РазноеКак переделать компьютерный блок питания в регулируемый: Переделка компьютерного блока питания ATX в регулируемый блок питания

Как переделать компьютерный блок питания в регулируемый: Переделка компьютерного блока питания ATX в регулируемый блок питания

Содержание

Переделка компьютерного блока питания ATX в регулируемый блок питания

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.

При этом можно идти штатным проверенным способом и ставить обычный трансформатор с несколькими отводами и кучей диодных мостов, а регулирование осуществлять переменным резистором большой мощности. 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. Цель — не вырезая начинку создать регулируемый блок питания с пределами изменения напряжений от 0 до 30 В.

Часть 1. Так себе.

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». Нужно вставить перемычку и включить блок в розетку. Если убрать перемычку блок отключится.

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. лампа хоть и будет светить и кушать киловатты, но по выходным напряжениям просадки от лампы не будет. Лампа у меня на 220 В, 300 Вт.

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. Рядом установлен резистор R33 = 9 кОм, который связывает шину +5 В и 1 ножку микросхемы TL494. Замена резистора R33 ни к чему не приводит. Нужно заменить резистор R34 переменным резистором 40 кОм, можно и больше, но поднять напряжение по шине +12 В получилось только до уровня +15 В, поэтому в завышении сопротивления резистора смысла нет. 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. Крутим переменный резистор и видим увеличение напряжений на всех шинах. Вентилятор включается примерно на +5 В.

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. Защита по току выполнена на резистивно-диодном делителе, чтобы его обмануть, нужно отключить диод между шиной -5 В и средней точкой, которая соединяет шину -12 В с резистором.

Можно обрубить два стабилитрона ZD1 и ZD2. Стабилитроны применены как защита от перенапряжения и конкретно здесь через стабилитрон идет и защита по току. 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.

Следует отметить, что защита не срабатывает, если нагрузка включена между разными шинами без шины 0.

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.

Часть 2. Более-менее.

Вторым экспериментом стал древнющий блок питания TX. Такой блок имеет кнопочку для включения — достаточно удобно. Переделку начинаем с перепайки резистора между +12 В и первой ножкой микрухи TL494. Резистор от +12 В и 1 ножкой ставится переменный на 40 кОм. Это дает возможность получить регулируемые напряжения. Все защиты остаются.

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:

Шина напряжения, В

Напряжение на холостом ходу, В

Напряжение на нагрузке 30 Вт, В

Ток через нагрузку 30 Вт, А

+12

2,48 — 14,2

2,48 — 13,15

0,6 — 1,28

+5

1,1 — 6

0,8 — 6

0,37 — 0,85

-12

2,1 — 11,1

0,2 — 7,7

0,17 — 0,9

-5

0,17 — 5

0 — 4,8

0 — 0,8

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.

Затем перестал париться, нашел переменный резистор из нихрома, мультиметр Ц4353 — измерял напряжение, а цифровым — ток. Получился неплохой тандем. 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.

Однако и такая переделка долго не прожила.

Часть 3. Удачная.

Еще одной переделкой стал блок питания с микрухой 339. Я не приверженец выпаивать все, а затем стараться запустить блок, поэтому по шагам поступил так:

-проверил блок на включение и срабатывание защиты от кз на шине +12 В;

-вынул предохранитель по входу и заменил на патрон с лампой накаливания — так безопасно включать чтобы не сжечь ключи. Проверил блок на включение и кз;

-удалил резистор на 39к между 1 ногой 494 и шиной +12 В, заменил на переменный резистор 45к. Включил блок — напряжение по шине +12 В регулируется в пределе +2,7. ..+12,4 В, проверил на кз;

-удалил диод с шины -12 В, находится за резистором, если идти от провода. По шине -5 В слежения не было. Иногда стоит стабилитрон, суть его одна — ограничение выходного напряжения. Выпаивание микруху 7905 уводит блок в защиту. Проверил блок на включение и кз;

-резистор 2,7к от 1 ножки 494 на массу заменил на 2к, там их несколько, но именно изменение 2,7к дает возможность изменить предел выходное напряжения. Например, при помощи резистора на 2к на шине +12 В стало возможным регулировать напряжение до 20 В, соответственно увеличив 2,7к до 4к максимальное напряжение стало +8 В. Проверил блок на включение и кз;

-заменил выходные конденсаторы на шинах 12 В на максимальное 35 В, шинах 5 В на 16 В;

-заменил спаренный диод шины +12 В, был tdl020-05f c напряжение до 20 В но током 5 А, поставил sbl3040pt на 40 А, выпаивать из шины +5 В не надо — нарушится обратная связь на 494. Проверил блок;

-измерил ток через лампу накаливания по входу — при достижении потребления тока в нагрузке 3 А лампа по входу светилась ярко, но ток на нагрузке больше не рос, просаживало напряжение, ток через лампу был 0,5 А, что укладывалось в ток родного предохранителя. Убрал лампу и поставил обратно родной предохранитель на 2 А;

-перевернул вентилятор обдува чтобы воздух вдувало внутрь блока и охлаждение радиатора было эффективнее.

В результате замены двух резисторов, трех конденсаторов и диода получилось переделать компьютерный блок питания в регулируемый лабораторный с выходном током больше 10 А и напряжением 20 В. Минус в отсутствии регулирования тока, но зато осталась защита от кз. Лично мне регулировать так не надо — блок итак выдает больше 10 А.

Переходим к практической реализации. Есть блок, правда TX. Но у него есть кнопка включения, тоже удобно для лабораторного. Блок способен выдать 200 Вт с заявленным током по 12 В — 8А и 5 В — 20 А.

На блоке написано, что вскрывать нельзя и внутри нет ничего такого для любителей. Так что мы вроде как профессионалы. На блоке есть переключатель на 110/220 В. Переключатель конечно удалим за ненадобностью, а вот кнопку оставим — пусть работает.

Внутренности более чем скромные — нет входного дроселя и заряд входных кондеров идет через резистор, а не через термистор, в результате идет потеря энергия, которая нагревает резистор.

Выбрасываем провода на переключатель 110 В и все что мешает отделить плату от корпуса.

Заменяем резистор на термистор и впаиваем дроссель. Убираем входной предохранитель и впаиваем вместо него лампочку накаливания.

Проверяем работу схему — входная лампа светится на токе примерно 0,2 А. Нагрузкой является лампа 24 В 60 Вт. Светится лампа на 12 В. Все хорошо и проверка на короткое замыкание работает.

Находим резистор от 1 ноги 494 к +12 В и поднимаем ногу. Подпаиваем переменный резистор вместо него. Теперь будет регулирование напряжения на нагрузке.

