Bilgisayar güç kaynağı ayarlanabilir. Bir bilgisayarın güç kaynağını farklı cihazlara dönüştürme. Neden modüler bir güç kaynağına ihtiyacınız var?

Can sıkıntısından, örneğin bir radyo istasyonu için otonom bir güç kaynağı (PSU) yapmak için, emekliye ayrılmış bir ATX 450W bilgisayar güç kaynağından eski bir "numara" yapmaya karar verdim. Güç kaynağı açıldı ve 12 V çıktı, bu da o kadar da kötü olmadığı anlamına geliyor. Geriye gereksizleri çıkarıp gerekli olanları eklemek ve ömrünü uzatmak kalıyor.

Tüm süreci daha detaylı fotoğraflamak istedim ama yalnızdım ve fotoğraf çekemedim.

Güç kaynağının özellikleri, örneğin bir radyo istasyonu gibi yeterince güçlü bir 12 voltluk tüketiciye güç sağlayacak kadar iyidir.

Güç kaynağını açıp ne gibi sorunları var, nelerimiz fazla var ona bakıyoruz.

Temizledikten sonra 5V çıkış kapasitansının kuruduğu ortaya çıktı, bu voltaja hiç ihtiyacımız yok, onu çıkarmak daha kolay.

Aynı zamanda, tüm konektörlerle birlikte tüm kabloları çıkarıyoruz, böylece çoğuna artık ihtiyaç kalmıyor.

Siyah teller bizim için EKSİ, Sarı + 12 V.. Neyse gerisi önemli değil belki Yeşil tel dışında işimize yarar. Tüm fazlalıkları lehimliyoruz, bu arada 150 watt'lık bir havya burada çok faydalı olacak. 🙂

Yeşil kablo, güç kaynağını "Bekleme" modundan başlatır; daha sonra negatife, oradan da siyah kablolara kısa devre yaptırılmalıdır. Aksi halde güç kaynağı başlamayacaktır.

Tahta fazlalıktan arındırıldı, yeşil tel yerinde, terminal blokları için artı ve eksi için kalın tellerden kuyruklar hazırlıyoruz.

Güç kaynağı kablo demetinde gerekli kesitte kablo yoktu, yanmış bir UPS'ten gelen akü kabloları iyi çalışıyordu.

Terminal bloklarını buldum ve aynı zamanda güç kaynağının çalışmasını gösteren bir LED hazırlıyorum, bu her zaman işime yarayacaktır.

Çıkış kablolarını ve LED'i lehimliyoruz, bir ön başlangıç ​​yapıyoruz, ben tahtayla uğraşırken ne olabileceğini asla bilemezsiniz.

Geriye sadece delikleri işaretlemek, her şeyi delmek, birleştirmek ve güzelleştirmek kalıyor.

Gövdede 8 mm'lik bir matkapla boş alanlar vardı. ve her şey neredeyse hazır.

Kabloları birleştiriyoruz, sıcakta eriyen yapıştırıcıyla dolduruyoruz, gevşeyebilecek her şeyi yapıyoruz, kabloları yerleştiriyoruz, doğrulama ve küçük testler önümüzde duruyor.

Rölanti hızı normal, her şey sabit, voltaj 12,3 V.. Elbette kazıp 14 V'a kadar küçük bir aralıkta voltaj regülasyonu ekleyebilirsiniz. Ancak her şey zaten kabul edilebilir aralıkta ve bu zaten iş gününün sonuna doğru.

Bir Motorola GM 340 bağlı, viteste, akım 5 A. Ekonomik bir seçenek için, kullanılmış bir seçenekten, hiç parasız, iyi bir güç kaynağı olduğu ortaya çıktı. Bu hala insanlığa fayda sağlamaya devam edecek ve öylece ortalıkta durmayacak ya da yedek parça için sökülmeyecek.

Aynı başarı ile 5V voltajda sonuç çıkarabilirsiniz. ve 3.3V.

Atölyemde birkaç eski bilgisayar güç kaynağım var. Bir zamanlar sık ​​sık değiştirilmeleri gerekiyordu. Çöp gibi yatıyorlar ve atmak ayıp, nerede kullanacağımı düşünüp durdum. Bu soruna kafa yoran tek kişinin ben olmadığım ortaya çıktı. Peki böyle bir proje buldum. Oldukça güzel çıkıyor. Eski bir güç kaynağından gelen acil durum feneri. Ve eğer etrafta bir UPS aküsü varsa, ihtiyacınız olan hemen hemen her şeye zaten sahipsiniz demektir. Tek şey, yazar olsaydım, pili harici bir şarj cihazından şarj etmek için devreyi timsahlarla çitlemezdim, kasanın içine yerleştirirdim. Neyse ki yeterli alan var. Evet, bir LED lamba alırdım. O zaman yarı ölü bir pil bile uzun süre parlayabilecektir.

Böyle bir el feneri, bir araba feneri olarak çok uygun olacaktır. Sadece yerleşik ağdan veya çakmaktan şarj etme olasılığını göz önünde bulundurmanız gerekir. Henüz yeni bir arabanız yoksa arayabilirsiniz.

Çok fazla bilgisayar yedek parçanız var mı? Acil durumlara hazırlıklı olmayı sever misiniz? Zombi kıyametine hazır mısın? "Önemsiz Punk" kelimesini söylediğimde ne demek istediğimi anlıyor musun?

Eğer öyleyse, o zaman kendinize geri dönüştürülmüş bir bilgisayar güç kaynağı feneri yapmalısınız!
Kurtarılan, yeniden kullanılan ve yeniden kullanılan bileşenleri kullanarak 12V/11W'lık bir elektrik feneri yapacağız.

Bunların hepsi yakın zamanda Milwaukee'deki geliştirmeden uygulamaya programındaki bir arkadaşımla konuşurken başladı. Basit bir kablolama projesi üzerinde çalışıyordum ve sohbet ediyordum ve bir arkadaşım bana söndürdüğü, oldukça iyi olan birkaç 5ah'lik kurşun asit aküyü gösterdi ve isteyen herkese verdi. Bu mükemmel boyutta şarj edilebilir bir pildir ve boyutu ve şekli bana 9V kuru pil kullanan "eski moda" el fenerlerini hatırlattı. Bu ve zombi filmleri tartışması, merak ediyorum; sadece biraz daha fazla malzemeden taşınabilir bir ışık yapmakla kalmayıp, aynı zamanda satın alabileceğimden daha iyi bir şey yapma becerisine sahip miyim?

Bunu bir meydan okuma olarak kabul ettim ve elektrikli fenerin montajına başladım.

Adım 1: Araçlar ve Malzemeler

Öncelikle proje için gerekli araçlara ve malzemelere bakalım.

Bu projedeki malzemelerin neredeyse tamamı geri dönüştürüldü, geri dönüştürüldü veya geri dönüştürüldü. Proje elimdeki malzemelere dayanıyordu. Böyle bir şey inşa etmek istiyorsanız bir şey satın alabilirsiniz. Daha da iyisi, neden sadece elinizde bulunan malzemeleri kullanarak bir proje oluşturmuyorsunuz ve neler ortaya çıkaracağınızı görmüyorsunuz?

Malzemeler:
Bilgisayarın güç kaynağı öldü
Peyzaj aydınlatma lambası 12V
Şarj edilebilir pil 12V - 5ah p veya güç kaynağının içine takılan başka boyutta
Köpük veya diğer hurda metal aralığı
Zamk
İsimleri olan 1/4″ kıvrımlı terminaller
Zip bağlantıları
Elektrik bandı veya küçültme
Şarj cihazı

Malzeme listesine herhangi bir anahtar ya da kablo eklemediğimi fark etmişsinizdir. Bunun nedeni, halihazırda güç kaynağında bulunan anahtarı, kabloları ve bağlantı noktası gücünü yeniden kullanacağımızdır.

Aletler basittir, saygın bir Kendin Yap iç tasarımcısının onsuz yapamayacağı bir şeydir, ancak iş ona geldiğinde çoğu, bir İsviçre Çakısı veya Çok Amaçlı Alet ile değiştirilebilir.

Aletler:
Phillips tornavidalar
Tel Sıyırıcı
Tel Maşa
Yan kesiciler
Matkaplar ve uçlar
Multimetre (Opsiyonel)

2. Adım: Gerekmeyenleri Açın ve Silin

İlk adım güç kaynağını açmaktır.

Güç kaynağı kapağını yerinde tutan dört Phillips vidayı sökün ve kapağı çıkarın. Kapak aslında 3 kenarlı veya yarım güçtedir. İki parçayı ayırın.

İçeride çok sayıda kablo, devre kartı, fan, anahtar ve güç bağlantı noktası göreceksiniz.

Soğutma fanını sabitleyen dört vidayı çıkarın. Fanı karttan ayırın ve gelecekteki projelerinizden biri için malzeme olarak bir kenara koyun.

Devre kartını tutan vidaları çıkarın. Anahtardan ve güç konektöründen gelen kabloları bulun ve bunları kartta bağlandıkları yere kadar takip edin. Anahtara ve güç konektörüne kalıcı olarak bağlı olan kablonun uzunluğunu en üst düzeye çıkarmak için kabloyu panele yakın bir yerden kesin.

PCB'yi çıkarın ve bir kenara koyun.

Artık temelde anahtar ve güç üzerinde birkaç kablo bulunan boş bir kutunuz var. Bunları projenin bir parçası olarak kullanacağız. Pil ve ampul için yeterli kabloya sahip olmalısınız.

