5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лабораторный источник питания из блока ATX компьютера

Лабораторный источник питания из блока ATX компьютера

Я немного увлекся гальванопластикой (про это еще расскажу), и для нее мне понадобился новый блок питания. Требования к нему примерно такие – 10А выходного тока при максимальном напряжении порядка 5В. Конечно-же, взгляд сразу упал на кучу ненужных компьютерных блоков питания.

Конечно, идея переделать компьютерный блок питания в лабораторный не нова. В интернетах я нашел несколько конструкций, но решил, что еще одна – не помешает. В процессе переделки, я сделал просто дофига ошибок, поэтому, если решитесь сделать и себе такой блок питания, учитывайте их, и у вас получится лучше!

Внимание! Несмотря на то, что складывается впечатление, что этот проект — для новичков, ничего подобного – проект довольно сложный! Имейте ввиду.

Конструкция

Мощность того блока питания, который я вытащил из-под кровати – 250Вт. Если я сделаю БП 5В/10А, то пропадает драгоценная моща! Не дело! Подымем напряжение до 25В, может сгодится, к примеру, для зарядки аккумуляторов – там нужно напряжение порядка 15В.

Для дальнейших действий нужно сначала найти схему на исходный блок. В принципе, все схемы БП известны и гуглятся. Что именно нужно гуглить – написано на плате.

Мне мою схему подкинул друг. Вот она. (Откроется в новом окне)

Да-да, нам придется лазить во всех этих кишках. В этом нам поможет даташит на TL494

Итак, первое, что нам нужно сделать – проверить, какое максимальное напряжение может выдать блок питания по шинам +12 и +5 вольт. Для этого удаляем предусмотрительно помещенную производителем перемычку обратной связи.

Резисторы R49-R51 подтянут плюсовой вход компаратора к земле. И, вуаля, у нас на выходе – максимальное напряжение.

Пытаемся стартовать блок питания. Ага, без компьютера не стартует. Дело в том, что его нужно включить, соединив вывод PS_ON с землей. PS_ON обычно подписан на плате, и он нам еще понадобится, поэтому не будем его вырезать. А вот непонятную схему на Q10, Q9 и Q8 отключим – она использует выходные напряжение и, после их вырезания не даст нашему БП запуститься. Мягкий старт у нас будет работать на резисторах R59, R60 и конденсаторе C28.

Итак, бп запустился. Появились выходные максимальные напряжения.

Внимание! Выходные напряжения – больше тех, на которые рассчитаны выходные конденсаторы, и, поэтому, конденсаторы могут взорваться. Я хотел поменять конденсаторы, поэтому мне их было не жалко, а вот глаза не поменяешь. Аккуратно!

Итак, подучилось по +12В – 24В, а по +5В – 9.6В. Похоже, запас по напряжению ровно в 2 раза. Ну и прекрасно! Ограничим выходное напряжение нашего БП на уровне 20В, а выходной ток – на уровне 10А. Таким образом, получаем максимум 200Вт мощи.

С параметрами, вроде бы, определились.

Теперь нужно сделать управляющую электронику. Жестяной корпус БП меня не удовлетворил(и, как оказалось, зря) – он так и норовит поцарапать что-то, да еще и соединен с землей (это помешает мерить ток дешевыми операционниками).

В качестве корпуса, я выбрал Z-2W, конторы Maszczyk

Я измерил излучаемый блоком питания шум – он оказался вполне небольшим, так что, вполне можно использовать пластиковый корпус.

После корпуса я сел за Corel Draw и прикинул, как должна выглядеть передняя панель:

Электроника

Я решил разбить электронику на две части – фальш-панель и управляющая электроника. Причина для такого разбиения – банально не хватило места на лицевой панели, чтобы вместить еще и управляющую электронику.

В качестве основного источника питания для своей электроники я выбрал standby источник. Было замечено, что если его хорошенько нагрузить, то он перестает пищать, поэтому идеальными оказались 7-сегментные индикаторы — и блок питания подгрузят и напряжение с током покажут.

Фальш-панель:

На ней индикаторы, потенциометры, светодиод. Для того, чтобы не тащить кучу проводов к 7-сегментникам, я использовал сдвиговые регистры 74AC164. Почему AC, а не HC ? У HC максимальный суммарный ток всех ножек – 50мА, а у AC – по 25мА на каждую ножку. Ток индикаторов я выбрал 20мА, тоесть 74HC164 точно бы не хватило по току.

