Z nepotřebného počítačového AT nebo ATX zdroje lze vyrobit autonabíječku nebo nastavitelný laboratorní zdroj s výstupním napětím 4 - 25 V a proudem až 12A.

Podívejme se na několik možností schématu níže:

Možnosti

Z počítačového zdroje o výkonu 200W skutečně dostanete 10 - 12A.

AT napájecí obvod pro TL494

Několik ATX napájecích obvodů pro TL494

Přepracovat

Hlavní úprava je následující: odpájíme všechny přebytečné vodiče z napájecího zdroje ke konektorům, ponecháme pouze 4 kusy žlutého +12V a 4 kusy černého pouzdra, stočíme je do svazků. Na desce najdeme mikroobvod s číslem 494, před číslem mohou být různá písmena DBL 494, TL 494, stejně jako analogy MB3759, KA7500 a další s podobným spojovacím obvodem. Hledáme rezistor jdoucí z 1. větve tohoto mikroobvodu na +5 V (zde byl červený kabelový svazek) a vyjmeme ho.

Pro regulované (4V - 25V) napájení by R1 mělo být 1k. Pro napájení je také žádoucí zvýšit kapacitu elektrolytu na výstupu 12V (u nabíječky je lepší tento elektrolyt vyloučit), udělat několik otáček na feritovém kroužku se žlutým paprskem (+12V) ( 2000 NM, průměr 25 mm není kritický).

Také je třeba mít na paměti, že na 12V usměrňovači je sestava diod (nebo 2 diody back-to-back) dimenzovaná na proud až 3 A, měla by být nahrazena sestavou na 5V usměrňovači. , je dimenzována do 10 A, 40 V, je lepší instalovat sestavu diod BYV42E-200 (sestava Schottkyho diod Ipr = 30 A, V = 200 V), nebo 2 výkonné diody back-to-back KD2999 nebo podobné ty v tabulce níže.

Pokud potřebujete připojit soft-on pin na společný vodič pro spuštění napájení ATX (zelený vodič jde do konektoru), je potřeba ventilátor otočit o 180 stupňů, aby foukal dovnitř jednotky, pokud používáte jako zdroj je lepší napájet ventilátor 12. nožičkami mikroobvodu přes odpor 100 Ohm.

Pouzdro je vhodné vyrobit z dielektrika, nezapomenout na ventilační otvory, kterých by mělo být dostatek. Originální kovové pouzdro, použití na vlastní nebezpečí.

Stává se, že když zapnete zdroj na vysoký proud, ochrana může fungovat, i když u 9A mi nefunguje, pokud se s tím někdo setká, měli byste zátěž při zapnutí na pár sekund odložit .

Další zajímavá možnost, jak předělat počítačový zdroj.

V tomto obvodu se nastavuje napětí (od 1 do 30 V) a proud (od 0,1 do 10A).

Ve skutečnosti myšlenka vyrobit laboratorní napájecí zdroj s nastavitelným výstupním napětím a proudem z počítače není nová. Na internetu je mnoho možností pro takové úpravy.

Výhody jsou zřejmé:
1. Takové zdroje energie vám doslova „leží pod nohama“.
2. Obsahují všechny hlavní komponenty a hlavně hotové pulzní transformátory.
3. Mají výborné hmotnostní a rozměrové vlastnosti - takový transformátorový zdroj by vážil více než 10 kg (tento je celkem 1,3 kg).

Pravda, nejsou bez nevýhod:
1. Díky pulzní konverzi obsahuje výstupní napětí bohaté spektrum vysokofrekvenčního rušení, což je činí omezeně použitelnými pro napájení radiostanic.
2. Nezaručují nízké výstupní napětí (méně než 5 V) při nízkých zatěžovacích proudech.

A přesto je takové napájení vynikající Vhodné pro domácí napájení automobilové elektroniky, při kontrole a ladění elektronických zařízení. A přítomnost aktuálního režimu stabilizace umožňuje použití jako univerzální nabíječka pro širokou škálu baterií!

Výstupní napětí - od 1 do 20 V
Výstupní proud - až 10 A
Hmotnost 1,3 kg

Pozor: toto je první článek o předělání napájecího zdroje. Přečtěte si také druhý díl!

Nejprve zjistíme, které napájecí zdroje jsou vhodné pro konverzi. Nejlepším způsobem, pro laboratorní napájecí zdroj, pouze staré zdroje AT nebo ATX sestavené na řadiči TL494 PWM (aka: μPC494, μA494, KIA494, UTC51494, KA7500, AZ7500BP, IR3M02, MV3759) a další analogové napájení 200 - 250 W. Většina z nich je takových! Moderní ATX12B, 350 - 450 W, samozřejmě také není problém předělat, ale stále jsou vhodnější pro zdroje s pevným výstupním napětím (například 13,8 V).

Abychom lépe pochopili podstatu změny, Podívejme se na princip fungování počítačového napájecího zdroje.

Víceméně standardizované napájecí zdroje (PC/XT, AT, PS/2) pro počítače se objevily na počátku 80. let díky IBM a existovaly až do roku 1996. Podívejme se na jejich princip fungování podle strukturálního schématu:

Síťové napětí je do zdroje přiváděno přes filtr elektromagnetického rušení, který zabraňuje šíření vysokofrekvenčního rušení z pulzního měniče do napájecí sítě. Na něj navazuje usměrňovač a vyhlazovací filtr, na jehož výstupu je konstantní napětí 310 V. Toto napětí je přivedeno na polomůstkový invertor, který jej převádí na pravoúhlé impulsy a přivádí do primárního vinutí stupně -spádový transformátor T1.

Napětí ze sekundárních vinutí transformátoru je přiváděno do usměrňovačů a vyhlazovacích filtrů. Výsledkem je, že na výstupu získáme potřebná konstantní napětí.

Po připojení napájení se v počátečním okamžiku střídač spustí v režimu samogenerace a poté, co se na sekundárních usměrňovačích objeví napětí, se zapne regulátor PWM (TL494), který synchronizuje provoz měniče dodáváním spouštěcích impulsů do báze klíčových tranzistorů přes oddělovací transformátor T2.

Zdroj využívá pulzně šířkovou regulaci výstupního napětí. Pro zvýšení výstupního napětí regulátor zvyšuje dobu trvání (šířku) spouštěcích impulsů a pro snížení je snižuje.

Stabilizace výstupního napětí u takových zdrojů se často provádí pouze jedním výstupním napětím (+5 V, jako nejdůležitější), někdy dvěma (+5 a +12), ale s prioritou +5 V. vstup komparátoru regulátoru ( pin 1 TL494, výstupní napětí je přiváděno přes dělič. Ovladač upravuje šířku spouštěcích impulzů tak, aby toto napětí udrželo na požadované úrovni.

Napájecí zdroj má také 2 typy ochranného systému. První - z překročení celkového výkonu a zkratu a druhý z přepětí na výstupech. V případě přetížení obvod zastaví generátor pulsů v PWM regulátoru (přivedením +5 V na pin 4 TL494).

Napájecí zdroj navíc obsahuje uzel (na obrázku není znázorněn), který generuje na výstupu signál POWER_GOOD („napětí je normální“) poté, co napájecí zdroj dosáhne provozního režimu, který umožňuje spuštění procesoru v počítači.

AT zdroj (PC/XT, PS/2) má pouze 12 hlavních vodičů pro připojení k základní desce (2 konektory po 6 pinech). V roce 1995 Intel s hrůzou zjistil, že stávající napájecí zdroje nezvládají zvýšenou zátěž a zavedl standard 20/24pinového konektoru. Navíc výkon +3,3 V stabilizátoru na základní desce pro napájení procesoru již také nestačil a přesunul se na zdroj. Inu, Microsoft zavedl do operačního systému Windows režimy řízení spotřeby Advanced Power Management (APM)... Takže v roce 1996 se objevil moderní ATX zdroj.

Uvažujme rozdíly mezi ATX zdrojem a starým AT podle jeho strukturálního schématu:

Režim Advanced Power Management (APM) si vyžádal opuštění síťového vypínače a zavedení druhého pulzního měniče do napájecího zdroje – záložního zdroje napětí +5 V. Tento nízkoenergetický zdroj funguje vždy, když je síťová zástrčka zapojený do sítě. Primární napětí pochází ze stejného usměrňovače a filtru jako hlavní invertor.

Napájení PWM regulátoru v ATX je navíc ze stejného pohotovostního zdroje (nestabilizovaného 12 - 22 V) a není zde žádný autostart měniče. Napájení se tedy spustí pouze v případě, že z regulátoru přicházejí startovací impulsy. Hlavní zdroj napájení se zapíná zapnutím generátoru pulsů PWM regulátoru signálem PS_ON (jeho zkrat k zemi) přes ochranný obvod.

