadeniach na základe zloženia dielov.

	Tranzistory	Diódy	Kondenzátory	Primárne nohy transformátora
Single-Transistor Forward	1	1	1	4
	2	2	0	2
	2	0	2	2
	4	0	0	2
	2	0	0	3

Okrem uvedených topológií existujú v drahých napájacích zdrojoch rezonančné verzie Half Bridge, ktoré sa dajú ľahko identifikovať podľa ďalšej veľkej tlmivky (alebo dvoch) a kondenzátora tvoriaceho oscilačný obvod.

Single-Transistor Forward

⇡ Sekundárny okruh

Sekundárny okruh je všetko, čo prichádza po sekundárnom vinutí transformátora. Vo väčšine moderných napájacích zdrojov má transformátor dve vinutia: z jedného sa odoberá 12 V a z druhého 5 V. Prúd sa najskôr usmerní pomocou zostavy dvoch Schottkyho diód - jednej alebo viacerých na zbernicu (na najvyššej zaťažená zbernica - 12 V - vo výkonných zdrojoch sú štyri zostavy). Účinnejšie z hľadiska účinnosti sú synchrónne usmerňovače, ktoré namiesto diód využívajú tranzistory s efektom poľa. Ale to je výsada skutočne vyspelých a drahých napájacích zdrojov, ktoré si nárokujú certifikát 80 PLUS Platinum.

3,3V koľajnica je zvyčajne poháňaná z rovnakého vinutia ako 5V koľajnica, iba napätie je znížené pomocou saturovateľného induktora (Mag Amp). Špeciálne vinutie na transformátore pre napätie 3,3 V je exotická možnosť. Zo záporných napätí v súčasnom štandarde ATX zostáva len -12 V, ktoré sa odvádzajú zo sekundárneho vinutia pod 12 V zbernicou cez samostatné nízkoprúdové diódy.

PWM ovládanie kľúča meniča mení napätie na primárnom vinutí transformátora, a teda na všetkých sekundárnych vinutiach naraz. Súčasne spotreba prúdu počítača nie je v žiadnom prípade rovnomerne rozdelená medzi napájacie zbernice. V modernom hardvéri je najviac zaťažená zbernica 12-V.

Na oddelenú stabilizáciu napätia na rôznych zberniciach sú potrebné dodatočné opatrenia. Klasická metóda zahŕňa použitie skupinovej stabilizačnej tlmivky. Cez jeho vinutia prechádzajú tri hlavné zbernice a v dôsledku toho, ak sa prúd zvýši na jednej zbernici, napätie na ostatných klesne. Povedzme, že prúd na 12 V zbernici sa zvýšil a aby sa zabránilo poklesu napätia, PWM regulátor znížil pracovný cyklus kľúčových tranzistorov. Výsledkom bolo, že napätie na 5 V zbernici mohlo ísť za povolené limity, ale bolo potlačené skupinovou stabilizačnou tlmivkou.

Napätie na 3,3 V zbernici je navyše regulované ďalšou saturovateľnou tlmivkou.

Pokročilejšia verzia poskytuje samostatnú stabilizáciu 5 a 12 V zberníc vďaka saturovateľným tlmivkám, ale teraz táto konštrukcia ustúpila DC-DC meničom v drahých vysokokvalitných zdrojoch. V druhom prípade má transformátor jedno sekundárne vinutie s napätím 12 V a napätia 5 V a 3,3 V sa získavajú vďaka DC-DC meničom. Táto metóda je najpriaznivejšia pre stabilitu napätia.

Výstupný filter

Posledným stupňom na každej zbernici je filter, ktorý vyhladzuje zvlnenie napätia spôsobené kľúčovými tranzistormi. Okrem toho pulzácie vstupného usmerňovača, ktorých frekvencia sa rovná dvojnásobku frekvencie napájacej siete, prenikajú v tej či onej miere do sekundárneho okruhu napájacieho zdroja.

Zvlnený filter obsahuje tlmivku a veľké kondenzátory. Kvalitné napájacie zdroje sa vyznačujú kapacitou minimálne 2000 uF, no výrobcovia lacných modelov majú rezervy na úsporu, keď osadia kondenzátory napríklad polovičnej nominálnej hodnoty, čo nevyhnutne ovplyvňuje amplitúdu zvlnenia.