Управляющая электроника – тут все слегка посложнее.

В процессе составления схемы, я конкретно налажал, за что и поплатился кучей перемычек на плате. Вам-же предоставляется исправленная схема.

Если кратко, то – U1A – диф. усилитель тока. При максимальном тока, на выходе получается 2.56В, что совпадает с опорным у АЦП контроллера.

U1B – собственно токовый компаратор – если ток превышает порог, заданный резисторами, tl494 “затыкается”

U2A – индикатор того, что БП работает в режиме ограничения тока.

U2B – компаратор напряжения.

U3A, U3B – повторители с переменников. Дело в том, что переменники относительно высокоомные, да еще и сопротивление их меняется. Это значительно усложнит компенсацию обратной связи. А вот если их привести к одному сопротивлению, то все становится значительно проще.

С контроллером все понятно – это банальная атмега8, да еще и в дипе, которая лежала в загашнике. Прошивка относительно простая, и сделана между паяниями левой лапой. Но, нем не менее, рабочая.

Контроллер работает на 8МГц от RC генератора (нужно поставить соответствующие фюзы)

По хорошему, измерение тока нужно перенести на “высокую сторону”, тогда можно будет мереть напряжение непосредственно на нагрузке. В этой схеме при больших токах в измеренном напряжении будет ошибка до 200мВ. Я слажал и каюсь. Надеюсь, вы не повторите моих ошибок.

Переделка выходной части

Выбрасываем все лишнее. Схема получается такой (кликабельно):

Синфазный дроссель я немного переделал – соединил последовательно обмотку которая для 12В и две обмотки для 5в, в итоге получилось около 100мкГн, что дофига. Еще я заменил конденсатор тремя включенными параллельно 1000мкФ/25В

Читать еще:  Изготовление невидимых чернил

После модификации, выход выглядит так:

Настройка

Запускаем. Офигиваем от количества шума!

300мВ! Пачки, похоже на возбуждение обратной связи. Тормозим ОС до предела, пачки не исчезают. Значит, дело не в ОС

Долго тыкавшись, я нашел, что причина такого шума – провод! О_о Простой двужильный двухметровый провод! Если подключить осциллограф до него, или включить конденсатор прямо на щуп осциллографа, пульсации уменьшаются до 20мВ ! Это явление я толком не могу объяснить. Может, кто-то из вас, поделится? Теперь, понятно что делать – в питающейся схеме должен быть конденсатор, и конденсатор нужно повесить непосредственно на клеммы БП.

Кстати, насчет Y – конденсаторов. Китайцы сэкономили на них и не поставили. Итак, выходное напряжение без Y-конденсаторов

А теперь – с Y конденсатором:

Лучше? Несомненно! Более того, после установки Y – конденсаторов сразу-же перестал глючить измеритель тока!

Еще я поставил X2 – конденсатор, чтобы хоть как-то поменьше хлама в сети было. К сожалению, похожего синфазного дросселя у меня нет, но как только найду – сразу поставлю.

Обратная связь.

Про нее я написал отдельную статейку, читайте

Охлаждение

Вот тут пришлось повозиться! После нескольких секунд под полной нагрузкой вопрос о необходимости активного охлаждения был снят. Больше всех грелась выходная диодная сборка.

В сборке стоят обычные диоды, я думал заменить их диодами Шоттки. Но обратное напряжение на этих диодах оказалось порядка 100 вольт, а как известно, высоковольтные диоды шоттки не намного лучше обычных диодов.

Поэтому, пришлось прикрутить кучу дополнительных радиаторов (сколько влезло) и организовать активное охлаждение.

Откуда брать питание для вентилятора? Вот и я долго думал, но таки придумал. tl494 питается от источника напряжением 25В. Берем его (с перемычки J3 на схеме) и понижаем стабилизатором 7812.

Для продуваемости пришлось вырезать крышку под 120мм вентилятор, и прицепить соответствующую решетку, а сам вентилятор поставить на 80мм. Единственное место, где это можно было сделать – это верхняя крышка, а поэтому конструкция получилась очень плохая – с верху может упасть какая-то металлическая хрень и замкнуть внутренние цепи блока питания. Ставлю себе 2 балла. Не стоило уходить от корпуса блока питания! Не повторяйте моих ошибок!