Ищем резисторы от 1 ноги 494 к общему минусу. Здесь их три. Все достаточно высокоомные, я выпаял самый низкоомный резистор на 10к и запаял вместо него на 2к. Это увеличило предел регулирования до 20 В. Правда при тесте этого еще не видно, срабатывает защита от перенапряжения.

Находим диод на шине -12 В, стоит после резистора и поднимаем его ногу. Это отключит защиту от перенапряжений. Теперь все должно быть.

Теперь меняем выходной конденсатор на шине +12 В на предел 25 В. И плюс 8 А это с натяжкой для маленького выпрямительного диода, так что и этот элемент меняем на что-то более силовое. И конечно включаем и проверяем. Обязательно проверяем срабатывание защиты при коротком. И делается это при включенной лампе по входу. Ток и напряжение при наличии лампы по входу может сильно не расти если нагрузка подключена. Если нагрузку отключить, то напряжение регулируется до +20 В.

Если все устраивает — меняем лампу на предохранитель. И даем блоку нагрузку.

Для визуальной оценки напряжения и тока я использовал цифровой индикатор с алиэкспрес. Тут еще был такой момент — напряжение на шине +12В начинало с 2,5В и это было не очень приятно. А вот на шине +5В от 0,4В. Поэтому я объединил шины при помощи переключателя. Сам индикатор имеет 5 провод на подключение: 3 на измерение напряжения и 2 на ток. Индикатор питается напряжением от 4,5В. Дежурное питание как раз составляет 5В и им питается микруха tl494.

Очень рад что удалось переделать компьютерный блок питания. Всем удачной переделки.

Как из компьютерного блока сделать универсальный источник питания своими руками

Если у вас завалялся без дела блок питания от старого компьютера, то его запросто можно применить в дело и сделать из него регулируемый, лабораторный источник питания.

Данная инструкция хороша тем, что не потребует знания схемотехники импульсных источников. Схема блока останется не тронутой, а регулировка будет производится при помощи универсального преобразователя.

Понадобится

  • Универсальный преобразователь 1,25-30 В 8 A — http://alii.pub/5qwyq4
  • Монитор 4 в 1: вольтметр, амперметр, ваттметр, счетчик энергии — http://alii.pub/5qwyqw
  • Старый компьютерный блок.

Блок на 350 Вт.

Универсальный преобразователь, может не только повышать, но и понижать напряжение. Все выходные значения стабилизированы.

Пиковый ток 10 А, кратковременный 8 А, ток продолжительной работы — 6 А. Выходное напряжение 1,25-30 В.

Переделка блока ATX в универсальный, регулируемый источник питания

Отвинчиваем винты, вскрываем крышку блока.

Колодку подключения обрезаем.

Разводим провода по группам.

Если не знаете схему всех выводом, то поищите в интернете по марке источника.

На переднюю панель будут выведены: кнопка включения, светодиод наличия питания. Так же клеммы «-», «+3,3 В», «+5 В». 12 вольтовое напряжение будет подано на преобразователь, с преобразователя на монитор и уже с монитора на выходную клемму «0-25 В».

Сверлим отверстие в одном из радиаторов для крепления преобразователя.

В центре преобразователя сверлим отверстие.

Прикручиваем на саморез к радиатору через диэлектрическую прокладку.

Крепление подготовлено. Далее отвинчиваем и выпаиваем переменные резисторы. Один регулирует выходное напряжение, другой ограничивает ток.

Вместо них припаиваем выносные переменные резисторы.

Данный импульсный источник не будет работать без нагрузки на шину 5 В. Поэтому, возьмем мощный резистор на 10 Ом 10 Вт и прикрепим его к корпусу.

Припаяем провода и изолируем термоусадкой.

Далее в крышке блока сделаем все необходимые отверстия под светодиоды, кнопку включения, выходные клеммы, окно под монитор.

Для эстетического вида можно распечатать шильдик панели.

Приклеиваем его и устанавливаем все элементы на лицевую часть.

Припаиваем все правда.

Закрываем корпус, фиксируем винтами. Устанавливаем ручки потенциометров.

Лабораторный источник готов к использованию.

Смотрите видео

Регулируемый источник питания из БП ATX на TL494.

Часть 1 — железо / Хабр

Всем привет!

Сегодня хотел бы рассказать Вам о своём опыте переделки самого обычного китайского БП ATX в регулируемый источник питания со стабилизацией тока и напряжения(0-20А, 0-24В).

В этой статье мы подробно рассмотрим работу ШИМ контроллера TL494, обратной связи и пробежимся по модернизации схемы БП и разработке самодельной платы усилителей ошибок по напряжению и току.



Честно признаться, сейчас я даже не могу назвать модель подопытного БП. Какой-то из многочисленных дешевых 300W P4 ready. Надеюсь, не нужно напоминать, что на деле эти 300W означают не больше 150, и то с появлением в квартире запаха жареного.

Рассчитываю на то, что мой опыт сможет быть кому-то полезен с практической точки зрения, а потому упор сделаю на теорию. Без нее всё равно не получится переделать БП т.к. в любом случае будут какие-то отличия в схеме и сложности при наладке.

Схема БП ATX
Для начала пройдемся по схеме БП ATX на контроллере TL494(и его многочисленных клонах).
Все схемы очень похожи друг на друга. Гугл выдает их довольно много и кажется я нашел почти соответствующую моему экземпляру.


Ссылка на схему в полном размере

Структурно разделим БП на следующие блоки:
— выпрямитель сетевого напряжения с фильтром
— источник дежурного питания(+5V standby)
— основной источник питания(+12V,-12V,+3.3V,+5V,-5V)
— схема контроля основных напряжений, генерация сигнала PowerGood и защита от КЗ

Выпрямитель с фильтрами это всё что в левом верхнем углу схемы до диодов D1-D4.

Источник дежурного питания собран на трансформаторе Т3 и транзисторах Q3 Q4. Стабилизация построена на обратной связи через опторазвязку U1 и источнике опорного напряжения TL431. Подробно рассматривать работу этой части я не буду т.к. знаю, что слишком длинные статьи читать не очень весело. В конце я дам название книги, где подробно рассмотрены все подробности.

Обратите внимание, в схеме по ошибке и ШИМ контроллер TL494 и ИОН дежурного питания TL431 обозначены как IC1. В дальнейшем я буду упоминать IC1 имея ввиду именно ШИМ контроллер.

Основной источник питания собран на трансформаторе Т1, высоковольтных ключах Q1 Q2, управляющем трансформаторе Т2 и низковольтных ключах Q6 Q7. Всё это дело раскачивается и управляется микросхемой ШИМ контроллера IC1. Понимание принципа работы контроллера и назначения каждого элемента его обвязки — это как раз то, что необходимо для сознательной доработки БП вместо слепого повторения чужих рекомендаций и схем.

