Udělej si sám napájecí zdroj od ATX. Jak zapnout napájení AT. Blokové schéma laboratorního napájecího zdroje

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, jehož výstup je konstantní tlak 310 V. Toto napětí je přiváděno do polomůstkového střídače, který je převádí na obdélníkové impulsy a přivádí je do primárního vinutí snižovacího transformátoru 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. Microsoft to přinesl na operační sál systém Windows, Režimy řízení spotřeby Advanced Power Management (APM)... V roce 1996 se tedy objevil moderní napájecí zdroj ATX.

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

K úpravě budeme muset odstranit všechny sekundární usměrňovače kromě jednoho (ačkoli v něm nahradit téměř všechny součástky), předělat ochranný obvod, přidat řídicí obvod, bočník a měřící nástroje. 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 prstencové jádro bílý mírně větší průměr a navinout 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 vodičích 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.


Jak si sami vyrobit plnohodnotný zdroj s nastavitelným rozsahem napětí 2,5-24 voltů je velmi jednoduché, zopakovat to zvládne každý bez amatérských radioamatérských zkušeností.

Uděláme to ze starého počítačová jednotka zdroj, TX nebo ATX, to je jedno, naštěstí se za ta léta PC éry už v každé domácnosti nashromáždilo dostatečné množství starého počítačového hardwaru a zdroj asi taky, takže náklady na domácí produkty budou bezvýznamné a pro některé mistry to bude nula rublů.

Tento AT blok jsem dostal k úpravě.


Čím výkonnější zdroj použijete, tím lepší výsledek, můj dárce je pouze 250W s 10 ampéry na +12v sběrnici, ale ve skutečnosti se zátěží jen 4 A už to nezvládne, výstupní napětí klesá zcela.

Podívejte se, co je na obalu napsáno.


Přesvědčte se proto sami, jaký proud plánujete odebírat z vašeho regulovaného zdroje, tento potenciál dárce a hned ho zaveďte.

Možností, jak upravit standardní počítačový zdroj, je mnoho, ale všechny jsou založeny na změně zapojení IC čipu - TL494CN (jeho analogy DBL494, KA7500, IR3M02, A494, MV3759, M1114EU, MPC494C atd.).


Obr. č. 0 Pinout mikroobvodu TL494CN a analogů.

Podívejme se na několik možností provedení obvodů napájení počítače, možná jeden z nich bude váš a vypořádání se s elektroinstalací bude mnohem jednodušší.

Schéma č. 1.

Dejme se do práce.
Nejprve musíte demontovat pouzdro napájecího zdroje, odšroubovat čtyři šrouby, sejmout kryt a podívat se dovnitř.


Hledáme čip na desce z výše uvedeného seznamu, pokud žádný není, můžete na internetu hledat možnost úpravy pro váš IC.

V mém případě byl na desce nalezen čip KA7500, což znamená, že můžeme začít studovat zapojení a umístění nepotřebných dílů, které je třeba odstranit.


Pro usnadnění ovládání nejprve zcela odšroubujte celou desku a vyjměte ji z pouzdra.


Na fotce je napájecí konektor 220V.

Odpojme napájení a ventilátor, připájeme nebo odstřihneme výstupní vodiče, aby nám nepřekážely v chápání obvodu, ponechme jen ty potřebné, jeden žlutý (+12v), černý (společný) a zelený* (start ON), pokud existuje.


Moje AT jednotka nemá zelený vodič, takže po zapojení do zásuvky se okamžitě spustí. Pokud je jednotka ATX, pak musí mít zelený vodič, musí být připájena ke „běžnému“ a pokud chcete na skříni udělat samostatné tlačítko napájení, stačí do mezery tohoto vodiče dát vypínač .


Nyní se musíte podívat na to, kolik voltů stojí výstupní velké kondenzátory, pokud říkají méně než 30 V, musíte je vyměnit za podobné, pouze s provozním napětím alespoň 30 voltů.


Na fotce jsou černé kondenzátory jako náhradní možnost za modrý.

Děje se tak proto, že naše upravená jednotka nebude produkovat +12 voltů, ale až +24 voltů a bez výměny kondenzátory jednoduše explodují během prvního testu při 24 V po několika minutách provozu. Při výběru nového elektrolytu není vhodné snižovat kapacitu, vždy se doporučuje její zvýšení.

Nejdůležitější část práce.
Odstraníme všechny nepotřebné díly ve svazku IC494 a připájeme další jmenovité díly tak, aby výsledkem byl takový svazek (obr. č. 1).


Rýže. č. 1 Změna zapojení mikroobvodu IC 494 (revizní schéma).

Budeme potřebovat pouze tyto nohy mikroobvodu č. 1, 2, 3, 4, 15 a 16, zbytku nevěnujte pozornost.