Při předělání ATX zdroje je třeba zachovat záložní zdroj napětí. Za prvé bude dodávat dostatečné napětí do PWM regulátoru, když je výstup hlavního usměrňovače nastaven na velmi nízké napětí. Zadruhé z něj můžete napájet ventilátor přes 12V stabilizátor. Charakteristické rysy předělání ATX zdroje jsou nastíněny v druhé části článku.

To jsou všechny hlavní rozdíly.

Jak vybrat napájecí zdroj pro konverzi?

Jak víte, napájecí zdroje jsou vyráběny v Číně. A to může znamenat absenci některých komponent, které považovali za „nadbytečné“:

1. Na vstupu nemusí být žádný EMI filtr. Nejdůležitější věcí ve filtru je induktor navinutý na feritovém kroužku. Obvykle je jasně vidět přes lopatky ventilátoru. Místo toho mohou být drátové propojky. Přítomnost filtru je nepřímou známkou kvalitního napájení!

2. Také se musíte podívat na velikost snižovacího transformátoru (většího). Na tom závisí maximální výkon napájecího zdroje. Jeho výška by měla být alespoň 3 cm.Existují zdroje s transformátorem o výšce menší než 2 cm.Tyto jsou 75W, i když se píše 200.

3. Pro kontrolu funkčnosti napájecího zdroje k němu připojte zátěž. Používám žárovky do automobilových světlometů o výkonu 50 - 55 W a napětí 12 V. Jednu nezapomeňte zapojit do obvodu +5 V (červený vodič), druhou do obvodu +12 V (žlutý vodič). Zapněte napájení. Odpojte konektor ventilátoru (nebo, pokud na něm Číňané šetřili, stačí jej zastavit rukou). Napájecí zdroj by neměl pípat.

Po minutě jej odpojte a rukou pociťte teplotu radiátorů a tlumivky skupinového filtru v sekundárním napěťovém filtru. Plyn by měl být studený a radiátory by měly být teplé, ale ne horké!

Použil jsem zdroj z roku 1994 o výkonu 230 W - tehdy nešetřili.

Přepracování napájecího zdroje

Musíte začít čištěním napájecího zdroje od prachu. K tomu odpojte (odpájejte) síťové vodiče a vodiče k přepínači 110/220 z desky - již ji nebudeme potřebovat, protože v poloze 220 V je spínač vypnutý. Vyjměte desku z pouzdra. Vysavač, tvrdý kartáč a hurá!

Dále je třeba zkusit najít schéma elektrického zapojení vašeho zdroje, nebo mu alespoň co nejpodobnější (výrazně se neliší). Pomůže vám orientovat se v hodnotách „chybějících“ komponent. . Nevylučuji, že stejně jako já budete muset některé součástky z desky zkopírovat.

Hodnoty vyměněných součástí jsou v diagramu zvýrazněny červeně. Nově instalované komponenty mají označení polohy zvýrazněné červeně.

1. Zkontrolujte, zda jsou ve filtru EMI přítomny všechny kondenzátory a tlumivky. Pokud chybí, nainstalujte je (chybělo mi pouze C2). Instaloval jsem také druhý, přídavný filtr hluku, vyrobený ve formě zásuvky pro připojení napájecího kabelu.

2. Podívejte se na typy diod použitých v usměrňovači (D1 - D4). Pokud existují diody s proudem do 1 A (například 1N4007) - vyměňte je za alespoň 2 A nebo nainstalujte diodový můstek. Měl jsem 2ampérový můstek.

3. V naprosté většině napájecích zdrojů jsou v primárním napěťovém filtru instalovány kondenzátory s kapacitou maximálně 200 μF (C5 - C6). Pro dodání plného výkonu je nahraďte kondenzátory o kapacitě 470 - 680 μF, vhodnou velikostí, s napětím alespoň 200 V. Přednost by měla mít skupina 105 °C.

4. Tranzistory v polomůstkovém měniči (Q1, Q2) mohou být velmi rozmanité. Většinu z nich v zásadě kriminálně nevytápí. Pro snížení zahřívání je lze vyměnit za výkonnější - například 2SC4706 a nainstalovat je na radiátor pomocí izolačních těsnění. Šel jsem ještě dál a vyměnil oba radiátory za účinnější.

5. Při testování napájecího zdroje při maximální zátěži se kondenzátor C7 zahřál a praskl (obvykle 1 µF 250 V). Tento kondenzátor by se neměl vůbec zahřívat. Myslím, že byl vadný, ale stejně jsem ho vyměnil za 2,2 uF 400 V.

Nyní uvažujme blokové schéma převáděného napájecího zdroje:

K úpravě budeme muset odstranit všechny sekundární usměrňovače kromě jednoho (i když vyměnit téměř všechny součástky v něm), odstranit obvod PS_ON (aby se zdroj zapínal automaticky), předělat ochranný obvod, přidat ovládací obvod, bočník (R1, součástí ampérmetru) a měřicí přístroje. Prvky schématu POWER_GOOG lze také odstranit. Nyní více podrobností.

Pro odstranění výstupního napětí se používá 12voltové vinutí snižovacího transformátoru T1. V nejvýkonnějších a nejkvalitnějších zdrojích mají obvody usměrňovače a filtru +12 V již druhou tlumivku a dostatek místa pro instalaci elektrolytických kondenzátorů. Pokud ale v obvodu +12 V filtru není druhá tlumivka, pak je nejlepší možností vše namontovat na místo 5voltové a na ni pak přenést vývody vinutí 12 V. Níže přesně popíšu druhá možnost.

Sekundární usměrňovač napětí a filtr by po úpravě měl vypadat takto:

1. Odpájejte všechny prvky usměrňovačů a filtrů +5, +12 a -12 V. S výjimkou obvodů klapek R1, C1, R2, C2 a R3, C3 a tlumivky L2. Následně při výstupním napětí cca 20 V jsem zaznamenal zahřívání rezistoru R1 a nahradil jej 22 Ohmy.

2. Odřízněte dráhy vedoucí od 5V odboček vinutí transformátoru T1 k sestavě +5V usměrňovací diody, při zachování jejího spojení s -5V usměrňovacími diodami (budeme ji potřebovat později).

3. Místo sestavy diod usměrňovače +5 V (D3) nainstalujte sestavu na Schottkyho diody pro proud 2x30 A a zpětné napětí alespoň 100 V, např. 63CPQ100, 60CPQ150. (Standardní 5voltová sestava diod má zpětné napětí pouze 40 V a standardní diody v usměrňovači 12 V jsou dimenzovány na příliš nízký proud - nelze je použít.) Tato sestava se při provozu prakticky nezahřívá.

4. Propojte svorky 12voltového vinutí s nainstalovanou sestavou diod pomocí tlustých drátěných propojek. Obvody klapky R1, C1 připojené k tomuto vinutí jsou uloženy.

5. Do filtru nainstalujte místo standardních elektrolytické kondenzátory (C5, C6) o kapacitě 1000 - 2200 μF pro napětí minimálně 25 V. A přidejte také keramické kondenzátory C4 a C7. Nainstalujte zatěžovací odpor 100 Ohm s výkonem 2 W místo standardního.

6. Pokud se při kontrole napájení pod zátěží skupinová filtrační tlumivka (L1) nezahřála, stačí ji převinout. Naviňte z něj všechna vinutí a počítejte otáčky. (Obvykle 5V vinutí obsahuje 10 závitů a 12V vinutí obsahuje 20 závitů.) Naviňte nové vinutí se dvěma složenými dráty o průměru 1,0 - 1,3 mm (podobně jako standardní 5V) a počtem závitů z 25.-27. Pokud se během provozu zahřeje, zvyšte počet otáček na 50.

Pokud byl induktor zahřátý, pak je jeho jádro poškozené (práškové železo má takový problém - „spéká“), pak budete muset hledat nové jádro vyrobené z práškového železa (ne feritu!). Musel jsem koupit bílé prstencové jádro s trochu větším průměrem a namotat nové vinutí. Vůbec se nezahřívá.

7. Induktor L2 zůstává standardní, z 5voltového filtru (obvykle několik otáček na feritové tyči).

8. Pro napájení ventilátoru v AT zdroji je použito 5voltové vinutí a vedení usměrňovače je -5 V, což převedeme na +12. Používají se standardní diody, z usměrňovače -5 V (D1, D2) je nutné je připájet s obrácenou polaritou. Tlumivka již není potřeba - připájejte propojku. A místo standardního filtračního kondenzátoru nainstalujte kondenzátor s kapacitou 470 uF 16 V, samozřejmě s obrácenou polaritou. Přehoďte propojku z výstupu filtru (dříve -5 V) na konektor ventilátoru. Přímo v blízkosti konektoru nainstalujte keramický kondenzátor C9. Napětí na mém ventilátoru je +11,8 V a při nízkých zatěžovacích proudech klesá.

Pokud je ve vašem napájecím zdroji ventilátor napájen z okruhu regulace teploty, je lepší jej ponechat. Tím se sníží hluk z napájecího zdroje při nízké zátěži.