⇡ Napájanie v pohotovostnom režime +5VSB

Opis komponentov napájacieho zdroja by bol neúplný bez zmienky o 5 V pohotovostnom zdroji napätia, ktorý umožňuje spánkový režim PC a zabezpečuje chod všetkých zariadení, ktoré musia byť neustále zapnuté. „Cestovňa“ je napájaná samostatným pulzným meničom s transformátorom s nízkym výkonom. V niektorých zdrojoch je aj tretí transformátor, ktorý sa používa v obvode spätnej väzby na izoláciu PWM regulátora od primárneho okruhu hlavného meniča. V ostatných prípadoch túto funkciu plnia optočleny (LED a fototranzistor v jednom balení).

⇡ Metodika testovania napájacích zdrojov

Jedným z hlavných parametrov napájacieho zdroja je stabilita napätia, ktorá sa prejavuje tzv. charakteristika krížového zaťaženia. KNH je diagram, v ktorom je na jednej osi vynesený prúd alebo výkon na 12 V zbernici a na druhej celkový prúd alebo výkon na zbernici 3,3 a 5 V. V priesečníkoch pre rôzne hodnoty obe premenné, odchýlka napätia od menovitej hodnoty je určená jednou alebo druhou pneumatikou. V súlade s tým uverejňujeme dva rôzne KNH - pre 12 V zbernicu a pre 5/3,3 V zbernicu.

Farba bodky označuje percento odchýlky:

• zelená: < 1 %;
• svetlozelená: ≤ 2 %;
• žltá: < 3 %;
• oranžová: < 4 %;
• červená: ≤ 5 %.
• biela: > 5 % (nie je povolené štandardom ATX).

Na získanie KNH sa používa na zákazku vyrobená testovacia stolica napájacieho zdroja, ktorá vytvára záťaž odvádzaním tepla na výkonných tranzistoroch s efektom poľa.

Ďalším rovnako dôležitým testom je určenie amplitúdy zvlnenia na výstupe napájacieho zdroja. Štandard ATX umožňuje zvlnenie v rozsahu 120 mV pre zbernicu 12 V a 50 mV pre zbernicu 5 V. Rozlišuje sa vysokofrekvenčné zvlnenie (pri dvojnásobnej frekvencii hlavného spínača meniča) a nízkofrekvenčné (pri dvojnásobnej frekvencia napájacej siete).

Tento parameter meriame pomocou USB osciloskopu Hantek DSO-6022BE pri maximálnom zaťažení napájacieho zdroja podľa špecifikácií. Na oscilograme nižšie zelený graf zodpovedá 12 V zbernici, žltý graf zodpovedá 5 V. Vidno, že vlnky sú v normálnych medziach a dokonca aj s rezervou.

Pre porovnanie uvádzame obrázok vlnenia na výstupe napájacieho zdroja starého počítača. Tento blok nebol na začiatku skvelý, ale určite sa časom nezlepšil. Súdiac podľa veľkosti nízkofrekvenčného zvlnenia (všimnite si, že delenie rozmietania napätia je zvýšené na 50 mV, aby sa zmestili oscilácie na obrazovku), vyhladzovací kondenzátor na vstupe sa už stal nepoužiteľným. Vysokofrekvenčné zvlnenie na 5 V zbernici je na hranici prípustných 50 mV.

Nasledujúci test určuje účinnosť jednotky pri zaťažení od 10 do 100 % menovitého výkonu (porovnaním výstupného výkonu s príkonom nameraným pomocou domáceho wattmetra). Pre porovnanie, graf ukazuje kritériá pre rôzne kategórie 80 PLUS. To však v dnešnej dobe nevyvoláva veľký záujem. Graf ukazuje výsledky špičkového zdroja Corsair PSU v porovnaní s veľmi lacným Antecom a rozdiel nie je taký veľký.

Naliehavejším problémom pre používateľa je hluk zo vstavaného ventilátora. Nie je možné ho priamo merať v blízkosti burácajúceho testovacieho stojana napájacieho zdroja, preto meriame otáčky obežného kolesa laserovým tachometrom - aj pri výkone od 10 do 100%. Nižšie uvedený graf ukazuje, že keď je zaťaženie tohto zdroja nízke, 135 mm ventilátor zostáva na nízkej rýchlosti a nie je takmer vôbec počuť. Pri maximálnom zaťažení je už hluk rozoznateľný, no úroveň je stále celkom prijateľná.

