PROJEKT č.20: napájací zdroj s nastaviteľným Uout z bloku ATX
Opakovane som venoval pozornosť odporúčaniam na internete na premenu počítačových zdrojov na laboratórne s nastaviteľným výstupným napätím. A tak som sa rozhodol, že skúsim upgradovať ATX jednotku s minimálnym zásahom do obvodu. Pretože som nazbieral dosť vecí RADIOshabara, potom by finančné náklady mali byť minimálne.
1. Vybral som blok ATX z úložiska:
2. Píše sa tam: 
K týmto parametrom som trochu skeptický. Ale Boh s nimi, s parametrami. Budem celkom spokojný, ak budú aspoň z polovice správne.
3. Nezabudnite zapnúť jednotku zozadu: 
podľa farebného označenia napájacieho konektora 
zatvoril zelený vodič „PsON“ a čierny vodič „Gnd“ - jednotka sa zapla: 
4. Skontrolujte napätie na výstupoch +12V a +5V: 
5. Začínam pitvu. Prach a iné nečistoty zametám kefou: 
6.Odpojte vstup ~
220V, odskrutkujte skrutky zaisťujúce dosku a ventilátor a vyberte ich z puzdra: 
7. Odpájkujem nadbytočné vodiče a ventilátor (zatiaľ, aby som neprekážal): 
8. Snažím sa zistiť, ktorý regulátor PWM je v tomto bloku. Nápis je ťažko čitateľný: KA7500V 
9. Pohľad zdola na zapojenie ovládača: 
10. Prerobenie zdroja je celkom jednoduché – treba nájsť odpor R34
(znázornené šípkou) spájajúce 1. nohu mikroobvodu a +12V zbernicu a rozpájkujte ju: 
V diagrame je tiež zvýraznený žltou farbou: 
Pravda, nominálna hodnota na diagrame je 3,9 kOhm a merania ukazujú, že nie všetko, čo je na diagrame napísané, je pravda... V skutočnosti bol odpor tohto odporu asi 39 kOhm. 
11. Na mieste R34
musíte spájkovať premenný odpor. Bez toho, aby som sa obťažoval dlhým hľadaním, vzal som do série premennú 47 kOhm + 4,3 kOhm (verím, že môžete použiť mierne odlišné hodnoty): 
12. Zapnuté napájanie - žiadne zbytočné zvuky, pachy, iskry, požiare atď. - fungovalo to okamžite: 
13. Namerané rozsahy zmien napätia: 
+12V: 4,96…12,05V
+5V: 2,62…5,62V
+3,3 V: 1,33…3,14 V
To mi vyhovuje, keďže som si nestanovil žiadne GLOBÁLNE ciele pre upgrade tohto zdroja.
14. Na indikáciu výstupného napätia použijem bežný analógový voltmeter: 
Jeho hodnoty sa celkom zhodujú s tými digitálnymi: 
15. Blok musí dostať vzhľad dokončenej konštrukcie. Myslím si, že prípad PSU je už dosť dobrý. Bude potrebné ozdobiť iba predný panel. Aby som to urobil, pripojím k nemu terminály a prepínač (chcem len povedať „typ TUMBLE SWITCH“ analogicky s toaletou typu „SORTER“ umiestnenou striktne na sever, označenú na pláne písmenami „ME“ a "JO" - pozri fotografiu z mojej obľúbenej komédie), 
voltmeter, ampérmeter a samozrejme LED.
Ako to: 
Ako však odhad ukázal, zašiel som príliš ďaleko. Nemám dostatok miniatúrnych nástrojov, takže nie je kam dať ampérmeter! A ak ho nainštalujete, nebude miesto na umiestnenie všetkých ostatných prvkov, ak predný panel nebude väčší ako skutočná veľkosť prednej strany bloku.
Takto to vyzerá vo FrontDesigner 3.0. Môžete si ho stiahnuť TU, alebo si ho môžete vyhľadať na internete. 
16. Po krátkom premýšľaní som sa rozhodol nahradiť predchádzajúci voltmeter iným, ktorý by mi nevadilo prerobiť. Tento voltmeter je tiež navrhnutý tak, aby pracoval v horizontálnej polohe, a ak je umiestnený vertikálne, uhol stupnice bude negatívny - to nie je príliš vhodné na pozorovania. Toto je zariadenie, ktoré trochu zmodernizujem. 
Zariadenie je otvorené: 
Meriam odpor prídavného odporu: 
Nový limit merania bude 15V. Na základe toho, že napätie U je úmerné odporu R (a naopak), t.j. podľa Ohmovho zákona pre úsek obvodu U=IR a R=U/I nasleduje jednoduchý pomer Rd/x=6V/15V, z ktorého x=Rd×15/6, kde Rd=5,52 kOhm je starý prídavný odpor, x je nový jeden prídavný odpor, 6V – predchádzajúci limit, 15V – nový limit voltmetra.
Takže x = 5,52 x 15/6 = 13,8 kOhm. Toto je základná fyzika a matematika.
Urobil som nový odpor z dvoch: 
Telo zariadenia bolo potrebné trochu „skrátiť“, aby zodpovedalo výške napájacieho zdroja: 
Vyrobil som novú váhu v rovnakom programe FrontDesigner 3.0. Voltmeter bude musieť pracovať v extrémnych podmienkach: hore nohami a vertikálne a odpočítavanie bude „obrátené“ - sprava doľava! 