9. V napájecím obvodu PWM regulátoru (Vcc) je nutné zvýšit kapacitu filtračních kondenzátorů C10 a C11. Napětí z kondenzátoru C10 (Vdd) se používá k napájení digitálního ampérmetru a voltmetru.

Ochranný obvod nad celkový výkon zůstává nezměněn. Obecně se vyskytuje v napájecích zdrojích velké množství možností pro implementaci ochranných schémat za přebytečný výkon. Nesnažte se to předělat podle tohoto schématu! Právě jsem ukázal příklad ochranného obvodu pro můj napájecí zdroj. Ponechte si svůj původní přidáním obvodu přepěťové ochrany.

Změní se pouze obvod výstupní přepěťové ochrany. Zde je konečný diagram:

Při zvýšení zatížení střídače nad povolenou mez se zvětší šířka impulsu na vazebním vinutí oddělovacího transformátoru T2. Dioda D1 je detekuje a záporné napětí na kondenzátoru C1 se zvyšuje. Po dosažení určité úrovně (přibližně -11 V) otevře tranzistor Q2 přes rezistor R3. Napětí +5 V poteče otevřeným tranzistorem na pin 4 regulátoru a zastaví činnost jeho pulzního generátoru. Ve vašem napájecím zdroji může být taková ochrana organizována odlišně.

Všechny diody a rezistory vhodné ze sekundárních usměrňovačů do základny Q1 jsou odpájeny z obvodu a je instalována zenerova dioda D3 pro napětí 22 V, například KS522A, a odpory R8, R9.

V případě nouzového zvýšení napětí na výstupu zdroje nad 22 V zenerova dioda „prorazí“ a otevře tranzistor Q1. Tím se otevře tranzistor Q2, přes který bude na pin 4 regulátoru přivedeno napětí +5 V, a zastaví se činnost jeho pulzního generátoru.

Zbývá sestavit regulační obvod a připojit jej k PWM regulátoru.

Řídící obvod sestává ze dvou zesilovačů (proudového a napěťového), které jsou připojeny na standardní vstupy komparátorů chyb regulátoru. Má 2 z nich (piny 1 a 16 TL494) a fungují přes OR. To vám umožní získat stabilizaci napětí i proudu. Konečné schéma řídicí jednotky:

Operační zesilovač DA1.1 slouží k sestavení diferenciálního zesilovače v obvodu měření napětí. Zesílení se volí tak, že při změně výstupního napětí zdroje z 0 na 20 V (při zohlednění úbytku napětí na bočníku R7) se signál na jeho výstupu změní v rozmezí 0...5 V. Zisk závisí na poměru odporů rezistorů R2/R1 =R4/R3.

Upozornění: pro správné měření napětí jsou rezistory R1 a R3 připojeny samostatnými tenkými vodiči přímo k připojovacím svorkám výstupního napětí.

Operační zesilovač DA1.2 slouží k sestavení zesilovače v obvodu měření proudu. Zesiluje velikost poklesu napětí na bočníku R7. Zesílení se volí tak, že při změně zatěžovacího proudu zdroje z 0 na 10 A se signál na jeho výstupu mění v rozmezí 0...5 V. Zesílení závisí na poměru odporů rezistorů R6 /R5.

Jako proudový snímač (R7) jsem použil etalon měřící bočník z vestavěného ampérmetru 75SHIP1500.5 s poměrně nízkým odporem - 1,5 miliOhm. Proto jsem do měřícího obvodu zařadil i propojovací vodiče, které spojují bočník. To umožnilo eliminovat diferenciální zesilovač a snížit počet vodičů. Rezistor R5 je připojen přímo k zemi poblíž operačního zesilovače a neinvertující vstup (pin 5) je připojen ke stejnému vodiči (z R3) vedoucímu k záporné svorce.

Postup je následující: nejprve najděte vhodný ampérmetr s vlastním bočníkem (externím nebo vnitřním) a použít jej jako měřící bočník R7 řídicího obvodu. Odpor bočníku není důležitý - limity nastavení proudu lze pak nastavit pro téměř jakýkoli bočník změnou odporu R5 (a případně R6) v řídicím obvodu tak, aby limit nastavení stabilizace proudu odpovídal maximální hodnotě 10 A. (Nelekejte se, u některých bočníků byly jmenovité hodnoty R5 a R6 1,8 kOhm a 30 kOhm.)

Signály z obou zesilovačů (napěťový i proudový) jsou přiváděny na vstupy chybových komparátorů PWM regulátoru (piny 1 a 16 DA2). Pro nastavení požadovaných hodnot napětí a proudu jsou invertující vstupy těchto komparátorů (piny 2 a 15 DA2) připojeny k nastavitelným děličům referenčního napětí (variabilní odpory R8, R10). Napětí +5 V pro tyto děliče je odebíráno z interního zdroje referenčního napětí PWM regulátoru (pin 14 DA2).

Rezistory R9, R11 omezují spodní prahovou hodnotu nastavení. Kondenzátory C2, C3 eliminují možný „šum“ při otáčení motoru s proměnným odporem. Rezistory R14, R15 jsou také instalovány v případě „rozbití“ motoru s proměnným odporem.

Na operačním zesilovači DA1.4 je namontován komparátor pro indikaci přechodu napájení do režimu stabilizace proudu (LED1).

V diagramu, který jsem použil čtyřnásobný operační zesilovač LM324A, ale můžete použít i jiné, které pracují v širokém rozsahu napájecích napětí, například LM2902, KIA324, AN6564, HA17324, KA2504, TLE2024 Desku plošných spojů si můžete stáhnout.

Chcete-li připojit zesilovače k ​​PWM regulátoru (DA2), musíte z něj nejprve odpájet všechny standardní součástky jdoucí na piny 1, 2, 3, 15 a 16. Kondenzátory C4 a C5 jsou umístěny v těsné blízkosti TL494 (ve skutečnosti, na standardních místech).

Pro měření a zobrazení výstupního napětí a proudu jsem použil již hotový digitální voltmetr a ampérmetr, zapojený podle obvodu podle přiloženého návodu. Napájení je do nich přiváděno z kondenzátoru C10 (viz schéma sekundárních usměrňovačů). Pokud máte k dispozici ATX zdroj se záložním zdrojem, pak napájejte měřiče (Vdd) z tohoto zdroje - má nestabilizovaný napěťový výstup +12…+22V.

Pro připojení těchto zařízení je vhodné použít konektory pro Floppy mechaniky dostupné na standardních kabelech AT zdroje.

Mějte na paměti, že měřicí vodiče voltmetru jsou připojeny samostatnými tenkými vodiči přímo k výstupním svorkám napájecího zdroje. A měřicí vodiče ampérmetru jdou přímo k měřicím kontaktům bočníku. To je znázorněno na diagramu.

Část standardní kovové skříně (spodní a boční stěna) zdroje v mém provedení slouží jako šasi pro desku a pro bočník.

Pro snížení úrovně vysokofrekvenčního rušení jsou přímo na výstupních svorkách (C6, C7 ve schématu řídicí jednotky) umístěny keramické kondenzátory s kapacitou 1 μF.

Pro své napájení jsem použil hotové pouzdro s uchem na přenášení. K chlazení je použit ventilátor Ø50 mm. Pohání vzduch uvnitř pouzdra. K tomu byl do pouzdra naproti radiátorům vyříznut potřebný otvor a na protější straně a zadní stěně byly vyvrtány otvory pro výstup vzduchu. Designový nápad závisí pouze na vašem vkusu.

Pokud takový zdroj hodláte použít pro radiostanice, pak důrazně doporučuji ponechat v provedení standardní kovovou skříň - dokonale stíní a snižuje úroveň elektromagnetického rušení vyzařovaného střídačem.

Ve skutečnosti myšlenka vyrobit laboratorní napájecí zdroj s nastavitelným výstupním napětím a proudem z počítače není nová. Na internetu je mnoho možností pro takové úpravy.

Výhody jsou zřejmé:

1. Takové zdroje energie vám doslova „leží pod nohama“.
2. Obsahují všechny hlavní komponenty a hlavně hotové pulzní transformátory.
3. Mají výborné hmotnostní a rozměrové vlastnosti - takový transformátorový zdroj by vážil více než 10 kg (tento je celkem 1,3 kg).

Pravda, nejsou bez nevýhod:

1. Díky pulzní konverzi obsahuje výstupní napětí bohaté spektrum vysokofrekvenčního rušení, což je činí omezeně použitelnými pro napájení radiostanic.
2. Nezaručují nízké výstupní napětí (méně než 5 V) při nízkých zatěžovacích proudech.

A přesto je takový napájecí zdroj ideální pro domácí napájení automobilové elektroniky při testování a ladění elektronických zařízení. A přítomnost režimu stabilizace proudu vám umožňuje používat jej jako univerzální nabíječku pro širokou škálu baterií!