Melničuk Vasilij Vasilievič (UR5YW),
Grigorjak Sergej Anatolievič,
Černovice, Ukrajina.

Pri premene počítačových spínaných zdrojov (ďalej len UPS) s riadiacim čipom TL494 na zdroje pre napájanie transceiverov, rádiových zariadení a nabíjačiek autobatérií sa nahromadilo množstvo UPS, ktoré boli poruchové a nedali sa opraviť, boli nestabilné, napr. alebo mali kontrolný čip iného typu.

Dostali sa aj k zvyšným zdrojom a po troche experimentovania vyvinuli technológiu na ich premenu na nabíjačky (ďalej len nabíjačky) pre autobatérie.
Taktiež po vydaní začali prichádzať maily s rôznymi otázkami, ako čo a ako, kde začať.

kde začať?

Pred začatím prepracovania by ste si mali pozorne prečítať knihu, poskytuje podrobný popis činnosti UPS s riadiacim čipom TL494. Tiež by bolo dobré navštíviť stránky a kde sa podrobne rozoberá problematika redizajnu počítačových UPS. Pre tých rádioamatérov, ktorí nemohli nájsť špecifikovanú knihu, sa pokúsime vysvetliť „na prstoch“, ako „skrotiť“ UPS.
A tak asi všetko po poriadku.

Výstupný usmerňovač s filtrom postavené približne podľa rovnakej schémy (obr. 4) s menšími obmenami. Usmerňovače sú postavené podľa celovlnného obvodu so stredovým bodom, čím je zabezpečený symetrický režim reverzácie magnetizácie jadra pulzného výkonového transformátora Tr. Na zníženie dynamických spínacích strát vo vysokoprúdových kanáloch usmerňovačov + 12 a + 5 V sa ako usmerňovacie prvky používajú diódové zostavy dvoch Schottkyho diód VD3 a VD4, pretože majú veľmi krátky spínací čas a pokles napätia vpred. naprieč Schottkyho diódou je 0,3 - 0,4 V, čo na rozdiel od konvenčnej kremíkovej diódy (pokles napätia v priepustnom smere na ktorej je 0,8 - 1,2 V) pri zaťažovacom prúde 10 - 20 A zvyšuje účinnosť UPS. Všetky usmernené napätia sú vyhladené LC filtrami, ktoré začínajú indukčnosťou. Indukčné vinutia pre usmerňovače + 5, – 5, + 12 a – 12 V sú zvyčajne navinuté na jednom magnetickom jadre.

UPS vyrába hlavné napätia +5 V, -5 V, +12 V, -12 V, v nových ATX jednotkách je aj + 3,3 V, signál Power good (PG) atď. Nás zaujíma predovšetkým + 12 generovanie napätia kanál B, budeme s ním hlavne pracovať. Výstupné napätia UPS sa privádzajú do uzlov a počítačovej jednotky pomocou viacfarebných vodičov zostavených do zväzkov.
Šesťkolíkové konektory (nie sú k dispozícii v UPS série ATX) sú farebne označené nasledovne:

Fragment bol vylúčený. Náš časopis existuje z darov od čitateľov. K dispozícii je iba plná verzia tohto článku

A tak zvážime prípad, keď batéria ešte nie je pripojená. Striedavé sieťové napätie sa privádza cez termistor TR1, sieťovú poistku FU1 a filter na potlačenie šumu do usmerňovača na zostave diód VDS1. Usmernené napätie je vyhladené filtrom na kondenzátoroch C6, C7 a na výstupe usmerňovača vzniká napätie + 310 V. Toto napätie je privádzané do meniča napätia pomocou výkonných kľúčových tranzistorov VT3, VT4 s pulzným výkonovým transformátorom Tr2. Okamžite urobme rezerváciu, že pre našu nabíjačku nie sú žiadne odpory R26, R27, určené pre mierne otváracie tranzistory VT3, VT4. Prechody báza-emitor tranzistorov VT3, VT4 sú posunuté obvodmi R21R22 a R24R25, v dôsledku čoho sú tranzistory zatvorené, prevodník nefunguje a nie je žiadne výstupné napätie.