Adım 3: Pil

Projede kullanılan akü 5 Ah sızdırmaz kurşun asit aküdür. Güç kaynağı kasasının içine mükemmel uyum sağlar.

Pil üzerindeki terminaller 1/4" erkek konektörler değildir. Kürek konektörlerini kabloların üzerine kıvırarak ve ardından bunları akü terminal konektörüne iterek çalışmak kolaydır.

Pil pozitif olarak kırmızı, negatif olarak siyah olarak işaretlenmiştir ve kazara oluşan kısa devreleri azaltmaya yardımcı olmak için pozitif terminalin yanında plastik bir koruyucu bulunmaktadır.

Yerleştiğinden emin olmak için pili güç kaynağı kutusunun yarısına yerleştirin. Pilin boşta olduğu çizgilerin nerede olduğunu bilmek için ana hatlarını çizmek için bir kalem veya işaretleyici kullanabilirsiniz.

Adım 4: Işık

12 volt lamba, başka bir projeden kalan 11 watt lamba. Genellikle 12V AC trafo ile beslenen dış mekan alçak gerilim peyzaj aydınlatmasında kullanılabilir.

Bir ampul kadar basit bir şeyin, voltaj doğru olduğu sürece AC veya DC ile çalıştırılmasının pek bir önemi yoktur. 12V pil kullanacağımız için bu topun dönüştürülmesinde herhangi bir sorun yaşanmayacaktır.

Lamba fanın yerini alacak. Topu fanın bulunduğu yuvarlak ızgarada tutun. Mark, ampul ne kadar yer kaplayacak? Yuvarlaktır ve fan da öyledir, yani tam olarak oturacaktır, ancak kasanın içine tam olarak sığmayacaktır. (Diğer boyutlardaki lambalar gömme montajlı veya hatta mahfazanın içine monte edilebilir!)

Lambaları takmak için yan kesicileri veya kalaylı SNiP'leri, SNiP'lerin fan teneke ızgarasını kullanın. Ayrıca bir Dremel veya başka bir kesme aleti de kullanabilirsiniz.

Ampulü test edin, ancak henüz bağlamaya çalışmayın. Öncelikle telin ışığa gitmesini istiyoruz.

Adım 5: Bağlama

Lambanın kablolaması oldukça basittir. Tüm akü anahtarının ampule ve eksi aküye doğru devresini tamamlayın.

Bu şarj edilebilir bir pil olduğundan, pile erişmek için onu çıkarmak zorunda kalmadan ışığı şarj etmenin bir yolunu eklemek de güzel olurdu. Bunu yapmak için, şarj cihazını bağlamak için güç kablosu bağlantı noktasını kullanacağız.

Öncelikle kabloları, anahtarın ve güç konektörünün aküye ve ampule ulaşıp ulaşmadığını kontrol edin.

"115/230" bir güç anahtarı kullanmayacağından kırmızı kabloları açık bırakılabilir. Yeniden kullanmak üzere bunları saklayın. Bu iyi, ağır bir kablodur ve kırmızı genellikle pozitif polariteyi belirtmek için kullanılır.

Her güç ve giriş anahtarından bir kabloyu soyun ve birlikte bükün. Dişi kürek milini ekleyin ve kıvırın. Bu konektör akünün artı kutbuna gider. Anahtarın diğer teli ampule gider.

Diğer güç giriş kablosu topun karşı tarafına gider. Topun bu tarafı da akü negatifine gidiyor. Bu lambanın "çoklu terminalleri" vardır, böylece iki kabloyu aynı anda terminale bağlayabilirsiniz - biri bir konnektörlü, diğeri ise bir vidanın altına sıkılmış çıplak telli.

Bunu yaparak, güç yalnızca anahtar açıkken ampule gidecek, ancak güç her zaman güç girişindeki iki pime bağlı olacaktır. (Üçüncü kabloyu kesin.) Böylece şarj cihazı, pili şarj etmek için iki terminale bağlanabilir. Polariteyi gözlemleyerek iki kontakla işaretleyin.

(Anahtarların yeniden kullanılmasıyla ilgili bir not: Anahtarlar ve diğer bileşenler genellikle 2 grup derecelendirmeye sahiptir; biri AC için, diğeri DC için. Derecelendirmeler genellikle DC için çok daha düşüktür. Anahtarın yan tarafına yakından bakmak için bir el feneri kullanın; gücünü görecektir. Yalnızca 1 Amperlik bir proje olduğu için bu anahtar iyi çalışacaktır.)

Adım 6: Tutamaçlar

Lambanın gövdesinden ayrı bir tutamak bulunan klasik bir fener elemanı.
(El feneri şeklinin tamamını yakaladığınız bir el fenerinin aksine.)

Genellikle sapı monte etmek için bazı cıvatalar ve ara parçalar ile çapraz bir tahta veya metal parçası kullanmayı severim. Ancak elimde onu tatmin edecek bir malzeme yoktu; daha önce bir kenara bıraktığım, hâlâ tahtaya bağlı olan kablolar dışında.

Bu teller sıkı bir şekilde bir araya toplanmıştı ve çapları ele rahatça sığacak kadardı. Tahtanın yüzeyine yakın bir grup kabloyu kestim.

Kablo demetinin çapını indeks matkabından besleyerek ölçtüm. 1/2″ deliğe en iyi şekilde sığacak gibi görünüyorsa. Bu, metal levhaya 1/2 inçlik delikler açabildiğim ve ardından telleri doğrudan içinden geçirebildiğim anlamına geliyordu. Yan yana ortalanmış iki delik açtım. Metalde her iki uçtan yaklaşık 3/4 ″ uzaklıkta zaten iki damga izi vardı, bu yüzden bunları kenardan delmenin ne kadar uzakta olduğunu referans olarak kullandım.

Deliklerle telin çıplak ucunu kasanın içinden, üstten ve diğer delikten geriye doğru besledim. Anakartın orijinal bilgisayar güç konektörü deliğe sığmayacak kadar büyük olduğundan durdurma görevi görüyor.

Hattın diğer ucunda. Yerlerine bağlamak için telin etrafına iki fermuarlı bağ sardım. Sonra fazla kabloları oraya koydum, tekrar bağladım ve fazla kabloları kestim.

Adım 7: Montaj

Kablolama ve tutma yerleri tamamlandıktan sonra hepsinin bir araya getirilmesi gerekir.

Artık lambanın ve pilin yerine yapıştırıcı sürmenin zamanı geldi.

Feneri silikon yapıştırıcıyla yerine yapıştırdım. Geniş bir sıcaklık aralığında iyi çalışır. Lamba kullanıldığında ısınacağından sıcak tutkal kötü bir seçim olacaktır.

Öte yandan, sıcak tutkal tabancası pilleri kasaya yapıştırmak için harika çalıştı. Ayrıca pil ile kapak arasında ara parçası görevi görmesi için iki parça köpüğü bir levye ile birbirine yapıştırdım.

Tutkal soğuduktan/boşaltıldıktan sonra kapağı tekrar gövdeye takın (köpük dolguya ve tel kulplara bakın) ve dört kapak vidasını tekrar takın.

Yeniden şarj etmek için küçük bir şarj cihazı taktım; zaten kutuplarını işaretlediğim iki şarj pinim vardı.

Adım 8: Test edin!

İlk bölümde cihazı anlatılan usta, regülasyonlu bir güç kaynağı yapmak için yola çıktı, işleri kendisi için zorlaştırmadı ve sadece boşta duran panoları kullandı. İkinci seçenek, daha da yaygın bir malzemenin kullanılmasını içerir - normal bloğa bir ayar eklendi, belki de bu, gerekli özelliklerin kaybolmayacağı ve hatta en deneyimli radyonun bile göz önüne alındığında, basitlik açısından çok umut verici bir çözümdür. amatör fikri kendi elleriyle uygulayabilir. Bonus olarak, yeni başlayanlar için tüm ayrıntılı açıklamaları içeren çok basit şemalar için iki seçenek daha var. Yani seçebileceğiniz 4 yol var.

Gereksiz bir bilgisayar kartından ayarlanabilir bir güç kaynağının nasıl yapılacağını size anlatacağız. Usta bilgisayar kartını aldı ve RAM'e güç veren bloğu kesti.
İşte böyle görünüyor.

Kartın güç kaynağının tüm bileşenlerine sahip olması için gerekenleri kesmek için hangi parçaların alınması gerektiğine ve hangilerinin alınmaması gerektiğine karar verelim. Tipik olarak, bir bilgisayara akım sağlamak için bir darbe ünitesi, bir mikro devre, bir PWM kontrolörü, anahtar transistörler, bir çıkış indüktörü ve bir çıkış kapasitörü ve bir giriş kapasitöründen oluşur. Bazı nedenlerden dolayı kartta ayrıca bir giriş bobini bulunur. Onu da bıraktı. Anahtar transistörler - belki iki, üç. 3 transistör için yuva var ancak devrede kullanılmıyor.

PWM denetleyici çipinin kendisi şöyle görünebilir. Burada bir büyüteç altında.

Her tarafında küçük iğneler bulunan bir kareye benzeyebilir. Bu, dizüstü bilgisayar anakartındaki tipik bir PWM denetleyicisidir.

Bir video kartındaki anahtarlamalı güç kaynağı böyle görünür.

