Лабораторный блок питания из БП АТ — DRIVE2. Собственно, идея сделать лабораторный блок питания с регулируемым выходным напряжением и током из компьютерного – не нова. В интернете встречается немало вариантов подобных переделок. Преимущества очевидны: 1. Такие блоки питания буквально «валяются под ногами». Они содержат в себе все основные компоненты, а главное, готовые импульсные трансформаторы. Они имеют превосходные массогабаритные характеристики – подобный трансформаторный блок питания весил бы более 1. Правда, они не лишены и недостатков: 1. Из- за импульсного преобразования – выходное напряжение содержит богатый спектр высокочастотных помех, что делает их ограниченно применимыми для питания радиостанций. Не позволяют гарантированно получить низкое напряжение на выходе (менее 5 В) при малых токах нагрузки. Это относится только к АТ блокам питания, в которых нет дежурного источника. В ATX напряжение регулируется от 0 В. Иип Атх На Микросхеме Tl494 И Lm393. Попал в руки БП с причиной не запускается после вскрытия были обнаружены пробитые предохранитель диоды транзисторы.Я их поменял, восстановил дежурное питание. USB порт есть почти во всех современных компьютерах и ноутбуках. Сила тока отдаваемым USB 2.0 может быть более 500 миллиампер, при напряжении 5 Вольт, то есть минимум 2,5 Ватт, а USB третьего поколения еще больше. И, тем не менее, такой блок питания прекрасно подходит для питания автомобильной электроники в домашних условиях, при проверке и отладке электронных устройств. А наличие режима стабилизации тока позволяет использовать его как универсальное зарядное устройство для большой гаммы аккумуляторов! Выходное напряжение — от 1 до 2. ВВыходной ток — до 1. АМасса 1,3 кг. Внимание: это первая статья про переделку блока питания. Читайте также вторую часть! Для начала, давайте разберёмся, какие блоки питания годятся для переделки. Лучшим образом, для лабораторного блока питания годятся как раз старые блоки питания AT или ATX, собранные на ШИМ- контроллере TL4. Таких встречается большинство! Современные ATX1. B, на 3. 50 – 4. 50 Вт, конечно тоже не проблема переделать, но всё же они лучше годятся для блоков питания с фиксированным выходным напряжением (например, 1. В). Для дальнейшего понимания сути переделки, рассмотрим принцип работы блока питания для компьютера. Более- менее стандартизированные блоки питания (PC/XT, AT, PS/2) для компьютеров появились в начале 8. IBM, и просуществовали до 1. Давайте рассмотрим их принцип действия по структурной схеме: Структурная схема блока питания ATСетевое напряжение поступает в блок питания через фильтр электромагнитных помех, который препятствует распространению высокочастотных помех от импульсного преобразователя в питающую сеть. За ним следует выпрямитель и сглаживающий фильтр, на выходе которого получаем постоянное напряжение 3. В. Это напряжение поступает на полумостовой инвертор, который преобразует его в прямоугольные импульсы и подаёт на первичную обмотку понижающего трансформатора T1. Напряжения со вторичных обмоток трансформатора поступают на выпрямители и сглаживающие фильтры. В итоге, на выходе мы получаем необходимые постоянные напряжения. При подаче питания, в начальный момент, инвертор запускается в режиме автогенерации, а после появления напряжений на вторичных выпрямителях, в работу включатся ШИМ- контроллер (TL4.
T2. В блоке питания используется широтно- импульсное регулирование выходного напряжения. Для увеличения напряжения на выходе, контроллер увеличивает длительность (ширину) импульсов запуска, а для уменьшения – уменьшает. Стабилизация выходного напряжения в таких блоках питания часто осуществляется только по одному выходному напряжению (+5 В, как самому важному), иногда по двум (+5 и +1. В. Для этого, на вход компаратора контроллера (вывод 1 TL4. Контроллер подстраивает ширину импульсов запуска, для поддержания этого напряжения на необходимом уровне. Также, блок питания имеет систему защиты 2 видов. Первую – от превышения суммарной мощности и короткого замыкания, и вторую, от перенапряжения на выходах. В случае перегрузки, схема останавливает работу генератора импульсов в ШИМ- контроллере (подавая +5 В на вывод 4 TL4. Кроме того, блок питания содержит узел (на схеме не показан), формирующий на выходе сигнал POWER. В 1. 99. 5 году компания Intel с ужасом обнаружила, что существующие блоки питания не справляются с возросшей нагрузкой, и ввела стандарт на 2. Кроме того, мощности стабилизатора +3,3 В на материнской плате для питания процессора также перестало хватать, и его перенесли в блок питания. Ну и Microsoft, ввела в операционную систему Windows, режимы управления питанием Advanced Power Management (APM). Этот маломощный блок питания работает всегда, когда сетевая вилка включена в сеть. Первичное напряжение на него поступает от того же выпрямителя и фильтра, что и на основной инвертор. Стерео темброблок с микрофонным усилителем. Защита динамиков акустических систем. УНЧ 2х90 Вт на TDA7294. ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ на LM2576. Переделал БП Codegon 300W (KA7500 + lm393) на выходное напряжение 24 В путем установки моста на выходе вторичной обмотки. Все заработало, но только с без защиты (4 ногу KA7500 замыкал на корпус в ручную). Кроме того, питание на ШИМ- контроллер в ATX поступает от этого же дежурного источника (не стабилизированные 1. В), а автозапуск инвертора отсутствует. Поэтому, блок питания стартует только при наличии импульсов запуска от контроллера. Включение основного блока питания осуществляется включением генератора импульсов ШИМ- контроллера сигналом PS. Во- первых, он будет питать достаточным напряжением ШИМ- контроллер при установке на выходе основного выпрямителя очень низкого напряжения (вплоть до 0 В). Во- вторых, от него можно запитать вентилятор, через 1. В стабилизатор. Характерные особенности переделки именно ATX БП изложены во второй части статьи. Вот, и все основные отличия. Как выбрать блок питания для переделки? Как известно, блоки питания изготавливаются в Китае. А это может повлечь за собой отсутствие некоторых компонентов, которые они сочли «лишними»: 1. На входе может отсутствовать фильтр электромагнитных помех. Самое главное в фильтре – это дроссель, намотанный на ферритовом кольце. Обычно, его прекрасно видно сквозь лопасти вентилятора. Вместо него могут оказаться проволочные перемычки. Наличие фильтра – косвенный признак качественного блока питания! Элементы фильтра электромагнитных помех. Также, нужно посмотреть на размер понижающего трансформатора (тот который побольше). От него зависит максимальная мощность блока питания. Высота его должна быть не менее 3 см. Встречаются блоки питания с трансформатором высотой менее 2 см. Мощность таких 7. Вт, даже если написано 2. Для проверки работоспособности блока питания подключите к нему нагрузку. Я использую автомобильные лампы фар мощностью 5. Вт напряжением 1. В. Обязательно одну подсоедините к цепи +5 В (красный провод), а вторую, к цепи +1. В (жёлтый провод). Включите блок питания. Отсоедините разъём вентилятора (или, если на нём сэкономили китайцы, просто остановите рукой). Блок питания не должен пищать. Спустя минуту отключите его от сети и пощупайте рукой температуру радиаторов и дросселя групповой фильтрации в фильтре вторичных напряжений. Дроссель должен быть холодный, а радиаторы тёплыми, но не раскалёнными! Я использовал блок питания 1. Вт – тогда ещё не экономили. Переделка блока питания. Начать нужно с чистки блока питания от пыли. Для этого отсоедините (отпаяйте) от платы сетевые провода и провода к переключателю 1. Выньте плату из корпуса. Пылесос, жёсткая кисточка, и вперёд! Далее, нужно попытаться найти электрическую принципиальную схему вашего блока питания, или хотя бы максимально на неё похожую (отличаются они не существенно). Она вам поможет ориентироваться в номиналах «отсутствующих» компонентов. Рекомендую искать здесь. Я не исключаю, что, как и мне, вам придётся некоторые узлы срисовывать с платы. Далее нужно выполнить несколько общих модификаций по установке недостающих частей и умощнению цепей первичного напряжения и инвертора. Рассмотрим на примере электрической схемы моего блока питания. Схема фильтра электромагнитных помех, выпрямителя первичного напряжения с фильтром, и инвертора после переделки. Номиналы заменяемых компонентов на схеме выделены красным цветом. У вновь устанавливаемых компонентов, красным цветом выделены позиционные обозначения. Проверьте наличие всех конденсаторов и дросселя в фильтре электромагнитных помех. При отсутствии – установите их (у меня отсутствовал только C2). Я также установил второй, дополнительный фильтр помех, выполненный в виде гнезда для подключения сетевого шнура. Посмотрите типы используемых диодов в выпрямителе (D1 – D4). Если там стоят диоды с током до 1 А (например, 1. N4. 00. 7) – замените их минимум на 2- х амперные, или установите диодный мост. У меня стоял 2- х амперный мост. В подавляющем большинстве блоков питания в фильтре первичного напряжения установлены конденсаторы ёмкостью не более 2. Ф (С5 – С6). Для отдачи полной мощности, замените их конденсаторами ёмкостью 4. Ф, подходящими по размерам, напряжением не менее 2. В. Предпочтение следует отдавать группе 1. Транзисторы в полумостовом инверторе (Q1, Q2) могут быть самые разнообразные. В принципе, большинство из них греется не криминально. Для снижения нагрева, их можно заменить на более мощные – например, 2. SC4. 70. 6, установив их на радиатор, через изолирующие прокладки. Я пошёл ещё дальше и заменил оба радиатора на более эффективные. В процессе испытания блока питания под максимальной нагрузкой, у меня нагрелся и лопнул конденсатор С7 (обычно это 1 мк. Ф 2. 50 В). Этот конденсатор не должен греться вообще. Я думаю, он был неисправен, но заменил его всё же на 2,2 мк. Ф 4. 00 В. Теперь рассмотрим структурную схему переделанного блока питания: Структурная схема лабораторного блока питания. Для модификации нам потребуется удалить все вторичные выпрямители, кроме одного (правда, заменив в нём почти все компоненты), удалить схему PS. Теперь подробнее. Для снятия выходного напряжения используется 1. T1. В наиболее мощных и качественных БП, цепи выпрямителя и фильтра +1. В уже имеют второй дроссель и достаточно места для установки электролитических конденсаторов. Но если в цепи фильтра +1. В нет второго дросселя, то лучший вариант — монтировать всё на месте 5- ти вольтового, а затем, перекинуть на него выводы обмотки 1. В. Ниже я опишу именно второй вариант. Выпрямитель вторичных напряжений и фильтр, после переделки должны выглядеть следующим образом: Схема выпрямителя вторичных напряжений после переделки. Выпаяйте все элементы выпрямителей и фильтров +5, +1. В. За исключением демпферных цепочек R1, C1, R2, С2 и R3, C3 и дросселя L2. Впоследствии, при выходном напряжении порядка 2. В я заметил нагрев резистора R1 и заменил его на 2. Использование блока питания компьютера АТХ в радиолюбительской практике - Источники питания. При разработке какой- либо конструкции, потребляющей значительную мощность существенная проблема - это источник питания. Никто не хочет наматывать силовые трансформаторы. Да и тяжел и громоздок получится блок питания. Самостоятельно делать мощный импульсный блок, - тоже сомнительное удовольствие, потому что и времени займет больше чем на всю конструкцию и ошибки или просто недостаточная аккуратность в намотке импульсного трансформатора быстренько все усилия сводит к нулю. В общем, хотелось бы приобрести готовый импульсный блок, и желательно недорого. В таком случае оптимальным вариантом может быть блок с разборки старого ПК типа АТХ. Но не всем удается такой блок запустить. Необходимо знать его выходные параметры. К тому же блок с разборки может нуждаться в ремонте. Ниже изложена полезная информация для тех кто решит использовать блок питания АТХ для питания своей «самоделки» или покупной аппаратуры, рассчитанной на питание от автомобильной бортовой сети, например, автомобильной радиостанции. Блок питания ПК типа АТХ предназначен для формирования постоянных питающих напряжений +3. V, +5. V, +1. 2V, - 5. V, - 1. 2V. Он выполнен в виде почти самостоятельного модуля в металлическом корпусе, из которого выведен жгут проводов с разъемами. На задней стенке есть разъем для подключения сетевого шнура (2. V), еще там может быть переключатель- фишка 1. V и (или) механический клавишный выключатель для полного отключения блока от сети. Блоки АТХ выпускаются самых разных мощностей от 1. W до 8. 40. W и более. Чаще всего встречаются на 2. W. Токи нагрузок выходных напряжений, соответственно, зависят от мощности и у разных моделей блоков питания могут отличаться даже при равной суммарной мощности блока. Но это не представляет большой проблемы, - практически на каждом блоке АТХ есть достаточно прочно наклеенная этикетка, на которой указаны его параметры по выходным токам. Например, блок ISO- 4. PP максимальной выходной мощностью 3. W выдает ток: 2. 0А по напряжению +3. V,3. 2А по напряжению +5. V,1. 6А по напряжению +1. V,0,5. А по напряжению - 5. V,0. 5. А по напряжению - 1. V. Таким образом, даже выбирая блок с разборки (из кучи) можно по этикетке подобрать подходящий. Рис. 1 Компьютерный БП ATX (увеличить схему)Принципиальная схема «типового» блока питания АТХ мощностью 2. W приведена на рисунке 1. Функционально условно схему можно разделить на пять участков. Первый участок представляет собой обычную схему сетевого фильтра и мостового выпрямителя на диодах D2. D2. 4 для получения постоянного напряжения для питания импульсного преобразователя напряжения. Практически это импульсный источник питания с ШИМ на основе микросхемы TL4. Q1 и Q2. Но для дежурного питания в схеме есть отдельный маломощный импульсный блок питания (участок 2), - источник дежурного напряжения +5. VSB, которое используется компьютером в выключенном состоянии. Этот узел выполнен по схеме однотакт- ного преобразователя на транзисторе Q1. Т6. Питание на этот узел поступает с выхода сетевого выпрямителя. Вторичная обмотка Т6 с отводом и двумя диодными выпрямителями. Выпрямитель на диоде D3. TL4. 94. Второй выпрямитель на D2. V для дежурного питания схемы ПК. V получается с помощью стабилизатора IC3. Схема дежурного блока питания интересна тем, что она практически представляет собой самостоятельный узел. Вот посмотрите, если нужен маломощный источник, например, для питания портативной аппаратуры, и есть в наличии неисправный блок питания АТХ, то, при условии исправности трансформатора Т6, можно используя этот трансформатор собрать по этой схеме блок питания, дополнив его сетевым выпрямителем. А если ИМС 7. 8L0. L0. 9 можно получить 9. V для питания аппаратуры, обычно питающейся от «Кроны», а используя параметрический стабилизатор на светодиоде и резисторе можно сделать блок на 1. V для питания такой аппаратуры, как, например, карманный МП- 3 плеер. Третий участок это ШИМ- контроллер TL4. В его составе генератор импульсов с ШИМ, защита блока питания от коротких замыканий, стабилизация выходных напряжений, и формирование противофазных импульсов для управления транзисторными ключами, которые нагружены на импульсный трансформатор. Для управления включением- выключением используется сигнал PS- ON. Он поступает от схемы компьютера. Фактически для включения основной части блока питания нужно чтобы на этой шине (PS- ON) был логический ноль. Практически, замкнуть на общий провод. При этом транзисторы Q1. Q1. 1 закрываются и микросхема TL4. Для выключения нужно на PS- ON подать логическую единицу уровня 5. V, или просто отключить этот провод так как он подтянут к +5. V через резистор R2. На микросхеме IC2 (LM3. POWERGOOD. Если в схеме ПК возникает аварийное состояние, требующее выключения эта схема выключает блок питания в дежурный режим. Четвертый участок состоит из двух трансформаторов и двух групп транзисторных ключей. Первый трансформатор формирует управляющее напряжение для выходных транзисторов. Поскольку ШИМ- контроллер TL4. Q3 и Q4 усиливает этот сигнал и передает его переходному трансформатору Т2. Вторая группа транзисторов (Q1 и Q2), или выходные, нагружены на основной импульсный трансформатор ТЗ, который осуществляет формирование основных напряжений питания. Такая более сложная схема управления выходными ключами применена из- за сложности управления биполярными транзисторами и защиты ШИМ- контроллера от выбросов высокого напряжения. Пятый участок - схема вторичных выпрямителей, он состоит из диодов Шоттки, выпрямляющих вторичное напряжение трансформатора ТЗ, и фильтра низких частот (ФНЧ). ФНЧ состоит из электролитических конденсаторов значительной емкости и дросселей. На выходе ФНЧ стоят резисторы, которые необходимы для того, чтобы после выключения емкости блока питания не оставались заряженными. Также резисторы стоят и на выходе выпрямителя сетевого напряжения. Следует заметить, что далеко не все блоки питания АТХ строятся именно по схеме, показанной на рисунке 1. Могут быть существенные отличия связанные с другими схемотехническими решениями, другими параметрами по мощности, другой элементной базой. Хотя, общий функциональный состав практически у всех тот же. И так, вернемся к началу статьи, - физически блок питания АТХ представляет собой железный ящик размерами 1. V, или разъем для подачи питания на монитор), а на другой стороне есть отверстие из которого выходит жгут разноцветных проводов с разъемами. По цветам проводов маркировка такая: Черный - общий провод, «земля», GNDБелый - минус 5. VСиний - минус 1. V Желтый - плюс 1. V Красный - плюс 5. V Оранжевый - плюс 3. V Зеленый - включение (PS- ON) Серый - POWER- OK (POWERGOOD) Фиолетовый - 5. VSB (дежурного питания). Рис. Разъемы БП ATX На рисунке 2 показаны разъемы (если их повернуть дырками к себе). Причем не все из показанных разъемов могут присутствовать у одного и того же блока питания. Например, главный разъем только один, - либо 2. Разъем для SATA жесткого диска может отсутствовать вовсе. А разъем для дополнительного питания процессора может быть 4- контактный или 8- контактный. Ну а теперь «самое главное» - чтобы включить блок питания АТХ в рабочий режим нужно соединить контакт PS- ON главного разъема с любым контактом GND. Радиоконструктор, 1.
0 Comments
Leave a Reply. |