17. Približne takto bude všetko umiestnené na prednom paneli: 
Označujem panel: 
A robím do toho diery: 
Inštalujem prvky: 
Panel bude pripevnený ku skrinke zdroja pomocou konzol v tvare U: 
Pri pohľade z okna som zistil, že ako vždy nečakane napadol prvý sneh - 26.10.2016: 
18. Začínam konečnú montáž. Ešte raz odhadujem umiestnenie: 
Najprv nainštalujem voltmeter a predný panel na puzdro PSU: 
Ventilátor som vložil opačne, aby fúkal vzduch do skrinky, vložil dosku, pripojil „GND“, prepínač („PsON“ a „Gnd“), zapol - napájanie sa rozbehlo. Výstupné napätie sa nastavuje aj v opačnom smere - proti smeru hodinových ručičiek. Skontroloval som zmenu napätia na +12V zbernici: 
Spájkoval som všetky vodiče, nainštaloval a pripojil voltmeter, nainštaloval predný panel, zapol ho - LED zablikala, ihla voltmetra skočila doľava (mám to nainštalované „v opačnom smere“) a je to! Vypol, zapol – to isté! Skontroloval som, či nie sú skraty na zadnej strane predného panela - všetko bolo v poriadku. Čo sa deje? Variabilný odpor som stiahol (bol na maximum), zapol a napájanie začalo fungovať. Plynule otáčam regulátorom - všetko je opäť v poriadku: napätie na výstupoch sa zvyšuje a znižuje, jednotka sa nevypne. Vypol som to. Zapnite ho na maximum, zapnite - už sa nezapne! Vypol som to. Nastavil som ho do medzipolohy, zapol - nabehlo napájanie. To. Chyba nie je v inštalácii, ale niekde hlbšie. Ale napájanie funguje! 
Nakoniec zostavím štruktúru a znova ju zapnem, aby som skontroloval: 
Tu je hotový dizajn: 
Nazvem to "BP-ATX v2.0".
Finančné náklady sú NULA. Použil som len diely a materiály, ktoré som mal.
Konštrukcia obvodov týchto zdrojov je približne rovnaká pre takmer všetkých výrobcov. Malý rozdiel sa týka len AT a ATX zdrojov. Hlavným rozdielom medzi nimi je, že napájací zdroj AT nepodporuje pokročilý štandard správy napájania v softvéri. Tento zdroj vypnete len zastavením dodávky napätia na jeho vstup a v zdrojoch ATX je možné ho programovo vypnúť pomocou riadiaceho signálu zo základnej dosky. Doska ATX je spravidla väčšia ako doska AT a je vertikálne pretiahnutá. 
V akomkoľvek napájacom zdroji počítača je napätie +12 V určené na napájanie motorov diskovej jednotky. Napájací zdroj pre tento obvod musí poskytovať veľký výstupný prúd, najmä v počítačoch s mnohými pozíciami pre jednotky. Toto napätie sa dodáva aj do ventilátorov. Spotrebúvajú prúd do 0,3A, no v nových počítačoch je táto hodnota pod 0,1A. Napájanie +5 voltov je privádzané do všetkých komponentov počítača, preto má veľmi vysoký výkon a prúd, až 20A a napätie +3,3 voltu je určené výhradne na napájanie procesora. S vedomím, že moderné viacjadrové procesory majú výkon až 150 wattov, nie je ťažké vypočítať prúd tohto obvodu: 100 wattov / 3,3 voltov = 30A! Záporné napätia -5 a -12V sú desaťkrát slabšie ako hlavné kladné, takže existujú jednoduché 2-ampérové diódy bez radiátorov.
Medzi úlohy napájacieho zdroja patrí aj pozastavenie fungovania systému, kým vstupné napätie nedosiahne hodnotu dostatočnú pre normálnu prevádzku. Každý napájací zdroj prechádza vnútornými kontrolami a testovaním výstupného napätia predtým, ako bude povolený štart systému. Potom sa na základnú dosku odošle špeciálny signál Power Good. Ak tento signál neprijme, počítač nebude fungovať
Signál Power Good je možné použiť na manuálny reset, ak sa použije na čip generátora hodín. Keď je signálový obvod Power Good uzemnený, generovanie hodín sa zastaví a procesor sa zastaví. Po otvorení spínača sa vygeneruje krátkodobý signál inicializácie procesora a umožní sa normálny tok signálu - vykoná sa hardvérový reštart počítača. V počítačových zdrojoch typu ATX je signál nazývaný PS ON, program ho môže použiť na vypnutie zdroja.Pre kontrolu funkčnosti napájacieho zdroja by ste mali napájací zdroj zaťažiť lampami pre svetlomety auta a zmerať všetky výstupné napätia testerom. Ak je napätie v normálnych medziach. Tiež stojí za to skontrolovať zmenu napätia dodávaného napájacím zdrojom so zmenou zaťaženia.
Prevádzka týchto zdrojov je veľmi stabilná a spoľahlivá, avšak v prípade horenia najčastejšie zlyhávajú výkonné tranzistory, nízkoodporové odpory, usmerňovacie diódy na radiátore, varistory, transformátor a poistka.
Pre naše účely bude vhodný absolútne akýkoľvek počítačový zdroj. Minimálne 250 wattov, aspoň 500. Prúd, ktorý poskytne, stačí na rádioamatérske napájanie.
Úprava počítačového zdroja ATX je minimálna a môžu ju zopakovať aj začínajúci rádioamatéri. Hlavná vec je pamätať na to, že spínaný počítačový zdroj ATX má na doske veľa prvkov, ktoré sú pod sieťovým napätím 220 V, takže pri testovaní a konfigurácii buďte mimoriadne opatrní!Zmeny sa dotkli hlavne výstupnej časti ATX zdroja.
Počítačový zdroj totiž obsahuje nielen hlavný výkonný 300-wattový menič so zbernicami +5 a +-12V, ale aj malý pomocný zdroj pre pohotovostný režim základnej dosky. Tento malý spínaný zdroj je navyše úplne nezávislý od hlavného.