Rýže. č. 2 Možnost vylepšení na příkladu schématu č. 1

Vysvětlení symbolů.


Měl bys udělat něco takového, najdeme nohu č. 1 (kde je tečka na těle) mikroobvodu a prostudujeme, co je k ní připojeno, všechny obvody musí být odstraněny a odpojeny. V závislosti na tom, jak budou dráhy uspořádány a díly připájené ve vaší konkrétní modifikaci desky, vyberete nejlepší možnostúpravách, mohlo by se jednat o odpájení a zvednutí jedné nohy dílu (přetržení řetězu) nebo by bylo jednodušší přeříznout stopu nožem. Po rozhodnutí o akčním plánu zahájíme proces přestavby podle revizního schématu.




Fotografie ukazuje výměnu rezistorů s požadovanou hodnotou.


Na fotografii - zvednutím nohou nepotřebných částí zlomíme řetězy.

Některé rezistory, které jsou již připájeny do schématu zapojení, mohou být vhodné bez jejich výměny, například potřebujeme dát rezistor na R=2,7k připojený ke „společnému“, ale na „společné“ je již připojen R=3k “, to nám docela vyhovuje a necháme to tam beze změny (příklad na obr. č. 2, zelené odpory se nemění).






Na obrázku- vystřihněte stopy a přidali nové propojky, zapište si staré hodnoty pomocí značky, možná budete muset vše obnovit.

Zkontrolujeme a znovu provedeme všechny obvody na šesti nohách mikroobvodu.

To byl nejtěžší bod přepracování.

Vyrábíme regulátory napětí a proudu.


Vezmeme proměnné rezistory 22k (regulátor napětí) a 330Ohm (regulátor proudu), připájeme k nim dva 15cm vodiče, druhé konce připájeme k desce podle schématu (obr. č. 1). Nainstalujte na přední panel.

Řízení napětí a proudu.
K ovládání potřebujeme voltmetr (0-30v) a ampérmetr (0-6A).


Tato zařízení lze zakoupit v čínských internetových obchodech za nejlepší cenu, můj voltmetr mě stál pouze 60 rublů s doručením. (voltmetr :)


Použil jsem svůj vlastní ampérmetr, ze starých zásob SSSR.

DŮLEŽITÉ- uvnitř zařízení je Proudový rezistor (Proudový senzor), který potřebujeme podle schématu (obr. č. 1), proto, pokud používáte ampérmetr, nemusíte instalovat další Proudový rezistor; nutno nainstalovat bez ampérmetru. Obvykle se vyrábí domácí RC, kolem odporu 2W MLT se namotá drát D = 0,5-0,6 mm, otáčet se po celé délce, konce připájet k odporovým svorkám, to je vše.

Tělo přístroje si každý vyrobí sám.
Můžete jej nechat kompletně kovový vyřezáním otvorů pro regulátory a ovládací zařízení. Použil jsem odřezky z laminátu, snadněji se vrtají a řežou.

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. No, Microsoft představil operační systém Windows, režimy řízení spotřeby Advanced Power Management (APM)... Tak se v roce 1996 objevil moderní zdroj ATX.

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. CharakteristikaÚpravy 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 však v obvodu filtru +12 V není žádná druhá cívka, pak nejlepší možnost— namontujte vše na místo 5 V a poté na ně přeneste vodiče vinutí 12 V. Níže popíšu druhou 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 vodičích 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 obrázku.

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.

Úplný popis napájecích zdrojů z počítačů a provozních režimů.

Tento článek použil pouze fakta, která byla ověřena a prověřena časem. Autor článku si neklade za cíl čtenáře o ničem přesvědčovat. A tím spíše nenese žádnou odpovědnost za vaše experimenty s vlastním vybavením. Informace platí pro napájecí zdroje, které stojí mnohem méně než 40 USD. Tak. Vraťme se k našim... uh... souborovým serverům a směrovačům. V domácích sítích taková věc zpravidla nepatří konkrétní osobě, ale sestavuje se ze společných součástek nebo za společné peníze. Snaží se, aby to bylo spolehlivé a levnější (CPU - Intel, Paměť - nic víc, nic méně, síťové disky - NE2000 ISA 10Base2/T). Pro úplnou spolehlivost a rychlost je na tomto hardwaru nainstalován Unix. Ach ano!!! Úplně jsem zapomněl. Zde je také potřeba UPS.

Bez nákladů na UPS bude skromný systém stát 50..70 $ + náklady na HDD pro souborový server. Napájecí zdroj v takovém systému přirozeně nemůže stát 40 dolarů

Někdo namítne: "A máme staré pouzdro od značky i486." Ano. Jak staré je toto PSU? A kolik let bude muset ještě pracovat? Bude to všechno fungovat dlouho a bez závad? Tak:

Typické schéma zapojení zdroje AT 200W.