İşlemcinin güç kaynağı tamamen aynı görünüyor. Bir PWM denetleyicisi ve birkaç işlemci güç kanalı görüyoruz. Bu durumda 3 transistör. Şok ve kondansatör. Bu bir kanaldır.
Üç transistör, bir bobin, bir kapasitör - ikinci kanal. Kanal 3. Ve başka amaçlar için iki kanal daha.
Bir PWM denetleyicisinin neye benzediğini biliyorsunuz, büyüteç altında işaretlerine bakın, internette bir veri sayfası arayın, pdf dosyasını indirin ve hiçbir şeyi karıştırmamak için şemaya bakın.
Diyagramda bir PWM kontrol cihazı görüyoruz, ancak pinler kenarlar boyunca işaretlenmiş ve numaralandırılmıştır.

Transistörler belirlenmiştir. Bu gaz kelebeği. Bu bir çıkış kapasitörü ve bir giriş kapasitörüdür. Giriş voltajı 1,5 ila 19 volt arasında değişir, ancak PWM denetleyicisine sağlanan besleme voltajı 5 volt ila 12 volt arasında olmalıdır. Yani, PWM denetleyicisine güç sağlamak için ayrı bir güç kaynağının gerekli olduğu ortaya çıkabilir. Tüm kablolar, dirençler ve kapasitörler paniğe kapılmayın. Bunu bilmenize gerek yok. Her şey tahtada; bir PWM denetleyicisi monte etmiyorsunuz, hazır olanı kullanıyorsunuz. Yalnızca 2 direnci bilmeniz gerekir - bunlar çıkış voltajını ayarlar.

Direnç bölücü. Bütün amacı, çıkıştan gelen sinyali yaklaşık 1 volta düşürmek ve PWM kontrol cihazının girişine geri bildirim uygulamaktır. Kısaca dirençlerin değerini değiştirerek çıkış voltajını düzenleyebiliriz. Gösterilen durumda, master, geri besleme direnci yerine 10 kiloohm'luk bir ayar direnci taktı. Bu, çıkış voltajını 1 volttan yaklaşık 12 volta düzenlemek için yeterliydi. Ne yazık ki bu, tüm PWM denetleyicilerinde mümkün değildir. Örneğin, işlemcilerin ve video kartlarının PWM denetleyicilerinde voltajı ayarlayabilmek için hız aşırtma olasılığı, çıkış voltajı yazılım tarafından çok kanallı bir veri yolu üzerinden sağlanır. Böyle bir PWM kontrol cihazının çıkış voltajını değiştirmenin tek yolu atlama telleri kullanmaktır.

Yani, bir PWM kontrol cihazının neye benzediğini ve ihtiyaç duyulan unsurları bilerek, güç kaynağını zaten kesebiliriz. Ancak PWM kontrol cihazının çevresinde ihtiyaç duyulabilecek izler bulunduğundan bu dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Örneğin, parçanın transistörün tabanından PWM kontrol cihazına gittiğini görebilirsiniz. Onu kurtarmak zordu, tahtayı dikkatlice kesmek zorunda kaldım.

Test cihazını arama modunda kullanarak ve şemaya odaklanarak kabloları lehimledim. Ayrıca test cihazını kullanarak PWM kontrol cihazının 6 numaralı pinini buldum ve geri besleme dirençleri ondan çaldı. Direnç rfb'ye yerleştirildi, çıkarıldı ve bunun yerine çıkış voltajını düzenlemek için çıkıştan 10 kilo ohm'luk bir ayar direnci lehimlendi; ayrıca PWM kontrol cihazının güç kaynağının doğrudan olduğunu arayarak öğrendim. giriş güç hattına bağlanır. Bu, PWM denetleyicisini yakmamak için girişe 12 volttan fazlasını sağlayamayacağınız anlamına gelir.

Güç kaynağının çalışırken nasıl göründüğünü görelim

Giriş voltajı fişini, voltaj göstergesini ve çıkış kablolarını lehimledim. Harici bir 12 volt güç kaynağı bağlıyoruz. Gösterge yanar. Zaten 9,2 volta ayarlıydı. Güç kaynağını bir tornavidayla ayarlamaya çalışalım.

Güç kaynağının neler yapabileceğini kontrol etmenin zamanı geldi. Tahta bir blok ve nikrom telden yapılmış ev yapımı bir tel sargılı direnç aldım. Direnci düşüktür ve test cihazı problarıyla birlikte 1,7 Ohm'dur. Multimetreyi ampermetre moduna geçirip dirençle seri bağlıyoruz. Ne olduğunu görün - direnç kırmızıya kadar ısınır, çıkış voltajı neredeyse hiç değişmeden kalır ve akım yaklaşık 4 amperdir.

Usta daha önce de buna benzer güç kaynakları yapmıştı. Biri dizüstü bilgisayar panosundan kendi ellerinizle kesilir.

Bu sözde bekleme voltajıdır. 3,3 volt ve 5 voltluk iki kaynak. 3D yazıcıda bunun için bir kılıf hazırladım. Ayrıca yine dizüstü bilgisayar anakartından kesilmiş benzer bir ayarlanabilir güç kaynağı yaptığım makaleye de bakabilirsiniz (https://electro-repair.livejournal.com/3645.html). Bu aynı zamanda RAM için bir PWM güç kontrol cihazıdır.

Normal bir yazıcıdan düzenleyici güç kaynağı nasıl yapılır

Canon inkjet yazıcının güç kaynağından bahsedeceğiz. Birçok kişi onları boşta tutuyor. Bu aslında yazıcıda bir mandalla tutulan ayrı bir cihazdır.
Özellikleri: 24 volt, 0,7 amper.

Ev yapımı bir matkap için güç kaynağına ihtiyacım vardı. Güç açısından doğru. Ancak bir uyarı var; eğer bu şekilde bağlarsanız çıkış yalnızca 7 volt alacaktır. Üçlü çıkış, konnektör ve sadece 7 volt alıyoruz. 24 volt nasıl elde edilir?
Üniteyi sökmeden 24 volt nasıl elde edilir?
Peki en basiti ortadaki çıkışla artıyı kapatmak ve 24 volt elde ediyoruz.
Bunu yapmaya çalışalım. Güç kaynağını 220 ağına bağlıyoruz, cihazı alıp ölçmeye çalışıyoruz. Bağlayıp çıkışta 7 volt görelim.
Merkezi konektörü kullanılmaz. Alıp aynı anda ikiye bağlarsak voltajı 24 volt olur. Bu güç kaynağını sökmeden 24 volt üretmesini sağlamanın en kolay yolu budur.

Voltajın belirli sınırlar içerisinde ayarlanabilmesi için ev yapımı bir regülatöre ihtiyaç vardır. 10 volttan maksimuma kadar. Bunu yapmak kolaydır. Bunun için ne gerekiyor? İlk önce güç kaynağının kendisini açın. Genellikle yapıştırılır. Kasaya zarar vermeden nasıl açılır? Hiçbir şeyi seçmeye veya gözetlemeye gerek yok. Daha ağır veya lastik tokmağı olan bir tahta parçası alıyoruz. Sert bir yüzeye yerleştirin ve dikiş boyunca hafifçe vurun. Tutkal çıkıyor. Daha sonra her tarafa iyice vurdular. Mucizevi bir şekilde yapıştırıcı çıkıyor ve her şey açılıyor. İçeride güç kaynağını görüyoruz.

Ödemeyi alacağız. Bu tür güç kaynakları kolaylıkla istenilen voltaja dönüştürülebilir ve ayrıca ayarlanabilir hale getirilebilir. Arka tarafta ters çevirirsek ayarlanabilir zener diyot tl431 var. Öte yandan orta kontağın q51 transistörünün tabanına gittiğini göreceğiz.

Gerilim uygularsak bu transistör açılır ve direnç bölücüde zener diyotun çalışması için gerekli olan 2,5 volt görünür. Ve çıkışta 24 volt beliriyor. Bu en basit seçenektir. Bunu başlatmanın başka bir yolu da transistör q51'i atmak ve direnç r 57 yerine bir atlama teli koymaktır ve hepsi bu. Açtığımızda çıkış her zaman sürekli olarak 24 volttur.

Ayar nasıl yapılır?

Voltajı değiştirip 12 volt yapabilirsiniz. Ancak özellikle ustanın buna ihtiyacı yoktur. Ayarlanabilir hale getirmeniz gerekiyor. Nasıl yapılır? Bu transistörü atıyoruz ve 57'ye 38 kilo-ohm'luk direnci ayarlanabilir bir dirençle değiştiriyoruz. 3,3 kiloohm'lu eski bir Sovyet var. 4,7'den 10'a kadar koyabilirsiniz, olan budur. Yalnızca düşürebileceği minimum voltaj bu dirence bağlıdır. 3.3 çok düşük ve gerekli değil. Motorların 24 voltta beslenmesi planlanıyor. Ve sadece 10 volttan 24'e kadar olan değerler normaldir. Farklı bir voltaja ihtiyacınız varsa, yüksek dirençli bir ayar direnci kullanabilirsiniz.
Haydi başlayalım, lehimleyelim. Bir havya ve saç kurutma makinesi alın. Transistörü ve direnci çıkardım.