Je natoľko nezávislý, že ho možno bezpečne odrezať od základnej dosky a výberom vhodnej skrinky použiť na napájanie niektorých elektronických zariadení.Úprava sa dotkla iba zapojenia mikroobvoduTL431, najprv zostavil delič,ale potom pôsobil jednoduchšie - obyčajný orezávač. S ním je limit nastavenia od 3,6 do 5,5 voltov.
Tu je typická schéma napájacieho zdroja počítača ATX a nižšie je schéma sekcie pomocného pohotovostného konvertora.
Prirodzene v každom konkrétnom Zdroj ATXschéma bude iná. Ale myslím, že princíp je jasný.
Požadovanú časť dosky plošných spojov s feritovým transformátorom, tranzistorom a ďalšími potrebnými dielmi opatrne vyrežeme a zapojíme do siete 220V a otestujeme funkčnosť tejto jednotky.
V tomto prípade bolo výstupné napätie nastavené presne na 4 volty, prúd odozvy ochrany bol 500 mA, keďže tento UPS sa používa na testovanie mobilných telefónov.
Výkon výsledného UPS nie je veľký, ale rozhodne je vyšší ako štandardné pulzné nabíjanie z mobilných telefónov. Na túto konverziu napájania je vhodný absolútne akýkoľvek počítačový zdroj.ATX.
Pre jednoduché použitie môže byť tento laboratórny zdroj vybavený digitálnou indikáciou prúdu a napätia. Dá sa to urobiť buď na mikrokontroléri alebo na špecializovanom čipe.
poskytuje nasledujúce parametre a funkcie:
1. Meranie a indikácia výstupného napätia zdroja v rozsahu od 0 do 100V, s rozlíšením 0,01V
2. Meranie a indikácia výstupného zaťažovacieho prúdu zdroja v rozsahu od 0 do 10A s rozlíšením 10 mA
3. Chyba merania – nie horšia ako ±0,01V (napätie) alebo ±10mA (prúd)
4. Prepínanie medzi režimami merania napätia/prúdu sa vykonáva pomocou tlačidla, ktoré je zaistené v stlačenej polohe.
5. Výstup výsledkov merania do veľkého štvormiestneho ukazovateľa. V tomto prípade sa tri číslice používajú na zobrazenie hodnoty nameranej hodnoty a štvrtá na označenie aktuálneho režimu merania.
6. Zvláštnosťou môjho voltampérmetra je automatická voľba limitu merania. Ide o to, že napätie 0-10V sa zobrazuje s presnosťou 0,01V a napätie 10-100V s presnosťou 0,1V.
7. Reálne je napäťový delič riešený s rezervou, ak sa namerané napätie zvýši o viac ako 110V (no, možno niekomu treba menej, opravíte to vo firmware), na indikátore sa zobrazia symboly preťaženia - O.L (Over Naložiť). To isté sa robí s ampérmetrom, keď nameraný prúd prekročí 11A, voltampér prejde do režimu indikácie preťaženia.
Prístroj meria a zobrazuje iba kladné hodnoty prúdu a napätia a na meranie prúdu sa používa skrat v zápornom obvode.
Zariadenie je vyrobené na mikrokontroléri DD1 (MK) ATMega8-16PU.
Technické parametre ATMEGA8-16PU:
Jadro AVR
Veľkosť bitu 8
Frekvencia hodín, MHz 16
Kapacita ROM 8K
Kapacita RAM 1K
Interný ADC, počet kanálov 23
Interný DAC, počet kanálov 23
Časovač 3 kanálov
Napájacie napätie, V 4,5…5,5
Teplotný rozsah, C 40...+85
Typ krytu DIP28
Počet prídavných prvkov obvodu je minimálny. (Bližšie údaje o MK nájdete v datasheete k nemu).Rezistory v diagrame sú typu MLT-0.125 alebo importované analógy, elektrolytický kondenzátor typu K50-35 alebo podobný, s napätím najmenej 6,3 V, jeho kapacita sa môže líšiť smerom nahor. Kondenzátor 0,1 µF - importovaná keramika. Namiesto DA1 7805 môžete použiť akékoľvek analógy. Maximálne napájacie napätie zariadenia je určené maximálnym povoleným vstupným napätím tohto mikroobvodu. Typ indikátorov je popísaný nižšie. Pri spracovaní dosky plošných spojov je možné použiť aj iné typy súčiastok vrátane SMD.
Rezistor R... dovoz keramický, odpor 0,1 Ohm 5W, je možné použiť aj výkonnejšie odpory, ak rozmery pečatidla umožňujú montáž.Musíte tiež študovať obvod stabilizácie napájacieho prúdu, možno už v zápornej zbernici existuje odpor na meranie prúdu 0,1 Ohm. Ak je to možné, bude možné použiť tento odpor.Na napájanie zariadenia je možné použiť buď samostatný stabilizovaný +5V zdroj (potom mikroobvod stabilizátor výkonu DA1 nie je potrebný), alebo nestabilizovaný zdroj +7...30V (s povinným použitím DA1). Prúd spotrebovaný zariadením nepresahuje 80 mA. Upozorňujeme, že stabilita napájacieho napätia nepriamo ovplyvňuje presnosť merania prúdu a napätia.Indikácia je obyčajná dynamická, v určitom okamihu svieti len jedna číslica, ale zotrvačnosťou nášho zraku vidíme všetky štyri indikátory svietiť a vnímame to ako normálne číslo.