Po pripojení batérie na výstupné svorky Cl1 a Cl2 sa rozsvieti LED VD12, napätie je privedené cez reťaz VD6R16 na kolík č.12 na napájanie mikroobvodu MC1 a cez reťaz VD5R12 do stredného vinutia zodpovedajúceho transformátora Tr1 ovládača na tranzistoroch VT1, VT2. Riadiace impulzy z kolíkov 8 a 11 čipu MC1 sa posielajú do ovládača VT1, VT2 a cez prispôsobovací transformátor Tr1 do základných obvodov tranzistorov vypínača VT3, VT4, čím sa jeden po druhom otvárajú.

Striedavé napätie zo sekundárneho vinutia výkonového transformátora Tr2 kanálu generovania napätia + 12 V je privádzané do celovlnného usmerňovača založeného na zostave dvoch VD11 Schottkyho diód. Usmernené napätie je vyhladené LC filtrom L1C16 a ide na výstupné svorky Cl1 a Cl2. Z výstupu usmerňovača je napájaný aj štandardný ventilátor M1, určený na chladenie častí UPS, pripojený cez tlmiaci odpor R33 pre zníženie otáčok lopatiek a hluku ventilátora.

Batéria je pripojená cez svorku Cl2 k zápornému výstupu usmerňovača UPS cez odpor R17. Keď nabíjací prúd preteká z usmerňovača do batérie, vytvorí sa úbytok napätia na rezistore R17, ktorý je privedený na pin č.16 jedného z komparátorov čipu MC1. Keď nabíjací prúd prekročí nastavenú úroveň (pohybom nastavovacieho odporu R4 nabíjacieho prúdu), mikroobvod MC1 zvýši pauzu medzi výstupnými impulzmi, zníži prúd do záťaže a tým stabilizuje nabíjací prúd batérie.

Obvod stabilizácie výstupného napätia R14R15 je pripojený na pin č.1 druhého komparátora mikroobvodu MC1 a je určený na obmedzenie jeho hodnoty (na + 14,2 - + 16 V) v prípade odpojenia batérie. Keď výstupné napätie stúpne nad nastavenú úroveň, mikroobvod MC1 zvýši pauzu medzi výstupnými impulzmi, čím stabilizuje výstupné napätie.
Mikroampérmeter PA1 pomocou spínača SA1 je pripojený k rôznym bodom usmerňovača UPS a slúži na meranie nabíjacieho prúdu a napätia na batérii.

Ako regulátor PWM MC1 sa používa mikroobvod typu TL494 alebo jeho analógy: IR3M02 (SHARP, Japonsko), µA494 (FAIRCHILD, USA), KA7500 (SAMSUNG, Kórea), MV3759 (FUJITSU, Japonsko, KR1114EU4 (KR1114)EU4 .

Pracovať. Začnime s renováciou!

Odspájkujeme všetky vodiče z výstupných konektorov, ponecháme päť žltých vodičov (kanál na generovanie napätia +12 V) a päť čiernych vodičov (GND, puzdro, zem), štyri vodiče z každej farby skrútime a prispájkujeme, tieto konce budú následne prispájkované na výstupné svorky pamäte.

Odstráňte vypínač 115/230 V a zásuvky na pripojenie káblov.
Na miesto hornej zásuvky inštalujeme mikroampérmeter PA1 pre 150 - 200 µA z kazetových magnetofónov, napríklad M68501, M476/1. Pôvodná mierka bola odstránená a namiesto nej bola nainštalovaná domáca mierka vyrobená pomocou programu FrontDesigner_3.0; súbory mierok si môžete stiahnuť z webovej stránky časopisu. Miesto spodnej objímky zakryjeme plechom s rozmermi 45×25 mm a vyvŕtame otvory pre rezistor R4 a prepínač pre typ merania SA1. Na zadný panel skrine inštalujeme svorky Cl 1 a Cl 2.

Tiež si treba dať pozor na veľkosť výkonového transformátora (na doske - ten väčší), v našej schéme (obr. 5) je to Tr 2. Od toho závisí maximálny výkon napájacieho zdroja. Jeho výška by mala byť aspoň 3 cm.Existujú zdroje s transformátorom vysokým menej ako 2 cm.Týchto je 75W, aj keď sa píše 200W.