Вентилятор никак не крепится. Его просто прижимает верхняя крышка. Так вот хорошо с размерами я попал.

Результаты

Итог. Итак, этот блок питания работает уже неделю, и можно сказать, что он довольно надежен. К моему удивлению, он очень слабо излучает, и это хорошо!

Я попытался описать подводные камни, на которые сам нарвался. Надеюсь, вы не повторите их! Удачи!

Добрый день. Хотелось бы уточнить номиналы резисторов R3, R8, R14 и R18, параметры L1 в управляющей электронике, номиналы резисторов R22 и R25 в фальшпанеле, а также возможно ли выложить печатные платы. Спасибо.

Автору конечно респект за разработку! Но для повторения нужно сначала расколдовать схему управления БП, котораые в ПДФе. Блин! Что заставляет вас сначала зашифровывать схему? А тот, для кого это здесь выложено, потом расшифровывает эту схему. Какой же дебил так так придумал. Неужели нельзя было нормально нарисовать обе схемы управления (pdf) на одном листе и без всяких ссылок типа: Vref, AGND… Что за бездарность такая. BSVi — тебе большой минус по черчению схем! Ты бездарность. Никогда больше этого не делай. Попроси специалистов сделать это

Автор проделал приличную работу и написал полезную статью.
Насчет схем, уж извините, наоборот, Вы показываете свою безграмотность
Возьмите пример применения любой импортной микросхемы (App Note), и Вы увидите там такой же стиль оформления электрических схем.

Этот стиль, кстати, весьма удобен тем, что даже достаточно объемная схема остается легко читаемой, а не превращается в трудночитаемую «вермишель».

Создать новую ветку комментариев

Вы должны войти или зарегистрироваться чтобы оставить комментарий.

Регулируемый блок питания 2,5-24в из БП компьютера

Как самому изготовить полноценный блок питания с диапазоном регулируемого напряжения 2,5-24 вольта, да очень просто, повторить может каждый не имея за плечами радиолюбительского опыта.

Делать будем из старого компьютерного блока питания, ТХ или АТХ без разницы, благо, за годы PC Эры у каждого дома уже накопилось достаточно количество старого компьютерного железа и БП наверняка тоже там есть, поэтому себестоимость самоделки будет незначительной, а для некоторых мастеров равно нулю рублей.

Мне достался для переделки вот какой АТ блок.

Чем мощнее будете использовать БП тем лучше результат, мой донор всего 250W с 10 амперами на шине +12v, а на деле при нагрузке всего 4 А он уже не справляется, происходит полная просадка выходного напряжения.

Смотрите что написано на корпусе.

Поэтому смотрите сами, какой ток вы планируете получать с вашего регулируемого БП, такой потенциал донора и закладывайте сразу.

Вариантов доработки стандартного компьютерного БП множество, но все они основаны на изменении в обвязке микросхемы IC — TL494CN (её аналоги DBL494, КА7500, IR3М02, А494, МВ3759, М1114ЕУ, МPC494C и т.д.).

Рис №0 Распиновка микросхемы TL494CN и аналогов.

Посмотрим несколько вариантов исполнения схем компьютерных БП, возможно одна из них окажется ваша и разбираться с обвязкой станет намного проще.





Приступим к работе.
Для начала необходимо разобрать корпус БП, выкручиваем четыре болта, снимаем крышку и смотрим внутрь.

Ищем на плате микросхему из списка выше, если таковой не окажется, тогда можно поискать вариант доработки в интернете под вашу IС.

В моем случае на плате была обнаружена микросхема KA7500, значит можно приступать к изучению обвязки и расположению ненужных нам деталей, которые необходимо удалить.

На фото разъём питания 220v.

Отсоединим питание и вентилятор, выпаиваем или выкусываем выходные провода, чтобы не мешали нам разбираться в схеме, оставим только необходимые, один желтый (+12v), черный (общий) и зеленый* (пуск ON) если есть такой.

На фото — черные конденсаторы как вариант замены для синего.