Použil som jeden rezistor obmedzujúci prúd na indikátor a upustil som od potreby ďalších tranzistorových spínačov, pretože maximálny prúd portu MK v tomto obvode nepresahuje povolených 40 mA. Zmenou programu je možné realizovať možnosť použitia indikátorov so spoločnou anódou aj spoločnou katódou.Typ ukazovateľov môže byť akýkoľvek - domáci aj dovážaný. Moja verzia používa dvojmiestne zelené indikátory VQE-23 s výškou číslic 12 mm (sú to staré indikátory s nízkou svietivosťou, ktoré sa nachádzajú v starých zásobách). Tu uvediem jeho technické údaje ako referenciu;
Indikátor VQE23, 20x25mm, OK, zelený
Dvojmiestny 7-segmentový ukazovateľ.
Typ Spoločná katóda
Farba zelená (565 nm)
Jas 460-1560uCd
Desatinné čiarky 2
Menovitý prúd segmentu 20 mA
Nižšie je uvedené umiestnenie kolíkov a rozmerový výkres indikátora:
1. Anóda H1
2. Anóda G1
3. Anóda A1
4. Anóda F1
5. Anóda B1
6. Anóda B2
7. Anóda F2
8. Anóda A2
9. Anóda G2
10. H2 anóda
11. Anóda C2
12. Anóda E2
13. Anóda D2
14. Spoločná katóda K2
15. Spoločná katóda K1
16. Anóda D1
17. Anóda E1
18. Anóda C1
Je možné použiť ľubovoľné indikátory, jedno-, dvoj- aj štvormiestne so spoločnou katódou, stačí k nim urobiť zapojenie plošného spoja.Doska je vyrobená z obojstrannej sklolaminátovej fólie,ale je možné použiť aj jednostranné, stačí prispájkovať pár prepojok. Prvky na doske sú inštalované na oboch stranách, takže poradie montáže je dôležité:
Najprv musíte spájkovať prepojky (priechody), ktorých je veľa pod indikátormi a blízko mikrokontroléra.
Potom mikrokontrolér DD1. Môžete naň použiť klieštinovú objímku, ktorá však nesmie byť osadená úplne do dosky, aby ste mohli prispájkovať kolíky na strane mikroobvodu. Pretože Pod labkou nebola žiadna klieštinová objímka, bolo rozhodnuté pevne spájkovať MK do dosky. Neodporúčam pre začiatočníkov v prípade neúspešného firmvéru je veľmi nepohodlné vymeniť 28-nohý MK.
Potom všetky ostatné prvky.
Činnosť tohto modulu voltampérmetra nevyžaduje vysvetlenie. Stačí správne pripojiť napájacie a meracie obvody.Otvorená prepojka alebo tlačidlo – meranie napätia, uzavretá prepojka alebo tlačidlo – meranie prúdu.Firmvér je možné nahrať do ovládača akýmkoľvek spôsobom, ktorý máte k dispozícii. Z bitov Fuse je potrebné povoliť vstavaný 4 MHz oscilátor. Nič zlé sa nestane, ak ich neblikáte, MK bude pracovať len na 1 MHz a čísla na indikátore budú veľa blikať.
Nemôžem poskytnúť konkrétne odporúčania, okrem vyššie uvedených, ako pripojiť zariadenie ku konkrétnemu napájaciemu obvodu - je ich toľko! Dúfam, že táto úloha bude skutočne taká jednoduchá, ako si predstavujem.P.S. Tento obvod nebol testovaný v reálnom zdroji, bol zostavený ako prototyp, v budúcnosti sa plánuje vytvorenie jednoduchého nastaviteľného zdroja pomocou tohto voltampérmetra. Bol by som vďačný tým, ktorí testujú tento voltampérmeter v prevádzke a upozorňujú na výrazné aj nie až tak výrazné nedostatky.Základom je obvod od zdroja ARV Modding zo stránky radiocat. Firmvér pre mikrokontrolér ATmega8 so zdrojovými kódmi pre CodeVision AVR C Compiler 2.04 a dosku vo formáte ARES Proteus si môžete stiahnuť tu. Priložený je aj pracovný návrh v ISIS Proteus. Materiál poskytuje i8086.
Všetky hlavné a doplnkové časti zdroja sú namontované vo vnútri skrine zdroja ATX. Je tam dosť miesta pre nich, aj pre digitálny voltampérmeter a pre všetky potrebné zásuvky a regulátory.
Posledná výhoda je tiež veľmi dôležitá, pretože ohrádky sú často veľkým problémom. Osobne mám v zásuvke stola veľa zariadení, ktoré nikdy nedostali vlastnú krabicu.
Telo výsledného napájacieho zdroja môže byť pokryté dekoratívnou čiernou samolepiacou fóliou alebo jednoducho natreté. Vyrobíme predný panel so všetkými nápismi a označeniami vo Photoshope, vytlačíme ho na fotografický papier a nalepíme na telo.
Dlhodobé testy laboratórneho zdroja preukázali jeho vysokú spoľahlivosť, stabilitu a vynikajúce technické vlastnosti. Odporúčam každému, aby si zopakoval tento dizajn, najmä preto, že limit je pomerne jednoduchý a konečným výsledkom bude krásny kompaktný napájací zdroj.
V tomto článku vám poviem, ako vyrobiť laboratórny zdroj zo starého počítača, ktorý je veľmi užitočný pre každého rádioamatéra.
Počítačový zdroj si môžete kúpiť veľmi lacno na miestnom blšom trhu alebo si ho vyprosiť od priateľa či známeho, ktorý upgradoval svoj počítač. Než začnete pracovať na napájacom zdroji, mali by ste si uvedomiť, že vysoké napätie je životu nebezpečné a musíte dodržiavať bezpečnostné pravidlá a byť mimoriadne opatrní.