V prípade prerobenia UPS typu AT odstráňte odpory R26, R27, ktoré mierne otvárajú tranzistory kľúčového meniča napätia VT3, VT4. V prípade zmeny UPS typu ATX demontujeme časti konvertora z dosky.

Spájkujeme všetky diely okrem: obvodov filtra na potlačenie šumu, vysokonapäťového usmerňovača VDS1, C6, C7, R18, R19, meniča na tranzistoroch VT3, VT4, ich základných obvodov, diód VD9, VD10, obvodov výkonových transformátorov Tr2, C8, C11 , R28, budič na tranzistoroch VT3 alebo VT4, prispôsobený transformátor Tr1, diely C12, R29, VD11, L1, výstupný usmerňovač, podľa schémy (obr. 5).

Mali by sme skončiť s doskou, ktorá vyzerá asi takto (obr. 6). Aj keď sa mikroobvod ako DR-B2002, DR-B2003, DR-B2005, WT7514 alebo SG6105D používa ako riadiaci PWM regulátor, je jednoduchšie ich odstrániť a vyrobiť od nuly na TL494. Riadiacu jednotku A1 vyrábame vo forme samostatnej dosky (obr. 7).

Štandardná diódová zostava v usmerňovači +12 V je navrhnutá pre príliš nízky prúd (6 - 12 A) - nie je vhodné ju používať, aj keď je pre nabíjačku celkom prijateľná. Na jeho miesto môžete nainštalovať diódovú zostavu z 5-voltového usmerňovača (tam je navrhnutý pre vyšší prúd, ale má spätné napätie iba 40 V). Keďže v niektorých prípadoch spätné napätie na diódach v usmerňovači +12 V dosahuje hodnotu 60 V! , je lepšie inštalovať zostavu na Schottkyho diódy s prúdom 2×30 A a spätným napätím aspoň 100 V, napríklad 63CPQ100, 60CPQ150.

Usmerňovacie kondenzátory 12 voltového obvodu nahrádzame prevádzkovým napätím 25 V (16 voltové často opuchnuté).

Indukčnosť tlmivky L1 by mala byť v rozsahu 60 - 80 µH, musíme ju odspájkovať a zmerať indukčnosť, často sme narazili na vzorky 35 - 38 µH, pri ktorých UPS pracuje nestabilne, bzučí, keď sa záťažový prúd viac zvýši než 2 A. Ak je indukčnosť príliš vysoká, viac ako 100 μH, môže dôjsť k prerušeniu spätného napätia zostavy Schottkyho diódy, ak bola odobratá z 5-voltového usmerňovača. Na zlepšenie chladenia vinutia +12 V usmerňovača a prstencového jadra odstráňte nepoužívané vinutia pre usmerňovače -5 V, -12 V a +3,3 V. Možno budete musieť namotať niekoľko závitov drôtu na zostávajúce vinutie, kým nedosiahnete požadovanú indukčnosť. sa získa (obr. 8).

Ak boli kľúčové tranzistory VT3, VT4 chybné a pôvodné nie je možné zakúpiť, môžete nainštalovať bežnejšie tranzistory ako MJE13009. Tranzistory VT3, VT4 sú priskrutkované k chladiču, zvyčajne cez izolačné tesnenie. Je potrebné odstrániť tranzistory a pre zvýšenie tepelného kontaktu natrieť tesnenie na oboch stranách tepelne vodivou pastou. Diódy VD1 - VD6 určené pre dopredný prúd najmenej 0,1 A a spätné napätie najmenej 50 V, napríklad KD522, KD521, KD510.

Všetky elektrolytické kondenzátory na zbernici +12 V vymeníme za napätie 25 V. Pri montáži je potrebné počítať aj s tým, že pri prevádzke jednotky sa zohrievajú odpory R17 a R32, musia byť umiestnené bližšie k ventilátoru a preč od drôtov.
LED VD12 je možné prilepiť zhora na mikroampérmeter PA1, aby sa osvetlila jeho stupnica.