Değişken direnci lehimledik ve açmaya çalışacağız. 220 volt uyguladık, cihazımızda 7 volt görüyoruz ve değişken direnci döndürmeye başlıyoruz. Voltaj 24 volta yükseldi ve sorunsuz ve sorunsuz bir şekilde döndürüyoruz, 17-15-14'e düşüyor yani 7 volta düşüyor. Özellikle 3,3 odaya kurulur. Ve yeniden çalışmamızın oldukça başarılı olduğu ortaya çıktı. Yani 7 ila 24 volt arasındaki amaçlar için voltaj regülasyonu oldukça kabul edilebilir.

Bu seçenek işe yaradı. Değişken bir direnç taktım. Sapın ayarlanabilir bir güç kaynağı olduğu ortaya çıkıyor - oldukça kullanışlı.

“Teknisyen” kanalının videosu.

Bu tür güç kaynaklarını Çin'de bulmak kolaydır. Çeşitli yazıcılardan, dizüstü bilgisayarlardan ve netbook'lardan kullanılmış güç kaynakları satan ilginç bir mağazaya rastladım. Farklı voltaj ve akımlar için tamamen işlevsel olan panoları kendileri söküp satıyorlar. En büyük artısı, markalı ekipmanların sökülmesi ve tüm güç kaynaklarının yüksek kalitede olması, iyi parçalara sahip olması, hepsinde filtre bulunmasıdır.
Fotoğraflar farklı güç kaynaklarına ait, birkaç kuruşa mal oluyor, neredeyse bedava.

Ayarlamalı basit blok

Düzenlemeli cihazlara güç sağlamak için ev yapımı bir cihazın basit bir versiyonu. Program popülerdir, internette yaygındır ve etkinliğini göstermiştir. Ancak videoda, düzenlenmiş bir güç kaynağı oluşturmaya yönelik tüm talimatların yanı sıra gösterilen sınırlamalar da vardır.

Bir transistörde ev yapımı düzenlenmiş ünite

Kendi başınıza yapabileceğiniz en basit düzenlenmiş güç kaynağı nedir? Bu lm317 çipinde yapılabilir. Adeta bir güç kaynağının kendisini temsil ediyor. Hem voltaj hem de akış ayarlı güç kaynağı yapmak için kullanılabilir. Bu video eğitiminde voltaj regülasyonu olan bir cihaz gösterilmektedir. Usta basit bir plan buldu. Giriş voltajı maksimum 40 volt. 1,2'den 37 volta kadar çıkış. Maksimum çıkış akımı 1,5 amper.

Isı emici olmadan, radyatör olmadan maksimum güç yalnızca 1 watt olabilir. Ve 10 watt'lık bir radyatörle. Radyo bileşenlerinin listesi.


Montaja başlayalım

Cihazın çıkışına elektronik bir yük bağlayalım. Akımı ne kadar iyi tuttuğunu görelim. Minimuma ayarladık. 7,7 volt, 30 miliamper.

Her şey düzenlenmiştir. 3 volta ayarlayıp akım ekleyelim. Güç kaynağına yalnızca daha büyük kısıtlamalar koyacağız. Geçiş anahtarını üst konuma getiriyoruz. Şimdi 0,5 amper. Mikro devre ısınmaya başladı. Isı emici olmadan yapacak hiçbir şey yoktur. Bir çeşit tabak buldum, çok uzun sürmedi ama yetti. Tekrar deneyelim. Bir çekilme var. Ancak blok çalışıyor. Voltaj ayarlaması yapılıyor. Bu şemaya bir test ekleyebiliriz.

Radyobloglu video. Lehimleme video blogu.

Doğrusal ve anahtarlamalı güç kaynakları

Temel bilgilerle başlayalım. Bilgisayardaki güç kaynağı üç işlevi yerine getirir. İlk olarak, evdeki güç kaynağından gelen alternatif akımın doğru akıma dönüştürülmesi gerekir. Güç kaynağının ikinci görevi, bilgisayar elektroniği için aşırı olan 110-230 V voltajı, bireysel PC bileşenlerinin güç dönüştürücülerinin gerektirdiği standart değerlere (12 V, 5 V ve 3,3 V) düşürmektir. (biraz sonra konuşacağımız negatif voltajların yanı sıra) . Son olarak, güç kaynağı voltaj dengeleyici rolünü oynar.

Yukarıdaki işlevleri yerine getiren iki ana güç kaynağı türü vardır - doğrusal ve anahtarlama. En basit doğrusal güç kaynağı, alternatif akım voltajının gerekli değere düşürüldüğü ve ardından akımın bir diyot köprüsü tarafından düzeltildiği bir transformatöre dayanır.

Ancak hem ev ağındaki voltaj dengesizliğinden hem de yükteki akımın artmasına tepki olarak voltaj düşmesinden kaynaklanan çıkış voltajını dengelemek için güç kaynağına da ihtiyaç vardır.

Gerilim düşüşünü telafi etmek için doğrusal bir güç kaynağında transformatör parametreleri aşırı güç sağlayacak şekilde hesaplanır. Daha sonra yüksek akımda yükte gerekli voltaj gözlemlenecektir. Ancak faydalı yükte düşük akımda herhangi bir kompanzasyon yapılmadan oluşacak gerilim artışı da kabul edilemez. Devreye faydalı olmayan bir yük dahil edilerek aşırı gerilim ortadan kaldırılır. En basit durumda bu, bir Zener diyotu aracılığıyla bağlanan bir direnç veya transistördür. Daha gelişmiş bir versiyonda transistör, karşılaştırıcılı bir mikro devre tarafından kontrol edilir. Öyle olsa bile, fazla güç ısı olarak dağılır ve bu da cihazın verimliliğini olumsuz yönde etkiler.

Anahtarlamalı güç kaynağı devresinde, mevcut iki değişkene ek olarak çıkış voltajının bağlı olduğu bir değişken daha ortaya çıkar: giriş voltajı ve yük direnci. Darbe genişliği modülasyonu (PWM) modunda bir mikro denetleyici tarafından kontrol edilen, yüke (ilgilendiğimiz durumda bir transistör olan) seri bağlı bir anahtar vardır. Transistörün açık durumlarının periyotlarına göre süresi ne kadar yüksek olursa (bu parametreye görev döngüsü denir, Rus terminolojisinde ters değer kullanılır - görev döngüsü), çıkış voltajı o kadar yüksek olur. Bir anahtarın varlığı nedeniyle, anahtarlamalı güç kaynağına Anahtarlamalı Mod Güç Kaynağı (SMPS) da denir.

Kapalı bir transistörden hiçbir akım geçmez ve açık bir transistörün direnci ideal olarak ihmal edilebilir. Gerçekte, açık bir transistörün direnci vardır ve gücün bir kısmını ısı olarak dağıtır. Ek olarak, transistör durumları arasındaki geçiş tamamen ayrık değildir. Yine de darbeli bir akım kaynağının verimliliği %90'ı aşabilirken, stabilizatörlü doğrusal bir güç kaynağının verimliliği en iyi ihtimalle %50'ye ulaşır.

Güç kaynaklarını değiştirmenin bir diğer avantajı, aynı güçteki doğrusal güç kaynaklarına kıyasla transformatörün boyutunda ve ağırlığında radikal bir azalmadır. Bir transformatörün birincil sargısındaki alternatif akımın frekansı ne kadar yüksek olursa, gerekli çekirdek boyutunun ve sarım dönüş sayısının o kadar küçük olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, devredeki anahtar transistör transformatörden sonra değil, önce yerleştirilir ve voltaj stabilizasyonuna ek olarak, yüksek frekanslı alternatif akım üretmek için kullanılır (bilgisayar güç kaynakları için bu 30 ila 100 kHz ve daha yüksektir ve kural olarak - yaklaşık 60 kHz). 50-60 Hz güç kaynağı frekansında çalışan bir transformatör, standart bir bilgisayarın ihtiyaç duyduğu güce göre onlarca kat daha büyük olacaktır.

Günümüzde doğrusal güç kaynakları esas olarak, anahtarlamalı güç kaynağı için gereken nispeten karmaşık elektroniklerin, transformatöre kıyasla daha hassas bir maliyet kalemi oluşturduğu düşük güçlü uygulamalarda kullanılmaktadır. Bunlar, örneğin, gitar efekt pedalları için ve bir kez oyun konsolları için kullanılan 9 V güç kaynaklarıdır. Ancak akıllı telefonlar için şarj cihazları zaten tamamen darbelidir - burada maliyetler haklıdır. Çıkıştaki voltaj dalgalanmasının genliğinin önemli ölçüde düşük olması nedeniyle, bu kalitenin talep edildiği alanlarda doğrusal güç kaynakları da kullanılmaktadır.

⇡ ATX güç kaynağının genel şeması

Bir masaüstü bilgisayarın güç kaynağı, girişi 110/230 V, 50-60 Hz parametrelerle ev voltajıyla beslenen ve çıkışında, ana olanları derecelendirilmiş bir dizi DC hattına sahip olan bir anahtarlama güç kaynağıdır. 12, 5 ve 3,3 V Ek olarak güç kaynağı, ISA veri yolu için gerekli olan -12 V'luk bir voltajı ve bazen de -5 V'luk bir voltajı sağlar. Ancak ikincisi, ISA'nın kendisine verilen desteğin sona ermesi nedeniyle bir noktada ATX standardının dışında bırakıldı.