Nami vyrobený zdroj bude mať dva výstupy s pevným napätím 5V a 12V a jeden výstup s nastaviteľným napätím 1,24 až 10,27V. Výstupný prúd závisí od výkonu použitého počítačového zdroja a v mojom prípade je cca 20A pre 5V výstup, 9A pre 12V výstup a cca 1,5A pre regulovaný výstup.
Budeme potrebovať:
1. Napájanie zo starého PC (akýkoľvek ATX)
2. Modul LCD voltmetra
3. Radiátor pre mikroobvod (akákoľvek vhodná veľkosť)
4. Čip LM317 (regulátor napätia)
5. elektrolytický kondenzátor 1uF
6. Kondenzátor 0,1 uF
7. LED diódy 5mm - 2 ks.
8. Ventilátor
9. Prepínač
10. Koncovky - 4 ks.
11. Rezistory 220 Ohm 0,5W - 2 ks.
12. Spájkovacie príslušenstvo, 4 skrutky M3, podložky, 2 samorezné skrutky a 4 mosadzné stĺpiky dlhé 30 mm.
Chcem objasniť, že zoznam je približný, každý môže použiť to, čo má po ruke.
Všeobecné vlastnosti napájacieho zdroja ATX:
Zdroje ATX používané v stolných počítačoch sú spínané zdroje pomocou PWM radiča. Zhruba to znamená, že obvod nie je klasický, pozostáva z transformátora, usmerňovačaa stabilizátor napätia.Jeho práca zahŕňa nasledujúce kroky:A) Vstupné vysoké napätie sa najskôr usmerní a prefiltruje.
b) V ďalšej fáze sa konštantné napätie premení na sekvenciu impulzov s premenlivým trvaním alebo pracovným cyklom (PWM) s frekvenciou asi 40 kHz.
V) Následne tieto impulzy prechádzajú cez feritový transformátor a výstup produkuje relatívne nízke napätie s pomerne veľkým prúdom. Okrem toho transformátor poskytuje galvanické oddelenie medzi
vysokonapäťové a nízkonapäťové časti obvodu.
G) Nakoniec sa signál opäť usmerní, prefiltruje a odošle na výstupné svorky napájacieho zdroja. Ak sa prúd v sekundárnych vinutiach zvýši a výstupné napätie klesne, regulátor PWM upraví šírku impulzu aTýmto spôsobom sa stabilizuje výstupné napätie.
Hlavné výhody takýchto zdrojov sú:
- Vysoký výkon v malej veľkosti
- Vysoká účinnosť
Pojem ATX znamená, že napájanie riadi základná doska. Pre zabezpečenie chodu riadiacej jednotky a niektorých periférnych zariadení aj vo vypnutom stave je na dosku privádzané pohotovostné napätie 5V a 3,3V.
K nevýhodám To môže zahŕňať prítomnosť pulzného a v niektorých prípadoch rádiofrekvenčného rušenia. Navyše pri prevádzke takýchto napájacích zdrojov je počuť hluk ventilátora.
Napájanie napájacieho zdroja
Elektrické charakteristiky napájacieho zdroja sú vytlačené na nálepke (pozri obrázok), ktorá je zvyčajne umiestnená na boku skrinky. Z nej môžete získať nasledujúce informácie:
Napätie - Prúd
3,3V - 15A
5V - 26A
12V - 9A
5 V - 0,5 A
5 Vsb - 1 A
Pre tento projekt sú pre nás vhodné napätia 5V a 12V. Maximálny prúd bude 26A a 9A, čo je veľmi dobré.
Napájacie napätia
Výstup PC zdroja tvorí zväzok vodičov rôznych farieb. Farba vodiča zodpovedá napätiu:Je ľahké si všimnúť, že okrem konektorov s napájacími napätiami +3,3V, +5V, -5V, +12V, -12V a zemou sú tu ešte tri prídavné konektory: 5VSB, PS_ON a PWR_OK.
5VSB konektor slúži na napájanie základnej dosky, keď je zdroj v pohotovostnom režime.
PS_ON konektor(zapnutie) slúži na zapnutie napájania z pohotovostného režimu. Po privedení napätia 0V na tento konektor sa zapne napájanie, t.j. na spustenie zdroja bez základnej dosky musí byť pripojenýspoločný vodič (zem).
konektor POWER_OK v pohotovostnom režime má stav blízky nule. Po zapnutí zdroja a vygenerovaní požadovanej úrovne napätia na všetkých výstupoch sa na konektore POWER_OK objaví napätie cca 5V.
DÔLEŽITÉ: Aby napájanie fungovalo bez pripojenia k počítaču, musíte zelený vodič pripojiť k spoločnému vodiču. Najlepší spôsob, ako to urobiť, je pomocou prepínača.
Upgrade napájacieho zdroja
1. Demontáž a čistenie
Napájací zdroj je potrebné dôkladne rozobrať a vyčistiť. Na to sa najlepšie hodí vysávač zapnutý na fúkanie alebo kompresor. Treba si dávať veľký pozor, pretože... aj po odpojení napájania zo siete zostávajú na doske životu nebezpečné napätia.
2. Pripravte drôty
Všetky drôty, ktoré nebudú použité, rozspájkujeme alebo odhryzneme. V našom prípade necháme dve červené, dve čierne, dve žlté, fialové a zelené.
Ak máte dostatočne výkonnú spájkovačku, odspájkujte prebytočné drôty, ak nie, odrežte ich rezačkami na drôt a izolujte ich tepelným zmršťovaním.
3. Vytvorenie predného panelu.
Najprv musíte vybrať miesto na umiestnenie predného panela. Ideálnou možnosťou by bola strana napájacieho zdroja, z ktorej vychádzajú drôty. Potom nakreslíme predný panel v programe Autocad alebo inom podobnom programe. Pomocou pílky, vŕtačky a frézy vyrobíme predný panel z kusu plexiskla.