Hlavní nevýhoda všech levných napájecích zdrojů

Takto vypadá oscilogram napětí +5V levného zdroje.

Obr. 1. Statické zatížení 30 %

Obecně je vše v normálních mezích. Krátké napěťové rázy jsou patrné. S rostoucí zátěží se zvyšují emise.Důsledkem jsou závady v paměti a dalších digitálních prvcích PC.Upozorňujeme, že zátěž je 30% - to je většina PC nezatížených více než jedním HDD. Ti, kteří mají jednoduchou grafickou kartu a procesor, který spotřebuje ne více než 15 W.

Druhá nevýhoda

Teoreticky se říká, že UPS jsou velmi kritické pro nestabilitu zátěžového proudu.U nás se tato nevýhoda projevuje v celé své kráse.Tak vypadá oscilogram napětí +12V při dynamické zátěži.

Obr. Kombinovaná zátěž 50 % (2 nebo více HDD)

Na obr. 2 je sekce č. 1 statická zátěž, sekce č. 2 je HDD v režimu čtení/zápisu. Charakteristické poklesy napájecího napětí +12V. Velikost a doba trvání poklesu závisí na parametrech filtru napájecího zdroje a výkonu HDD Důsledek: Kvůli nestabilitě napájecí sběrnice +12V začne pevný disk mlátit hlavami o „placky“. Objevují se špatné věci. Závady v zařízeních napájených ze sběrnice +12V (ISA karty, COM porty)

Jak se s tím vypořádat

Zvažte filtr napájecího zdroje.

Obr. Filtr (co to je)

Ve většině jednotek AT se filtr pro napájecí sběrnici +5V skládá ze dvou 1000µFx10V elektrolytických kondenzátorů. Pro napájecí sběrnici +12V je jeden kondenzátor 1000μFx16V. U spínaných zdrojů je kapacita filtračních kondenzátorů odebírána rychlostí 500..1000 µF na 1A zátěžový proud.V našem případě získáme pro sběrnici +5V maximální zátěžový proud 4A. Pro napájecí sběrnici +12V bude maximální zatěžovací proud 2A. Ve většině případů k nouzi nedojde, ale při použití byť jednoho HDD typu IBM DPTA 7200RPM (nebo s podobnou spotřebou) byly pozorovány výše uvedené závady.

Obr. Filtr. (co by mělo být)

Pro tento obvod (obr. 4.) platí následující parametry: sběrnice +5V – maximální dynamický zatěžovací proud 20A. +12V sběrnice – maximální dynamický zatěžovací proud 8A. Elektrolytické kondenzátory odstraňují nestabilitu proudu Keramické kondenzátory (2,2 µF 3..6 ks) eliminují pulzní napěťové rázy Doporučuje se řada s nízkým odporem pro pulzní proudy (myslím, že se tak jmenuje) Každá firma je označuje jinak. Z toho, co seženete v Petrohradě - například Hitano, řada EXR, provozní teplota až 105 Celsia. Pro +5V - dvě věci 2200 µF nebo 3300 µF 6,3 nebo 10 V (je třeba koukat na rozměry, výrobci zdrojů velmi mačkají prostor) s keramikou neporadím nic.Co jsem viděl tak jedině TKE a přesnost se liší (například + 80 -50%). Myslím, že to u filtrů tohoto druhu není důležité. Zde platí, že čím větší kapacita, tím lépe. Asi je lepší vzít SMD (nezabalené) a pájku ze zadní strany desky přímo na vodiče Ohledně cívek ve výstupních filtrech: Pokud nemáte zkušenosti s vinutím, raději neexperimentujte. Pokud si to můžete koupit, můžete to zkusit. Nebo jej odpájejte z mrtvého zdroje.S cívkami na výstupu musíte být velmi opatrní. Blok kontrolujte pouze zatížením na rezistory.Po upgradu filtru se podívejte na oscilogram.

Obr. Statické zatížení 30 % (+5V sběrnice)

Takto vypadá napěťová „plocha“ značkového zdroje pod zátěží. Dochází k napěťovým rázům, ale jsou nevýznamné (mnohem méně přípustná norma) a s rostoucí zátěží se prakticky nezvyšují Celková kapacita (moje verze) elektrolytických kondenzátorů je 6800 μF. Keramické kondenzátory 1,5uF. (vše, co bylo po ruce).Pro zajímavost jsme testovali ATX zdroj od PowerMan z pouzdra InWin A500 - oscilogram je podobný, ale nedochází k žádným napěťovým rázům.

Obr. Kombinovaná zátěž 50 % (2 nebo více HDD)

Na obr. 6 úsek 2 odpovídá dynamickému zatížení.