Yukarıda sunulan standart anahtarlamalı güç kaynağının basitleştirilmiş şemasında dört ana aşama ayırt edilebilir. İncelemelerde güç kaynaklarının bileşenlerini aynı sırayla ele alıyoruz:

1. EMI filtresi - elektromanyetik girişim (RFI filtresi);
2. birincil devre - transformatörün birincil sargısında yüksek frekanslı alternatif akım oluşturan giriş doğrultucu (doğrultucu), anahtar transistörler (anahtarlayıcı);
3. ana transformatör;
4. ikincil devre - transformatörün sekonder sargısından (doğrultucular) gelen akım redresörleri, çıkıştaki filtreleri yumuşatma (filtreleme).

⇡ EMF filtresi

Güç kaynağı girişindeki filtre, iki tür elektromanyetik girişimi bastırmak için kullanılır: diferansiyel (diferansiyel mod) - girişim akımı güç hatlarında farklı yönlerde aktığında ve ortak mod - akım bir yönde aktığında.

Diferansiyel gürültü, yüke paralel bağlanan kapasitör CX (yukarıdaki fotoğraftaki büyük sarı film kapasitör) tarafından bastırılır. Bazen her kabloya aynı işlevi yerine getiren (şemada değil) bir boğucu ek olarak takılır.

Ortak mod filtresi, güç hatlarını ortak bir noktada toprağa bağlayan CY kapasitörlerinden (fotoğraftaki mavi damla şeklindeki seramik kapasitörler) oluşur. iki sargısındaki akım aynı yönde akan ve ortak mod girişimine karşı direnç oluşturan ortak modlu bir bobin (şemada LF1).

Ucuz modellerde, minimum sayıda filtre parçası seti kuruludur, daha pahalı modellerde açıklanan devreler tekrarlanan (tamamen veya kısmen) bağlantılar oluşturur. Geçmişte, herhangi bir EMI filtresi olmayan güç kaynaklarını görmek alışılmadık bir durum değildi. Bu oldukça ilginç bir istisna, ancak çok ucuz bir güç kaynağı satın alırsanız yine de böyle bir sürprizle karşılaşabilirsiniz. Sonuç olarak, yalnızca bilgisayarın kendisi değil, aynı zamanda ev ağına bağlı diğer ekipmanlar da zarar görecektir - güç kaynaklarının değiştirilmesi güçlü bir parazit kaynağıdır.

İyi bir güç kaynağının filtre alanında, cihazın kendisini veya sahibini hasardan koruyan birkaç parça bulabilirsiniz. Kısa devre koruması için hemen hemen her zaman basit bir sigorta bulunur (şemada F1). Sigorta attığında korunan nesnenin artık güç kaynağı olmadığını unutmayın. Kısa devre meydana gelirse, bu, anahtar transistörlerin zaten kırıldığı anlamına gelir ve en azından elektrik kablolarının alev almasını önlemek önemlidir. Güç kaynağındaki sigorta aniden yanarsa, onu yenisiyle değiştirmek büyük olasılıkla anlamsızdır.

Karşı ayrı koruma sağlanır kısa vadeli bir varistör (MOV - Metal Oksit Varistör) kullanarak dalgalanmalar. Ancak bilgisayar güç kaynaklarında uzun süreli voltaj artışlarına karşı koruma yolu yoktur. Bu işlev, içinde kendi transformatörü bulunan harici stabilizatörler tarafından gerçekleştirilir.

Doğrultucudan sonraki PFC devresindeki kapasitör, güç bağlantısı kesildikten sonra önemli bir şarjı koruyabilir. Parmağını güç konektörüne sokan dikkatsiz bir kişinin elektrik çarpmasını önlemek için kablolar arasına yüksek değerli bir deşarj direnci (hava alma direnci) monte edilir. Daha gelişmiş bir versiyonda - cihaz çalışırken şarjın sızmasını önleyen bir kontrol devresiyle birlikte.

Bu arada, PC güç kaynağında bir filtrenin varlığı (ve bir monitörün güç kaynağında ve hemen hemen her bilgisayar ekipmanında da bir filtre bulunur), genel olarak normal bir uzatma kablosu yerine ayrı bir "dalgalanma filtresi" satın almanın mantıklı olduğu anlamına gelir. , anlamsız. Onun içinde her şey aynı. Her durumda tek koşul, topraklamalı normal üç pimli kablolamadır. Aksi halde toprağa bağlanan CY kondansatörleri görevlerini yerine getiremeyecektir.

⇡ Giriş redresörü

Filtreden sonra alternatif akım, genellikle ortak bir mahfaza içinde bir düzenek şeklinde bir diyot köprüsü kullanılarak doğru akıma dönüştürülür. Köprüyü soğutmak için ayrı bir radyatörün kullanılması son derece memnuniyetle karşılanmaktadır. Dört ayrı diyottan oluşan bir köprü, ucuz güç kaynaklarının bir özelliğidir. Ayrıca, güç kaynağının gücüyle eşleşip eşleşmediğini belirlemek için köprünün hangi akım için tasarlandığını da sorabilirsiniz. Her ne kadar kural olarak bu parametre için iyi bir marj var.

⇡ Aktif PFC bloğu

Doğrusal yüke sahip bir AC devresinde (akkor ampul veya elektrikli soba gibi), akım akışı voltajla aynı sinüs dalgasını takip eder. Ancak güç kaynaklarını değiştirmek gibi giriş doğrultucusu olan cihazlarda durum böyle değildir. Güç kaynağı, doğrultucunun yumuşatma kapasitörü yeniden şarj edildiğinde, voltajın sinüs dalgasının tepe noktalarına (yani maksimum anlık voltaj) yaklaşık olarak zamanla çakışan kısa darbelerle akımı geçirir.

Bozulmuş akım sinyali, belirli bir genliğin sinüzoidinin toplamında birkaç harmonik salınımlara ayrıştırılır (doğrusal bir yük ile meydana gelebilecek ideal sinyal).

Yararlı bir iş gerçekleştirmek için kullanılan güç (aslında PC bileşenlerini ısıtmaktır) güç kaynağının özelliklerinde gösterilir ve aktif olarak adlandırılır. Akımın harmonik salınımları tarafından üretilen geri kalan güce reaktif denir. Yararlı bir iş üretmez ancak kabloları ısıtır ve transformatörler ve diğer güç ekipmanları üzerinde yük oluşturur.

Reaktif ve aktif gücün vektör toplamına görünen güç denir. Aktif gücün toplam güce oranına güç faktörü denir; verimlilikle karıştırılmamalıdır!

Anahtarlamalı bir güç kaynağının başlangıçta oldukça düşük bir güç faktörü vardır - yaklaşık 0,7. Özel bir tüketici için reaktif güç, UPS kullanmadığı sürece sorun değildir (neyse ki elektrik sayaçları tarafından dikkate alınmaz). Kesintisiz güç kaynağı yükün tam gücünden sorumludur. Bir ofis veya şehir ağı ölçeğinde, güç kaynaklarının değiştirilmesiyle oluşturulan aşırı reaktif güç, halihazırda güç kaynağının kalitesini önemli ölçüde düşürüyor ve maliyetlere neden oluyor, bu nedenle aktif olarak mücadele ediliyor.

Özellikle bilgisayar güç kaynaklarının büyük çoğunluğu aktif güç faktörü düzeltme (Aktif PFC) devreleriyle donatılmıştır. Aktif PFC'ye sahip bir ünite, redresörden sonra takılan tek bir büyük kapasitör ve indüktör ile kolayca tanımlanır. Özünde, Aktif PFC, yaklaşık 400 V'luk bir voltajla kapasitör üzerinde sabit bir şarjı koruyan başka bir darbe dönüştürücüsüdür. Bu durumda, besleme ağından gelen akım, genişliği sinyalin seçileceği şekilde seçilen kısa darbeler halinde tüketilir. doğrusal bir yükü simüle etmek için gerekli olan sinüs dalgasıyla yaklaşık olarak hesaplanır. Akım tüketim sinyalini voltaj sinüzoidi ile senkronize etmek için PFC kontrol cihazının özel bir mantığı vardır.

Aktif PFC devresi, ana güç kaynağı dönüştürücüsünün anahtar transistörleriyle aynı soğutucuya yerleştirilmiş bir veya iki anahtar transistör ve güçlü bir diyot içerir. Kural olarak, ana dönüştürücü anahtarın PWM denetleyicisi ve Aktif PFC anahtarı tek bir çiptir (PWM/PFC Combo).

Aktif PFC ile güç kaynaklarının değiştirilmesinin güç faktörü 0,95 ve üstüne ulaşır. Ek olarak, bir ek avantajı daha var; 110/230 V'luk bir ana şaltere ve güç kaynağı içinde buna karşılık gelen bir voltaj katlayıcıya ihtiyaç duymazlar. Çoğu PFC devresi 85 ila 265 V arasındaki voltajları yönetir. Ayrıca, güç kaynağının kısa süreli voltaj düşüşlerine karşı duyarlılığı azalır.

Bu arada, aktif PFC düzeltmesine ek olarak, yüke seri olarak yüksek endüktanslı bir indüktörün kurulmasını içeren pasif bir düzeltme de vardır. Verimliliği düşüktür ve bunu modern bir güç kaynağında bulmanız pek mümkün değildir.