Делается это потому, что наш доработанный блок будет выдавать не +12 вольт, а до +24 вольт, и без замены конденсаторы просто взорвутся при первом испытании на 24v, через несколько минут работы. При подборе нового электролита емкость уменьшать не желательно, увеличивать всегда рекомендуется.

Читать еще:  Держатель для шуруповерта из ПВХ трубы

Самая ответственная часть работы.
Будем удалять все лишнее в обвязке IC494, и припаивать другие номиналы деталей, чтобы в результате получилась вот такая обвязка (Рис. №1).

Рис. №1 Изменение в обвязке микросхемы IC 494 (схема доработки).

Нам будут нужны только эти ножки микросхемы №1, 2, 3, 4, 15 и 16, на остальные внимание не обращать.

Рис. №2 Вариант доработки на примере схемы №1


На фото — приподнятием ножек ненужных деталей, разрываем цепи.

Некоторые резисторы, которые уже впаяны в схему обвязки могут подойти без их замены, например, нам необходимо поставить резистор на R=2.7k с подключением к «общему», но там уже стоит R=3k подключенный к «общему», это нас вполне устраивает и мы его оставляем там без изменений (пример на Рис. №2, зеленые резисторы не меняются).



На фото— перерезанные дорожки и добавленные новые перемычки, старые номиналы записываем маркером, может понадобится восстановить все обратно.

Таким образом просматриваем и переделываем все цепи на шести ножках микросхемы.

Это был самой сложный пункт в переделке.

Делаем регуляторы напряжения и тока.

Берем переменные резисторы на 22к (регулятор напряжения) и 330Ом (регулятор тока), припаиваем к ним по два 15см провода, другие концы впаиваем на плату согласно схеме (Рис. №1). Устанавливаем на лицевую панель.

Контроль напряжения и тока.
Для контроля нам понадобятся вольтметр (0-30v) и амперметр (0-6А).

Амперметр я использовал свой, из старых запасов СССР.

ВАЖНО — внутри прибора есть резистор Тока (датчик Тока), необходимый нам по схеме (Рис. №1), поэтому, если будете использовать амперметр, то резистор Тока ставить дополнительно не надо, без амперметра ставить надо. Обычно RТока делается самодельный, на 2-х ватное сопротивление МЛТ наматывается провод D=0,5-0,6 мм, виток к витку на всю длину, концы припаяем к выводам сопротивления, вот и все.

Корпус прибора каждый сделает под себя.
Можно оставить полностью металлический, прорезав отверстия под регуляторы и приборы контроля. Я использовал обрезки ламината, их легче сверлить и выпиливать.



Лабораторный БП из блока питания AT. Часть первая — схема для самых маленьких 🙂

Всем снова привет! Прежде всего хотел поблагодарить людей, которые не отписались, даже не смотря на то, что я просрал все полимеры пропустил все обещанные сроки, и объяснить, почему так получилось. Первая часть работы над этим блоком питания подзадержалась недельки так на полторы по нескольким причинам, первая из них — это некоторое извращенное подобие перфекционизма, которое нашептывало мне мысль о том, что не стоит делиться с людьми незаконченной, неаккуратной и довольно простой работой. Но я сегодня решил, что чем больше я буду с этим тянуть, тем меньше шанс того, что я это закончу, поэтому решил все-таки выложить на всеобщее обозрение. А об второй причине станет понятно из истории появления этого БП. Если кому-то хочется сразу увидеть процесс и пропустить предысторию — можете смело листать до первой картинки.

Как и в любой другой ситуации, я прежде всего полез читать, как это делают другие люди и, после изучения материалов и статей, мне стало понятно, что либо я вбухиваю деньги и время и езжу каждый раз в радиомагазин (который либо находится минутах в 15 езды, но довольно дорогой, либо ехать часа полтора только туда, но адекватные цены), либо я ищу того, кто имеет большое количество этих лишних деталей. Второй вариант показался мне наиболее логичным, и, после некоторых раздумий, я пошел в наш местный КЮТ!