Kapacita filtru je jeden kondenzátor 4700 μFx25V (HDD v režimu čtení/zápis). Maximální rušení není větší než 100 mV Napájecí zdroj PowerMan ATX vykázal přibližně stejný výsledek.

Bezpečnost/spolehlivost vysokonapěťové části zdroje

Obr.7. Oscilogram síťového napětí. Perfektní.

...Někdo zase zhasl světlo.

Obr. Oscilogram síťového napětí. Provoz více PC bez filtru.

Někdo řekne: „No, je nám jedno, jestli se náš počítač připojuje k síti nebo ne. No, mazaný Číňan šetřil peníze na přepěťovou ochranu, tak co.“ Snad vás přesvědčí následující oscilogram.

Obr.9. Práce v síti (220V) některých výkonných spotřebitelů.

Na obr.9. Sekce č. 1 – obsluha výkonné příklepové vrtačky Sekce č. 2 – zapnutí výkonného indukčního spotřebiče (např. lednice nebo vysavače) Zapnutí indukční zátěže je vždy doprovázeno silným rázem napětí. Rázové napětí se vypočítá podle následujícího vzorce:

Kde: - přechodový odpor v okamžiku otevření. - odpor obvodu obvodu 220 V. - napětí sítě. (220 V)

Není těžké uhodnout, že čitatel je vždy větší než jmenovatel.

Na oscilogramu (obr. 9) sekce 2 - je „pokles“ síťového napětí trvající 20..500 ms (Typické pro připojení spotřebičů s reaktivním charakterem odporu k síti) UPS vás ušetří zkratu poklesy (minimální doba zapnutí zdroje nepřerušitelného napájení je 4 ms) To je dobré, pokud ano. Může být nutné zvýšit kapacitu vysokonapěťového stejnosměrného filtru. (na obr. 10 - elektrolyty 680x250V).Obvykle se instaluje 220x200V.Při příkonu 100W vystačí rezervní kapacita (220x200V) na 70..100 ms. Pokud zvýšíte kapacitu na 680..1000μFx200V, pak nezapomeňte vyměnit sestavu diod RS205 (2A 500V) za RS507 (5A 700V). Je vyžadován termistor. 4,7 ... 10 Ohm při 10 A. Obvykle šetří peníze za termistory. Nastavte obvyklý odpor 1 Ohm 1 Watt

Obr. 10 Přepěťový filtr + usměrňovač. Jaké by měly být.

Ze všech prvků ve filtračním obvodu konvenčního napájecího zdroje je přítomen pouze termistor PS405L a pojistka. (nejnutnější) Někdy instalují symetrický transformátor (5 mH ve schématu). Samozřejmostí - usměrňovač RS205 a vysokonapěťový DC filtr (2 elektrolyty 220x200V)

Zvýšená účinnost

1 Výměna výkonných klíčových tranzistorů.

Nahradíme importovaný bipolární KSE13007 (nebo NT405F, 2SC3306) naším sovětským polním zařízením KP948A.

Obr. 11 Typické zapojení pro tranzistor s efektem pole.

Tato volba je vhodná pro zdroje ATX, protože Blok je spouštěn ze samostatného nízkopříkonového zdroje, pro bloky AT není takový obvod vhodný. Proto jsem nechal zapojení tranzistoru tak, jak je, s přidáním zenerovy diody 15 V. (jak je znázorněno na schématu Obr. 11) Není nutné instalovat zenerovy diody, protože propustné napětí na bráně nepřesahuje 1V (přímá dioda) a její zpětné průrazné napětí nepřesahuje 10V. vysychání elektrolytů (zejména u horkého radiátoru) je hlavním důvodem selhání napájení, protože výkonové tranzistory nejsou dostatečně ostře vypnuty.

Nevím proč, ale funguje mi to. Úbytek výkonu na tranzistorech se sníží o 3..5 Wattů. Sice jsem ještě nechal zenerovy diody.V důsledku to přestává hřát.

<

2 Usměrňovací diody.

Na běžné radiátory instalujeme výkonné usměrňovací diody, pokud je vhodný CPU radiátor, zkrátíme jej na polovinu. Jedna polovina je +5V usměrňovač. Druhá je pro usměrňovač +12 V. Doporučuje se také vyměnit sestavy výkonových diod za naše sovětské diody KD2998A. Radiátory - zvětšit. Všechno! Nyní můžete odpojit ventilátor od zdroje napájení. To naruší normální výměnu tepla uvnitř skříně. Pokud se ale jedná o zdroj napájení pro router, pak se uvnitř skříně nic zvláštního nezahřívá. Pokud se jedná o souborový server - pak na vlastní nebezpečí a riziko. I když Manowar Manowar tvrdí, že má předělaný ATX zdroj nabitý 2HDD 7200RPM + ULF a celé to funguje bez ventilátoru.



mob_info