Výstupní napětí - od 1 do 20 V
Výstupní proud - až 10 A
Hmotnost 1,3 kg

Nejprve zjistíme, které napájecí zdroje jsou vhodné pro konverzi. Nejlepší volbou pro laboratorní zdroj je starý zdroj AT nebo ATX, namontovaný na řadiči TL494 PWM (aka: μPC494, μA494, UTC51494, KA7500, IR3M02, MV3759 atd.) s výkonem 200 - 250 W. Většina z nich je takových! Moderní ATX12B, 350 - 450 W, samozřejmě také není problém předělat, ale stále jsou vhodnější pro zdroje s pevným výstupním napětím (například 13,8 V).

Pro další pochopení podstaty modifikace zvažte princip fungování napájecího zdroje pro počítač.

Víceméně standardizované napájecí zdroje (PC/XT, AT, PS/2) pro počítače se objevily na počátku 80. let díky IBM a existovaly až do roku 1996. Podívejme se na jejich princip fungování podle strukturálního schématu:

Blokové schéma napájení AT

Síťové napětí je do zdroje přiváděno přes filtr elektromagnetického rušení, který zabraňuje šíření vysokofrekvenčního rušení z pulzního měniče do napájecí sítě. Na něj navazuje usměrňovač a vyhlazovací filtr, na jehož výstupu je konstantní napětí 310 V. Toto napětí je přivedeno na polomůstkový invertor, který jej převádí na pravoúhlé impulsy a přivádí do primárního vinutí stupně -spádový transformátor T1.

Napětí ze sekundárních vinutí transformátoru je přiváděno do usměrňovačů a vyhlazovacích filtrů. Výsledkem je, že na výstupu získáme potřebná konstantní napětí.

Po připojení napájení se v počátečním okamžiku střídač spustí v režimu samogenerace a poté, co se na sekundárních usměrňovačích objeví napětí, se zapne regulátor PWM (TL494), který synchronizuje provoz měniče dodáváním spouštěcích impulsů do báze klíčových tranzistorů přes oddělovací transformátor T2.

Zdroj využívá pulzně šířkovou regulaci výstupního napětí. Pro zvýšení výstupního napětí regulátor zvyšuje dobu trvání (šířku) spouštěcích impulsů a pro snížení je snižuje.

Stabilizace výstupního napětí u takových zdrojů se často provádí pouze jedním výstupním napětím (+5 V, jako nejdůležitější), někdy dvěma (+5 a +12), ale s prioritou +5 V. vstup komparátoru regulátoru ( pin 1 TL494, výstupní napětí je přiváděno přes dělič. Ovladač upravuje šířku spouštěcích impulzů tak, aby toto napětí udrželo na požadované úrovni.

Napájecí zdroj má také 2 typy ochranného systému. První - z překročení celkového výkonu a zkratu a druhý z přepětí na výstupech. V případě přetížení obvod zastaví generátor pulsů v PWM regulátoru (přivedením +5 V na pin 4 TL494).

Napájecí zdroj navíc obsahuje uzel (na obrázku není znázorněn), který generuje na výstupu signál POWER_GOOD („napětí je normální“) poté, co napájecí zdroj dosáhne provozního režimu, který umožňuje spuštění procesoru v počítači.

AT zdroj (PC/XT, PS/2) má pouze 12 hlavních vodičů pro připojení k základní desce (2 konektory po 6 pinech). V roce 1995 Intel s hrůzou zjistil, že stávající napájecí zdroje nezvládají zvýšenou zátěž a zavedl standard 20/24pinového konektoru. Navíc výkon +3,3 V stabilizátoru na základní desce pro napájení procesoru již také nestačil a přesunul se na zdroj. Inu, Microsoft zavedl do operačního systému Windows režimy řízení spotřeby Advanced Power Management (APM)... Takže v roce 1996 se objevil moderní ATX zdroj.

Podívejme se na rozdíly mezi ATX zdrojem a starým AT podle jeho strukturálního schématu:

Blokové schéma zdroje ATX

Režim Advanced Power Management (APM) si vyžádal opuštění síťového vypínače a zavedení druhého pulzního měniče do napájecího zdroje – záložního zdroje napětí +5 V. Tento nízkoenergetický zdroj funguje vždy, když je síťová zástrčka zapojený do sítě. Primární napětí pochází ze stejného usměrňovače a filtru jako hlavní invertor.

Napájení PWM regulátoru v ATX je navíc ze stejného pohotovostního zdroje (nestabilizovaného 12 - 22 V) a není zde žádný autostart měniče. Napájení se tedy spustí pouze v případě, že z regulátoru přicházejí startovací impulsy. Hlavní zdroj napájení se zapíná zapnutím generátoru pulsů PWM regulátoru signálem PS_ON (jeho zkrat k zemi) přes ochranný obvod.

To jsou všechny hlavní rozdíly.

Jak vybrat napájecí zdroj pro konverzi?

Jak víte, napájecí zdroje jsou vyráběny v Číně. A to může znamenat absenci některých komponent, které považovali za „nadbytečné“:

1. Na vstupu nemusí být žádný EMI filtr. Nejdůležitější věcí ve filtru je induktor navinutý na feritovém kroužku. Obvykle je jasně vidět přes lopatky ventilátoru. Místo toho mohou být drátové propojky. Přítomnost filtru je nepřímou známkou kvalitního napájení!


EMI filtrační prvky

2. Také se musíte podívat na velikost snižovacího transformátoru (většího). Na tom závisí maximální výkon napájecího zdroje. Jeho výška by měla být alespoň 3 cm.Existují zdroje s transformátorem o výšce menší než 2 cm.Tyto jsou 75W, i když se píše 200.

3. Pro kontrolu funkčnosti napájecího zdroje k němu připojte zátěž. Používám žárovky do automobilových světlometů o výkonu 50 - 55 W a napětí 12 V. Jednu nezapomeňte zapojit do obvodu +5 V (červený vodič), druhou do obvodu +12 V (žlutý vodič). Zapněte napájení. Odpojte konektor ventilátoru (nebo, pokud na něm Číňané šetřili, stačí jej zastavit rukou). Napájecí zdroj by neměl pípat.

Po minutě jej odpojte a rukou pociťte teplotu radiátorů a tlumivky skupinového filtru v sekundárním napěťovém filtru. Plyn by měl být studený a radiátory by měly být teplé, ale ne horké!

Použil jsem zdroj z roku 1994 o výkonu 230 W - tehdy nešetřili.

Přepracování napájecího zdroje

Musíte začít čištěním napájecího zdroje od prachu. K tomu odpojte (odpájejte) síťové vodiče a vodiče k přepínači 110/220 z desky - již ji nebudeme potřebovat, protože v poloze 220 V je spínač vypnutý. Vyjměte desku z pouzdra. Vysavač, tvrdý kartáč a hurá!

Dále je třeba zkusit najít schéma elektrického zapojení vašeho zdroje, nebo mu alespoň co nejpodobnější (výrazně se neliší). Pomůže vám orientovat se v hodnotách „chybějících“ komponent. Nevylučuji, že stejně jako já budete muset některé součástky z desky zkopírovat.

Schéma filtru elektromagnetického rušení, usměrňovače a primárního napěťového filtru a měniče po úpravě

Hodnoty vyměněných součástí jsou v diagramu zvýrazněny červeně. Nově instalované komponenty mají označení polohy zvýrazněné červeně.

1. Zkontrolujte, zda jsou ve filtru EMI přítomny všechny kondenzátory a tlumivky. Pokud chybí, nainstalujte je (chybělo mi pouze C2). Instaloval jsem také druhý, přídavný filtr hluku, vyrobený ve formě zásuvky pro připojení napájecího kabelu.

2. Podívejte se na typy diod použitých v usměrňovači (D1 - D4). Pokud existují diody s proudem do 1 A (například 1N4007) - vyměňte je za alespoň 2 A nebo nainstalujte diodový můstek. Měl jsem 2ampérový můstek.

3. V naprosté většině napájecích zdrojů jsou v primárním napěťovém filtru instalovány kondenzátory s kapacitou maximálně 200 μF (C5 - C6). Pro dodání plného výkonu je nahraďte kondenzátory o kapacitě 470 - 680 μF, vhodnou velikostí, s napětím alespoň 200 V. Přednost by měla mít skupina 105 °C.

4. Tranzistory v polomůstkovém měniči (Q1, Q2) mohou být velmi rozmanité. Většinu z nich v zásadě kriminálně nevytápí. Pro snížení zahřívání je lze vyměnit za výkonnější - například 2SC4706 a nainstalovat je na radiátor pomocí izolačních těsnění. Šel jsem ještě dál a vyměnil oba radiátory za účinnější.