4. Umiestnenie stojanov
Podľa montážnych otvorov na nákrese predného panela vyvŕtame podobné otvory do krytu napájacieho zdroja a priskrutkujeme stojany, ktoré budú držať predný panel.
5. Regulácia a stabilizácia napätia
Aby ste mohli nastaviť výstupné napätie, musíte pridať obvod regulátora. Slávny čip LM317 bol vybraný pre jeho jednoduché začlenenie a nízku cenu.LM317 je trojsvorkový nastaviteľný regulátor napätia schopný zabezpečiť reguláciu napätia v rozsahu od 1,2V do 37V pri prúdoch do 1,5A. Zapojenie mikroobvodu je veľmi jednoduché a pozostáva z dvoch rezistorov, ktoré sú potrebné na nastavenie výstupného napätia. Okrem toho má tento mikroobvod ochranu proti prehriatiu a nadprúdu.
Schéma zapojenia a pinout mikroobvodu sú uvedené nižšie:
Rezistory R1 a R2 dokážu nastaviť výstupné napätie od 1,25V do 37V. To znamená, že v našom prípade, akonáhle napätie dosiahne 12V, ďalšie otáčanie odporu R2 nebude regulovať napätie. Aby k úprave došlo v celom rozsahu otáčania regulátora, je potrebné vypočítať novú hodnotu odporu R2. Na výpočet môžete použiť vzorec odporúčaný výrobcom čipu:
Alebo zjednodušená forma tohto výrazu:
Vout = 1,25 (1+R2/R1)
Chyba je veľmi nízka, takže je možné použiť druhý vzorec.
Ak vezmeme do úvahy výsledný vzorec, možno vyvodiť nasledujúce závery: keď je premenlivý odpor nastavený na minimálnu hodnotu (R2 = 0), výstupné napätie je 1,25 V. Keď budete otáčať gombíkom odporu, výstupné napätie sa bude zvyšovať, až kým nedosiahne maximálne napätie, ktoré je v našom prípade o niečo menej ako 12V. Inými slovami, naše maximum by nemalo presiahnuť 12V.
R2 = (Vout-1,25) (R1/1,25)
R2 = (12-1,25) (240/1,25)
R2 = 2064 Ohm
Štandardná hodnota odporu najbližšie k 2064 ohmom je 2 kohm. Hodnoty odporu budú nasledovné:
R1= 240 Ohm, R2= 2 kOhm
Tým je výpočet regulátora hotový.
6. Zostava regulátora
Regulátor zostavíme podľa nasledujúcej schémy:
Nižšie je schematický diagram:
Regulátor je možné zostaviť povrchovou montážou, prispájkovaním dielov priamo na kolíky mikroobvodu a pripojením zvyšných dielov pomocou vodičov. Môžete tiež vyleptať dosku plošných spojov špeciálne na tento účel alebo zostaviť obvod na doske plošných spojov. V tomto projekte bol obvod zostavený na doske plošných spojov.
Tiež je potrebné pripevniť stabilizačný čip na dobrý chladič. Ak radiátor nemá otvor pre skrutku, potom je vyrobený vrtákom 2,9 mm a závit je vyrezaný rovnakou skrutkou M3, s ktorou bude mikroobvod zaskrutkovaný.
Ak bude chladič priskrutkovaný priamo na puzdro zdroja, tak je potrebné odizolovať zadnú stranu čipu od chladiča kúskom sľudy alebo silikónu. V tomto prípade musí byť skrutka, ktorá zaisťuje LM317, izolovaná pomocou plastovej alebo getinak podložky. Ak radiátor nebude v kontakte s kovovým puzdrom napájacieho zdroja, stabilizačný čip musí byť namontovaný na tepelnú pastu. Na obrázku môžete vidieť, ako je radiátor pripevnený epoxidovou živicou cez dosku z plexiskla:
7. Spojenie
Pred spájkovaním je potrebné nainštalovať LED diódy, spínač, voltmeter, variabilný odpor a konektory na predný panel. LED diódy perfektne pasujú do otvorov vyvŕtaných 5 mm vrtákom, aj keď môžu byť dodatočne zaistené superlepidlom. Spínač a voltmeter sú pevne držané na vlastných západkách v presne vyrezaných otvoroch. Konektory sú zaistené maticami. Po zaistení všetkých častí môžete začať spájkovať vodiče podľa nasledujúcej schémy:
Na obmedzenie prúdu je ku každej LED pripájaný 220 ohmový odpor. Spoje sú izolované pomocou tepelného zmršťovania. Konektory sa pripájajú ku káblu priamo alebo cez konektory adaptéra. Vodiče musia byť dostatočne dlhé, aby sa predný panel dal bez problémov odstrániť.
Ako si vyrobiť plnohodnotný napájací zdroj s nastaviteľným rozsahom napätia 2,5-24 voltov je veľmi jednoduché zopakovať každý bez akýchkoľvek amatérskych rádiových skúseností.
Vyrobíme ho zo starého počítačového zdroja, TX alebo ATX, je to jedno, našťastie, za roky éry PC sa už v každej domácnosti nahromadilo dostatočné množstvo starého počítačového hardvéru a zdroj asi aj tam, takže náklady na domáce výrobky budú zanedbateľné a pre niektorých majstrov to bude nula rubľov.
Tento AT blok som dostal na úpravu.
Cim vykonnejsi zdroj pouzijes tym lepsi vysledok, moj darcek je len 250W s 10amper na +12v zbernici, ale v podstate pri zatazi len 4A to uz nezvladne, vystupne napatie klesa. úplne.
Pozrite sa, čo je napísané na obale.