Сначала меня приняли за преподавателя, и долго не могли поверить, что я пришел учиться, но в результате я с боем прорвался до кабинетов 🙂 Первым делом я пошел в кабинет радиоэлектроники, но мужик, который сидел там, узнав, с какого я факультета, назвал меня полным нулем и посоветовал сходить к кому-нибудь еще. Ваша потеря, подумал я, и пошел в единственный работающий другой кабинет в это время и попал в лабораторию конструирования. Там сидел пожилой дед, который хоть и плохо слышал, сказал, что с радостью поможет мне все собрать, все объяснит и поделится деталями, только надо записаться. Дедушка этот в результате оказался люто прошаренным конструктором старой закалки с большим опытом и вроде как все пошло хорошо со сборкой, но он сказал, что не даст мне детали сразу на большую схему, потому что учиться собирать я должен с маленьких. В результате процесс оказался разбит на три части — первая, которую я выложил сейчас — самая простая схема, вторая, схема чуть посложнее с защитой, и третья, та, которую я ему принес 🙂 В принципе, ничего против такого подхода я не имею, но посты затягиваются, да и ремонты-то стоят без блока. Ну да ладно, со временем все приложится.

Ну и теперь наконец-то перейдем к самому процессу! Блок питания мне выделили там же, в КЮТе, сказали, зачем тебе твой АТХ дербанить, когда у нас тут целая комната 2х2 метра, наполовину заполненная БП 🙂 Выдали мне вот такой вот БП АТ на 200В, фирма JNC.

Еще у него есть вот такая вот офигенная кнопочка! Там конечно уже видно сзади мою схему в расфокусе, ну да ладно 🙂 Все равно постараюсь последовательность действий моих соблюсти.

Следующим делом я нашел схему на свой блок максимально похожую и посмотрел, что в нем происходит, и очень обрадовался, что в нем нет проверки на включение в компьютер и все элементы были в рабочем состоянии, выдавая все как положено.

В следующий поход меня заставили перед тем, как травить плату, сначала заколхозить вот такой вот навесной монтаж и проверить его на уже имеющемся лабораторнике. Все заработало, но сам процесс вешания этой халтуры меня немного раздражал — хотелось все сразу сделать аккуратно. После того, как я все проверил на работоспособность, мне официально выдали кусок текстолита и отправили с благословлениями травить уже наконец-то это чудо 🙂

Читать еще:  Удобная вязаная корзинка-органайзер для мелочей

Все делал, как пишут умные люди, но из-за того, что тонера очень мало осталось, пришлось прокрашивать перманентным маркером все равно. Способ кстати все равно очень аккуратный, если дойдут руки заправить принтер, то обязательно еще раз попробую.

Получилась в результате вот такая вещица, видно, что в некоторых местах передержал, но для первого раза вышло более-менее прилично.

Вот так выглядит уже смонтированная вещь 🙂

Кстати, только что осознал, что нет ни слова про сами элементы. Транзистор стоит КТ829А, 2 резистора на 10 Ом, и регулируемый резистор ПП2-11. Припаивал я эту схему прямо к выводам 12 В и земле, потому что для телефонов мне больше 12 В вряд ли когда-нибудь нужно будет.

Вот так вот выглядит тестовый стенд мой, схема получилась полностью рабочая. Получился только небольшой косяк с клеммами, они здоровые советские, и не влазили, поэтому пришлось сверлить большие дырки, а после этого сбоку кидать перемычки на просверленный угол. Это можно было по идее предусмотреть в процессе изготовления схемы, но я не ожидал, что клеммы будут советские здоровые размером с колпачок ручки в высоту и однокопеечную монету в диаметре О_о А клеммы в результате оказались дико неудобные и я все равно их снял 😀

Абсолютно без всяких телодвижений относительно платы самого БП дает 12 В и 3.3 А

Очень проста в сборке

Думаю, что даже с покупкой элементов этих, это самый дешевый вариант

Нет защиты от КЗ

Нет регулировки тока

Нет удобного дисплея для отображения текущих циферок на управляющей схеме

Первый минус я планирую устранить в следующей схеме (для особо любопытных — небольшой спойлер на следующей фотографии), а второй минус — в последней схеме. Третий после второго решится легко, нужно будет просто прикупить подходящий экран со встроенным вольтметром/амперметром, у китайцев таких до кучи. Надеюсь, что получится, и дедушка из КЮТа не загоняет меня еще на два месяца 🙂

Буду заниматься подбором числа витков на геркон!

Так как на следующей неделе у меня будет только этап проверки этой схемы на колхозе, то думаю, что раньше, чем через полторы недели вторая часть не выйдет 🙁 Надеюсь в этот раз сильно все это не затянется, да и что кому-то было интересно на процесс посмотреть.