Nastaviť

Pri nastavovaní pamäte je vhodné použiť osciloskop, ktorý vám umožní vidieť impulzy v kontrolných bodoch a výrazne nám ušetrí čas. Skontrolujeme chyby pri inštalácii. Nabíjaciu batériu (ďalej len batéria) pripojíme na výstupné svorky. V prvom rade skontrolujeme prítomnosť generovania na pine č.5 generátora MS pílovitého napätia (obr. 9).

Prítomnosť uvedených napätí kontrolujeme podľa schémy (obr. 5) na pinoch č.2, č.13 a č.14 mikroobvodu MC1. Prepínač odporu R14 nastavíme do polohy maximálneho odporu a skontrolujeme prítomnosť impulzov na výstupe mikroobvodu MC1, na pinoch č. 8 a č. 11 (obr. 10).

Kontrolujeme aj tvar signálu medzi pinmi č.8 a č.11 MS1 (obr. 11), na oscilograme vidíme pauzu medzi impulzmi, chýbajúca symetria impulzov môže naznačovať poruchu základných obvodov budiča na tranzistoroch VT1 , VT2.

Kontrolujeme tvar impulzov na kolektoroch tranzistorov VT1, VT2 (obr. 12),

A tiež tvar impulzov medzi kolektormi týchto tranzistorov (obr. 13).

Nedostatok pulznej symetrie môže naznačovať poruchu samotných tranzistorov VT1, VT2, diód VD1, VD2, spojenia báza-emitor tranzistorov VT3, VT4 alebo ich základných obvodov. Niekedy porucha spojenia báza-emitor tranzistora VT3 alebo VT4 vedie k poruche rezistorov R22, R25, diódového mostíka VDS1 a až potom k vypáleniu poistky FU1.

Podľa schémy pripojíme ľavú svorku rezistora R14 na zdroj referenčného napätia 16 V (prečo 16 V - na kompenzáciu strát vo vodičoch a vo vnútornom odpore silne sulfátovanej batérie, aj keď je možné aj 14,2 V ). Znižovaním odporu rezistora R14 až do vymiznutia impulzov na kolíkoch č. 8 a č. 11 MS, presnejšie v tomto momente sa pauza rovná polcyklu opakovania impulzov.

Prvé spustenie, testovanie

Správne zostavené bezchybné zariadenie sa spustí okamžite, ale z bezpečnostných dôvodov namiesto sieťovej poistky zapneme žiarovku 220 V 100 W, poslúži ako predradný odpor a v prípade núdze zachráni obvod UPS diely pred poškodením.

Rezistor R4 nastavíme do polohy minimálneho odporu, zapneme nabíjačku (nabíjačku) do siete a žiarovka by mala krátko zablikať a zhasnúť. Keď nabíjačka pracuje pri minimálnom zaťažovacom prúde, radiátory tranzistorov VT3, VT4 a zostava diód VD11 sa prakticky nezohrievajú. Keď sa odpor odporu R4 zvýši, nabíjací prúd sa začne zvyšovať, pri určitej úrovni bude žiarovka blikať. No, to je všetko, môžete odstrániť lamu a vložiť poistku FU1 na miesto.

Ak sa predsa len rozhodnete nainštalovať diódovú zostavu z 5-voltového usmerňovača (opakujeme, že je to vypočítané, ale spätné napätie je len 40 V!), zapnite UPS do siete na jednu minútu a použite odpor R4 na nastavte prúd na záťaž 2 – 3 A, vypnite UPS. Radiátor s diódovou zostavou by mal byť teplý, ale za žiadnych okolností horúci. Ak je horúca, znamená to, že táto zostava diód v tomto UPS nebude dlho fungovať a určite zlyhá.

Nabíjačku kontrolujeme pri maximálnom prúde do záťaže, k tomu je vhodné použiť paralelne s batériou zapojené zariadenie, ktoré zabráni poškodeniu batérie dlhodobým nabíjaním pri nastavovaní nabíjačky. Pre zvýšenie maximálneho nabíjacieho prúdu môžete mierne zvýšiť odpor odporu R4, ale nemali by ste prekročiť maximálny výkon, na ktorý je UPS navrhnutý.
Voľbou odporov rezistorov R34 a R35 nastavíme limity merania pre voltmeter a ampérmeter.

Fotografie

Inštalácia zmontovaného zariadenia je znázornená na (obr. 14).

Teraz môžete veko zavrieť. Vzhľad nabíjačky je znázornený na (obr. 15).