Preto sa sami presvedčte, aký prúd plánujete odoberať z vášho regulovaného zdroja energie, tento potenciál darcu a hneď ho zapojte.
Existuje veľa možností na úpravu štandardného zdroja napájania počítača, ale všetky sú založené na zmene zapojenia čipu IC - TL494CN (jeho analógy DBL494, KA7500, IR3M02, A494, MV3759, M1114EU, MPC494C atď.).
Obr. č. 0 Pinout mikroobvodu TL494CN a analógov.
Pozrime sa na niekoľko možností vykonávanie obvodov napájania počítača, možno jeden z nich bude váš a práca s elektroinštaláciou bude oveľa jednoduchšia.
Schéma č.1.
Poďme do práce.
Najprv musíte rozobrať kryt zdroja, odskrutkovať štyri skrutky, odstrániť kryt a pozrieť sa dovnútra.
Hľadáme čip na doske z vyššie uvedeného zoznamu, ak žiadny neexistuje, môžete na internete hľadať možnosť úpravy pre váš IC.
V mojom prípade sa na doske našiel čip KA7500, čo znamená, že môžeme začať študovať zapojenie a umiestnenie nepotrebných častí, ktoré je potrebné odstrániť.
Pre uľahčenie obsluhy najskôr úplne odskrutkujte celú dosku a vyberte ju z puzdra.
Na fotke je napájací konektor 220v.
Odpojme napájanie a ventilátor, prispájkujme alebo odrežme výstupné vodiče, aby nám neprekážali v chápaní obvodu, nechajme len tie potrebné, jeden žltý (+12v), čierny (spoločný) a zelený* (štart ON), ak existuje.
Moja AT jednotka nemá zelený vodič, takže po zapojení do zásuvky sa okamžite spustí. Ak je jednotka ATX, musí mať zelený vodič, musí byť prispájkovaná k „bežnému“ a ak chcete na skrini vytvoriť samostatné tlačidlo napájania, stačí do medzery tohto vodiča umiestniť spínač .
Teraz sa musíme pozrieť na to, koľko voltov stoja veľké výstupné kondenzátory, ak povedia menej ako 30 V, potom ich musíme nahradiť podobnými, len s prevádzkovým napätím najmenej 30 voltov.
Na fotografii sú čierne kondenzátory ako náhrada za modrý.
Deje sa tak preto, lebo naša upravená jednotka nevyrobí +12 voltov, ale až +24 voltov a bez výmeny kondenzátory jednoducho vybuchnú pri prvom teste pri 24V, po niekoľkých minútach prevádzky. Pri výbere nového elektrolytu nie je vhodné znižovať kapacitu, vždy sa odporúča jej zvýšenie.
Najdôležitejšia časť práce.
Odstránime všetky nepotrebné časti v zväzku IC494 a prispájkujeme ostatné nominálne diely tak, aby výsledkom bol takýto zväzok (obr. č. 1).
Ryža. č.1 Zmena zapojenia mikroobvodu IC 494 (revízna schéma).
Budeme potrebovať len tieto nožičky mikroobvodu č. 1, 2, 3, 4, 15 a 16, zvyšku si nevšímajte.
Ryža. č.2 Možnosť zlepšenia na základe príkladu schémy č.1
Vysvetlenie označení.
Mali by ste urobiť niečo takéto, nájdeme nohu č. 1 (kde je bodka na tele) mikroobvodu a študujeme, čo je k nej pripojené, všetky obvody musia byť odstránené a odpojené. V závislosti od toho, ako budú dráhy umiestnené a diely spájkované vo vašej konkrétnej úprave dosky, sa vyberie optimálna možnosť úpravy, môže to byť odspájkovanie a zdvihnutie jednej nohy dielu (pretrhnutie reťaze) alebo bude ľahšie rezať dráha s nožom. Po rozhodnutí o akčnom pláne začíname proces prestavby podľa schémy revízie.
Na fotografii je znázornená výmena rezistorov s požadovanou hodnotou.
Na fotografii - zdvihnutím nôh nepotrebných častí zlomíme reťaze.
Niektoré odpory, ktoré sú už prispájkované v schéme zapojenia, môžu byť vhodné bez ich výmeny, napríklad musíme dať rezistor na R=2,7k pripojený k „spoločnej“, ale na „spoločnom“ je už pripojený R=3k ”, to nám celkom vyhovuje a necháme to tam nezmenené (príklad na obr. č. 2, zelené odpory sa nemenia).
Na obrázku- vystrihnite stopy a pridajte nové prepojky, zapíšte si staré hodnoty pomocou značky, možno budete musieť všetko obnoviť.
Preto preskúmame a prerobíme všetky obvody na šiestich nohách mikroobvodu.
Toto bol najťažší bod prepracovania.
Vyrábame regulátory napätia a prúdu.
Vezmeme si premenlivé odpory 22k (regulátor napätia) a 330Ohm (regulátor prúdu), prispájkujeme k nim dva 15cm vodiče, druhé konce prispájkujeme na dosku podľa schémy (obr. č. 1). Nainštalujte na predný panel.
Ovládanie napätia a prúdu.
Na ovládanie potrebujeme voltmeter (0-30v) a ampérmeter (0-6A).
Tieto zariadenia je možné zakúpiť v čínskych internetových obchodoch za najlepšiu cenu, môj voltmeter ma stál iba 60 rubľov s doručením. (voltmeter :)
Použil som vlastný ampérmeter, zo starých zásob ZSSR.
DÔLEŽITÉ- vo vnútri zariadenia sa nachádza Prúdový odpor (Snímač prúdu), ktorý potrebujeme podľa schémy (obr. č. 1), preto ak používate ampérmeter, nemusíte inštalovať ďalší Prúdový odpor je potrebné ho nainštalovať bez ampérmetra. Zvyčajne sa vyrába domáci RC, okolo 2-wattového odporu MLT sa navinie drôt D = 0,5-0,6 mm, otáčaním sa otáča po celej dĺžke, konce sa spájkujú na odporové svorky, to je všetko.
Telo prístroja si vyrobí každý sám.
Môžete ho nechať úplne kovový vyrezaním otvorov pre regulátory a ovládacie zariadenia. Použil som odrezky z laminátu, ľahšie sa vŕtajú a rezajú.
Jednotky ATX zostavené na čipoch TL494 (KA7500) sa zvyčajne používajú na prerobenie počítačových zdrojov, ale v poslednej dobe sa s takýmito jednotkami nestretli. Začali sa montovať na špecializovanejšie mikroobvody, na ktorých je ťažšie nastaviť prúd a napätie od začiatku. Z tohto dôvodu bola na úpravu prevzatá stará 200W jednotka typu AT, ktorá bola k dispozícii.
Etapy prestavby
1. Je nainštalovaná nabíjacia doska z mobilného telefónu Nokia AC-12E s úpravou. V zásade je možné použiť aj iné nabíjačky.
Úprava pozostávala z previnutia tretieho vinutia transformátora a inštalácie prídavnej diódy a kondenzátora. Po úprave jednotka začala vydávať napätie +8V pre napájanie ventilátora a voltmetra-ampérmetra a +20V pre napájanie riadiaceho čipu TL494N.
2. Samoštartovacie časti primárneho obvodu a obvod regulácie výstupného napätia sú prispájkované z dosky bloku AT. Všetky sekundárne usmerňovače boli tiež odstránené.
Výstupný usmerňovač je prevedený na mostíkový obvod. Boli použité tri zostavy diód MBR20100CT. Tlmivka je previnutá - priemer krúžku 27 mm, 50 závitov v 2 PEL drôtoch 1 mm. Ako nelineárna záťaž bola použitá 26V 0,12A žiarovka. S ním je napätie a prúd dobre regulované od nuly.
Na zabezpečenie stabilnej prevádzky mikroobvodu boli zmenené korekčné obvody. Pre hrubé a jemné úpravy napätia a prúdu slúži špeciálne zapojenie potenciometrov. Toto prepojenie umožňuje plynule meniť napätie a prúd kdekoľvek v ľubovoľnej polohe potenciometra hrubého nastavenia.
Bočník vyžaduje osobitnú pozornosť, vodiče na nastavenie a meranie musia byť pripojené priamo k jeho svorkám, pretože napätie z neho je malé. Na diagrame sú tieto pripojenia znázornené fialovými šípkami. Namerané napätie pre riadiaci obvod je odstránené z deliča s korekciou, aby sa eliminovalo samobudenie v riadiacich obvodoch.
Horná hranica nastavenia napätia sa volí odpormi R38, R39 a R40. Horná hranica nastavenia prúdu sa volí odporom R13.
3. Na meranie prúdu a napätia sa používa voltmeter-ampérmeter
Základom je schéma „Super jednoduchý ampérmeter a voltmeter na super prístupných častiach (automatický výber rozsahu)“ z r. Eddy71.
Obvod zahŕňa úpravu vyváženia operačného zosilňovača pri meraní prúdu, čo dramaticky zlepšuje linearitu. Na schéme je to potenciometer „O-Amp Balance“, z ktorého je napätie privádzané na priame alebo inverzné vstupy (vyberá sa, kam sa má pripojiť, označené v diagrame zelenými čiarami).
Automatická voľba meracieho rozsahu je implementovaná v softvéri. Prvý rozsah je do 9,99A, čo znamená stotiny ampéra, druhý do 12A, čo znamená desatiny ampéra.
4. Program pre mikrokontrolér je napísaný v SI (mikroC PRO pre PIC) a opatrený komentármi.
Konštrukcia a detaily
Konštrukčne sú všetky prvky umiestnené v skrini bloku AT. Doska nabíjačky je namontovaná na radiátore s výkonovými tranzistormi. Sieťové konektory boli odstránené a na ich miesto boli nainštalované spínače a výstupné svorky. Na bočnej strane krytu bloku sú rezistory na nastavenie napätia a prúdu a indikátor voltmetra-ampérmetra. Sú pripevnené k falošnému panelu na vnútornej strane veka.Výkresy boli vytvorené vo Frontplatten-Designer 1.0. Medzistupňový transformátor AT bloku nie je upravený. Výstupný transformátor AT bloku tiež nie je upravený, akurát stredný odbočovač vychádzajúci z cievky je odspájkovaný z dosky a izolovaný. Usmerňovacie diódy boli nahradené novými, ktoré sú uvedené v schéme.
Bočník bol prevzatý z chybného testera a namontovaný na izolačných stojanoch na radiátore s diódami. Doska pre voltmeter-ampérmeter je použitá z „Super jednoduchý ampérmeter a voltmeter na super dostupných dieloch (automatický výber rozsahu)“ od Eddy71 s následnou úpravou (cesty boli vyrezané podľa schémy).
Pozorované vlastnosti a nevýhody
Ako základná jednotka bola použitá jednotka AT 200 W, žiaľ, má dosť malý chladič pre výkonové tranzistory. V tomto prípade je ventilátor pripojený k napätiu 8 voltov (pre zníženie vznikajúceho hluku), takže prúdy väčšie ako 6 - 7 ampérov môžu byť odstránené len krátkodobo, aby sa predišlo prehriatiu tranzistorov.Súbory
Súbory obvodov, dosiek, výkresov a zdrojov a firmvéru▼ 🕗 10/01/13 ⚖️ 70,3 Kb ⇣ 521
