Блок питания ATX на SG6105 – переделка в лабораторный
Блоки на основе ШИМ SG6105 и им подобные, очень плохо поддаются переделкам.
Вездесущие защиты, встроенные в эту микросхему, напрочь отбивают охоту радиолюбителей иметь дело с такими блоками.
Сегодня у нас простое решение такой проблемы! Блок питания ATX COLORSit 330U-FNM на ШИМ SG6105 – переделка в лабораторный с помощью переходника на TL494.
Блок питания ATX на ШИМ SG6105 – переделка в лабораторный
Недавно мы публиковали материалы по переходнику с SG6105 на TL494, с его помощью очень легко можно было заменить одну микросхему другой и избавиться от назойливых защит. Этот отдельный модуль устанавливался на штатное место SG6105 и позволял проводить минимальную корректировку основной платы блока.
При переделке блока на ШИМ SG6105 в лабораторный, изменений в основной плате будет немного больше, но обо всем по порядку.
Изменение в основной плате блока
Ниже приведена схема COLORSit 330U-FNM на ШИМ SG6105, плата этого блока точно совпадает со схемой.
Первым делом необходимо удалить часть компонентов, которые нам будут уже не нужны. В основном это касается силовых шин +5; +3,3; -12 В, элементов обвязки защит и служебных выводов SG6105.
Дополнительные изменения в плате касаются новых элементов, выделенных красными рамками с нумерацией изменений.
- Устанавливаем новые номиналы для резисторов обратной связи с шины +12 В. Это для R28 – 48 кОм, R23 – 12 кОм.
- Переключаем питание ШИМ на другую обмотку дежурки с напряжением 15-17 В, т.к. для питания TL494 нужно минимум 7 В. (т.е. R22 подключаем к диоду D12)
- Питание вентилятора также нужно брать с этой же обмотки дежурки, используя дополнительный стабилизатор LM7812.
- Устанавливаем токоизмерительный шунт, в качестве которого используем три резистора номиналом 0,1 Ом, мощностью 10 Вт. Минусовая клемма выхода блока будет теперь уже после шунта.
- Следует поставить новый выходной электролитический конденсатор с рабочим напряжением минимум 25 В, номиналом в 1000-2200 мкФ.
- Нагрузочный резистор R27 лучше заменить резистором с чуть большим сопротивлением в 1 кОм.
- Если в блоке используется маломощная диодная сборка по шине +12 В, параллельно ей желательно установить еще одну или заменить на более мощную.
Переходник с SG6105 на TL494 для регулировки тока
Схема переходника с SG6105 на TL494 для регулировки тока включает в себя: TL494 с необходимой обвязкой и две TL431.
По сути, можно обойтись лишь одной TL431, которая используется для дежурки.
Поскольку схемы блоков на SG6105 бывают разные нельзя заранее сказать, какая из TL431 используется дежуркой, а какая для шины 3,3 В, для универсальности решено было оставить обе.
16-я ножка TL494 подключается на минусовый выход после шунтов (обозначенная синей рамкой), место подключения вывода к 16 ножке тоже обозначено и указанно на схеме.
R4 используется для регулировки напряжения, а R10 для регулировки тока. Расчет обвязки выполнен для выходного напряжения 0-17 В; 0-15 А.
Печатку для переходника с регулировкой тока можно будет скачать в конце статьи.
Если токи в 15А не нужны, достаточно убрать один из токоизмерительных резисторов 0,1 Ом (использовать два вместо трех), при двух – максимальный рабочий ток будет около 10 А.
Вот таким получился наш переходник.
Сборка блока
Для установки переходника на место SG6105 нужно использовать панельку. После финишной сборки переходник желательной прочно зафиксировать в разъеме используя термо силикон или что-то другое.
Из-за больших размеров трех резисторов по 10 Вт их очень удобно крепить на радиатор, на радиатор также следует установить LM7812 т.к. при работе вентилятора она будет сильно греться.
Вот так выглядит блок после удаления лишних компонентов и готовый к установке переходника.
Подключаем наш переходник в панельку микросхемы SG6105.
Такой переходник должен подходить практически ко всем блокам питания на SG6105, но необходимо быть внимательным при удалении ненужных компонентов и внимательно вникнуть в отличия схем и нумерации деталей.
Тесты
Поскольку вольтамперметр с диапазоном на 20А еще не приехал, используем мультиметр в качестве амперметра и простенький цифровой вольтметр, который питается от линии, на которой меряет напряжение (из-за этого его показания и пропадают при напряжении ниже 3 В).
Немного слов о стабильности напряжения. Пульсации 0,1 В с периодом 10 миллисекунд на максимальном токе 15 А и выходном напряжении 17 В.
Печатку платы переходника в формате lay можно скачать по ссылке ниже:
Источник: http://diodnik.com/en/blok-pitaniya-atx-na-sg6105-peredelka-v-laboratornyj/
Лабораторный БП из компьютерного ATX
В наше время наверное только ленивый, не переделывал компьютерный AT или ATX блок питания в лабораторный или зарядное устройство для автомобильной АКБ. И я решил не оставаться в стороне. Для переделки взял старый ATX 350 Вт блок питания с ШИМ контроллером TL494 или его аналогом KA7500B, блоки с таким контроллером легче всего переделывать.
Первым делом необходимо убрать лишние компоненты с платы, дроссель групповой стабилизации, конденсаторы, некоторые резисторы, не нужные перемычки, цепь power ON с ней же и компаратор LM393. Стоит заметить что все схемы на TL494 похожи, иметь могут только не большие различия, поэтому для понимания как переделывать БП можно взять типовую схему.
Вообщем вот типовая схема ATX блока питания на TL494.
Вот схема с удаленными лишними элементами.
На первой схеме я выделил участок, этот участок отвечает за защиту от перегрузок по мощности у себя я его счел нужным удалить о чем немного сожалею. Советую этот участок не удалять.
В выходной цепи вместо диодной сборки +12 В необходимо поставить диодную сборку Шоттки с максимальным импульсным обратным напряжением 100 В и током 15 А примерно такую: VS-16CTQ100PBF.
Электролитический конденсатор после дросселя должен иметь емкость 1000-2200 мкФ и напряжение минимум 25 В. Нагрузочный резистор должен иметь сопротивление 100 Ом и мощность около 2 Вт. Дроссель
После того как все лишние удалено, можно приступить к сборке схемы управления.
Схему управления взял из этой статьи: Лабораторный БП из AT. В этой статье очень подробно описывается переделка.
На операционном усилителе DA1.1 собран дифференциальный усилитель в цепи измерения напряжения. Коэффициент усиления подобран таким образом, что при изменении выходного напряжения блока питания от 0 до 20 В (с учётом падения напряжения на шунте R7), на его выходе сигнал меняется в пределах 0…5 В. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R2/R1=R4/R3.
На операционном усилителе DA1.2 собран усилитель в цепи измерения тока. Он усиливает величину падения напряжения на шунте R7. Коэффициент усиления подобран таким образом, что при изменении тока нагрузки блока питания от 0 до 10 А, на его выходе сигнал меняется в пределах 0…5 В. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R6/R5.
Сигналы с обоих усилителей (напряжения и тока) подаются на входы компараторов ошибки ШИМ-контроллера (выводы 1 и 16 DA2).