⇡ Ana dönüştürücü

Yalıtılmış bir topolojinin (transistörlü) tüm darbe güç kaynaklarının genel çalışma prensibi aynıdır: bir anahtar transistör (veya transistörler), transformatörün birincil sargısında alternatif akım oluşturur ve PWM denetleyicisi, transformatörün görev döngüsünü kontrol eder. geçişleri. Bununla birlikte, belirli devreler, hem anahtar transistörlerin ve diğer elemanların sayısında hem de niteliksel özelliklerde farklılık gösterir: verimlilik, sinyal şekli, gürültü vb. Ancak burada, bunun üzerinde durulmaya değer olması için çok fazla şey özel uygulamaya bağlıdır. İlgilenenler için, parçaların bileşimine bağlı olarak bunları belirli cihazlarda tanımlamanıza olanak tanıyan bir dizi diyagram ve bir tablo sağlıyoruz.

	Transistörler	Diyotlar	Kondansatörler	Trafo birincil ayakları
Tek Transistörlü İleri	1	1	1	4
	2	2	0	2
	2	0	2	2
	4	0	0	2
	2	0	0	3

Listelenen topolojilere ek olarak, pahalı güç kaynaklarında, ek bir büyük indüktör (veya iki) ve bir salınım devresi oluşturan bir kapasitör tarafından kolayca tanımlanan Yarım Köprünün rezonans versiyonları vardır.

Tek Transistörlü İleri

⇡ İkincil devre

İkincil devre, transformatörün ikincil sargısından sonra gelen her şeydir. Çoğu modern güç kaynağında, transformatörün iki sargısı vardır: birinden 12 V, diğerinden 5 V çıkarılır.Akım ilk önce iki Schottky diyottan oluşan bir düzenek kullanılarak düzeltilir - veriyolu başına bir veya daha fazla (en yüksekte) yüklü veri yolu - 12 V - güçlü güç kaynaklarında dört düzenek vardır). Verimlilik açısından daha verimli olan, diyotlar yerine alan etkili transistörler kullanan senkron doğrultuculardır. Ancak bu, 80 PLUS Platinum sertifikasını talep eden gerçekten gelişmiş ve pahalı güç kaynaklarının ayrıcalığıdır.

3,3V ray tipik olarak 5V ray ile aynı sargıdan sürülür, yalnızca voltaj doyurulabilir bir indüktör (Mag Amp) kullanılarak azaltılır. 3,3 V voltaj için bir transformatör üzerinde özel bir sargı egzotik bir seçenektir. Mevcut ATX standardındaki negatif voltajlardan yalnızca -12 V kalır ve bu, ayrı düşük akım diyotları aracılığıyla 12 V veriyolunun altındaki sekonder sargıdan çıkarılır.

Dönüştürücü anahtarının PWM kontrolü, transformatörün birincil sargısındaki ve dolayısıyla tüm ikincil sargılardaki voltajı aynı anda değiştirir. Aynı zamanda, bilgisayarın akım tüketimi hiçbir şekilde güç kaynağı veriyolları arasında eşit olarak dağıtılmamaktadır. Modern donanımda en yüklü veri yolu 12-V'dur.

Farklı veri yollarındaki gerilimleri ayrı ayrı dengelemek için ek önlemler gereklidir. Klasik yöntem, bir grup stabilizasyon bobininin kullanılmasını içerir. Sargılarından üç ana bara geçer ve bunun sonucunda bir barada akım artarsa ​​diğerlerinde voltaj düşer. Diyelim ki 12 V baradaki akım arttı ve voltaj düşüşünü önlemek için PWM kontrol cihazı anahtar transistörlerin görev döngüsünü azalttı. Sonuç olarak, 5 V veriyolundaki voltaj izin verilen sınırların ötesine geçebildi, ancak grup stabilizasyon bobini tarafından bastırıldı.

3,3 V baradaki voltaj ayrıca başka bir doyurulabilir indüktör tarafından düzenlenir.

Daha gelişmiş bir versiyon, doyurulabilir bobinler nedeniyle 5 ve 12 V veri yollarının ayrı ayrı stabilizasyonunu sağlar, ancak artık bu tasarım yerini pahalı, yüksek kaliteli güç kaynaklarındaki DC-DC dönüştürücülere bırakmıştır. İkinci durumda, transformatörün 12 V gerilimli tek bir sekonder sargısı vardır ve DC-DC dönüştürücüler sayesinde 5 V ve 3,3 V gerilimler elde edilir. Bu yöntem voltaj kararlılığı açısından en uygun yöntemdir.

Çıkış filtresi

Her veri yolundaki son aşama, anahtar transistörlerin neden olduğu voltaj dalgalanmasını düzelten bir filtredir. Ek olarak, frekansı besleme ağının frekansının iki katına eşit olan giriş redresörünün titreşimleri, güç kaynağının ikincil devresine bir dereceye kadar nüfuz eder.

Dalgalanma filtresi bir boğucu ve büyük kapasitörler içerir. Yüksek kaliteli güç kaynakları, en az 2.000 uF'lik bir kapasitans ile karakterize edilir, ancak ucuz model üreticileri, kapasitörler kurduklarında, örneğin nominal değerin yarısı kadar tasarruf için rezervlere sahiptir ve bu, kaçınılmaz olarak dalgalanma genliğini etkiler.

⇡ Bekleme gücü +5VSB

Güç kaynağının bileşenlerinin açıklaması, bilgisayarın uyku modunu mümkün kılan ve her zaman açık olması gereken tüm cihazların çalışmasını sağlayan 5 V bekleme voltaj kaynağından bahsetmeden eksik kalacaktır. "Görev odası", düşük güçlü bir transformatöre sahip ayrı bir darbe dönüştürücü tarafından çalıştırılır. Bazı güç kaynaklarında, PWM kontrol cihazını ana dönüştürücünün birincil devresinden izole etmek için geri besleme devresinde kullanılan üçüncü bir transformatör de bulunur. Diğer durumlarda, bu işlev optokuplörler (bir pakette bir LED ve bir fototransistör) tarafından gerçekleştirilir.

⇡ Güç kaynaklarını test etme metodolojisi

Güç kaynağının ana parametrelerinden biri, sözde yansıyan voltaj kararlılığıdır. çapraz yük karakteristiği. KNH, 12 V baradaki akımın veya gücün bir eksende, 3,3 ve 5 V baralardaki toplam akımın veya gücün diğer eksende çizildiği bir diyagramdır. Her iki değişken de, voltajın nominal değerden sapmasını bir lastik veya diğeri belirler. Buna göre, 12 V veri yolu ve 5/3,3 V veri yolu için iki farklı KNH yayınlıyoruz.

Noktanın rengi sapmanın yüzdesini gösterir:

• yeşil: ≤ %1;
• açık yeşil: ≤ %2;
• sarı: ≤ %3;
• turuncu: ≤ %4;
• kırmızı: ≤ %5.
• beyaz: > %5 (ATX standardına göre izin verilmez).

KNH'yi elde etmek için, güçlü alan etkili transistörler üzerinde ısıyı dağıtarak bir yük oluşturan özel yapım bir güç kaynağı test tezgahı kullanılır.

Aynı derecede önemli olan bir diğer test ise güç kaynağı çıkışındaki dalgalanma genliğinin belirlenmesidir. ATX standardı, 12 V veri yolu için 120 mV ve 5 V veri yolu için 50 mV dahilinde dalgalanmaya izin verir. Yüksek frekanslı dalgalanma (ana dönüştürücü anahtarın iki katı frekansında) ve düşük frekans (iki katı frekansta) arasında bir ayrım yapılır. tedarik ağının frekansı).

Bu parametreyi, teknik özelliklerde belirtilen güç kaynağındaki maksimum yükte bir Hantek DSO-6022BE USB osiloskop kullanarak ölçüyoruz. Aşağıdaki osilogramda yeşil grafik 12 V baraya, sarı grafik ise 5 V'a karşılık gelmektedir. Dalgalanmaların normal sınırlar içinde ve hatta marjlı olduğu görülmektedir.

Karşılaştırma için eski bir bilgisayarın güç kaynağının çıkışındaki dalgalanmaların bir resmini sunuyoruz. Bu blok başlangıçta harika değildi, ancak zamanla kesinlikle gelişmedi. Düşük frekans dalgalanmasının büyüklüğüne bakılırsa (ekrandaki salınımları sığdırmak için voltaj tarama bölümünün 50 mV'a yükseltildiğine dikkat edin), girişteki yumuşatma kapasitörü zaten kullanılamaz hale geldi. 5 V veriyolundaki yüksek frekanslı dalgalanma izin verilen 50 mV sınırındadır.

Aşağıdaki test, nominal gücün %10 ila 100'ü arasındaki bir yükte ünitenin verimliliğini belirler (çıkış gücünü ev tipi bir wattmetre kullanılarak ölçülen giriş gücüyle karşılaştırarak). Karşılaştırma amacıyla, grafikte çeşitli 80 PLUS kategorilerinin kriterleri gösterilmektedir. Ancak bu durum günümüzde pek fazla ilgi uyandırmıyor. Grafik, üst düzey Corsair PSU'nun çok ucuz Antec ile karşılaştırmalı sonuçlarını gösteriyor ve fark o kadar da büyük değil.

Kullanıcı için daha acil bir sorun, yerleşik fandan gelen gürültüdür. Kükreyen güç kaynağı test standının yakınında doğrudan ölçmek imkansızdır, bu nedenle pervanenin dönüş hızını bir lazer takometre ile ölçüyoruz - aynı zamanda% 10 ila 100 arası güçte. Aşağıdaki grafik, bu güç kaynağındaki yük düşük olduğunda 135mm fanın düşük hızda kaldığını ve neredeyse hiç duyulmadığını göstermektedir. Maksimum yükte gürültü zaten hissedilebiliyor ancak seviye yine de oldukça kabul edilebilir.