Механизм работы примерно таков: ШИМ контроллер, поочередно открывая низковольтные ключи Q6 Q7, создает ЭДС в первичной обмотке трансформатора Т2. Видите, эти ключи питаются низким напряжением от дежурного источника питания? Найдите на схеме R46 и поймете о чем я. ШИМ контроллер также питается от этого дежурного напряжения. Чуть выше я назвал трансформатор Т2 управляющим, но кажется у него есть какое-то более правильное название. Его основная задача — гальваническая развязка низковольтной и высоковольтной части схемы. Вторичные обмотки этого трансформатора управляют высоковольтными ключами Q1 Q2, поочередно открывая их. С помощью такого трюка низковольтный ШИМ контроллер может управлять высоковольтными ключами с соблюдением мер безопасности. Высоковольтные ключи Q1 Q2 в свою очередь раскачивают первичную обмотку трансформатора Т1 и на его вторичных обмотках возникают интересующие нас основные напряжения. Высоковольтными эти ключи называются потому, что коммутируют они выпрямленное сетевое напряжение, а это порядка 300В! Напряжение со вторичных обмоток Т1 выпрямляется и фильтруется с помощью LC фильтров.

Теперь, надеюсь, в целом картину вы себе представляете и мы можем идти дальше.

ШИМ контроллер TL494.
Давайте разберемся как же устроен ШИМ контроллер TL494.
Будет лучше, если вы скачаете даташит www.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf, но в принципе я постараюсь вынести из него самое главное с помощью картинок. Для более глубокого понимания всех тонкостей советую вот этот документ: www. ti.com/lit/an/slva001e/slva001e.pdf

Начнем, как это ни странно, с конца — с выходной части микросхемы.
Сейчас всё внимание на выход элемента ИЛИ (помечен красным квадратом).
Выход этого элемента в конкретный момент времени напрямую управляет состоянием одного или обоих сразу ключей Q1 Q2.
Вариант управления задаётся через пин 13(Output control).

Важная вещь №1: если на выходе элемента ИЛИ лог 1 — выходные ключи закрыты(выключены). Это верно для обоих режимов.
Важная вещь №2: если на выходе элемента ИЛИ лог 0 — один из ключей(или оба сразу) открыт(включен).

Вырисовывается следующая картина: по восходящему фронту открытый ранее транзистор закрывается(в этот момент они оба гарантированно закрыты), триггер меняет своё состояние и по нисходящему фронту включается уже другой ключ и будет оставаться включенным пока снова не придет восходящий фронт и не закроет его, в этот момент опять триггер перещёлкивается и следующий нисходящий фронт откроет уже другой транзистор. В single ended режиме ключи всегда работают синхронно и триггер не используется.

Время, когда выход находится в лог. 1(и оба ключа закрыты) называется Dead time.
Отношение длительности импульса(лог. 0, транзистор открыт) к периоду их следования называется коэффициент заполнения(PWM duty cycle). Например если коэффициент 100% то на выходе элемента ИЛИ всегда 0 и транзистор(или оба) всегда открыт.

Простите, но стараюсь объяснять максимально доступно и почти на пальцах, потому что официальным сухим языком это можно и в даташите прочитать.

Ах да, зачем же нужен Dead time? Если коротко: в реальной жизни верхний ключ будет тянуть наверх(к плюсу) а нижний вниз(к минусу). Если открыть их одновременно — будет короткое замыкание. Это называется сквозной ток и из-за паразитных емкостей, индуктивностей и прочих особенностей такой режим возникает даже если вы будете открывать ключи строго по очереди. Чтобы сквозной ток свести к минимуму нужен dead time.

Теперь обратим внимание на генератор пилы(oscillator), который использует выводы 5 и 6 микросхемы для установки частоты.
На эти выводы подключается резистор и конденсатор. Это и есть тот самый RC генератор о котором наверное многие слышали. Теперь на выводе 5(CT) у нас пила от 0 до 3.3В. Как видим, эта пила подается на инвертирующие входы компараторов Dead-time и PWM.

С терминами и работой выходной части ШИМ контроллера более-менее определились, теперь будем разбираться при чем тут пила и зачем нам все эти компараторы и усилители ошибок. Мы поняли, что отношение длительности импульса к периоду их следования определяет коэффициент заполнения, а значит и выходное напряжение источника питания т.к. в первичную обмотку трансформатора будет вкачиваться тем больше энергии, чем больше коэффициент заполнения.

Для примера разберемся, что нужно сделать чтобы установить коэффициент заполнения 50%. Вы еще помните про пилу? Она подается на инвертирующие входы компараторов PWM и Dead time. Известно, что если напряжение на инвертирующем входе выше чем на неинвертирующем — выход компаратора будет лог. 0. Напомню, что пила — это плавно поднимающийся от 0 до 3.3в сигнал, после чего резко падающий на 0в.
Таким образом, чтобы на выходе компаратора 50% времени был лог.0 — на неинвертирующий вход нужно подать половину напряжения пилы(3.3в/2=1,65в). Это и даст искомые 50% duty cycle.

Заметили, что оба компаратора сходятся на том самом элементе ИЛИ, а значит, пока какой-то из компараторов выдает лог.1 — другой не может ему помешать. Т.е. приоритет имеет тот компаратор, который приводит к меньшему коэффициенту заполнения. И если на Dead time компаратор напряжение подается снаружи, то на PWM компаратор можно подать сигнал как извне(3 пин) так и с встроенных усилителей ошибок(это обычные операционные усилители). Они тоже соединяются по схеме ИЛИ, но т.к. мы уже имеем дело с аналоговым сигналом — схема ИЛИ реализуется с использованием диодов. Таким образом контроль над коэффициентом заполнения захватывает тот усилитель ошибки, который просит меньший коэффициент заполнения. Состояние другого при этом не имеет значения.

Обратная связь.
Хорошо, теперь как на всём этом построить источник питания? Очень просто! Нужно охватить БП отрицательной обратной связью. Разница между желаемым(заданным) и имеющимся напряжением называется ошибка. Если в каждый момент времени воздействовать на коэффициент заполнения так, чтобы исправить ошибку и привести ее к 0 — получим стабилизацию выходного напряжения(или тока). Обратная связь является отрицательной до тех пор, пока реагирует на ошибку управляющим воздействием с противоположным знаком. Если обратная связь будет положительной — пиши пропало! В таком случае обратная связь будет увеличивать ошибку вместо того чтобы уменьшать ее.