Для установки необходимых значений напряжения и тока, инвертирующие входы этих компараторов (выводы 2 и 15 DA2) подключены к регулируемым делителям опорного напряжения (переменные резисторы R8, R10).
Напряжение +5 В для этих делителей снимается с внутреннего источника опорного напряжения ШИМ-контроллера (вывод 14 DA2).
Резисторы R9, R11 ограничивают нижний порог регулировки. Конденсаторы C2, C3 устраняют возможный «шум» при повороте движка переменного резистора. Резисторы R14, R15 также установлены на случай «обрыва» движка переменного резистора.
На операционном усилителе DA1.4 собран компаратор для индикации перехода блока питания в режим стабилизации тока (LED1).
Моя схема
В своей схеме для измерения тока я использую датчик тока ACS712 на эффекте холла, валялся длительное время без дела вот и решил внедрить. Надо отметить, что измеряет он по точнее чем кусок проволоки, ибо имеет маленькую зависимость от температуры так как измерительная часть имеет очень маленькое сопротивление. Кусок же проволоки меняет свое сопротивление с ростом тока.
Сборка
Шунт сделал из текстолита и куска проволоки из черного метала, сопротивление получилось примерно 0,001 Ом, чего вполне достаточно. Крепится к корпусу на стойки для печатных плат.
Разместил все в готовом корпусе:
Готовый корпус заводского изготовления (G768 140x190x80мм).
Чертеж передней панели:
Плата от компьютерного блока питания, легко устанавливается в этот корпус.
Сзади установлен вентилятор охлаждения, он продувает воздух через весь корпус, в верхней крышке насверлил отверстий по бокам для выхода воздуха. Обороты заданы DC-DC преобразователем, питание взято с дежурки 20V.
Плата индикации:
Вид сверху:
Вид снизу:
Плата создана в программе Dip Trace Скачать
Плата управления:
Вид сверху:
Вид снизу:
Плата создана в программе Dip Trace Скачать
Код программы для Atmega8
Код создан в среде CodeVisionAVR. Особо ничего не придумывал, использовал математику с float. Архив с проектом, в нем же можно найти прошивку Скачать
| // Voltage Reference: AREF pin#define ADC_VREF_TYPE ((0 |
Источник: http://myelectronics55.ru/laboratorniy-bp-iz-komputernogo-atx/
Переделка компьютерного блока питания ATX на +-40В
Или как сделать дешёвый блок питания для усилителя на 100 Вт
…
-А сколько будет стоить УНЧ Ватт на 300?
-Смотря для чего 🙂
-Дома слушать!
-баксов *** нормальный будет…
-OMG! А подешевле никак?
-Ммммм… Надо подумать…
…И вспомнилось мне об импульсном БП, достаточно мощном и надёжном для УНЧ.
И начал я думать, как переделать его под наши нужды 🙂
После недолгих переговоров, человек, для которого всё это замышлялось сбавил планку мощности с 300 Ватт до 100-150, согласился пожалеть соседей. Соответственно импульсника на 200 Вт будет более, чем достаточно.
Как известно, компьютерный блок питания формата АТХ выдаёт нам 12, 5 и 3,3 В. В АТ блоках питания было ещё напряжение “-5 В”. Нам эти напряжения не нужны.
В первом попавшемся БП, который был вскрыт для переделки стояла полюбившаяся народом микросхема ШИМ – TL494.
Блок питания этот был АТХ на 200 Вт фирмы уже не помню какой. Особо не важно. Поскольку товарищу “горело”, каскад УНЧ был просто куплен. Это был моно усилитель на TDA7294, который может выдать 100 Вт в пике, что вполне устраивало. Усилителю требовалось двухполярное питание +-40В.
Убираем всё лишнее и ненужное в развязанной (холодной) части БП, оставляем формирователь импульсов и цепь ОС. Диоды Шоттки ставим более мощные и на более высокое напряжение (в переделанном блоке питания они были на 100 В). Так же ставим электролитические конденсаторы по вольтажу превосходящие требуемое напряжение вольт на 10-20 для запаса. Благо, место есть, где разгуляться.
На фото смотреть с осторожностью: далеко не все элементы стоят 🙂
Теперь основная “переделываемая деталь” – трансформатор. Есть два варианта:
- разобрать и перемотать под конкретные напряжения;
- спаять обмотки последовательно, регулируя выходное напряжение с помощью ШИМ
Я не стал заморачиваться и выбрал второй вариант.
Разбираем его и паяем обмотки последовательно, не забывая сделать среднюю точку:
Для этого выводы трансформатора были отсоеденены, прозвонены и скручены последовательно.
Для того, чтобы видеть: ошибся я обмоткой при последовательном соединении или нет, генератором пускал импульсы и смотрел, что получалось на выходе осциллографом.
В конце этих манипуляций я соединил все обмотки и убедился в том, что со средней точки они имеют одинаковый вольтаж.
Ставим на место, рассчитываем цепь ОС на TL494 под 2,5V с выхода делителем напряжения на вторую ногу и включаем последовательно через лампу на 100Вт. Если всё заработает хорошо – добавляем в цепочку гирлянды ещё одну, а затем ещё одну стоваттную лампу. Для страховки от несчастных разлётов деталек 🙂
Лампа, как предохранитель
Лампа должна мигнуть и потухнуть. Крайне желательно иметь осциллограф, чтобы иметь возможность посмотреть, что творится на микросхеме и транзисторах раскачки.
Попутно, тем кто не умеет пользоваться даташитами – учимся. Даташит и гугл помогают лучше форумов, если есть прокачанные навыки “гугление” и “переводчик с альтернативной точкой зрения”.
Примерную схему блока питания нашёл в интернете. Схема очень даже простая (обе схемы можно сохранить в хорошем качестве):
В конечном итоге она получилась приблизительно вот такой, но это очень грубое приближение, не хватает много деталей!
Конструктив колонки был согласован и сопряжён с блоком питания и усилителем. Получилось просто и симпатично:
Справа – под обрезанным радиатором для видеокарты и компьютерным кулером находится усилитель, слева – его блок питания. Блок питания выдавал стабилизированные напряжения +-40 В со стороны плюсового напряжения. Нагрузка была что-то около 3,8 Ом (в колонке два динамика). Поместилось компактно и работает на ура!
Изложение материала достаточно не полное, упустил много моментов, так как дело было несколько лет назад. В качестве помощи к повторению могу порекомендовать схемы от мощных автомобильных усилителей низкой частоты – там есть двухполярные преобразователи, как правило, на этой же микросхеме – tl494.
Фото счастливого обладателя этого девайса 🙂
Так символично держит эту колонку, почти как автомат АК-47… Чувствует надёжность и скорый уход в армию 🙂
Источник: http://tokes.ru/diy/peredelka-kompyuternogo-bloka-pitaniya-atx-na-40v
Переделка компьютерного блока питания ATX в регулируемый блок питания
Источник: http://www.volt-220.com/radioelectronics/labcompower
Overclockers.ru
Продолжение, начало здесь.
Оглавление
Модернизация импульсного блока питания
Если нужен блок питания для нестандартных условий, можно воспользоваться построением с низкочастотным трансформатором.
Такое решение просто в реализации и не требует особо глубоких специальных знаний, но есть у него и ряд недостатков – большие габариты, низкий КПД и качество стабилизации выходных напряжений.
Можно изготовить импульсный БП, но это довольно сложная процедура с массой подводных камней – при малейшей ошибке будет «хлопок» и куча ненужных деталей.
Попробуем снизить планку и ограничимся модернизацией обычного компьютерного блока питания ATX под необходимые требования.
Гм, а что именно станет предметом рассмотрения? Вообще-то, 300-400 ваттный БП может обеспечить довольно значительную мощность, область применения у него большая.
В одной статье трудно объять необъятное, поэтому ограничимся самым распространенным – усилителем низкой частоты, под него и попробуем осуществить переделку.
Постановка задачи
Блок питания довольно большой мощности, хотелось бы его использовать по максимуму. Из 12 вольт мощный усилитель не сделать, здесь требуется совсем другой подход – двуполярное питание с выходным напряжением явно побольше 12 В.
Если БП будет запитывать самодельный усилитель, собранный из дискретных элементов, то его напряжение питания может быть любым (в разумных пределах), а вот интегральные микросхемы довольно придирчивы. Для определенности возьмем усилитель на TDA7294 – напряжение питания до 100 В (+/-50 В) с выходной мощностью 100 Вт.
Микросхема обеспечивает ток в динамике до 10 ампер, что определяет максимальный ток нагрузки блока питания.
Вроде всё ясно, остается уточнить уровень выходного напряжения. Допускается работа от источника питания 100 вольт (+/-50 В), но попытка выбора такого значения выходного напряжения оказалась бы большой ошибкой.
Микросхемы крайне отрицательно относятся к предельным режимам работы, особенно при одновременном максимальном значении нескольких параметров – напряжения питания и мощности.
К тому же, вряд ли в обычной квартире есть смысл обеспечивать столь высокий уровень мощности, даже для низкочастотных динамиков с их низкой эффективностью.
Можно установить напряжение в 90 вольт (+/- 45 В), но это потребовало бы очень точного удержания выходного напряжения – в многоканальных блоках питания весьма затруднительно обеспечить одинаковость напряжений на разных выходах.
Поэтому стоит немного снизить планку и установить номинальное напряжение для этой микросхемы 80 вольт (+/-40 В) – мощность усилителя немного упадет, но устройство будет работать с должным запасом прочности, что обеспечит достаточную надежность устройства.
Кроме того, если звуковая колонка будет работать не только в низкочастотной области, но еще содержит средне-высокочастотные каналы усилителей, то стоит получить от БП еще одно напряжение, меньше «+/-40 В».
Эффективность работы низкочастотных динамиков большого диаметра существенно ниже более высокочастотных, поэтому запитывание усилителя СЧ-ВЧ канала от тех же «+/-40 В» довольно глупо, основная масса энергии уйдет в тепло.
Для второго усилителя хорошо бы обеспечить выход +/-20 вольт.
Итак, спецификация блока питания, который хочется получить:
- Канал № 1 (основной), напряжение: «+/-40 В».
- Ток нагрузки от 0.1 А до 10 А.
- Канал № 2 (дополнительный), напряжение: «+/-20 В».
- Ток нагрузки от 0 до 5 А.
Характеристики определены, осталось выбрать подходящую модель. Совсем уж старый использовать нет никакого желания, конденсаторы давно уж высохли, да и схемные решения тех времен не внушают оптимизма.
Стоит отметить, что часть «современных» блоков питания тоже не блещет качеством работы и надежностью, но с этим можно бороться – достаточно выбирать продукцию известных фирм, к которой есть доверие.
Кроме философского осмысления сущности БП и отбора по внешнему виду, есть вполне осмысленный критерий – их тип.
Блок может быть выполнен по технологии «двухтактный полумост» или «однотактный прямоход», содержать в себе какую-то разновидность PFC (активную или пассивную на дросселе). Всё данные факторы оказывают влияние на качество работы и уровень помех.
Причем, это не «просто слова», при переходе от трансформаторного БП на «импульсный» довольно часто замечается ухудшение качества звучания.
С одной стороны, «странно», ведь такой БП обеспечивает лучшую стабильность напряжения питания усилителя. С другой, ничего странного нет – «импульсник» производит помеху при переключении силовых транзисторов основного преобразователя (и блока APFC), что выражается в высокочастотных «всплесках» на цепях питания и земли.
Чаще всего преобразователь БП работает на частоте 40-80 кГц, что выше звукового диапазона, а потому вроде бы не должно мешать устройству, но помехи распространяются по всему усилителю и сбивают рабочую точку усилительных каскадов, что приводит к интермодуляционным искажениям, звук становится «жестче».
В компьютерном блоке питания шины 12 В и 5 В выглядят следующим образом:
Так что, проблема не надуманная и на борьбу с ее негативным проявлением следует потратить некоторые усилия.
FSP ATX-300GTF
Ничего необычного, классическая компоновка, разве что дроссель PFC вносит в картинку некоторый элемент дисгармонии. К слову, измерение характеристик и величины пульсаций на выходе показало, что наличие этого дросселя приводит лишь к тому, что блок питания становится тяжелее и немного «гудит» при мощности нагрузки 250-300 Вт.
Удаление лишнего
Компьютерный блок питания должен формировать массу напряжений большой мощности – 12 В, 5 В, 3.3 В, -5 В, смысл в которых сразу теряется, как только речь заходит об усилителе.
Кроме того, БП содержит дежурный источник 5 В, но его лучше не трогать и сохранить в неизменном виде – во-первых, он используется для работы основного преобразователя, во-вторых, можно будет реализовать включение-выключение усилителя от внешнего управления или просто по появлению звукового сигнала на входе усилителя.
Это функция потребует изготовления высокочувствительного детектора с питанием от 5 вольт и вряд ли кто-нибудь станет делать этот элемент на начальной стадии сборки усилителя, ну хоть возможность такая останется. Пусть будет, это «бесплатно».
После удаления всех цепей формирования выходных напряжений получилось следующее:
Оказалось не так много места, поэтому доработка не должна содержать слишком много деталей – банально не влезет. Фу ты, еще заложили в требования наличие двух выходных каналов.
Выбор способа получения повышенного выходного напряжения
Компьютерный блок питания формирует два основных выхода: 12 В и 5 В, этим объясняется наличие всего двух пар вторичных обмоток. Каким способом можно получить напряжение больше, чем заложено при проектировании БП?
1. Перемотать трансформатор. 2. Поставить умножитель.
3. Добавить второй трансформатор.
Перемотка трансформатора
Первый вариант понятен и прост в техническом плане. Одно «но», конструкция импульсного трансформатора не так проста, как может показаться на первый взгляд.
Существует масса требований и ограничений, не выполнив которых можно получить либо «крайне посредственный вариант», либо, что гораздо хуже, некачественную изоляцию вплоть до поражения электрическим током. В трансформаторе первичная обмотка выполнена из двух частей.
Первая расположена в самом начале, а потому не мешает перемотке, а вот вторая наматывается самой последней.
Трудности умножаются тем, что между первичной и вторичной обмотками присутствует электростатический экран из медной ленты. Чтобы осуществить перемотку придется аккуратно смотать верхнюю часть первичной обмотки, убрать экран и вторичные обмотки. После чего намотать новые вторичные обмотки, восстановить экран и первичную обмотку.
Естественно, между обмотками и экраном должна быть надежная изоляция. Дело усугубляется тем, что трансформатор пропитан лаком, а потому его разборка-сборка занятие «увлекательное» и качество выполнения доработки окажется не слишком хорошим.
Впрочем, если у вас руки «прямые» и есть желание попробовать – некоторые рекомендации:
- Число витков обмотки 12 В почти всегда постоянно (семь витков), что определяется не параметрами трансформатора, а единственным целым соотношением числа витков обмоток 12 В и 5 В (четыре и три). Если на семь витков приходится 12.6 вольт, то на «нужное» напряжение приходится 7*(«нужное»/12.6) число витков, с округлением до ближайшего целого.
- При удалении обмоток 12 В и 5 В посчитайте место, которое они занимали – новая обмотка должна уместиться в эти же габариты.
- При наличии места лучше использовать провод диаметром 0.8-0.9 мм. Если сечения одного провода недостаточно, то стоит увеличивать количество проводов, а не их сечение (диаметр)
- Крайне аккуратно наматывайте экранирующий виток ленты (не замыкайте начало с концом) и изоляцию под и над ним – основной дефект самодельных трансформаторов заключается в пробое изоляции или закорачивании экранирующей обмотки. Медная лента жесткая с острой кромкой, легко режет изоляцию. В домашних условиях лучше использовать алюминиевую фольгу – она значительно мягче и и шансов порезать изоляцию меньше. Кроме того, ее проще найти. Увы, у такого подхода есть небольшой недостаток – к алюминиевой фольге труднее подсоединить отвод.
И всё же я бы не рекомендовал этот вариант переделки для тех, у кого нет опыта намотки импульсных трансформаторов. Не стоит, может выйти боком. К слову, если человек разбирается в вопросе, то ему проще намотать трансформатор полностью «с нуля», по крайней мере, не будет путаться под ногами этот «лак», да и число витков во всех обмотках можно будет выбрать оптимальным.
Умножитель
Второй вариант довольно сложен в реализации и обладает рядом серьезных недостатков. Пример такого построения изображен на рисунке:
- TV1 – обычный трансформатор блока питания, без каких-либо доработок.
- TV1.1 – первичная обмотка.
- TV1.3 и TV1.4 – обмотки канала 5 В.
- TV1.2 и TV1.5 – обмотки, совместно с TV1.3 и TV1.4 формирующие канал 12 В.
Для анализа важен тот факт, что форма импульсов напряжения на выходе трансформатора с гладким верхом, а не «синус», «пила» или другие вариации. Устройство работает следующим образом – на первичной обмотке следуют импульсы напряжения прямоугольной формы с некоторой скважностью.
Напряжение импульсов на первичной обмотке составляет половину напряжения питания или около 140 В при номинальном напряжении сети. На вторичной стороне форма импульсов сохраняется, а амплитуда зависит от числа витков и распределяется примерно как 9 В на обмотках «канала 5 В» (TV1.3 и TV1.
4) и 21 В на «канале 12 В» (TV1.2+TV1.3 и TV1.4+ TV1.5).
Предположим, что в данный момент поступает импульс положительной полярности и на верхних выводах обмоток следует «+». Расставим напряжения в контрольных точках:
- A = +21 В.
- B = +9 В.
- С = -9 В.
- D = -21 В.
Отсюда можно сразу вычислить напряжение в токе «F», оно будет чуть меньше цепи «B» на величину падения напряжения на диоде D1.
При данной полярности диод D2 закрыт, поэтому напряжение в точке «E» будет определено при противоположной полярности импульса.
- Напряжение на конденсаторе C2 = +8.4 – (-21) = 29.4 В.
Сменим полярность импульса, напряжения в контрольных точках поменяют знак:
- A = -21 В.
- B = -9 В.
- С = +9 В.
- D = +21 В.
Полярность сменилась и открывается диод D2. Напряжение в точке «F» станет чуть меньше цепи «B» или около +8.4 В.
- E = +8.4 В.
- Напряжение на конденсаторе C1 = +8.4 – (-21) = 29.4 В.
Схема симметричная, поэтому напряжения конденсаторов обязаны быть одинаковыми. Из анализа предыдущей полярности импульса следует, что
- Напряжение в точке «F» смещено относительно точки «D» на величину напряжения конденсатора С2 (29.4 В) и равно +21 + 29.4 = +50.4 В.
Нет смысла анализировать аналогичное состояние точки «E» при смене полярности импульса, схема симметричная и там будет столько же, сколько сейчас на точке «F», +50.4 В.
В итоге, может интересовать только «E» и «F», ведь из них получается выходное напряжение. Соберем значения в этих точках в таблицу. Впрочем, забыл еще одно состояние, «пауза» импульса от ШИМ-регулировки.
Этот случай очень прост, на всех обмотках нулевое напряжение и в точках «E» и «F» получается одно и то же напряжение +29.4 В, хранимое в конденсаторах.
(При анализе не учитывалась конечная емкость конденсаторов и непрямоугольность формы импульсов).
|
Основа современного бизнеса – получение больших прибылей при сравнительно низких вложениях. Хотя этот путь и губителен для собственных отечественных разработок и промышленности, но бизнес есть бизнес. Тут либо вводи меры по предотвращению проникновения дешевых запцацак, либо делать на этом деньги. К примеру, если необходим дешевый блок питания, то не нужно изобретать и конструировать, убивая деньги, – просто нужно посмотреть на рынок распространенного китайского барахла и попытаться на его основе построить то, что необходимо. Рынок, как никогда, завален старыми и новыми компьютерными блока питания различной мощности. В этом блоке питания есть все что нужно – различные напряжения (+12 В, +5 В, +3,3 В, -12 В, -5 В), защиты этих напряжений от перенапряжения и от превышения тока. При этом компьютерные блоки питания типа ATX или TX имеют малый вес и небольшой размер. Конечно, блоки питания импульсные, но высокочастотных помех практически нет.
С точки зрения надежности трансформаторные блоки намного надежнее импульсных, ведь в импульсном блоки питания в несколько десятков раз больше деталей, чем в трансформаторном блоке питания типа СССР и если каждый элемент по надежности несколько меньше единицы, то общая надежность является произведением всех элементов и как результат – импульсные блоки питания по надежности намного меньше трансформаторных в несколько десятков раз. Кажется, что если так, то нечего городить огород и следует отказаться от импульсных блоков питания. Но тут более важным фактором, чем надежность, в нашей действительности является гибкость производства, а импульсные блоки достаточно просто могут трансформироваться и перестраиваться под совершенно любую технику в зависимости от требований производства. Вторым фактором является торговля запцацками. При достаточном уровне конкуренции производитель стремится отдать товар по себестоимости, при этом достаточно точно рассчитать время гарантии с тем, чтобы оборудование выходило из строя на следующей неделе, после окончания гарантии и клиент покупал бы запчасти по завышенным ценам. Порой доходит до того, что легче купить новую технику, чем чинить у производителя его бэушку. Для нас вполне нормально вместо сгоревшего блока питания вкрутить транс или подпереть красную кнопку пуска газа в духовках “Дефект” столовой ложкой, а не покупать новую часть. Наш менталитет четко просекают китайцы и стремятся делать свои товары неремонтопригодными, но мы как на войне, умудряемся ремонтировать и усовершенствовать их ненадежную технику, а если уже все – “труба”, то хоть какую-нить запцацку снять и вкидануть в другое оборудование. Мне стал нужен блок питания для проверки электронных компонентов с регулируемым напряжением до 30 В. Был трансформатор, но регулировать через резак – несерьезно, да и вольтаж будет плавать на разных токах, а вот был старенький блоки питания ATX от компа. Зародилась идея приспособить комповский блок под регулируемый источник питания. Прогуглив тему, нашел несколько переделок, но все они предлагали радикально выкинуть всю защиту и фильтры, а мы бы хотелось сохранить весь блок на случай, если придется использовать его по прямому назначению. Поэтому я начал эксперименты.
Блок для опытов попался достаточно старый, слабый, но напичканный множеством фильтров. Блок был в пыли и поэтому перед запуском я его вскрыл и почистил. Вид деталей подозрений не вызвал. Раз все устраивает – можно делать пробный пуск и измерить все напряжения. +12 В – желтый +5 В – красный +3,3 В – оранжевый -5 В – белый -12 В – синий 0 – черный По входу блока стоит предохранитель, а рядом напечатан тип блока LC16161D. Блок типа ATX имеет разъем для подсоединения его к материнской плате. Простое включение блока в розетку не включает сам блок. Материнская плата замыкает два контакта на разъеме. Если их замкнуть – блок включится и вентилятор – индикатор включения – начнет вращение. Цвет проводов, которые нужно замыкать для включения, указан на крышке блока, но обычно это “черный” и “зеленый”.
Блок TX включается от кнопки, которая находится на кабеле, выходящем из блока питания. Понятно, что блок рабочий и прежде чем начать переделку, нужно выпаять предохранитель, стоящий по входу, и впаять вместо него патрон с лампочкой накаливания. Чем больше по мощности лампа, тем меньше напряжения будет на ней падать при тестах. Лампа защитит блок питания от всех перегрузок и пробоев и не даст выгореть элементам. При этом импульсные блоки практически нечувствительны к падению напряжения в питающей сети, т.е.
Блоки строятся на управляющей микросхеме TL494 или ее аналог KA7500 . Также часто используется компоратор на микрухе LM339 . Вся обвязка приходит сюда и именно здесь придется делать основные изменения. Напряжения в норме, блок рабочий. Приступаем к усовершенствованию блока по регулированию напряжений. Блок импульсный и регулирование происходит за счет регулирования длительности открытия входных транзисторов. Кстати, всегда думал, что колебают всю нагрузку полевые транзисторы, но, на самом деле, используются также быстрые переключающиеся биполярные транзисторы типа 13007, которые устанавливаются и в энергосберегающих лампах. В схеме блока питания нужно найти резистор между 1 ножкой микросхемы TL494 и шиной питания +12 В. В данной схеме он обозначается R34 = 39,2 кОм.
Здесь идея в том, что чем выше сопротивление, тем выше выходное напряжение. При этом до бесконечности напряжение не увеличится. Напряжение между шинами +12 В и -12 В изменяется от 5 до 28 В. Найти нужный резистор можно проследив дорожки по плате, либо при помощи омметра. Выставляем переменный впаянный резистор в минимальное сопротивление и обязательно подключаем вольтметр. Без вольтметра тяжело определить изменение напряжений. Включаем блок и на вольтметре на шине +12 В установилось напряжение 2,5 В, при этом вентилятор не крутится, а блок питания немного поет на высокой частоте, что указывает на работу ШИМ на сравнительно небольшой частоте.
Замеряем все напряжения по шинам +12 В: +2,5 … +13,5 +5 В: +1,1 … +5,7 +3,3 В: +0,8 … 3,5 -12 В: -2,1 … -13 -5 В: -0,3 … -5,7 Напряжения в норме, кроме шины -12 В, и их можно варьировать для получения необходимых напряжений. Но компьютерные блоки сделаны так, чтобы по отрицательным шинам защита срабатывала при достаточно малых токах. Можно взять автомобильную лампочку на 12 В и включить между шиной +12 В и шиной 0. При увеличении напряжения лампочка станет светить все более ярко. При этом постепенно будет светить и лампа, включенная вместо предохранителя. Если включить лампочку между шиной -12 В и шиной 0, то при малом напряжении лампочка светится, но при определенном токе потребления блок уйдет в защиту. Защита срабатывает на ток порядка 0,3 А.
По крайней мере с шины – 12 В удалось взять 8 А, но это чревато пробоем микрухи обратной связи. В итоге путь тупиковый обрубать стабилитроны, а вот диод – вполне. Для проверки блока нужно использовать переменную нагрузку. Наиболее рациональным является кусок спирали от нагревателя. Витой нихром – вот все что нужно. Для проверки включается нихром через амперметр между выводом -12 В и +12 В, регулируем напряжение и измеряем ток. Выходные диоды для отрицательных напряжений значительно меньше тех, которые используются для положительных напряжений. Нагрузка соответственно также ниже. Более того, если в положительных каналах стоят сборки из диодов Шоттки, то в отрицательных каналах впаян обычный диод. Порой его припаивают к пластинке – типа радиатор, но это бред и для того чтобы поднять ток в канале -12 В нужно заменить диод, на что-то более сильное, но при этом сборки из диодов Шоттки у меня сгорели, а вот обычные диоды вполне неплохо тянули.
Последним тестом является защита от короткого замыкания. Коротим накоротко блок. Защита работает только на шине +12 В, ведь стабилитроны отключили практически всю защиту. Все остальные шины по короткому не отключают блок. В итоге получен регулируемый блок питания из компьютерного блока с заменой одного элемента. Быстро, а значит экономически целесообразно. При тестах выяснилось, что если быстро крутить ручку регулировки, то ШИМ не успевает перестроиться и выбивает микруху обратной связи KA5H0165R , а лампа загорается очень ярко, затем входные силовые биполюсные транзисторы KSE13007 могут вылететь, если вместо лампы предохранитель. Короче, все работает, но достаточно ненадежно. В таком виде нужно использовать только регулируемую шину +12 В и неинтересно медленно крутить ШИМ.
Далее нужно изменить пределы тока для отрицательных шин. Я впаял резистор, который выпаял из шины +12 В, и впаял в разрыв шины 0 и 11 ножкой микрухи TL339. Там уже стоял один резистор. Предел токов изменился, но при подключении нагрузки напряжение на шине -12 В сильно падало при увеличении тока. Скорее всего просаживает всю линию отрицательного напряжения. Потом я заменил перепаянный резак на переменный резистор – для подбора срабатываний по току. Но получилось неважно – нечетко срабатывает. Надо будет попробовать убрать этот дополнительный резистор. Измерение параметров дало следующие результаты:
Перепайку я начал с выпрямительных диодов. Диодов два и они достаточно слабые. Диоды я взял от старого блока. Диодные сборки S20C40C – Шоттки, рассчитанные на ток 20 А и напряжение 40 В, но ничего путного не получилось. Либо сборки такие были, но один сгорел и я просто впаял два более сильных диодов. Влепил разрезанные радиаторы и на них диоды. Диоды стали сильно греться и накрылись 🙂 , но даже с более сильными диодами напряжение на шине -12 В так и не пожелало опуститься до -15 В. После перепайки двух резисторов и двух диодов можно было скрутить блок питания и включить нагрузку. Вначале использовал нагрузку в виде лампочки, а измерял напряжение и ток по отдельности.
По мере увеличения нагрузки напряжение незначительно падало, ток рос, но грузил я только до 6 А, а лампа по входу светилась в четверть накала. При достижении максимального напряжения лампа по входу засветилась на половинную мощность, а напряжение на нагрузке несколько просело. По большому счету переделка удалась. Правда, если включаться между шинами +12 В и -12 В, то защита не работает, но в остальном все четко. Всем удачных переделок. |
||||||||||||||||||||
| Импульс: | «E» | «F» | ||||||||||||||||||
| Положительный | +50.4 В | +8.4 В | ||||||||||||||||||
| Отрицательный | +8.4 В | +50.4 В | ||||||||||||||||||
| Пауза | +29.4 В | +29.4 В |
Выпрямительная сборка D3 «выбирает» наибольшее напряжение из двух входов («E» и «F»). Это означает, что на входе дросселя L6 будут идти импульсы амплитудой 50 В с паузой 8 В. При скважности ШИМ 70% на выходе сформируется напряжение примерно 37 вольт.
Всё сказанное относилось к получению повышенного напряжения положительной полярности. Если необходимо сформировать и отрицательный выход, то схему следует «удвоить» – добавить конденсаторы C1, С2 и C3, диоды D1 и D2, пару диодов в сборку D3 и намотать вторую обмотку на выходном дросселе. Не забудьте сменить полярность конденсаторов и диодов.
У подобного решения только одно достоинство – не придется что-то делать с трансформатором. Впрочем, есть еще одно – незначительное, девиация напряжения на выходном дросселе небольшой амплитуды, поэтому размеры дросселя и его индуктивность могут быть сниженной величины. Фактически, можно использовать старую обмотку канала 12 В.
Недостатков больше и они серьезные:
- Весь импульсный ток протекает через повышающие конденсаторы С1 и С2.
- Очень большой ток заряда конденсаторов в начальный момент времени. Кроме снижения срока службы конденсаторов, высокая величина тока может вызвать срабатывание общей защиты блока питания и он отключится.
- Низкий диапазон регулирования выходного напряжения.
- Невозможно получить больше одного канала со стабилизацией выходного напряжения. Выходы «+37 В» и «-37 В» получаются по вышеприведенной схеме, а вот обычные «+/-12 В» придется формировать на отдельном дросселе при повышенном уровне пульсаций с частотой сети и низкой стабильностью.
Основной недостаток схемного решения – весь ток протекает через конденсаторы С1 и С2.
Довольно просто найти конденсаторы с подходящей емкостью или ESR, но вот величина импульсного тока у них окажется низка.
Чтобы не быть голословным, подберем подходящий конденсатор для рассматриваемого блока питания усилителя (выходное напряжение соответствует заданным условиям, величина тока до 10 А).
Ранее я ссылался на конденсаторы общего применения фирмы Jamicon серии LP, посмотрим, что есть в данном исполнении – 2200 мкФ 50 В. Максимальный ток 2 ампера. Совершенно не подходит, конденсатор выйдет из строя через неделю работы усилителя. Переходим к серьезным сериям, «Low ESR». Например, серия WL:
| Номинал | Диаметр, мм | Высота, мм | ESR, мОм | Макс. ток, А |
| 2200 мкФ 35 В | 16 (18) | 32 (25) | 40 | 3.8 (3.5) |
| 1500 мкФ 50 В | 16 (18) | 36 (32) | 51 | 4 (3.9) |
| 1000 мкФ 35 В | 13 (18) | 25 (15) | 70 | 2.5 (2.1) |
| 1000 мкФ 50 В | 13 (18) | 40 (20) | 70 | 3.4 (2.8) |
| 680 мкФ 35 В | 10 (16) | 28 (15) | 103 (86) | 2 (1.7) |
| 680 мкФ 50 В | 13 (16) | 30 (20) | 86 | 2.6 (2.3) |
В круглых скобках указывается характеристики альтернативного варианта исполнения корпуса конденсатора.
Хочется отметить интересный момент, для конденсатора «680 мкФ 35 В» первое исполнение, в сравнении со вторым, несет меньшее внутреннее сопротивление и максимальный ток, обычно происходит обратное – снижение ESR повышает величину тока. Видимо, причина в разной площади поверхности корпуса.
Если смотреть на ESR, то все конденсаторы вполне устраивают. Ну, сколько может «упасть» на сопротивлении 40-90 мОм при токе 3-8 ампер? Пустяк. Блок питания работать будет. Вот так и появляются «китайские» поделки. К слову, в Китае производится масса качественной продукции, это местные фарцовщики закупают хлам, отсюда и происходит недоверие к китайской продукции … причем зря.
Ну ладно, собираем для себя, поэтому делать плохо не будем. Конденсатор должен выдерживать ток не менее 10/2=5 А в долговременном режиме и на одном конденсаторе получить такую характеристику не удастся.
Остается вариант с установкой пары или тройки конденсаторов параллельно. Два конденсатора «1000 мкФ 35 В» обеспечат ток до 5 (4.2) ампера, что маловато.
Можно взять конденсаторы того же номинала, но чуть большего напряжения «1000 мкФ 50 В», предельный ток составит величину 6.4 (5.6) ампера.
С учетом конечной индуктивности выходного дросселя этот вариант может устроить, но не особо хорошо. Перейдем к утроению конденсаторов, «680 мкФ 35 В» обеспечит ток до 6 (5.1) А, или «680 мкФ 50 В» 7.8 (6.9) А. Последний вариант смотрится уже веселее, блок питания сможет работать достаточно долго.
В результате получается, что в блок питания придется установить 3*2*2=12 конденсаторов «680 мкФ 50 В», выйдет не самое компактное устройство, а место в БП ограничено.
Схема моделировалась, но практически не испытывалась, поскольку не лежит у меня душа к таким решениям. Этот вариант доработки дается на ваш страх и риск.
Источник: https://overclockers.ru/lab/show/44201/Blok_pitaniya_ATX_peredelka_pod_usilitel_nizkoj_chastoty_chast_2
Экономия топлива
Как известно, при кратковременных поездках в городе автомобильный аккумулятор не успевает заряжаться, постоянный недозаряд приводит к сульфатации пластин и к сокращению службы самого аккумулятора.
При эксплуатации авто только в городском режиме советуют раз в 3-4 месяца полностью заряжать автомобильный аккумулятор штатным зарядным устройством. Да вот беда – нормальное зарядное есть не у всех, денег на него жалко, а заряжать аккумулятор желательно регулярно.
Для тех, у кого нет лишних 30-50 баксов на автомобильную зарядку от сети, а иметь оную уж очень хочется, и предназначена эта статья.
Очень неплохую вещь можно сделать из обычного компьютерного блока питания АТХ. Компьютерный блок питания ваще шикарная штука, ибо предназначен для того, чтобы молотить круглосуточно, запитывая материнку, процессор, винчестер, да еще и выдавать при этом довольно солидные токи.
В самих компьютерах БП периодически мрут, ибо сделаны в большинстве своем китайцами, а эти ребята привыкли экономить на всем – занижать параметры конденсаторов, ставить резисторы меньшей мощности, и вообще за это им огромное спасибо, ибо благодаря их стараниям у меня, к примеру, нет недостатка в компьютерных блоках питания для экспериментов.
Достать компьютерный БП проще простого – нужно пойти в любой компьютерный магазин, у которого есть свой сервисный центр, и купить за очень недорого «дохлый» блок питания.
Как правило у любого сервисного центра есть здоровенная коробка этих самых БП, ибо чинить их экономически невыгодно – компьютерные магазины, вообще-то зарабатывают не на ремонте БП, а на их продажеТак что если подойти к директору, прикинуться бедным студентом, рассказать жалобную историю, что мол детали дорогие, а денег нет, то думаю за каких-то десять баксов можно притащить домой солидную кучу блоков питания.
Скажу сразу – не всякий блок питания подойдет для переделки. Внутри блока питания стоит микросхема ШИМ-контроллера, которая управляет полумостовым преобразователем.
Нас интересует блок питания с установленным ШИМ TL 494 (аналоги KA7500, DBL494, M5T494 и тому подобное).
На этой микросхеме с небольшими изменениями можно получить не только автомобильное зарядное устройство, но и полноценный лабораторный блок питания с регулируемым стабилизированным напряжением и ограничением тока.
Из блоков питания с установленными ШИМ SG6105 , АТ2003 и т.д. получить блок питания с регулируемыми параметрами не получится, максимум что из него можно выжать – автомобильное зарядное 14.2-14.8В/3-6 А.
В этой статье мы рассмотрим переделку БП на самой распространенной ШИМ TL 494. Структурная схема ШИМ показана на рисунке:
После того, как БП принесли домой, разобрали, прошлись кисточкой и пропылесосили, нужно убедиться, что входные цепи, а также источник питания дежурного режима (так называемая дежурка) работают и выдают на ШИМ питание.
Для начала проверяем работоспособность источника дежурного питания. Дежурка работает всегда, когда на блок питания подано 220В и включен тублер. Она выдает два напряжения – одно на питание ШИМ, другое +5Vsb (Standbye). Сигнал Standbye – фиолетовый провод большого разъема питания, 9 контакт.
При включенном в сеть БП на 9 контакте должно быть 5В. Если нет, ищем неисправность в цепях дежурки. Если есть – проверяем наличие питания на выводе 12 ШИМ. Микросхема запускается при подаче на вывод 12 напряжения от 7 до 41В (в среднем дежурка выдает 12-15В).
Схема дежурного источника питания выглядит примерно так:
Дежурка выполнена по схеме однотактного преобразователя с насыщающимся трансформатором. Чаще всего высыхают электролитические конденсаторы, теряют емкость конденсаторы обвязки. Прозваниваем транзистор, диоды, первичную и вторичную обмотки трансформатора на предмет КЗ.
Если дежурка работает, а ШИМ не запускается, проверяем работоспособность ШИМ-преобразователя. Для этого необходимо иметь стабилизированный источник питания +12В. Подключаем источник к выводу 12 ШИМ, вывод 4 закорачиваем на землю.
При наличии осциллографа можно стать на ноги 8, 11 и посмотреть сигналы на транзисторы раскачки, а на ноге 5 можно наблюдать «пилу» работающего внутреннего генератора.
Если осциллографа нет, то мультиметром проверяем наличие +5В на выводе 14 – если есть, то внутренний источник опорного напряжения работает.
Очень часто случается, что при закорачивании вывода 4 ШИМ на землю БП АТХ начинает работать. В этом случае причина неисправности кроется в цепях защиты от перегрузок и цепях формирования служебных сигналов. Так как в дальнейшем эти цепи защиты нам будут не нужны, и от +3.
3/+5В мы откажемся вообще, проверка цепей защиты здесь рассматриваться не будет. Должен заметить, что включение БП АТХ происходит при замыкании сигнала PS_ON на землю (зеленый провод, 16 контакт).
Так как этот сигнал относится к цепям формирования служебных сигналов, он нас не интересует – мы запустим БП без него.
Наша основная задача – запустить блок питания и получить на выходе +12В, с которым мы и будем в дальнейшем работать. Простейшая схема компьютерного блока питания на ШИМ TL494 (аналог КА7500) показана на рисунке ниже:
Схема БП состоит из следующих блоков:
1. Сетевой фильтр и выпрямитель.
2. Схема измерений перенапряжений, она же схема защиты и формирования служебных сигналов.
3. Дежурный источник питания.
4. Усилитель мощности.
5. Выпрямитель для напряжения +12В вторичной цепи источника питания.
6. Схема промежуточного усилителя.
Микросхему ШИМ легко найти невооруженным взглядом
Допустим ШИМ работает, но на выходе напряжений нет. Проверяем цепи усилителя мощности и силовые транзисторы.
Все осциллограммы снимать относительно эмиттера. Основные неисправности – обрывы резисторов в цепях базы, потеря емкости конденсаторами или их пробой, межвитковое КЗ в обмотках трансформатора, пробой высоковольтных транзисторов.
Итак, наша основная задача – получить на выходе +12В. Условно будем полагать, что с этой задачей мы успешно справились, ибо разбор конструкции БП АТХ и принципы его ремонта не входит в нашу первоочередную задачу. Выходная часть с выпрямителем и фильтрами питания сделаны по примерно одной и той же схеме:
Так как напряжения +3.3В, +5В, – 5В и -12В нам не нужны, можно смело выпаивать все компоненты на выходе, отвечающие за эти напряжения.
Оставляем выходной дроссель, электролитический конденсатор в цепи +12В заменяем на 2200 мкФ 50В (изначально там стоит конденсатор, расчитанный на рабочее напряжение 16В, в случае переделки БП под выходное напряжение 25В он взорвется). Также не лишним будет заменить сборку диодов Шоттки в цепи +12В на другую, с большим прямым током.
Можно заменить эту сборку на ту, которая стояла в цепи +5В или поставить сборку диодов Шоттки на более высокий ток, скажем, 10TQ045 с прямым током 10А или MBR1545CT с прямым током 15А. Заодно выпаиваем со схемы весь жгут проводов – он нам больше не понадобится.
После выпаивания запасных компонентов должно получиться примерно следующее:
Не бойтесь выпаивать все лишнее – для запуска ШИМ TL494 нужно всего 4 сопротивления и один конденсатор (не считая пары переменных резисторов).
Они уже есть на схеме, даже если Вы выпаяете лишнее, потом ориентируясь по печатным проводникам, можно будет вернуть нужные компоненты (3 сопротивления и 1 емкость) на место.
Нижняя микросхема LM339 – счетверенный компаратор, на котором собрана схема защиты, также не нужна. Ее можно смело выпаивать или выкусывать, я обломался
На плате оставляем только дроссель (ниже радиатора), и заменяем конденсатор в цепи +12В на 2200 мкФ 35В – изначально там стоит конденсатор на напряжение 16В.
При переделке компьютерного БП в лабораторный источник питания я опирался вот на эту схему, называемую в народе «схема итальянца» (кликабельно для увеличения):
Или же можно воспользоваться схемой попроще:
Здесь показана минимальная обвязка ШИМ TL494 для того, чтобы микросхема заработала. Так как раньше блок питания уже как-то работал, скорей всего эта обвязка уже присутствует в схеме, нужно только изменить подключение выводов 1, 2, 4, 15 и 16.
На контакт 12 подается напряжение с дежурного источника питания. Контакт 4 садится на землю. Можно проследить дорожку и выпаять диод, через который на контакт 4 подается сигнал ошибки со схемы защиты.
Схема защиты с сигналом PS_ON нам уже тоже не нужна, поэтому ее можно смело выковыривать из платы, вместо нее мы соберем схему ограничения тока.
* Прослеживаем по дорожкам выводы 15 и 16, отпаиваем от них компоненты и соединяем согласно схеме.
* Прослеживаем по дорожкам распайку выводов 1, 2, отпаиваем от них компоненты и соединяем согласно схеме.
Кроме этого, нам понадобится два переменных резистора нужного номинала, и шунт 0.1-0.0.1. Шунт я сделал с двух «керамических» сопротивлений номиналом 0.2 Ом, соединив их параллельно.
На самом деле это не керамические сопротивления, а обычные резисторы, зацементированные в керамику, поэтому при нагреве их номинал «уплывает», желательно в качестве шунта применять что-то типа старых советских проволочных резисторов С5-16. Вот что вышло в итоге:
Фактически для переделки БП АТХ в лабораторный источник питания или зарядное устройство нужно два переменных резистора и шунт на 0.1-0.01 Ом. Ну и конечно мало-мальские познания в электронике и большое желание замутить что-то такое на зависть всем пацанам из соседних гаражей. Что в танке главное, знаете? Правильно, плюс небольшая внимательность.
В принципе уже после этого напряжение на выходе можно менять в пределах от 2.5 до 25В, а ограничение тока можно выставлять от 0.5 до 15 А. Выставив однажды сопротивлением 14.2-14.6В и ограничив ток в пределах 0.
1С от емкости заряжаемой батареи (для батареи 50А*ч ток заряда должен быть равен 5А), мы получим полноценное зарядное устройство. Так как схема БП АТХ является по-сути стабилизатором напряжения, то она будет поддерживать заданное раннее напряжение, а вот ток по мере заряда аккумулятора будет падать.
И это является очень большим преимуществом этого зарядного устройства по сравнению с остальными зарядными, у которых стабилизированный ток заряда – нет риска что аккумулятор «закипит».
Аккумулятор можно бесконечно долго держать подключенным к этому зарядному устройству – по мере набора емкости ток заряда будет снижаться вплоть до ноля, фактически переходя в заряд «капельным режимом», то есть поддерживая емкость аккумулятора неограниченное время.
Но так как такое зарядное устройство будет использоваться раз в два-три месяца, если не раз в год, а остальное время оно просто будет валяться в гараже, есть очень большой соблазн потратить еще один день, и сделать из него полноценный лабораторный блок питания. Понадобится только две измерительные головки – вольтметр и амперметр.
Можно прикрутить китайский блок 2 в 1, амперметр + вольтметр. Либо для пущей убедительности возможна установка аналоговых вольтметра и амперметра. Амперметр нужен обязательно с шунтом на тот предел, который указан на шкале. Иначе замучаетесь подбирать отрезок провода необходимого сопротивления.
В моем случае манганиновый шунт уже встроен в амперметр.
Вырезав из текстолита лицевую панель, профрезеровав отверстия под амперметр, вольтметр, регуляторы и прочее, я собрал все воедино.
Можно пойти другим путем, и сделать переднюю панель скажем из нержавейки, порезав ее лазером.
В результате получился полноценный блок питания с пределами 25В/10А (ток фактически больше, порядка 15А)
Работа блока на нагрузку в виде автомобильной лампы.
Вид блока со стрелочными индикаторами
Штатный вентилятор нужно подключить к бывшему выходу +12В, развернув его так, чтобы он дул внутрь блока, охлаждая радиаторы силовых транзисторов и выходных диодов. У меня заодно он обдувает и шунт.
При этом чем выше напряжение, тем больше скорость вращения вентилятора.
Не пытайтесь изменить направление вращения, изменяя полярность питания – внутри вентилятора стоит специальная микросхема, она скорей всего сдохнет
ВНИМАНИЕ! Схема фактически не содержит защиты от короткого замыкания, вместо нее на одном из компараторов ошибки ШИМ TL494 собрано ограничение выходного тока.
Это значит, что если замкнуть накоротко выходы источника питания, ток короткого замыкания в цепях будет равен лишь выставленному ранее ограничению тока! Блок питания достаточно мощный, если ограничение тока будет выставлено на максимум, он будет «вдувать» в нагрузку (которая по сути шунт 0.
1 Ом) максимальный ток. Помните об этом, если Вы не хотите, чтобы из вашего блока ушел волшебный дым, на котором работает вся электроника.
Для избежания подобных казусов нагрузка в моем случае подключается через предохранитель на 15А. Есть хотя бы один шанс из ста что при КЗ предохранитель успеет сгореть ранше, чем сгорит что-то в схеме. К сожалению, происходит ровно наоборот – схема вылетает, защитив собой предохранитель
ВНИМАНИЕ ШТРИХ! При подключении к аккумулятору строго соблюдать полярность! В противном случае все тот же волшебный дым покинет какой-то компонент схемы, и он больше никогда не будет работать.
Порядок зарядки аккумулятора.
На холостом ходу выставить регулятором тока минимальное ограничение тока (крайнее левое или крайнее правое положение сопротивления R3 согласно вышеприведенной схеме, зависящее (положение) от распайки резистора), регулятором напряжения выставить напряжение 14.2-14.6В для обычных аккумуляторов и 14.8-15.6 для кальциевых. Отключить источник питания от сети. Подключить аккумулятор, соблюдая полярность. Включить источник питания и регулятором тока выставить нужный ток заряда.
При этом напряжение немного упадет до какого-то значения, которое зависит от внутреннего сопротивления аккумулятора, но стабилизатор тока будет держать нужный ток. По мере набора аккумулятором емкости ток заряда будет падать, а напряжение вернется до установленного ранее значения.
Во избежании взрыва подключать и отключать аккумулятор только при выключенном источнике питания!!!!
Примечание. Длительная нагрузка (порядка 10 часов) источника питания двумя параллельными автомобильными лампами 12В 55Вт при напряжении 14.6В и суммарном токе потребления почти 8А показало, что при работающем обдуве какого-то сильно критичного нагрева компонентов внутри блока питания нет.
Выводы: зарядное устройство для аккумуляторов, сделанное на базе блока питания АТХ обладает следующими преимуществами:
1. Фантастическая живучесть и работоспособность. Компьютерные импульсные блоки питания с принудительным охлаждением имеют КПД порядка 80-85%, диапазон входного напряжения 160-240В, время наработки на отказ порядка 50 тыс. часов.
Другими словами, блок питания предназначен для того, чтобы сутками молотить включенным. Так как используется только напряжение +12в, то выходной трансформатор нагружен даже меньше, чем если бы использовались также +5В и +3.
3В, ибо их обмотки намотаны на одном сердечнике выходного трансформатора.
2. Стабилизация выходного напряжения в пределах ±5% для значения +12В
3. Ограничение тока, из чего следует, что зарядное такого типа смело можно применять для заряда необслуживаемых гелиевых аккумуляторов – риск «закипятить» аккумулятор отсутствует. Последний возьмет столько тока, сколько ему нужно.
4. Возможность заряжать аккумулятор не отключая его от автомобиля.
5. Полноценный блок питания с широкими пределами регулирования для решения повседневных задач.
6. Отлично вписывается в интерьер квартиры
Недостаток – время полного заряда аккумулятора большой емкости вследствии уменьшения тока заряда по экспоненте может оказаться несколько больше ожидаемого. Это компенсируется невозможностью довести аккумулятор до «кипения», если бы заряжать его постоянным стабильным током.
Источник: http://www.fuel-economy.com.ua/?p=1025
Загрузка...