Еще кое-что: читая сообщения к своим старым постам, наткнулся на сообщения от некоего @ultra174, который любезно поделился ссылкой на видео — https:// www. youtube. com/watch?v=Wz6b9o9TE3I (разбил специально, потому что не хочу окошком 30-минутное видео в конец огромного поста вставлять). Сама идея мне очень понравилась, особенно возможносить прикрутить юсб и компактный корпус, да и почти все детали, кроме клемм и резисторов регулируемых у меня есть, поэтому я заказал на ебее три платки из видео и экран, и если все придет, то будет второй вариант вот такого блока питания, на сборку которого и сравнение по стабильности с первым вариантом я тоже запилю (скорее всего, хехехе) пост.

Еще надеюсь с несколькими девайсами после допила этого чуда вернуть серию Криворукого Ремонта. И уже по традиции, спасибо всем, кто читает, плюсует и подписывается!

Переделка ATX в лабораторный БП

Собирая схемы, всегда хотелось иметь под рукой надежный БП под все случаи жизни. Перепаяв десяток схем, спалив жменю транзисторов, выкладываю свою схему популярнейшей переделки из ATXых блоков питания в лабораторный регулируемый источник.

1) Сначала, что нужно оставить с типовой схемы стандартного БП:

Т.е. оставляем высоковольтную часть и дежурку. Почти всю низковольтную часть выкидываем. Оставляем сдвоенный диод на выходных +12V, ставим свой дроссель, электролит. Если получиться сделать два каскада фильтров — замечательно. Дальше, чтобы расширить диапазон напряжения не перематывая основной трансформатор c +5V обмотки делаем -5V, т,е. впаиваем сдвоенный диод анодами вместе. Также добавляем каскады фильтров (при пайке не путаем полярность относительно общего для электролитов).

2) Травим и собираем наши мозги:

Сама схема не новая, но некоторые изменения в обвязке операционника в сторону упрощения сделал.

На 4 и 13 ножках TL494 есть дополнительные пятаки для подключения тумблера «Вкл/выкл ШИМ».

3) Подключение доработки к основной плате:

J29 — подключаем к дежурному +5V;

J28 — подключаем к дежурному +12V;

J15 — подключаем к выходному +V;

J25 — подключаем к датчику тока;

J16 — подключаем к выходному -V;

J26, J27 — подключаем к первичке трансформатора управления силовыми транзисторами (центральная точка должна была остаться подключенной к дежурному питанию через диод с резистором).

Подстроечный RV5 при первом включении должен быть выкручен на 1/7 к общему (между общим и регулируемой ногой 5кОм, между J15 и регулируемой ногой 27кОм).

Подстроечный RV3 при первом включении должен быть выкручен на 1/10 к общему (между общим и регулируемой ногой 10кОм, между ISENSE и регулируемой ногой 90кОм).

На выходе операциоников должно быть напряжение 0 — 5V.

Теперь самое сложное для понимания. По новой схеме основной платы у нас получилось на выходе плюс 12V и минус 5V. Поскольку датчик тока у нас стоит в отрицательном напряжении, то операционник с ним работать не захочет. Исправляется просто, для этого нужно чтобы «общий» маленькой платы был подключен к минус 5V основной платы новой схемы. Также нужно «общий» дежурного напряжения основной платы перерезать от «общего» силовой части старой схемы и подключить к минус 5V по новой схеме. В некоторых БП фирмы Chieftec проще, видел уже развязанные «общие» дежурного питания и силы.

4) Прошиваем контроллеры:

Фьюзы не менял, остаются заводские. Для контроллера дисплея тока, при прошивке пищик отпаивать обязательно, с ним не шьется.

5) Собираем в кучу:

Каждый делает по разному. Могу лишь показать пример моего одного из четырех последних:

Не забываем ставить резисторы параллельно выходным электролитам для их разрядки.

Пьезоизлучатель пикает примерно раз в две минуты при нагрузке 1А — 1 раз, 2А — 2 раза и т.д., свыше 9,99А пищит постоянно.

Итого, получился БП регулируемый по напряжению 0 — 32.3V, по току 0 — 9.99А.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector