ПРОЕКТ №20: блок питания с регулируемым Uвых из АТХ-блока
Я неоднократно обращал внимание на рекомендации в Сети по переделке компьютерных БП в лабораторные с регулируемым выходным напряжением. И вот решил попробовать модернизировать АТХ-блок с минимальным вмешательством в схему. Поскольку у меня накопилось достаточно всякого РАДИОхабара , то и финансовые затраты должны быть минимальными.
1.Извлёк из запасников АТХ- блок:
2. На нём написано:
Я несколько скептически отношусь к указанным параметрам. Но, Бог с ними, с параметрами. Меня вполне устроит, если они верны хотя бы наполовину.
3. Не забыв включить блок с тыловой стороны:
соответственно цветовой кодировке разъёма питания
замкнул зелёный проводок «PsON» и чёрный «Gnd» - блок включился:
4. Проконтролировал напряжения на выходах +12В и +5В:
5. Приступаю к вскрытию. Сметаю кисточкой пыль и прочий мусор:
6.Отсоединяю вход ~
220В
, отвинчиваю винты крепления платы, вентилятора и извлекаю их из корпуса:
7. Отпаиваю лишние провода и вентилятор (пока, чтоб не мешал):
8. Пытаюсь определить, какой именно ШИМ-контроллер стоит в этом блоке. Надпись читается с трудом: КА7500В
9. Вид снизу на распайку обвязки контроллера:
10.Переделка БП довольно проста – нужно найти резистор R
34
(показан стрелкой), связывающий 1-ю ножку микросхемы и шину +12В, и выпаять его:
На схеме он также выделен жёлтым цветом:
Правда, номинал на схеме 3,9 кОм, а измерения показывают, что не всё то истина, что пишут на... Реально сопротивление этого резистора составило около 39 кОм.
11. На место R
34
надо впаять переменный резистор. Не утруждая себя долгими поисками, я взял переменный на 47 кОм + 4,3 кОм последовательно с ним (полагаю, можно использовать и несколько иные номиналы):
12. Включил БП – никаких лишних звуков, запахов, искрений, возгораний и т.п. – он заработал сразу:
13. Померил диапазоны изменений напряжений:
+12В: 4,96…12,05В
+5В: 2,62…5,62В
+3,3В: 1,33…3,14В
Это меня устраивает, поскольку я не ставил никаких ГЛОБАЛЬНЫХ целей по модернизации данного БП.
14. Для индикации выходного напряжения я применю обычный аналоговый вольтметр:
Его показания довольно хорошо согласуются с цифровым:
15. Блоку надо придать вид законченной конструкции. Считаю, что корпус БП и так достаточно хорош. Оформить придётся только переднюю панель. Для этого я выведу на неё клеммы, выключатель (так и хочется сказать «типа ТУМБЛЕР» по аналогии с расположенным строго на север туалЭтом «типа СОРТИР», обозначенным на плане буквами «МЭ» и «ЖО» - см. фото из моей любимой комедии),
вольтметр, амперметр и, конечно же, светодиодик.
Примерно так:
Однако, как показала прикидка, я слишком размахнулся. У меня нет достаточно миниатюрных приборов, и поэтому амперметр ставить некуда! А если его ставить, то негде будет размещать все остальные элементы, если делать переднюю панель не более реального размера фронтальной стороны блока.
Вот так это смотрится в программе FrontDesigner 3.0. Её можно скачать ОТСЮДА , а можно и поискать в Сети.
16. Немного подумав, решил заменить предыдущий вольтметр на другой, который не жалко переделать. Этот вольтметр также предназначен для работы в горизонтальном положении, а если расположить его вертикально, то угол наклона шкалы будет отрицательным – это не очень удобно для наблюдений. Вот этот прибор я и буду немножко модернизировать.
Прибор открыт:
Измеряю сопротивление добавочного резистора:
Новый предел измерения будет 15В. Исходя из того, что напряжение Uпропорционально сопротивлению R (и наоборот), т.е. по закону Ома для участка цепи U=IRи R=U/I, следует простая пропорция Rд/x=6В/15В, откуда х=Rд×15/6,где Rд=5,52 кОм – прежний добавочный резистор, х – новый добавочный резистор, 6В – прежний предел, 15В – новый предел вольтметра.
Итак, х=5,52х15/6= 13,8 кОм. Это элементарная физика и математика.
Новый резистор я составил из двух:
Корпус прибора пришлось несколько «укоротить», чтобы он соответствовал высоте БП:
Сделал новую шкалу в той же программе FrontDesigner 3.0. Вольтметру придётся работать в экстремальных условиях: вверх ногами и вертикально, и отсчёт будет «обратный» – справа-налево!