5. Při testování napájecího zdroje při maximální zátěži se kondenzátor C7 zahřál a praskl (obvykle 1 µF 250 V). Tento kondenzátor by se neměl vůbec zahřívat. Myslím, že byl vadný, ale stejně jsem ho vyměnil za 2,2 uF 400 V.

Nyní se podívejme na blokové schéma převedeného napájecího zdroje:

Blokové schéma laboratorního napájecího zdroje

Pro úpravu budeme muset odstranit všechny sekundární usměrňovače kromě jednoho (ačkoli v něm nahradit téměř všechny součástky), předělat ochranný obvod, přidat řídicí obvod, bočník a měřicí přístroje. Prvky schématu POWER_GOOG lze odstranit. Nyní více podrobností.

Pro odstranění výstupního napětí se používá 12voltové vinutí snižovacího transformátoru T1. Výhodnější je ale instalovat usměrňovač a filtr místo 5voltového - je zde více místa pro diody a kondenzátory.

Sekundární usměrňovač napětí a filtr by po úpravě měly vypadat takto:

Obvod sekundárního usměrňovače napětí po úpravě

1. Odpájejte všechny prvky usměrňovačů a filtrů +5, +12 a -12 V. S výjimkou obvodů klapek R1, C1, R2, C2 a R3, C3 a tlumivky L2. Následně při výstupním napětí cca 20 V jsem zaznamenal zahřívání rezistoru R1 a nahradil jej 22 Ohmy.

2. Odřízněte dráhy vedoucí od 5V odboček vinutí transformátoru T1 k sestavě +5V usměrňovací diody, při zachování jejího spojení s -5V usměrňovacími diodami (budeme ji potřebovat později).

3. Místo sestavy diod usměrňovače +5 V (D3) nainstalujte sestavu na Schottkyho diody pro proud 2x30 A a zpětné napětí alespoň 100 V, např. 63CPQ100, 60CPQ150. (Standardní 5voltová sestava diod má zpětné napětí pouze 40 V a standardní diody v usměrňovači 12 V jsou dimenzovány na příliš nízký proud - nelze je použít.) Tato sestava se při provozu prakticky nezahřívá.

4. Propojte svorky 12voltového vinutí s nainstalovanou sestavou diod pomocí tlustých drátěných propojek. Obvody klapky R1, C1 připojené k tomuto vinutí jsou uloženy.

5. Do filtru nainstalujte místo standardních elektrolytické kondenzátory (C5, C6) o kapacitě 1000 - 2200 μF pro napětí minimálně 25 V. A přidejte také keramické kondenzátory C4 a C7. Nainstalujte zatěžovací odpor 100 Ohm s výkonem 2 W místo standardního.

6. Pokud se při kontrole napájení pod zátěží skupinová filtrační tlumivka (L1) nezahřála, stačí ji převinout. Naviňte z něj všechna vinutí a počítejte otáčky. (Obvykle 5V vinutí obsahuje 10 závitů a 12V vinutí obsahuje 20 závitů.) Naviňte nové vinutí se dvěma složenými dráty o průměru 1,0 - 1,3 mm (podobně jako standardní 5V) a počtem závitů z 25.-27.

Pokud byl induktor zahřátý, pak je jeho jádro poškozené (práškové železo má takový problém - „spéká“), pak budete muset hledat nové jádro vyrobené z práškového železa (ne feritu!). Musel jsem koupit bílé prstencové jádro s trochu větším průměrem a namotat nové vinutí. Vůbec se nezahřívá.

7. Tlumivka L2 zůstává standardní, z 5voltového filtru.

8. Pro napájení ventilátoru je použito 5voltové vinutí a vedení usměrňovače je -5 V, což převedeme na +12. Používají se standardní diody, z usměrňovače -5 V (D1, D2) je nutné je připájet s obrácenou polaritou. Tlumivka již není potřeba - připájejte propojku. A místo standardního filtračního kondenzátoru nainstalujte kondenzátor s kapacitou 470 uF 16 V, samozřejmě s obrácenou polaritou. Přehoďte propojku z výstupu filtru (dříve -5 V) na konektor ventilátoru. Přímo v blízkosti konektoru nainstalujte keramický kondenzátor C9. Napětí na mém ventilátoru je +11,8 V a při nízkých zatěžovacích proudech klesá.

9. V napájecím obvodu PWM regulátoru (Vcc) je nutné zvýšit kapacitu filtračních kondenzátorů C10 a C11. Napětí z kondenzátoru C10 (Vdd) se používá k napájení digitálního ampérmetru a voltmetru.

Ochranný obvod pro překročení celkového výkonu zůstává nezměněn. Změní se pouze obvod výstupní přepěťové ochrany. Zde je konečný diagram:

Schéma ochranné jednotky po úpravě

Když se zatížení střídače zvýší nad povolenou mez, zvýší se šířka impulsu na střední svorce oddělovacího transformátoru T2. Dioda D1 je detekuje a záporné napětí na kondenzátoru C1 se zvyšuje. Po dosažení určité úrovně (přibližně -11 V) otevře tranzistor Q2 přes rezistor R3. Napětí +5 V poteče otevřeným tranzistorem na pin 4 regulátoru a zastaví činnost jeho pulzního generátoru. Ve vašem napájecím zdroji může být taková ochrana organizována odlišně. V žádném případě se ho nemusíte dotýkat.

Všechny diody a rezistory vhodné od sekundárních usměrňovačů k základně Q1 jsou odpájeny z obvodu a je instalována zenerova dioda D3 pro napětí 22 V, například KS522A, a rezistor R8.

Při nouzovém zvýšení napětí na výstupu zdroje nad 22 V zenerova dioda prorazí a otevře tranzistor Q1. Tím se otevře tranzistor Q2, přes který bude na pin 4 regulátoru přivedeno napětí +5 V, a zastaví se činnost jeho pulzního generátoru.

Zbývá sestavit regulační obvod a připojit jej k PWM regulátoru.

Řídicí obvod tvoří dva zesilovače (proudový a napěťový), které jsou připojeny na standardní vstupy komparátorů chyb regulátoru. Má 2 z nich (piny 1 a 16 TL494) a fungují přes OR. To vám umožní získat stabilizaci napětí i proudu. Konečné schéma řídicí jednotky:

Schéma řídicí jednotky

Operační zesilovač DA1.1 slouží k sestavení diferenciálního zesilovače v obvodu měření napětí. Zesílení se volí tak, že při změně výstupního napětí zdroje z 0 na 20 V (při zohlednění úbytku napětí na bočníku R7) se signál na jeho výstupu změní v rozmezí 0...5 V. Zisk závisí na poměru odporů rezistorů R2/R1 =R4/R3.

Upozornění: pro správné měření napětí jsou rezistory R1 a R3 připojeny samostatnými tenkými vodiči přímo k připojovacím svorkám výstupního napětí.

Operační zesilovač DA1.2 slouží k sestavení zesilovače v obvodu měření proudu. Zesiluje velikost poklesu napětí na bočníku R7. Zesílení se volí tak, že při změně zatěžovacího proudu zdroje z 0 na 10 A se signál na jeho výstupu mění v rozmezí 0...5 V. Zesílení závisí na poměru odporů rezistorů R6 /R5.

Jako proudový snímač (R7) jsem použil standardní měřící bočník 75SHIP1500.5 s docela nízkým odporem 1,5 mOhm. Proto jsem do měřícího obvodu zařadil i propojovací vodiče, které spojují bočník. To umožnilo eliminovat diferenciální zesilovač a snížit počet vodičů. Rezistor R5 je připojen přímo k zemi poblíž operačního zesilovače a neinvertující vstup (pin 5) je připojen ke stejnému vodiči (z R3) vedoucímu k záporné svorce.

Měřicí bočník 75SHIP1500,5

Při použití bočníku s jiným odporem a s jinou délkou připojovacích vodičů bude nutné zvolit odpor R5 tak, aby maximální stabilizační proud odpovídal 10 A.

Signály z obou zesilovačů (napěťový i proudový) jsou přiváděny na vstupy chybových komparátorů PWM regulátoru (piny 1 a 16 DA2). Pro nastavení požadovaných hodnot napětí a proudu jsou invertující vstupy těchto komparátorů (piny 2 a 15 DA2) připojeny k nastavitelným děličům referenčního napětí (variabilní odpory R8, R10). Napětí +5 V pro tyto děliče je odebíráno z interního zdroje referenčního napětí PWM regulátoru (pin 14 DA2).

Rezistory R9, R11 omezují spodní prahovou hodnotu nastavení. Kondenzátory C2, C3 eliminují možný „šum“ při otáčení motoru s proměnným odporem. Rezistory R14, R15 jsou také instalovány v případě „rozbití“ motoru s proměnným odporem.

Na operačním zesilovači DA1.4 je namontován komparátor pro indikaci přechodu napájení do režimu stabilizace proudu (LED1).

V zapojení jsem použil čtyřnásobný operační zesilovač LM324A, ale můžete použít i jiné, které pracují v širokém rozsahu napájecích napětí, například dva duální LM358. Napájení (Vcc) je přiváděno z napájecího obvodu PWM regulátoru (z pinu 12 DA2), který se mění v rozmezí 5...25 V, v závislosti na výstupním napětí napájecího zdroje.

Nastavovací prvky R8 - R11, stejně jako kondenzátory C2 a C3, jsou umístěny na malé desce přišroubované k přednímu panelu zdroje. Všechny ostatní prvky obvodu jsou umístěny na volném prostoru desky plošných spojů zdroje.

Chcete-li připojit zesilovače k ​​PWM regulátoru (DA2), musíte nejprve odpájet všechny standardní součástky jdoucí na piny 1, 2, 3, 15 a 16 z něj.

Pro měření a zobrazení výstupního napětí a proudu jsem použil již hotový digitální voltmetr a ampérmetr, zapojený podle obvodu podle přiloženého návodu. Napájení je do nich přiváděno z kondenzátoru C10 (viz schéma sekundárních usměrňovačů). Pokud máte k dispozici ATX zdroj se záložním zdrojem, pak napájejte měřiče (Vdd) z tohoto zdroje - má nestabilizovaný napěťový výstup +12 - 22 V.

Pro připojení těchto zařízení je vhodné použít konektory pro Floppy mechaniky dostupné na standardních kabelech AT zdroje.

Mějte na paměti, že měřicí vodiče voltmetru jsou připojeny samostatnými tenkými vodiči přímo k výstupním svorkám napájecího zdroje. A měřicí vodiče ampérmetru jdou přímo k měřicím kontaktům bočníku.

Část standardní kovové skříně (spodní a boční stěna) zdroje v mém provedení slouží jako šasi pro desku a pro bočník.

Pro snížení úrovně vysokofrekvenčního rušení jsou přímo na výstupních svorkách (C6, C7 ve schématu řídicí jednotky) umístěny keramické kondenzátory s kapacitou 1 μF.





Pro své napájení jsem použil hotové pouzdro s uchem na přenášení. K chlazení je použit ventilátor Ø50 mm. Pohání vzduch uvnitř pouzdra. K tomu byl do pouzdra naproti radiátorům vyříznut potřebný otvor a na protější straně a zadní stěně byly vyvrtány otvory pro výstup vzduchu. Designové nápady závisí pouze na vašem vkusu.

Pokud takový zdroj hodláte použít pro radiostanice, pak důrazně doporučuji ponechat v provedení standardní kovovou skříň - dokonale stíní a snižuje úroveň elektromagnetického rušení vyzařovaného střídačem.

Dobrý laboratorní zdroj je poměrně drahý a ne všichni radioamatéři si ho mohou dovolit.
Doma si však můžete sestavit zdroj s dobrými vlastnostmi, který si dobře poradí s napájením různých radioamatérských provedení a může sloužit i jako nabíječka různých baterií.
Takovéto napájecí zdroje montují radioamatéři většinou z , které jsou všude dostupné a levné.

Přestavbě samotného ATX je v tomto článku věnována malá pozornost, jelikož převést počítačový zdroj pro radioamatéra průměrné kvalifikace na laboratorní, nebo pro jiný účel, není obvykle obtížné, ale začínající radioamatéři mají mnoho otázek o tom. V zásadě, jaké části v napájecím zdroji je potřeba odstranit, jaké díly ponechat, co přidat, aby se takový zdroj stal regulovatelným a podobně.

Zejména pro takové radioamatéry chci v tomto článku podrobně hovořit o přeměně počítačových zdrojů ATX na regulované zdroje, které lze použít jak jako laboratorní zdroj, tak jako nabíječku.

Pro úpravu budeme potřebovat funkční ATX zdroj, který je vyroben na PWM řadiči TL494 nebo jeho analogech.
Napájecí obvody na takových ovladačích se v zásadě od sebe příliš neliší a všechny jsou v zásadě podobné. Výkon napájecího zdroje by neměl být nižší než výkon, který plánujete v budoucnu z přestavěné jednotky odebrat.

Podívejme se na typický napájecí obvod ATX s výkonem 250 W. U napájecích zdrojů Codegen se obvod téměř neliší od tohoto.

Obvody všech takových zdrojů se skládají z vysokonapěťové a nízkonapěťové části. Na obrázku desky s plošnými spoji zdroje (dole) ze strany kolejí je vysokonapěťová část oddělena od nízkonapěťové části širokým prázdným páskem (bez kolejí) a je umístěna vpravo (je menší velikosti). Nedotkneme se ho, ale budeme pracovat pouze s nízkonapěťovou částí.
Toto je moje deska a na jejím příkladu vám ukážu možnost konverze ATX zdroje.

Nízkonapěťová část obvodu, kterou uvažujeme, se skládá z regulátoru TL494 PWM, obvodu operačního zesilovače, který řídí výstupní napětí zdroje, a pokud se neshodují, dává signál do 4. nohy PWM. ovladač pro vypnutí napájení.
Namísto operačního zesilovače lze na desku zdroje osadit tranzistory, které v principu plní stejnou funkci.
Následuje část usměrňovače, která se skládá z různých výstupních napětí, 12 voltů, +5 voltů, -5 voltů, +3,3 voltů, z nichž pro naše účely bude potřeba pouze +12 voltový usměrňovač (žluté výstupní vodiče).
Zbývající usměrňovače a doprovodné díly bude potřeba odstranit, kromě „zálohového“ usměrňovače, který budeme potřebovat k napájení PWM regulátoru a chladiče.
Provozní usměrňovač poskytuje dvě napětí. Typicky je to 5 voltů a druhé napětí může být kolem 10-20 voltů (obvykle kolem 12).
K napájení PWM použijeme druhý usměrňovač. Je k němu připojen i ventilátor (chladič).
Pokud je toto výstupní napětí výrazně vyšší než 12 voltů, pak bude potřeba ventilátor připojit k tomuto zdroji přes přídavný odpor, jak bude později v uvažovaných obvodech.
Na schématu níže jsem označil vysokonapěťovou část zelenou čarou, „pohotovostní“ usměrňovače modrou čarou a vše ostatní, co je potřeba odstranit, červenou.

Odpájíme tedy vše, co je označeno červeně, a v našem 12 voltovém usměrňovači měníme standardní elektrolyty (16 voltů) za vyšší napětí, které bude odpovídat budoucímu výstupnímu napětí našeho zdroje. Dále bude nutné v obvodu odpájet 12. nohu PWM regulátoru a střední část vinutí přizpůsobovacího transformátoru - rezistor R25 a diodu D73 (pokud jsou v obvodu) a místo nich připájet propojku do desky, která je ve schématu nakreslena modrou čarou (diodu a rezistor můžete jednoduše zavřít bez pájení). V některých obvodech tento obvod nemusí existovat.

Dále v PWM svazku na jeho první noze necháme pouze jeden odpor, který jde do +12 voltového usměrňovače.
Na druhé a třetí noze PWM necháme pouze Master RC řetěz (ve schématu R48 C28).
Na čtvrté větvi PWM necháme pouze jeden rezistor (ve schématu je označen jako R49. Ano, v mnoha dalších obvodech mezi 4. větví a 13-14 větvemi PWM je obvykle elektrolytický kondenzátor, nemáme Nedotýkejte se ho (pokud existuje), protože je navržen pro měkký start napájení. Moje deska to prostě neměla, tak jsem ji nainstaloval.
Jeho kapacita ve standardních obvodech je 1-10 μF.
Poté uvolníme 13-14 větví ze všech spojení, kromě spojení s kondenzátorem, a také uvolníme 15. a 16. větev PWM.

Po všech provedených operacích bychom měli dostat následující.

Takhle to vypadá na mé desce (na obrázku níže).
Skupinovou stabilizační tlumivku jsem zde převinul drátem 1,3-1,6mm v jedné vrstvě na původní jádro. Vešlo se to někde kolem 20 otáček, ale nemusíte to dělat a nechat tu, která tam byla. I s ním vše funguje dobře.
Na desku jsem osadil i další zatěžovací rezistor, který tvoří dva paralelně zapojené odpory 1,2 kOhm 3W, celkový odpor byl 560 Ohmů.
Nativní zatěžovací odpor je navržen pro výstupní napětí 12 voltů a má odpor 270 ohmů. Moje výstupní napětí bude asi 40 voltů, takže jsem nainstaloval takový odpor.
Musí se počítat (při maximálním výstupním napětí zdroje při volnoběhu) pro zatěžovací proud 50-60 mA. Protože provoz zdroje zcela bez zátěže není žádoucí, je proto umístěn v obvodu.

Pohled na desku ze strany dílů.

Co teď budeme muset přidat na připravenou desku našeho napájecího zdroje, abychom z něj udělali regulovaný zdroj;

V první řadě, abychom nespálili výkonové tranzistory, budeme muset vyřešit problém stabilizace zatěžovacího proudu a ochrany proti zkratu.
Na fórech pro předělávání podobných jednotek jsem narazil na takovou zajímavost - při experimentování s aktuálním režimem stabilizace jsem na fóru pro-radio, člen fóra DWD Citoval jsem následující citát, budu jej citovat celý:

„Jednou jsem vám řekl, že se mi nedaří přimět UPS, aby normálně fungovala v režimu zdroje proudu s nízkým referenčním napětím na jednom ze vstupů chybového zesilovače regulátoru PWM.
Více než 50 mV je normální, ale méně ne. V zásadě je 50 mV zaručený výsledek, ale v zásadě můžete získat 25 mV, pokud se pokusíte. Nic méně nefungovalo. Nepracuje stabilně a je vzrušený nebo zmatený rušením. To je, když je signální napětí z proudového snímače kladné.
Ale v datovém listu na TL494 je možnost, kdy je záporné napětí odstraněno ze snímače proudu.
Převedl jsem obvod na tuto možnost a získal jsem vynikající výsledek.
Zde je fragment schématu.

Vlastně vše je standardní, kromě dvou bodů.
Za prvé, je nejlepší stabilita při stabilizaci zátěžového proudu záporným signálem z proudového snímače nehoda nebo vzor?
Obvod funguje skvěle s referenčním napětím 5mV!
Při kladném signálu z proudového snímače je stabilní provoz dosažen pouze při vyšších referenčních napětích (alespoň 25 mV).
Při hodnotách rezistoru 10 Ohm a 10 KOhm se proud ustálil na 1,5 A až do výstupního zkratu.
Potřebuji větší proud, tak jsem nainstaloval odpor 30 Ohmů. Stabilizace byla dosažena na úrovni 12...13A při referenčním napětí 15mV.
Za druhé (a co je nejzajímavější), nemám proudový senzor jako takový...
Jeho roli hraje úlomek stopy na desce o délce 3 cm a šířce 1 cm. Dráha je pokryta tenkou vrstvou pájky.
Pokud použijete tuto dráhu v délce 2cm jako senzor, pak se proud ustálí na úrovni 12-13A a pokud na délce 2,5cm, tak na úrovni 10A."

Protože tento výsledek dopadl lépe než standardní, půjdeme stejnou cestou.

Nejprve budete muset odpájet střední svorku sekundárního vinutí transformátoru (flexibilní opletení) od záporného vodiče, nebo lépe bez pájení (pokud to pečeť umožňuje) - odřízněte vytištěnou stopu na desce, která ji spojuje s záporný vodič.
Dále budete muset připájet proudový snímač (shunt) mezi řez kolejí, který spojí střední svorku vinutí se záporným vodičem.

Nejlepší je vzít bočníky z vadných (pokud je najdete) ukazatelových ampérvoltmetrů (tseshek) nebo z čínských ukazatelů nebo digitálních přístrojů. Vypadají nějak takhle. Postačí kus dlouhý 1,5-2,0 cm.

Můžete samozřejmě zkusit udělat, jak jsem psal výše. DWD, tedy pokud je cesta od opletu ke společnému drátu dostatečně dlouhá, tak to zkuste použít jako proudový snímač, ale toto jsem neudělal, narazil jsem na desku jiného provedení, jako je tato, kde dva drátové propojky, které spojovaly výstup, jsou označeny červenou šipkou opletením se společným drátem a mezi nimi probíhaly tištěné stopy.

Proto jsem po odstranění nepotřebných dílů z desky tyto propojky odstranil a na jejich místo připájel proudový snímač z vadné čínské "tsesšky".
Potom jsem připájel převinutý induktor na místo, nainstaloval elektrolyt a zatěžovací odpor.
Takto vypadá můj kus desky, kde jsem červenou šipkou označil nainstalovaný proudový snímač (shunt) v místě propojovacího drátu.

Pak musíte tento bočník připojit k PWM pomocí samostatného vodiče. Ze strany opletu - s 15. PWM nohou přes odpor 10 Ohmů a připojte 16. PWM nohu ke společnému vodiči.
Pomocí odporu 10 Ohm můžete zvolit maximální výstupní proud našeho napájecího zdroje. Na diagramu DWD Rezistor je 30 ohmů, ale prozatím začněte s 10 ohmy. Zvýšením hodnoty tohoto odporu se zvýší maximální výstupní proud napájecího zdroje.

Jak jsem řekl dříve, výstupní napětí mého napájecího zdroje je asi 40 voltů. Abych to udělal, převinul jsem transformátor, ale v zásadě jej nemůžete převinout, ale zvýšit výstupní napětí jiným způsobem, ale pro mě se tato metoda ukázala jako pohodlnější.
O tom všem vám řeknu o něco později, ale nyní pokračujme a začněme instalovat potřebné další díly na desku, abychom měli funkční napájecí zdroj nebo nabíječku.

Ještě jednou připomenu, že pokud jste na desce mezi 4. a 13-14 nožkou PWM neměli kondenzátor (jako v mém případě), tak je vhodné jej do obvodu přidat.
Budete také muset nainstalovat dva proměnné rezistory (3,3-47 kOhm) pro nastavení výstupního napětí (V) a proudu (I) a připojit je k níže uvedenému obvodu. Připojovací vodiče je vhodné provést co nejkratší.
Níže jsem uvedl pouze část diagramu, který potřebujeme - takový diagram bude snazší.
Ve schématu jsou nově instalované díly označeny zeleně.

Schéma nově instalovaných dílů.

Dovolte mi, abych vám poskytl malé vysvětlení diagramu;
- Nejvyšší usměrňovač je pracovní místnost.
- Hodnoty proměnných rezistorů jsou uvedeny jako 3,3 a 10 kOhm - hodnoty jsou nalezené.
- Hodnota odporu R1 je indikována jako 270 Ohmů - volí se podle požadovaného proudového omezení. Začněte v malém a můžete skončit s úplně jinou hodnotou, například 27 Ohmů;
- kondenzátor C3 jsem neoznačil jako nově instalovaný díl v očekávání, že by mohl být na desce;
- Oranžová čára označuje prvky, které může být nutné vybrat nebo přidat do obvodu během procesu nastavování napájení.

Dále se zabýváme zbývajícím 12voltovým usměrňovačem.
Pojďme si ověřit, jaké maximální napětí dokáže vyrobit náš zdroj.
K tomu dočasně odpájíme z první větve PWM - rezistor, který jde na výstup usměrňovače (podle výše uvedeného schématu na 24 kOhm), poté je třeba zapnout jednotku do sítě, nejprve připojit k přerušení jakéhokoli síťového vodiče a jako pojistku použijte běžnou žárovku 75-95 V tomto případě nám napájecí zdroj poskytne maximální napětí, kterého je schopen.

Před připojením zdroje k síti se ujistěte, že jsou elektrolytické kondenzátory ve výstupním usměrňovači vyměněny za vyšší napětí!

Veškeré další zapínání zdroje by mělo být prováděno pouze žárovkou, která v případě chyby ochrání zdroj před nouzovými situacemi. V tomto případě se lampa jednoduše rozsvítí a výkonové tranzistory zůstanou nedotčené.

Dále musíme opravit (omezit) maximální výstupní napětí našeho zdroje.
K tomu dočasně změníme rezistor 24 kOhm (podle schématu výše) z první větve PWM na ladicí rezistor, například 100 kOhm, a nastavíme jej na maximální napětí, které potřebujeme. Je vhodné jej nastavit tak, aby bylo o 10-15 procent menší než maximální napětí, které je náš zdroj schopen dodat. Poté na místo ladícího odporu připájejte permanentní odpor.

Pokud plánujete použít tento napájecí zdroj jako nabíječku, pak může být standardní sestava diod použitá v tomto usměrňovači ponechána, protože jeho zpětné napětí je 40 voltů a je docela vhodné pro nabíječku.
Potom bude třeba omezit maximální výstupní napětí budoucí nabíječky výše popsaným způsobem, přibližně 15-16 voltů. Pro 12voltovou nabíječku baterií to stačí a není třeba tuto hranici zvyšovat.
Pokud plánujete používat váš předělaný zdroj jako regulovaný zdroj, kde výstupní napětí bude více než 20 voltů, pak tato sestava již nebude vhodná. Bude potřeba jej vyměnit za vyšší napětí s odpovídajícím zatěžovacím proudem.
Nainstaloval jsem na svou desku paralelně dvě sestavy, každá 16 ampér a 200 voltů.
Při navrhování usměrňovače pomocí takových sestav může být maximální výstupní napětí budoucího napájecího zdroje od 16 do 30-32 voltů. Vše závisí na modelu napájecího zdroje.
Pokud při kontrole napájecího zdroje na maximální výstupní napětí zdroj produkuje napětí nižší, než bylo plánováno, a někdo potřebuje vyšší výstupní napětí (například 40-50 voltů), pak místo sestavy diod budete muset sestavit diodový můstek, odpájejte opletení z jeho místa a nechte ho viset ve vzduchu a připojte záporný vývod diodového můstku na místo pájeného opletení.

Usměrňovací obvod s diodovým můstkem.

S diodovým můstkem bude výstupní napětí napájecího zdroje dvakrát vyšší.
Diody KD213 (s libovolným písmenem) jsou velmi vhodné pro diodový můstek, jehož výstupní proud může dosáhnout až 10 ampér, KD2999A,B (až 20 ampér) a KD2997A,B (až 30 ampér). Ty poslední jsou samozřejmě nejlepší.
Všechny vypadají takto;

V tomto případě bude nutné myslet na připevnění diod k radiátoru a jejich vzájemné oddělení.
Ale šel jsem jinou cestou - jednoduše jsem převinul transformátor a udělal to, jak jsem řekl výše. dvě sestavy diod paralelně, protože na desce pro to bylo místo. Pro mě se tato cesta ukázala jako jednodušší.

Převinutí transformátoru není nijak zvlášť obtížné a níže se podíváme, jak to udělat.

Nejprve odpájeme transformátor z desky a podíváme se na desku, abychom viděli, ke kterým pinům jsou připájena 12voltová vinutí.

Existují především dva typy. Stejně jako na fotce.
Dále budete muset demontovat transformátor. S menšími bude samozřejmě snazší vypořádat se, ale i s většími si poradí.
Chcete-li to provést, musíte vyčistit jádro od viditelných zbytků laku (lepidla), vzít malou nádobu, nalít do ní vodu, dát tam transformátor, dát ho na sporák, přivést k varu a „uvařit“ náš transformátor na 20-30 minut.

U menších transformátorů to bohatě stačí (je možné méně) a jádru a vinutí transformátoru takový postup vůbec neuškodí.
Poté, držením jádra transformátoru pinzetou (můžete to udělat přímo v nádobě), pomocí ostrého nože se pokusíme odpojit feritovou propojku od jádra ve tvaru W.

To se provádí poměrně snadno, protože lak tímto postupem změkne.
Poté se stejně opatrně snažíme uvolnit rám z jádra ve tvaru W. To je také docela snadné.

Poté závitky namotáme. Nejprve přichází polovina primárního vinutí, většinou asi 20 závitů. Namotáme a pamatujeme si směr navíjení. Druhý konec tohoto vinutí není potřeba odpájet z místa jeho spojení s druhou polovinou primáru, pokud to nebrání další práci s transformátorem.

Poté namotáme všechny sekundární. Obvykle jsou 4 závity obou polovin 12voltových vinutí najednou, pak 3+3 závity 5voltových vinutí. Vše smotáme, odpájíme ze svorek a namotáme nové vinutí.
Nové vinutí bude obsahovat 10+10 závitů. Omotáme drátem o průměru 1,2 - 1,5 mm, nebo sadou tenčích drátků (snáze se navíjí) příslušného průřezu.
Začátek vinutí připájíme na jednu ze svorek, ke které bylo připájeno 12voltové vinutí, navineme 10 závitů, na směru vinutí nezáleží, odbočku přivedeme k „copu“ a ve stejném směru jako jsme začali - namotáme dalších 10 závitů a konec připájíme na zbývající kolík.
Dále izolujeme sekundár a navineme na něj druhou polovinu primáru, který jsme navinuli dříve, ve stejném směru, jako byl navinut dříve.
Sestavíme transformátor, zapájeme jej do desky a zkontrolujeme činnost zdroje.

Pokud se během procesu nastavování napětí vyskytne jakýkoli cizí hluk, vrzání nebo praskání, abyste se jich zbavili, budete muset vybrat RC řetěz zakroužkovaný v oranžové elipse níže na obrázku.

V některých případech můžete rezistor úplně odstranit a vybrat kondenzátor, ale v jiných to nemůžete udělat bez odporu. Můžete zkusit přidat kondenzátor nebo stejný RC obvod mezi 3 až 15 PWM nohou.
Pokud to nepomůže, musíte nainstalovat další kondenzátory (zakroužkované oranžově), jejich hodnocení je přibližně 0,01 uF. Pokud to příliš nepomůže, nainstalujte další odpor 4,7 kOhm z druhé větve PWM na střední svorku regulátoru napětí (není zobrazeno na obrázku).

Poté budete muset zatížit výstup napájecího zdroje například 60W autosvítilnou a pokusit se regulovat proud pomocí rezistoru „I“.
Pokud je limit nastavení proudu malý, musíte zvýšit hodnotu odporu, který pochází z bočníku (10 Ohmů) a pokusit se znovu regulovat proud.
Neměli byste instalovat ladicí rezistor místo tohoto, změňte jeho hodnotu pouze instalací jiného rezistoru s vyšší nebo nižší hodnotou.

Může se stát, že při zvýšení proudu se rozsvítí žárovka v obvodu síťového drátu. Poté je třeba snížit proud, vypnout napájení a vrátit hodnotu odporu na předchozí hodnotu.

Také pro regulátory napětí a proudu je nejlepší zkusit koupit regulátory SP5-35, které jsou dodávány s drátem a pevnými vodiči.

Jedná se o analog víceotáčkových rezistorů (pouze jeden a půl otáčky), jejichž osa je kombinována s hladkým a hrubým regulátorem. Nejprve se reguluje „hladce“, poté, když dosáhne limitu, začne se regulovat „nahrubo“.
Nastavení s takovými odpory je velmi pohodlné, rychlé a přesné, mnohem lepší než u víceotáčkového. Pokud je ale neseženete, kupte si obyčejné víceotáčkové, jako jsou;

No, zdá se, že jsem vám řekl vše, co jsem plánoval dokončit při předělání zdroje napájení počítače, a doufám, že je vše jasné a srozumitelné.

Pokud má někdo nějaké dotazy ohledně konstrukce napájecího zdroje, zeptejte se ho na fóru.

Hodně štěstí s vaším designem!

V tomto videu budeme hovořit o napájení ze starého počítače standardu AT. Je známo, že zdroje atx se často přeměňují na nabíječky pro notebooky, tablety, telefony a laboratorní zdroje. Standard AT se však od starého standardu liší tím, že taková jednotka má speciální konektory. Standard ATX má na kabelech zelený vodič. Pro spuštění tohoto bloku stačí umístit propojku mezi zelený a černý vodič. Jsou zde také výrazné rysy. Na internetu je mnoho videí o převodu bloků typu AT, ale nikde nejsou informace, jak takový blok spustit. Když jej zapojíte do sítě, nic se neděje a nedodává energii. Informace byla nalezena v jednom z článků.

Ukázalo se, že rozjet blok není vůbec těžké. Je tam schéma zapojení. Modrá s černou, bílá s hnědou. Pro připojení se používají jednoduché propojky. Musíte být opatrní a nezapomeňte, že jeden z kontaktů má napětí 220 voltů.

Vodiče propojíme tak, jak je znázorněno na krabici, modrý s černým, hnědý s bílým. Nyní se můžete připojit k síti 220 V. Chladič se pohyboval. Blok běží. Z tohoto zařízení lze vytvořit laboratorní jednotku a použít pro různé potřeby. Například pro napájení LED osvětlení v garáži nebo pro hořák na dřevo.

Otázka odpověď

Jak spustit AT zdroj bez základní desky?
Klaster Pros
Potřeboval jsem, aby fungoval chladicí ventilátor zdroje AT (pro provedení nouzového úkolu).

Pokud bych potřeboval nastartovat ATX zdroj, tak jednoduše propojím zelený a černý vodič a spustím to bez zátěže (říkají, že pro vytvoření požadované minimální zátěže má ATX zdroj rezistory, no, ventilátor).

Nicméně mám pouze AT zdroj.

Řekněte mi, pokud víte:

1. Jak spustit AT zdroj bez základní desky?
2. Musím to nahrát dodatečně a bude stačit např. CD-ROM?

Mistr
Zavěste 5 a 12 voltové přípojnice na zátěž a poté zkratujte oranžovou a uzemněnou...

Otázka a odpověď

Oživuji starý počítač pro pomocné potřeby.
Překvapilo mě napájení - na poctivém starém AT žádné tlačítko není! Nepamatuji si, kde jsem k tomuto zázraku přišel.
K tomu je k dispozici jednodílné rozhraní - 4 párové svorky (s vodiči v černé, hnědé, modré a bílé barvě.
Otázka: jak začít? Experimentování je náročné, vyhazování peněz za takové
nesmysl na novém zdroji - nefunguje. Kdo na to narazil?

LastAid
Ano, stačí propojit modrou s bílou a černou s hnědou s jakýmkoli dvoupólovým vypínačem.
Ale ATX s tím přežil - lidé nevědí, že dříve neexistovala tlačítka, ale jednoduché přepínače.