Melnichuk Vasily Vasilievich (UR5YW),
Grigoryak Sergey Anatolyeviç,
Çernivtsi, Ukrayna.

TL494 kontrol çipli bilgisayar anahtarlamalı güç kaynaklarını (bundan sonra UPS olarak anılacaktır) alıcı-vericilere, radyo ekipmanına ve araba aküleri için şarj cihazlarına güç sağlamak için güç kaynaklarına dönüştürürken, arızalı ve onarılamayan bir dizi UPS birikmiş, dengesizdi, veya farklı tipte bir kontrol çipi vardı.

Ayrıca geri kalan güç kaynaklarını da ele aldılar ve bazı deneylerden sonra bunları araba aküleri için şarj cihazlarına (bundan sonra şarj cihazları olarak anılacaktır) dönüştürme teknolojisini geliştirdiler.
Ayrıca yayınlandıktan sonra ne, nasıl, nereden başlamalı gibi çeşitli soruların yer aldığı e-postalar gelmeye başladı.

Nereden başlamalı?

Yeniden çalışmaya başlamadan önce kitabı dikkatlice okumalısınız, UPS'in TL494 kontrol çipiyle çalışmasının ayrıntılı bir açıklamasını sağlar. Bilgisayar UPS'lerinin yeniden tasarlanması konularının ayrıntılı olarak tartışıldığı siteleri ziyaret etmek de iyi bir fikir olacaktır. Belirtilen kitabı bulamayan radyo amatörleri için, bir UPS'in nasıl "evcilleştirileceğini" "parmaklarda" açıklamaya çalışacağız.
Ve böylece her şey yolunda.

Filtreli çıkış redresörü küçük değişikliklerle yaklaşık olarak aynı şemaya göre (Şekil 4) inşa edilmiştir. Doğrultucular orta noktalı bir tam dalga devresine göre inşa edilmiştir; bu, darbe güç transformatörü Tr'nin çekirdeğinin simetrik mıknatıslanma modunun tersine çevrilmesini sağlar. + 12 ve + 5 V doğrultucuların yüksek akım kanallarındaki dinamik anahtarlama kayıplarını azaltmak için, iki Schottky diyot VD3 ve VD4'ün diyot düzenekleri, çok kısa anahtarlama sürelerine ve ileri voltaj düşüşüne sahip oldukları için doğrultucu elemanlar olarak kullanılır. Schottky diyotu boyunca 0,3 - 0,4 V bulunur; bu, 10 - 20 A yük akımında geleneksel bir silikon diyotun (ileri voltaj düşüşü 0,8 - 1,2 V olan) aksine, UPS verimliliğinde bir kazanç sağlar. Tüm düzeltilmiş voltajlar, endüktansla başlayan LC filtreleri tarafından yumuşatılır. +5, – 5, + 12 ve – 12 V redresörler için endüktör sargıları genellikle bir manyetik çekirdeğe sarılır.

UPS +5 V, -5 V, +12 V, -12 V ana voltajlarını üretir, yeni ATX ünitelerinde ayrıca + 3,3 V, Güç iyi (PG) sinyali vb. vardır. Öncelikle + ile ilgileniyoruz 12 voltaj üretimi kanal B, ağırlıklı olarak onunla çalışacağız. UPS'in çıkış voltajları, demetler halinde monte edilmiş çok renkli teller kullanılarak düğümlere ve bilgisayar ünitesine beslenir.
Altı pimli konektörler (ATX serisi UPS'de mevcut değildir) aşağıdaki gibi renk koduna sahiptir:

Parça hariç. Dergimiz okuyuculardan gelen bağışlarla varlığını sürdürüyor. Bu makalenin tam sürümü yalnızca mevcuttur

Şimdi pilin henüz bağlanmadığı durumu ele alalım. AC şebeke voltajı termistör TR1, şebeke sigortası FU1 ve gürültü bastırma filtresi aracılığıyla VDS1 diyot düzeneği üzerindeki redresöre beslenir. Düzeltilmiş voltaj, C6, C7 kapasitörleri üzerindeki bir filtre ile yumuşatılır ve doğrultucunun çıkışı + 310 V'luk bir voltaj üretir. Bu voltaj, darbe güç transformatörü Tr2 ile güçlü anahtar transistörler VT3, VT4 kullanılarak bir voltaj dönüştürücüye beslenir. Hemen şarj cihazımız için VT3, VT4 transistörlerini hafifçe açmak için tasarlanmış R26, R27 dirençlerinin bulunmadığına dair bir rezervasyon yapalım. Transistörler VT3, VT4'ün baz yayıcı bağlantıları sırasıyla R21R22 ve R24R25 devreleri tarafından şöntlenir, bunun sonucunda transistörler kapanır, dönüştürücü çalışmaz ve çıkış voltajı yoktur.

Pil, Cl1 ve Cl2 çıkış terminallerine bağlandığında, VD12 LED'i yanar, MC1 mikro devresine güç sağlamak için VD6R16 zinciri üzerinden 12 numaralı pime ve VD5R12 zinciri üzerinden uyum transformatörü Tr1'in orta sargısına voltaj sağlanır. VT1, VT2 transistörlerindeki sürücünün. MC1 yongasının 8 ve 11 numaralı pinlerinden gelen kontrol darbeleri, sürücü VT1, VT2'ye ve eşleştirme transformatörü Tr1 aracılığıyla güç anahtarı transistörleri VT3, VT4'ün temel devrelerine gönderilerek bunları birer birer açar.

+ 12 V voltaj üretim kanalının güç transformatörü Tr2'nin sekonder sargısından gelen alternatif voltaj, iki VD11 Schottky diyottan oluşan bir düzeneğe dayalı bir tam dalga doğrultucuya beslenir. Düzeltilen voltaj L1C16 LC filtresi tarafından yumuşatılır ve Cl1 ve Cl2 çıkış terminallerine gider. Doğrultucunun çıkışı ayrıca, kanatların dönüş hızını ve fan gürültüsünü azaltmak için bir sönümleme direnci R33 aracılığıyla bağlanan, UPS parçalarını soğutmak için tasarlanmış standart M1 fanına da güç sağlar.

Akü, Cl2 terminali üzerinden R17 direnci aracılığıyla UPS doğrultucunun negatif çıkışına bağlanır. Şarj akımı redresörden aküye aktığında, MC1 yongasının karşılaştırıcılarından birinin 16 numaralı pimine beslenen R17 direnci boyunca bir voltaj düşüşü oluşur. Şarj akımı ayarlanan seviyeyi aştığında (şarj akımı ayar direncini R4 hareket ettirerek), MC1 mikro devresi çıkış darbeleri arasındaki duraklamayı arttırır, yüke giden akımı azaltır ve böylece akü şarj akımını stabilize eder.

Çıkış voltajı stabilizasyon devresi R14R15, MC1 mikro devresinin ikinci karşılaştırıcısının 1 numaralı pimine bağlanır ve akünün bağlantısının kesilmesi durumunda değerini (+ 14,2 - + 16 V'de) sınırlamak için tasarlanmıştır. Çıkış voltajı ayarlanan seviyenin üzerine çıktığında, MC1 mikro devresi çıkış darbeleri arasındaki duraklamayı artıracak ve böylece çıkış voltajını stabilize edecektir.
SA1 anahtarını kullanan PA1 mikroampermetresi, UPS redresörünün farklı noktalarına bağlanır ve akü üzerindeki şarj akımını ve voltajını ölçmek için kullanılır.

PWM kontrol regülatörü MC1 olarak, TL494 tipi bir mikro devre veya analogları kullanılır: IR3M02 (SHARP, Japonya), µA494 (FAIRCHILD, ABD), KA7500 (SAMSUNG, Kore), MV3759 (FUJITSU, Japonya, KR1114EU4 (Rusya) .

Çalışmak. Yenilemeye başlayalım!

Çıkış konnektörlerindeki tüm kabloları söküyoruz, beş sarı kablo (+12 V voltaj üretim kanalı) ve beş siyah kablo (GND, kasa, toprak) bırakıyoruz, her renkten dört kabloyu birlikte büküp lehimliyoruz, bu uçlar daha sonra belleğin çıkış terminallerine lehimlenmiştir.

Kabloları bağlamak için 115/230V anahtarını ve prizlerini çıkarın.
Üst soketin yerine M68501, M476/1 gibi kaset kaydedicilerden 150 - 200 µA için bir PA1 mikro ampermetre takıyoruz. Orijinal ölçek kaldırılmış ve yerine FrontDesigner_3.0 programı kullanılarak yapılmış ev yapımı bir ölçek yüklenmiştir; ölçek dosyaları derginin web sitesinden indirilebilir. Alt soketin yerini 45x25 mm ölçülerinde teneke ile kaplıyoruz ve R4 direnci ve SA1 ölçüm tipi için anahtar için delikler açıyoruz. Kasanın arka paneline Cl 1 ve Cl 2 terminallerini takıyoruz.

Ayrıca, güç transformatörünün boyutuna (kart üzerinde - daha büyük olan) dikkat etmeniz gerekir, diyagramımızda (Şekil 5) bu Tr 2'dir. Güç kaynağının maksimum gücü buna bağlıdır. Yüksekliği en az 3 cm olmalıdır.Yüksekliği 2 cm'den az olan transformatörlü güç kaynakları bulunmaktadır.Bunların gücü 200 W yazılsa bile 75 W'tur.

AT tipi bir UPS'in yeniden yapılması durumunda, anahtar voltaj dönüştürücüsü VT3, VT4'ün transistörlerini hafifçe açan R26, R27 dirençlerini çıkarın. ATX tipi bir UPS'in değiştirilmesi durumunda, görev dönüştürücünün parçalarını karttan çıkarıyoruz.

Aşağıdakiler hariç tüm parçaları lehimliyoruz: gürültü bastırma filtre devreleri, yüksek voltaj doğrultucu VDS1, C6, C7, R18, R19, transistörler VT3, VT4 üzerindeki invertör, bunların temel devreleri, VD9, VD10 diyotları, güç transformatörü devreleri Tr2, C8, C11 , R28, VT3 veya VT4 transistörlerindeki sürücü, eşleşen transformatör Tr1, C12, R29, VD11, L1 parçaları, çıkış redresörü, şemaya göre (Şekil 5).

Bunun gibi görünen bir tahta elde etmeliyiz (Şekil 6). Kontrol PWM regülatörü olarak DR-B2002, DR-B2003, DR-B2005, WT7514 veya SG6105D gibi bir mikro devre kullanılsa bile, bunları söküp TL494'te sıfırdan yapmak daha kolaydır. A1 kontrol ünitesini ayrı bir kart şeklinde üretiyoruz (Şek. 7).

+12 V doğrultucudaki standart diyot düzeneği çok düşük akım (6 - 12 A) için tasarlanmıştır - bir şarj cihazı için oldukça kabul edilebilir olmasına rağmen kullanılması tavsiye edilmez. Onun yerine, 5 voltluk bir doğrultucudan bir diyot düzeneği takabilirsiniz (burada daha yüksek bir akım için tasarlanmıştır, ancak yalnızca 40 V'luk bir ters gerilime sahiptir). Bazı durumlarda +12 V doğrultucudaki diyotlardaki ters voltaj 60 V değerine ulaştığından! 2x30 A akıma ve en az 100 V ters gerilime sahip Schottky diyotlar üzerine bir düzenek kurmak daha iyidir, örneğin 63CPQ100, 60CPQ150.

12 voltluk devrenin doğrultucu kapasitörlerini 25 V'luk bir çalışma voltajıyla değiştiriyoruz (16 voltluk olanlar genellikle şişer).

L1 indüktörünün endüktansı 60 - 80 µH aralığında olmalı, lehimini söküp endüktansı ölçmeliyiz, sıklıkla 35 - 38 µH'lik örneklerle karşılaştık, bunlarla UPS dengesiz çalışıyor, yük akımı daha fazla arttığında vızıltı yapıyor 2 A'dan fazla. Endüktans çok yüksekse, 100 μH'den fazlaysa, 5 voltluk bir doğrultucudan alınmışsa Schottky diyot düzeneğinin ters voltaj arızası meydana gelebilir. +12 V doğrultucu sargısının ve halka çekirdeğinin soğutulmasını iyileştirmek için, -5 V, -12 V ve +3,3 V doğrultucuların kullanılmayan sargılarını çıkarın.Gerekli endüktansa kadar kalan sargıya birkaç tur tel sarmanız gerekebilir. elde edilir (Şekil 8).

Anahtar transistörler VT3, VT4 arızalıysa ve orijinalleri satın alınamıyorsa, MJE13009 gibi daha yaygın transistörler takabilirsiniz. Transistörler VT3, VT4, genellikle bir yalıtım contası aracılığıyla radyatöre vidalanır. Transistörlerin çıkarılması ve termal temasın arttırılması için contanın her iki tarafının termal iletken macunla kaplanması gerekir. En az 0,1 A ileri akım ve en az 50 V ters voltaj için tasarlanmış VD1 - VD6 diyotları, örneğin KD522, KD521, KD510.

+12 V veriyolundaki tüm elektrolitik kapasitörleri 25 V voltajla değiştiriyoruz. Kurulum sırasında, ünitenin çalışması sırasında R17 ve R32 dirençlerinin ısındığını da dikkate almak gerekir, fana daha yakın yerleştirilmelidirler ve kablolardan uzakta.
VD12 LED, ölçeğini aydınlatmak için PA1 mikroampermetreye yukarıdan yapıştırılabilir.

Kurmak

Belleği ayarlarken bir osiloskop kullanılması tavsiye edilir, kontrol noktalarındaki darbeleri görmenizi sağlayacak ve önemli ölçüde zaman kazanmamıza yardımcı olacaktır. Kurulumu hatalara karşı kontrol ediyoruz. Şarj edilebilir pili (bundan sonra pil olarak anılacaktır) çıkış terminallerine bağlarız. Her şeyden önce, MS testere dişi voltaj jeneratörünün 5 numaralı pininde üretimin varlığını kontrol ediyoruz (Şekil 9).

MC1 mikro devresinin 2, 13 ve 14 numaralı pinlerindeki şemaya (Şekil 5) göre belirtilen voltajların varlığını kontrol ediyoruz. Direnç R14 kaydırıcısını maksimum direnç konumuna ayarladık ve MC1 mikro devresinin çıkışında, 8 ve 11 numaralı pinlerde darbelerin varlığını kontrol ettik (Şekil 10).

Ayrıca MS1'in 8 ve 11 numaralı pinleri arasındaki sinyal şeklini de kontrol ediyoruz (Şekil 11), osilogramda darbeler arasında bir duraklama görüyoruz, darbe simetrisinin olmaması VT1 transistörlerindeki temel sürücü devrelerinde bir arıza olduğunu gösterebilir VT2.

VT1, VT2 transistörlerinin toplayıcılarındaki darbelerin şeklini kontrol ediyoruz (Şekil 12),

Ve ayrıca bu transistörlerin toplayıcıları arasındaki darbelerin şekli (Şekil 13).

Darbe simetrisinin olmaması, transistörlerin kendilerinin VT1, VT2, diyotlar VD1, VD2, transistörler VT3, VT4'ün baz-yayıcı bağlantısının veya bunların baz devrelerinin bir arızasını gösterebilir. Bazen transistör VT3 veya VT4'ün baz-yayıcı bağlantısının bozulması, R22, R25 dirençlerinin, VDS1 diyot köprüsünün arızalanmasına ve ancak o zaman FU1 sigortasının atmasına neden olur.

Diyagrama göre, direnç R14'ün sol terminalini 16 V'luk bir referans voltaj kaynağına bağlarız (neden 16 V - kablolardaki ve ağır sülfatlanmış bir pilin iç direncindeki kayıpları telafi etmek için, ancak 14,2 V de mümkündür) ). Direnç R14'ün direncini, MS'nin 8 ve 11 numaralı pinlerinde darbeler kaybolana kadar azaltarak, daha kesin olarak bu anda duraklama, darbe tekrarının yarım döngüsüne eşit olur.

İlk çalıştırma, test etme

Doğru monte edilmiş, hatasız bir cihaz hemen çalışmaya başlar, ancak güvenlik nedeniyle ana sigorta yerine 220 V 100 W akkor lambayı açıyoruz, balast direnci görevi görecek ve acil durumda UPS devresini kurtaracaktır parçalar hasardan korunur.

Direnç R4'ü minimum direnç konumuna ayarladık, şarj cihazını (şarj cihazını) ağa açıyoruz ve akkor lamba kısa bir süre yanıp sönmeli ve sönmelidir. Şarj cihazı minimum yük akımında çalışırken, VT3, VT4 transistörlerinin radyatörleri ve VD11 diyot düzeneği pratikte ısınmaz. R4 direncinin direnci arttıkça şarj akımı artmaya başlar, belli bir seviyede akkor lamba yanıp söner. Hepsi bu kadar, lamayı çıkarabilir ve FU1 sigortasını yerine takabilirsiniz.

Hala 5 voltluk bir doğrultucudan bir diyot düzeneği kurmaya karar verirseniz (hesaplandığını tekrarlıyoruz, ancak ters voltaj yalnızca 40 V!), UPS'yi ağda bir dakika boyunca açın ve direnç R4'ü kullanın. akımı 2 – 3 A yüke ayarlayın, UPS'i kapatın. Diyot düzeneğine sahip radyatör sıcak olmalı, ancak hiçbir durumda sıcak olmamalıdır. Sıcaksa, bu UPS'teki diyot düzeneğinin uzun süre çalışmayacağı ve kesinlikle arızalanacağı anlamına gelir.

Şarj cihazını yüke maksimum akımda kontrol ediyoruz, bunun için aküye paralel bağlı bir cihazın kullanılması uygundur, bu da şarj cihazının kurulumu sırasında akünün uzun süreli şarjlardan zarar görmesini önleyecektir. Maksimum şarj akımını artırmak için R4 direncinin direncini biraz artırabilirsiniz, ancak UPS'in tasarlandığı maksimum gücü aşmamalısınız.
R34 ve R35 dirençlerinin dirençlerini seçerek sırasıyla voltmetre ve ampermetre için ölçüm sınırlarını belirliyoruz.

Fotoğraflar

Monte edilmiş cihazın kurulumu (Şek. 14) 'de gösterilmiştir.

Artık kapağı kapatabilirsiniz. Şarj cihazının görünümü (Şek. 15)'te gösterilmektedir.