17. Вот так, примерно, всё будет расположено на передней панели:
Размечаю панель:
И делаю в ней отверстия:
Устанавливаю элементы:
К корпусу БП панель будет крепиться на П-образных скобках:
Глянув в окно, обнаружил, что, как всегда, неожиданно выпал первый снег – 26 окт 2016:
18. Приступаю к окончательной сборке. Ещё раз прикидываю размещение:
Предварительно устанавливаю вольтметр и переднюю панель на корпус БП:
Вентилятор я вставил наоборот, чтобы он гнал воздух внутрь корпуса, вставил плату, подсоединил «GND», выключатель («PsON»и «Gnd»), включил – БП запустился. Регулировка выходного напряжения также происходит в обратную сторону – против часовой стрелки. Проконтролировал изменение напряжения на шине +12В:
Все провода припаял, установил и присоединил вольтметр, установил переднюю панель, включил – светодиод моргнул, стрелка вольтметра прыгнула влево (он у меня установлен «наоборот») и всё! Выключил, включил – то же самое! Проверил, нет ли замыканий с обратной стороны передней панели – всё нормально. В чём дело? Повернул переменный резистор в сторону уменьшения (он стоял на максимуме), включил – БП заработал. Плавно вращаю регулятор – снова всё нормально: напряжение на выходах увеличивается и уменьшается, блок не вырубается. Выключил. Вывернул на максимум, включил – снова не включается! Выключил. Установил в промежуточное положение, включил – БП запустился. Т.о. ошибка не в монтаже, а где-то глубже. Но БП работает!
Окончательно собираю конструкцию и снова включаю для проверки:
Вот законченная конструкция:
Назову его "БП-АТХ в2.0".
Финансовые затраты равны НУЛЮ. Я использовал только имеющиеся у меня детали и материалы.
Компьютер служит нам годами, становится настоящим другом семьи, и когда он устаревает или безнадёжно ломается, бывает так жалко нести его на свалку. Но существуют детали, которые могут ещё долго прослужить в быту. Это и
многочисленные кулеры, и радиатор процессора, и даже сам корпус. Но самое ценное - это БП. благодаря пристойной мощности при малых габаритах, является идеальным объектом всяческих модернизаций. Его трансформация - не такая уж сложная задача.
Переделка компьютерного в обычный источник напряжения
Нужно определиться какого типа блок питания вашего компьютера, АТ или АТХ. Как правило, это указывается на корпусе. Импульсные БП работают только под нагрузкой. Но устройство блока питания типа АТХ позволяет замыканием зелёного и чёрного проводов искусственно её имитировать. Итак, подключив нагрузку (для АТ) или замкнув необходимые выводы (для АТХ), можно запустить вентилятор. На выходе появляется 5 и 12 Вольт. Максимальный выходной ток зависит от мощности БП. При 200 Вт, на пятивольтовом выходе, ток может достигать порядка 20А, на 12В - около 8А. Так без лишних затрат можно пользоваться хорошим с неплохими выходными характеристиками.
Переделка компьютерного блока питания в регулируемый источник напряжения
Иметь такой БП дома или на работе довольно удобно. Изменить стандартный блок несложно. Нужно заменить несколько сопротивлений и выпаять дроссель. При этом величину напряжения можно регулировать от 0 до 20 Вольт. Естественно, токи останутся в первоначальных пропорциях. Если же вас устраивает максимальное напряжение в 12В, достаточно на его выходе установить тиристорный регулятор напряжения. Схема регулятора очень проста. При этом он поможет избежать вмешательства во внутреннюю часть компьютерного блока.
Переделка компьютерного блока питания в зарядное устройство для автомобиля
Принцип мало чем отличается от регулируемого источника питания. Только желательно поменять на более мощные. Зарядное устройство из БП компьютера имеет ряд преимуществ и недостатков. К плюсам в первую очередь относят малые габариты и небольшой вес. Трансформаторное ЗУ намного тяжелее и неудобней в эксплуатации. Недостатки тоже существенны: критичность к коротким замыканиям и переполюсовке.
Конечно, эта критичность наблюдается и в трансформаторных устройствах, но при выходе из строя импульсного блока переменный ток с напряжением 220В стремится к аккумулятору. Страшно представить последствия этого для всех приборов и находящихся рядом людей. Применение в блоках питания защит решает эту проблему.
Перед использованием такого зарядного устройства, серьёзно отнеситесь к изготовлению схемы защиты. Тем более что существует большое количество их разновидностей.
Итак, не спешите выбрасывать запчасти от старого девайса. Переделка компьютерного блока питания подарит ему вторую жизнь. При работе с БП помните, что его плата постоянно находится под напряжением 220В, а это представляет смертельную угрозу. Соблюдайте правила личной безопасности при работе с электрическим током.
Регулируемый блок питания из блока питания компьютера ATX
Если у Вас есть ненужный блок питания от компьютера ATX, то его можно легко превратить в лабораторный импульсный регулируемый блок питания, с регулировкой не только напряжения, но и тока, а это значит, что его можно использовать, например, для зарядки или восстановления аккумуляторов .
Блок питания имеет следующие параметры:
- Напряжение - регулируемое, от 1 до 24В
- Ток - регулируемый, от 0 до 10А
Для переделки подойдёт любой блок питания ATX, собранный на ШИМ-контроллере TL494. Часто в блоках питания применяется аналог этой микросхемы - KA7500.
Схемы большинства блоков питания похожи, и даже если Вы не смогли найти схему конкретно Вашего - ничего страшного. Первостепенная задача - выпаять из платы вторичные цепи после силового трансформатора, а также цепи, управляющие работой микросхемы TL494. На схеме ниже эти участки подсвечены красным. Перед выпаиванием пометьте выводы вторичной обмотки силового трансформатора по шине 12 вольт. Они нам понадобятся.
Нажмите на схему для увеличения
При этом на плате освободится много места. Печатные дорожки также можно удалить, проведя по ним нагретым паяльником. Некоторые печатные дорожки, идущие от выводов микросхемы, которые мы задействуем в дальнейшем, можно оставить для удобства и припаиваться к ним.
Теперь необходимо собрать новые выходные цепи и цепи регулировки тока и напряжения. К помеченным ранее обмоткам трансформатора шины 12 вольт необходимо припаять сборку двух диодов Шоттки с общим катодом. Сборку можно взять с шины +5В, обычно она имеет следующие параметры: напряжение - 30В, ток - 20А. Диоды Шоттки имеют очень малое падение напряжения, что в данном случае немаловажно. При данном типе выпрямителя можно питать большинство нагрузок.
Если же вам необходим большой ток на максимальном напряжении, данного варианта недостаточно. В этом случае необходимо убрать среднюю точку трансформатора, а выпрямитель сделать из четырёх диодов по классической схеме.
Затем необходимо намотать дроссель. Для этого необходимо взять выпаянный дроссель групповой стабилизации и смотать с него все обмотки. Сердечник дросселя имеет жёлтый цвет, одна сторона с торца покрашена белым. На это кольцо необходимо намотать 20 витков двемя проводами диаметром 1мм впараллель. Если такой толстой проволоки нет, то можно соединить вместе несколько жил более тонкой проволоки и намотать ими параллельно. При такой намотке все выводы на обоих концах обмотки необходимо залудить и соединить. Дроссель с такими параметрами обеспечит ток около 3А. Если нужен больший ток, то дроссель следует намотать десятью параллельными проводами диаметром 0,5мм.
После этого можно приступать к сборке той части схемы, которая отвечает за регулировки. Авторство этого метода принадлежит пользователю DWD, ссылка на тему с обсуждением:
http://pro-radio.ru/power/849/
Регулировка работает очень просто. Рассмотрим цепь регулировки напряжения. На вход компаратора (вывод 1) микросхемы TL494 подключен делитель напряжения на двух резисторах. Напряжение на их средней точке должно быть равно приблизительно 4.95 вольтам. Если Вы хотите изменить верхний предел регулировки напряжения блока питания, необходимо пересчитать именно этот делитель. Второй вход компаратора (вывод 2) подключен к средней точке переменного резистора, таким образом здесь также получается делитель напряжения. Если напряжение на выводе 1 компаратора будет меньше напряжения на выводе 2, то микросхема будет увеличивать ширину импульсов, пока напряжения не уравняются. Таким образом и осуществляется регулировка выходного напряжения блока питания.
Регулировка тока работает аналогично, только здесь для контроля протекающего в нагрузке тока используется падение напряжения на шунте Rш. В качестве шунта может быть использован практически любой шунт сопротивлением 0.01-0.05 Ом, например - участок токопроводящей дорожки, шунт от миллиамперметра или несколько SMD-резисторов. Верхний предел регулировки задаётся подстроечным резистором сопротивлением 1кОм. Если подстройка верхнего предела не нужна, то этот резистор следует заменить постоянным сопротивлением 270 Ом, что обеспечит регулировку до 10А.
Фото блока питания приведено ниже. На передней панели расположен экран ампервольтметра, под которым находятся ручки регуляторов напряжения и тока. Выходные клеммы выполнены из гнёзд RCA, приклееных изнутри эпоксидкой. К таким клеммам очень удобно цеплять зажимы типа крокодил. Большой жёлтый светодиод является индикатором включения блока питания, которое осуществляется большим красным переключателем.
В виду того, что корпус для блока питания выбран очень компактный (16*12см), монтаж получился плотный с обилием проводов. В будущем провода можно собрать в жгуты.
Для охлаждения блока питания применён термостат на микросхеме К157УД1, который охлаждает сборку выпрямительных диодов Шоттки и включается по мере надобности автоматически, затем выключается. О его конструкции будет рассказано отдельно.
Если у вас дома есть старый блок питания от компьютера (ATX), то не стоит его выбрасывать. Ведь из него можно сделать отличный блок питания для домашних или лабораторных целей. Доработка потребуется минимальная и в конце вы получите почти универсальный источник питания с рядом фиксированных напряжений.
Компьютерные блоки питания обладают большой нагрузочной способностью, высокой стабилизацией и защитой от короткого замыкания.
Я взял вот такой блок. У всех есть такая табличка с рядом выходных напряжений и максимальным током нагрузки. Основные напряжения для постоянной работы 3,3 В; 5 В; 12 В. Есть ещё выходы, которые могут быть использованы на небольшой ток, это минус 5 В и минус 12 В. Так же можно получить разность напряжений: к примеру, если подключится в к «+5» и «+12», то вы получите напряжение 7 В. Если подключиться к «+3,3» и «+5», то получите 1,7 В. И так далее… Так что линейка напряжений намного больше, чем может показаться с разу.
Распиновка выходов блока питания компьютера
Цветовой стандарт, в принципе, един. И эта схема цветовых подключений на 99 процентов подойдет и вам. Может что-то добавиться или удалиться, но конечно все не критично.
Переделка началась
Что нам понадобиться?- - Клеммы винтовые.
- - Резисторы мощностью 10 Вт и сопротивлением 10 Ом (можно попробовать 20 Ом). Мы будем использовать составные из двух пятиватных резисторов.
- - Трубка термоусадочная.
- - Пара светодиодов с гасящими резисторами на 330 Ом.
- - Переключатели. Один для сети, второй для управления
Схема доработки блока питания компьютера
Тут все просто, так что не бойтесь. Первое что нужно сделать, так это разобрать между собой и соединить провода по цветам. Затем, согласно схемы подключить светодиоды. Первый слева будет индицировать наличие питания на выходе после включения. А второй справа будет гореть всегда, пока сетевое напряжение присутствует на блоке.
Подключить переключатель. Он будет запускать основную схему, замыканием зеленого провода на общий. И выключать блок при размыкании.
Также, в зависимости от марки блока, вам понадобится повесить нагрузочный резистор на 5-20 Ом между общим выходом и плюсом пять вольт, иначе блок может не запуститься из-за встроенной защиты. Так же если не заработает, будьте готовы повесить такие резисторы на все напряжения: «+3,3», «+12». Но обычно хватает одного резистора на выход 5 Вольт.
Начнем
Снимаем верхнюю крышку кожуха.Откусываем разъемы питания, идущие к материнской плате компьютера и другим устройствам.
Распутываем провода по цветам.
Сверлим отверстия в задней стенке под клеммы. Для точности сначала проходим тонким сверлом, а затем толстым под размер клеммы.
Будьте осторожны, не насыпьте металлическую стружку на плату блока питания.
Вставляем клеммы и затягиваем.
Складываем черные провода, это будет общий, и зачищаем. Затем залуживаем паяльником, одеваем термоусадочную трубку. Припаиваем к клемме и надев трубку на спайку – обдуваем термофеном.
Так делаем со всеми проводами. Которые не планируете использовать – откусите под корень у платы.
Также сверлим отверстия по тумблер и светодиоды.
Устанавливаем и фиксируем горячим клеем светодиоды. Припаиваем по схеме.
Нагрузочные резисторы ставим на монтажную платы и привинчиваем винтами.
Закрываем крышку. Включаем и проверяем ваш новый лабораторный блок питания.
Не лишним будет замерить выходное напряжение на выходе каждой клеммы. Чтобы быть уверенным, что ваш старый блок питания вполне работоспособен и выходные напряжения не вышли за пределы допустимых.
Как вы могли заметить, я использовал два переключателя – один есть в схеме, и он запускает работу блока. А второй, который побольше, двухполюсный – коммутирует входное напряжение 220 В на вход блока. Его можно не ставить.
Так что друзья, собирайте свой блок и пользуйтесь на здоровье.
Смотрите видео изготовления лабораторного блока своими руками
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:)
Напоминаем, что нас можно найти также в группе Вконтакте, где на каждый вопрос обязательно будет дан ответ!
Загрузка...