Всё это работа для тех самых усилителей ошибок. На инвертирующий вход усилителя ошибки подается опорное напряжение(эталон), а на неинвертирующий заводится напряжение на выходе источника питания. Кстати внутри ШИМ контроллера есть источник опорного напряжения 5В, который является точкой отсчёта во всех измерениях.

Компенсация обратной связи
Даже не знаю как бы по-проще это объяснить. С обратной связью всё просто только в идеальном мире. На практике же если вы изменяете коэффициент заполнения — выходное напряжение меняется не сразу, а с некоторой задержкой.

К примеру усилитель ошибки зарегистрировал понижение напряжения на выходе, откорректировал коэффициент заполнения и прекратил вмешиваться в систему, но напряжение продолжает нарастать и потом усилитель ошибки вынужден снова корректировать коэффициент заполнения уже в другую сторону. Такая ситуация происходит из-за задержки реакции. Так система может перейти в режим колебаний. Они бывают затухающими и незатухающими. Блок питания в котором могут возникнуть незатухающие колебания сигнала обратной связи — долго не протянет и является нестабильным.

У обратной связи есть определенная полоса пропускания. Допустим полоса 100кГц. Это означает, что если выходное напряжение будет колебаться с частотой выше 100кГц — обратная связь этого просто не заметит и корректировать ничего не будет. Конечно, хотелось бы, чтобы обратная связь реагировала на изменения любой частоты и выходное напряжение было как можно стабильнее. Т.е. борьба идет за то, чтобы обратная связь была максимально широкополосной. Однако та самая задержка реакции не позволит нам сделать полосу бесконечно широкой. И если полоса пропускания цепи обратной связи будет шире чем возможности самого БП на отработку управляющих сигналов(прямая связь) — на некоторых частотах отрицательная обратная связь будет внезапно становиться положительной и вместо компенсации ошибки будет ее еще больше увеличивать, а это как раз условия возникновения колебаний.

Теперь от задержек в секундах давайте перейдем к частотам, коэффициентам усиления и фазовым сдвигам…
Полоса пропускания это максимальная частота, на которой коэффициент усиления больше 1.
С увеличением частоты коэффициент усиления уменьшается. В принципе это справедливо для любого усилителя.
Итак, чтобы наш БП работал стабильно должно выполняться одно условие: во всей полосе частот, где суммарное усиление прямой и обратной связи больше 1(0дБ), отставание по фазе не должно превышать 310 градусов. 180 градусов вносит инвертирующий вход усилителя ошибки.

Вводом в обратную связь различных фильтров добиваются того, чтобы это правило выполнялось. Если очень грубо, то компенсация обратной связи это подгонка полосы пропускания и ФЧХ обратной связи под реакции реального источника питания(под характеристики прямой связи).

Тема эта очень не простая, под ней лежит куча математики, исследований и прочих трудов… Я лишь стараюсь в доступном виде изложить саму суть вопроса. Могу порекомендовать к прочтению вот эту статью, где хоть и не так на пальцах, но тоже в доступном виде освещен этот вопрос и даны ссылки на литературу: bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyazi-v-impulsnyx-istochnikax-pitaniya-chast-1

От теории к практике
Теперь мы можем взглянуть на схему БП и понять что в ней много лишнего. В первую очередь я выпаял всё, что относится к контролю выходных напряжений(схема формирования сигнала Power good). Нейтрализовал встроенные в ШИМ контроллер усилители ошибок путем подачи +5vref на инвертирующие входы и посадив на GND неинвертирующие. Удалил штатную схему защиты от КЗ. Выпилил все не нужные выходные фильтры от напряжений которые не используются… Заменил выходные диоды на более мощные. Заменил трансформатор! Выпаял его из качественного БП где написанные 400W действительно означают 400W. Разница в размерах между тем, что стояло тут до этого говорит сама за себя:

Заменил дроссели в выходном фильтре(с того-же 400W БП) и конденсаторы поставил на 25В:

Далее я разработал схему, позволяющую регулировать стабилизацию выходного напряжения и устанавливать ограничение тока выдаваемого БП.

Схема реализует внешние усилители ошибок собранные на операционных усилителях LM358 и несколько дополнительных функций в виде усилителя шунта(INA197) для измерения тока, нескольких буферных усилителей для выдачи величины установленного и измеренного тока и напряжения на другую плату, где собрана цифровая индикация. О ней я расскажу в следующей статье. Выдавать на другую плату сигналы как есть — не лучшее решение т. к. источник сигнала может быть достаточно высокоомным, провод ловит шум, мешая обратной связи работать устойчиво. В первой итерации я с этим столкнулся и пришлось всё переделать. В принципе на схеме всё подписано, подробно комментировать ее не вижу смысла и думаю, что для тех кто понял теорию выше, должно быть всё довольно очевидно.

Отмечу лишь, что цепочки C4R10 и C7R8 это и есть компенсация обратной связи о которой я говорил выше. Честно говоря, в ее настройке очень помогла прекрасная статьи эмбэддера под ником BSVi. bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyazi-prakticheskij-podxod Этот подход реально работает и потратив денек-другой мне удалось добиться стабильной работы БП описанным в статье методом. Сейчас, конечно, я бы справился часа за два наверно, но тогда опыта не было и по неосторожности я взорвал не мало транзисторов.

Ах да, обратите внимание на емкость C7! 1uF это довольно много. Сделано это для того, чтобы обратную связь по току зажать в быстродействии. Это такой грязный хак для преодоления нестабильности возникающей на границе перехода от стабилизации напряжения к стабилизации тока. В таких случаях применяют какие-то более навороченные приёмы, но так заморачиваться я не стал. Супер точная стабилизация тока мне не нужна, к тому же к моменту, когда я столкнулся с этой бедой — проект переделки БП успел здорово надоесть!

По этой схеме лазерным утюгом была изготовлена плата:

Она встраивается в БП вот таким образом:

В качестве шунта для измерения тока выбран кусок медной проволоки длинной сантиметров 10 наверно.

Корпус я использовал от довольно качественного БП Hiper. Кажется это самый проветриваемый корпус из всех что я видел.

Также возник вопрос о подключении вентилятора. БП ведь регулируется от 0 до 24В, а значит кулер придется питать от дежурки. Дежурка представлена двумя напряжениями — стабильными 5В, которые идут на материнскую плату и не стабилизированным, служебным питанием около 13.5В которое используется для питания самого ШИМ контроллера и для раскачки управляющего трансформатора. Я использовал обычный линейный стабилизатор чтобы получить стабильные +12В и завёл их на маленькую платку терморегуляции оборотов кулера, выпаянную с того-же Hiper’a. Платку закрепил на радиаторе шурупом просто из соображений удобства подключения кулера.

Радиаторы кстати пришлось изогнуть ибо они не вмещались в корпус нового формата. Лучше перед изгибанием их нагревать паяльной станцией, иначе есть шанс отломать половину зубов. Терморезистор регулятора закрепил на дросселе групповой стабилизации т.к. это самая горячая часть.

В таком виде БП прошел длительные испытания, питая кучу автомобильных лампочек дальнего света и выдерживал нагрузки током порядка 20А при напряжении 14В. А еще он гордо зарядил несколько автомобильных аккумуляторов, когда у нас в Крыму выключали свет.

Будущее уже рядом
Тем временем я задумал немного нестандартную систему индикации режимов работы БП, о чем в последствии немного сожалел, но всё-же она работает!

Так что в следующей статье вас ждет программирование ATMega8 на C++ с применением шаблонной магии, различных паттернов и самописная библиотека для вычислений с фиксированной точкой поверх которой реализовано усреднение отсчётов АЦП и перевод их в напряжение/ток по таблице с линейной интерполяцией. Каким-то чудом всё это уместилось в 5 с копейками килобайт флэша.

Не переключайте канал, должно быть интересно.

Кстати, обещанная в начале книга:
Куличков А.В. «Импульсные блоки питания для IBM PC»
radioportal-pro.ru/_ld/0/15_caf3ebe8f7eaeee.djvu

P.S. Надеюсь, изложенное выше окажется полезным. Строго не судите, но конструктивная критика приветствуется.

Added для RO пользователей которые не могут писать комментарии: email: altersoft_пёс_mail.ру

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

   В различных ситуациях требуются разные по напряжению и мощности ИП. Поэтому многие покупают или делают такой, чтоб хватило на все случаи. И проще всего взять за основу компьютерный. Данный лабораторный БП 0-22 В 20 А переделан с небольшой доработкой из АТХ на ШИМ 2003. Для переделки использовал JNC mod. LC-B250ATX. Идея не нова и в интернете множество подобных решений, некоторые были изучены, но окончательное получилось свое. Результатом очень доволен. Сейчас ожидаю посылку из Китая с совмещенными индикаторами напряжения и тока, и, соответственно, заменю. Тогда можно будет назвать мою разработку ЛБП — зарядное для автомобильных АКБ.

Схема регулируемого лабораторного БП из ATX

   Первым делом выпаял все провода выходных напряжений +12, -12, +5, -5 и 3,3 В. Выпаял все, кроме +12 В диоды, конденсаторы, нагрузочные резисторы.

   Заменил входные высоковольтные электролиты 220 х 200 на 470 х 200. Если есть, то лучше ставить бОльшую емкость. Иногда производитель экономит на входном фильтре по питанию — соответственно рекомендую допаять, если отсутствует.

   Выходной дроссель +12 В перемотал. Новый — 50 витков проводом диаметром 1 мм, удалив старые намотки. Конденсатор заменил на 4700 мкф х 35 В.

   Так как в блоке имеется дежурное питание с напряжениями 5 и 17 вольт, то использовал их для питания 2003-й и по узлу проверки напряжений.

   На вывод 4 подал прямое напряжение +5 вольт с «дежурки» (т. е. соединил его с выводом 1). С помощью резисторного 1,5 и 3 кОм делителя напряжения от 5 вольт дежурного питания сделал 3,2 и подал его на вход 3 и на правый вывод резистора R56, который потом выходит на вывод 11 микросхемы.

   Установив микросхему 7812 на выход 17 вольт с дежурки (конденсатор С15) получил 12 вольт и подключил к резистору 1 Ком (без номера на схеме), который левым концом подключается к выводу 6 микросхемы. Также через резистор 33 Ом запитал вентилятор охлаждения, который просто перевернул, чтоб он дул внутрь. Резистор нужен для того, чтоб снизить обороты и шумность вентилятора.

   Всю цепочку резисторов и диодов отрицательных напряжений (R63, 64, 35, 411, 42, 43, C20, D11, 24, 27) выпаял из платы, вывод 5 микросхемы закоротил на землю.

   Добавил регулировку напряжения и индикатор выходного напряжения из китайского интернет магазина. Только необходимо запитать последний от дежурки +5 В, а не от измеряемого напряжения (он начинает работать от +3 В).

Испытания блока питания

   Испытания проводились одновременным подключением нескольких автомобильных ламп (55+60+60) Вт. Это примерно 15 Ампер при 14 В. Проработал минут 15 без проблем. В некоторых источниках рекомендуют изолировать общий провод выхода 12 В от корпуса, но тогда появляется свист. Используя в качестве источника питания автомобильной магнитолы не заметил никаких помех ни на радио, ни в других режимах, а 4*40 Вт тянет отлично. С уважением, Петровский Андрей.

   Форум по АТХ БП

   Форум по обсуждению материала ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ



SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.


MINILED И MICROLED ДИСПЛЕИ

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры — краткий обзор и сравнение технологий.


Лабораторный блок питания из компьютерного

Нам понадобятся:


1. Блок питания от старого Пк (любой ATX) 
2. Модуль ЖК вольтметра 
3. Радиатор для микросхемы(любой, подходящий по размеру) 
4. Микросхема LM317 (регулятор напряжения) 
5. электролитический конденсатор 1мкФ 
6. Конденсатор 0.1 мкФ 
7. Светодиоды 5мм — 2шт.
8. Вентилятор 
9. Выключатель 
10. Клеммы — 4шт.
11. Резисторы 220 Ом 0.5Вт — 2шт.
12. Паяльные принадлежности, 4 винта M3, шайбы, 2 самореза и 4 стойки из латуни длиной 30мм. 

   Я хочу уточнить, что список примерный, каждый может использовать то, что есть под рукой. 


Общие характеристики блока питания ATX: 

   Блоки питания ATX, используемые в настольных компьютерах являются импульсными источниками питания с применением ШИМ-контроллера. Грубо говоря, это означает, что схема не является классической, состоящей из трансформатора, выпрямителя и стабилизатора напряжения.  Ее работа включает следующие шаги: 
а) Входное высокое напряжение сначала выпрямляется и фильтруется. 
б) На следующем этапе постоянное напряжение преобразуется последовательность импульсов с изменяемой длительностью или скважностью (ШИМ) с частотой около 40кГц.
в) В дальнейшем эти импульсы проходят через ферритовый трансформатор, при этом на выходе получаются относительно невысокие напряжения с достаточно большим током. Кроме этого трансформатор обеспечивает гальваническую развязку между 
высоковольтной и низковольтными частями схемы.  
г) Наконец, сигнал снова выпрямляется, фильтруется и поступает на выходные клеммы блока питания. Если ток во вторичных обмотках увеличивается и происходит падение выходного напряжения БП контроллер ШИМ корректирует ширину импульсов и таким образом осуществляется стабилизация выходного напряжения.

Основными достоинствами таких источников являются: 
— Высокая мощность при небольших размерах 
— Высокий КПД 
   Термин ATX означает, что включением блока питания управляет материнская плата. Для обеспечения работы управляющего блока и некоторых периферийных устройств даже в выключенном состоянии на плату подаётся дежурное напряжение 5В и 3.3В. 

К недостаткам можно отнести наличие импульсных, а в некоторых случаях и радиочастотные помех. Кроме того при работе таких блоков питания слышен шум вентилятора. 


Мощность блока питания

   Электрические характеристики блока питания напечатаны на наклейке (см. рисунок) которая, обычно, находится на боковой стороне корпуса. Из нее можно получить следующую информацию: 

Напряжение — Ток 

3.3В   —   15A 

5В   —   26A 

12В   —   9А 

-5 В   —   0,5 А 

5 Vsb   —   1 A



Для данного проекта нам подходят напряжения 5В и 12В. Максимальный ток, соответственно будет 26А и 9А, что очень неплохо. 


Питающие напряжения

Выход блока питания ПК состоит из жгута проводов различных цветов. Цвет провода соответствует напряжению:

Нетрудно заметить, что кроме разъемов с питающими напряжениями +3. 3В, +5В, -5В, +12В, -12В и земли, есть еще три дополнительных разъема: 5VSB, PS_ON и PWR_OK. 

Разъем 5VSB используется для питания материнской платы, когда блок питания находится в дежурном режиме. 
Разъем PS_ON (включение питание) используется для включения блока питания из дежурного режима. При подаче на этот разъем напряжения 0В блок питания включается, т.е. чтобы запустить блок питания без материнской платы его нужно соединить с общим проводом (землей).
Разъем POWER_OK в дежурном режиме имеет состояние близкое к нулю. После включения блока питания и формировании на всех выходах напряжений нужного уровня на разъеме POWER_OK появляется напряжение около 5В.


ВАЖНО: Чтобы блок питания работал без подключения к компьютеру необходимо соединить зеленый провод с общим проводом. Лучше всего это сделать через переключатель.

Модернизация блока питания

1. Разборка и чистка


Нужно разобрать и хорошо очистить блок питания. Лучше всего для этого подойдет пылесос включенный на выдув или компрессор. Нужно проявлять повышенную осторожность, т.к. даже после отключения блока питания от сети на плате остаются напряжения, опасные для жизни.

2. Подготавливаем провода 


Отпаиваем или откусываем все провода, которые не будут использованы. В нашем случае, мы оставим два красных, два черных, два желтых, сиреневый и зеленый. 
Если есть достаточно мощный паяльник — лишние провода отпаиваем, если нет — откусываем кусачками и изолируем термоусадкой. 


3. Изготовление передней панели. 


   Сначала нужно выбрать место для размещения передней панели. Идеальным вариантом та будет сторона блока питания, с которой выходят провода. Затем делаем чертеж передней панели в Autocad или другой аналогичной программе. При помощи ножовки, дрели и резака из куска оргстекла изготавливаем переднюю панель.


4. Размещение стоек



   Согласно отверстий для крепления в чертеже передней панели просверливаем аналогичные отверстия в корпусе блока питания и прикручиваем стойки, которые будут держать переднюю панель.


5. Регулировка и стабилизация напряжения

    Для возможности регулировки выходного напряжения нужно добавить схему регулятора. Была выбрана знаменитая микросхема LM317 из-за ее простоты включения и невысокой стоимости.
LM317 представляет собой трехвыводный регулируемый стабилизатор напряжения, способный обеспечить регулировку напряжения в диапазоне от 1.2В до 37В при токе до 1.5А. Обвязка микросхемы очень простая и состоит из двух резисторов, которые необходимы для задания выходного напряжения. Дополнельно данная микросхема имеет защиту перегрева и перегрузки по току. 
Схема включения и распиновка микросхемы приведены ниже: 

   Резисторами R1 и R2 можно регулировать выходное напряжение от 1.25В до 37В. Т.е в нашем случае, как только напряжение достигнет 12В, то дальнейшее вращение резистора R2 напряжение регулировать не будет. Чтобы регулировка происходила на всему диапазону вращения регулятора необходимо рассчитать новое значение резистора R2. Для расчета можно использовать формулу, рекомендуемую производителем микросхемы: 
   Либо упрощенная форма этого выражения: 

Vout = 1.25(1+R2/R1) 


   Погрешность при этом получается очень низкой, так что вторую формулу вполне можно использовать.

   Принимая во внимание полученную формулу можно сделать следующие выводы: когда переменный резистор установлен на минимальное значение (R2 = 0) выходное напряжение составляет 1.25В. При вращении ручки резистора выходное напряжение будет возрастать, пока не достигнет масимального напряжения, что в нашем случае составляет чуть меньше 12В. Другими словами максимум у нас не должен превышать 12В. 
     Приступим к расчету новых значений резисторов. Сопротивление резистора R1 возьмем равным 240 Ом, а сопротивление резистора R2 рассчитаем: 
R2=(Vout-1,25)(R1/1.25) 
R2=(12-1.25)(240/1.25) 
R2=2064 Ома 

Ближайшее к 2064 Ом стандарное значение сопротивления резистора равно 2 кОм. Значения резисторов будут следующие: 
R1=240 Ом,  R2=кОм 

На этом расчет регулятора закончен.  



6. Сборка регулятора 

Сборку регулятора выполним по следующей схеме: 




Ниже приведу принципиальную схему: 

   Сборку регулятора можно выполнить навесным монтажем, припаивая детали напрямую к выводам микросхемы и соединяя остальные детали при помощи проводов. Также можно специально для этого вытравить печатную плату или собрать схему на монтажной. В данном проекте схема была собрана на монтажной плате. 

   Еще обязательно нужно прикрепить микросхему стабилизатора к хорошему радиатору. Если радиатор не имеет отверстия для винта, тогда оно делается сверлом 2.9мм, а резьба нарезается тем же винтом М3, которым будет прикручена микросхема. 


Если радиатор будет прикручен напрямую к корпусу блока питания, тогда необходимо изолировать заднюю часть микросхемы от радиатора кусочком слюды или силикона. В этом случае винт, которым прикручена LM317 должен быть изолирован с помощью пластиковой или гетинаксовой шайбы. Если же радиатор не будет контактировать с металлическим корпусом блока питания, микросхему стабилизатора обязательно нужно посадить на термопасту. На рисунке можно увидеть, как радиатор крепится эпоксидной смолой через пластину оргстекла:

7. Подключение 

Перед пайкой необходимо установить светодиоды, выключатель, вольтметр, переменный резистор и разъемы на переднюю панель. Светодиоды отлично вставляются в отверстия, просверленные 5мм сверлом, хотя дополнительно их можно закрепить суперклеем. Переключатель и вольтметр держатся крепко на собственных защелках в точно выпиленных отверстиях  Разъемы крепятся гайками. Закрепив все детали, можно приступать к пайке проводов в соответствии со следующей схемой: 

    Для ограничения тока последовательно с каждым светодиодом припаивается резистор сопротивлением 220 Ом. Места соединений изолируются при помощи термоусадки. Коннекторы припаиваются к кабелю напрямую или через переходные разъемы  Провода должны быть достаточно длинными, чтобы можно было без проблем снять переднюю панель.  

    Перед подключением вольтметра, нужно внимательно разобраться со схемой подключения, рекомендованной производителем. 

Встречаются модели с внешним питанием и питанием от измеряемого напряжения.

В нашем случае для питания индикатора необходимо было постоянное напряжение 9-12В. Для этих целей подойдет плата от любого блока питания, способная выдавать требуемое напряжение или зарядное устройство от старого телефона. Также возможно использовать одно из фиксированных напряжений блока питания ATX.  

8. Последние штрихи 

   Первое, что мы можем сделать, так это приклеить четыре силиконовый ножки-подставки, чтобы не царапать стол, понизить уровень шума и способствовать лучшему охлаждению БП.

   Далее, необходимо закрыть боковые грани между блоком питания и передней панелью полосками оргстекла.  Ширина полосок должна быть такой же, как и высота стоек, которые мы использовали. Боковые панели соединяем с передней панелью при помощи дихлорэтана или клея. Для улучшения охлаждения сверлим отверстия напротив радиатора охлаждения. Так же, чтобы улучшить охлаждение нижнюю полоску можно не ставить.  

   Наш лабораторный блок питания почти готов, но для начала проведем с ним некоторые тесты. 

9. Испытания 

Измерения: 

При помощи мультиметра нужно измерить напряжение между общим разъемом и разъемами с напряжением. При измерении регулируемого выхода измерения проводятся минимального и максимального напряжения. Результаты следующие: 

Защита: 

Поскольку блок питания компьютера имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания, мы можем это проверить. Для этого закорачиваем проводом общий разъем и разъем 5В или 12В. Блок питания должен отключиться. Для повторного его включения необходимо выключить и снова включить выключатель подачи 220В.  Регулируемый выход защищен микросхемой LM317. Защита в зависимости от температуры микросхемы срабатывает при превышении тока нагрузки 2-3А.

10.

Улучшение 

   В процессе эксплуатации было замечено, что на микросхеме LM317 рассеивается очень большое количество тепла и радиатор достаточно горячий. Поэтому дополнительно, при помощи двух шурупов, был установлен 12-ти вольтовый вентилятор от видеокарты.

   Питание вентилятора берется с выхода 12В, и желательно запитать его через дополнительный выключатель, чтобы вставить его только тогда, когда это необходимо.

Результат



В основу написания легла статья с испанского сайта http://www.taringa.net

Обзор блоков питания серий Hiper и L&C. Переделка компьютерного блока питания ATX в регулируемый блок питания Блок питания lc b300atx схема

Продолжение ознакомления с блоками питания произошло на модельных рядах Hiper (производство тайваньской High Performance Group) и L&C (производство тайваньской же L&C Technology group). Для обзора мне были предложены

  • HPU-4K480
  • HPU-4R480
  • HPU-4S480-EU
  • HPU-3S350
  • HPU-4S525
  • HPU-4S425

от первой компании и

от второй.

Забегая вперед, стоит отметить, что, несмотря на кажущееся сходство моделей, напрашивающееся, исходя из названий блоков Hiper, на самом деле блоки питания абсолютно разные — и это касается не только «внешнего» оформления, но и результатов работы. Начнем с того, что блоки HPU-4K480, HPU-4R480 и HPU-4S480-EU представляют собой «экспортный вариант», выделяющийся из остального перечисленного ряда значительным количеством предлагаемых опций.

Внешний вид, комплект поставки

Корпус модели с индексом R — красного цвета, поверхность матовая; корпус модели с индексом K выполнен из металла черного цвета, поверхность практически зеркальная; следуя предложенной логике, производитель выполнил модель с индексом S в корпусе серебристого цвета. Все эти блоки питания оснащены 120-мм вентилятором, причем, у блока HPU-4R480 вентилятор с подсветкой — красного же цвета. Поскольку внешний вид блоков идентичен (за исключением сделанных оговорок), приведем фото только наклеек с указанием мощностей каждого блока и «общий вид» одного из них.

Что касается разъемов, то в данном случае отличия минимальные, и затрагивают только основной:

В комплект поставки HPU-4R480 входят два шнура для подключения блока к сети (причем, один из них — трехштырьковый) и руководство пользователя. Небольшое богатство опций, по-видимому, компенсируется внешним видом решения. HPU-4K480 уже отличается большим разнообразием: помимо перечисленных компонентов к нему прилагается 80-мм дополнительный вентилятор (для установки в системный блок), а также переходник основного разъема питания, 20-24 pin. HPU-4S480-EU предлагается всего с одним шнуром питания (евровилка), дополнительным 80-мм вентилятором, руководством и двумя стильными «круглыми» IDE-шлейфами. Упаковывается все это в каждом случае вот в такой «ящик» (разумеется, цветовое оформление наклейки, и текст на ней соответствуют каждой конкретной модели блока):

HPU-4K480

Пульсации по шине +12 В составляют около 12,8 мВ, по +5 В — не более 16 мВ.

Стабильность выходных напряжений проверялась следующим образом: каждая из шин нагружалась от минимума, приведенного в таблице, до максимума с шагом изменения тока 1А/µс, нагрузка всех шин происходила одновременно, то есть, была сымитирована ситуация с минимальной, типичной и полной нагрузкой (в терминах PSDG). Нагрузка гонялась в цикле в течение двух часов, замеры проводились 5 раз, приведенные ниже данные — усредненный результат по пяти замерам. Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,78 В, а максимальное — +12,25 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,76, максимальное — 5,21 В, по шине +3,3 В — +3,11 и 3,48 В соответственно. Напомним, что, согласно PSDG, отклонения выходного напряжения +12/+5/+3,3 В могут составлять ±5% (+11,40~+12,60 В, +4,75~+5,25 В и +3,14~3,47 В), но с двумя оговорками: во-первых, при пиковой нагрузке шины +12 В отклонения могут составлять до 10%, во-вторых, в спецификации ATX ужесточено требование по допустимым пределам отклонения напряжения по 3,3 В: ±4% вместо ±5, упомянутых в Power Supply Design Guide). По шине +3,3 В блок явно «провалился», однако учитывая не столь большую важность этого напряжения, а также погрешности измерений, серьезно к выходу за пределы на столь незначительные величины относиться не стоит.

HPU-4R480

Пульсации по шине +12 В составляют около 25,6 мВ, по +5 В — не более 16,8 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,40, а максимальное — +12,42 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,89, максимальное — +5,40 В, по шине +3,3 В — +3,22 и +3,40 В соответственно. Блок уложился в пределы допустимых колебаний напряжений, хотя минимальное значение по шине +12 В и равно пороговому.

HPU-4S480-EU

Пульсации по шине +12 В составляют около 12,0 мВ, по +5 В — не более 21,6 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,77 В, а максимальное — +12,29 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,75, максимальное — +5,29 В, по шине +3,3 В — +3,14 и +3,41 В соответственно. Стоит обратить внимание, что у блока явно «прихрамывает» шина +5 В — предельное минимальное и выходящее за пределы максимальное значение.

Оставшиеся три модели — «retail»-поставка, не имеющая дорогой упаковки и предлагаемая потребителям в запаянных в полипропилен картонных коробках (стоит отметить, стильных). В отличие от трех предыдущих моделей, эти решения не могут похвастаться ни завораживающим внешним видом, ни обилием опций — выполнены они из стандартного металла. За исключением HPU-3S350, в этой тройке блоков все имеют по два 80-мм вентилятора (один — на нижней крышке, второй — на задней панели), у упомянутой модели в наличии всего один 80-мм вентилятор — на задней панели.


HPU-4S525


HPU-4S425


HPU-3S350

От трех «экспортных» блоков эта тройка отличается бо льшим «разнобоем» в количестве контактов:


1 — формула 20+4 означает, что 4 контакта у разъема «отстегиваются»

HPU-3S350

Пульсации по шине +12 В составляют около 10,4 мВ, по +5 В — не более 16,8 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,77 В, максимальное — +12,42 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,83, максимальное — +5,29 В, по шине +3,3 В — +3,11 и +3,31 В соответственно. Блок вышел за пределы по шинам +5 и +3,3 В, впрочем, отклонения крайне незначительные.

HPU-4S525

Пульсации по шине +12 В составляют около 31,2 мВ, по +5 В — не более 35,2 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,78, а максимальное — +12,42 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,93, максимальное — +5,24 В, по шине +3,3 В — +3,15 и +3,57 В соответственно. Единственное напряжение, которое можно покритиковать в данном случае — +3,3В — выход за верхний предел составил ровным счетом 0,1 В.

HPU-4S425

Пульсации по шине +12 В составляют около 24,0 мВ, по +5 В — не более 22,4 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,57, а максимальное — 12,63 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,77, максимальное — 5,17 В, по шине +3,3 В — +3,15 и +3,45 В соответственно. Чуть вышедшее за верхний предел напряжение по +12 В вряд ли может считаться серьезной претензией к блоку.

Внешний вид блоков питания LC вполне зауряден и обычен для недорогих решений: стандартный серый металл. Все три блока не имеют в комплекте поставки никаких дополнительных опций, их корпуса выполнены из обычной жести. Кроме как у LC-B350ATX, отверстия вытяжных вентиляторов блоков не прикрыты прикручивающимися декоративными решетками, а просто вырублены в металле (в первом случае все как раз наоборот). Из этих трех блоков только LC-B350ATX имеет два вентилятора (80 мм), у двух других в наличии только вытяжные вентиляторы.

Являясь по внешнему виду решениями middle-end сектора, эти блоки питания оснащены «старыми» комплектами разъемов:

LC-B300-ATX

Пульсации по шине +12 В составляют около 24,0 мВ, по +5 В — не более 17,6 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,27, а максимальное — 12,28 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,68, максимальное — +5,16 В, по шине +3,3 В — +3,01 и +3,35 В соответственно. Увы, блок показал откровенно слабые результаты — сильно просаживается шины +12 В и +3,3 В, что заставляет сомневаться в возможности использования блока в «критичных» системах

LC-B350-ATX

Пульсации по шине +12 В составляют около 28,0 мВ, по +5 В — не более 4,8 мВ.

Результаты проверки стабильности напряжений: минимальное значение по шине +12 В, зафиксированное в ходе замеров, составило +11,42, а максимальное — 11,89 В, по шине +5 В минимальное значение — +4,64, максимальное — +5,04 В, по шине +3,3 В — +3,09 и +3,35 В соответственно. Наблюдается слабина всех трех шин — по +12 В блок не выдал номинала даже в свои лучшие времена, +5 В сильно уползают вниз, как и шина +3,3 В. Огульных выводов о том, что все блоки L&C оставляют желать лучшего делать пока рановато — все же три блока — не показатель, но настороженно относиться к этим моделям, наверное, все-таки, стоит.

Выводы

Учитывая погрешности измерений, можно предположить, что блоки серии HPU — во всех их вариантах — и retail, и экспортных — выглядят вполне прилично и вполне могут использоваться в системах различного уровня (с учетом мощности). Что касается блоков L&C, то, на мой взгляд, вопрос требует дополнительного изучения, потому как рассмотренные три блока не вселили оптимизма и заставили задуматься о целесообразности их использования без тщательного изучения и оценки условий безоговорочной эксплуатации.

Продолжение следует…

ВведениеИтак, перед Вами четвертая серия тестирования блоков питания стандарта ATX. На этот раз под мою горячую руку попались одиннадцать блоков разных производителей, продающихся как в составе корпусов, так и отдельно.

Тестирование блоков проводилось в соответствии с описанной мною методикой – на постоянной нагрузке, собранной на мощных полевых транзисторах и управляемой с компьютера. Измерения напряжений производились как блоком «Формоза» PowerCheck 2.0, так и отдельным цифровым мультиметром. Все осциллограммы снимались цифровым осциллографом-приставкой ETC M221 с разверткой 10мкс/дел и чувствительностью 50мВ/дел (использовался осциллографический щуп HP-9100 с делителем 1:1).

Так как оригинальная программа от «Формозы» довольно неудобна для обработки результатов (медленная работа, полное отсутствие настроек), то мной была написана отдельная программа, предназначенная только для просмотра и обработки результатов, полученных на установке:

Она позволяет читать файлы с данными, автоматически усредняя по заданному количеству точек, сохранять обработанные данные в файл, отображать на графике указанные пользователем токи и напряжения, автоматически масштабировать график по горизонтали (разбивая его на указанное пользователем количество страниц), вручную масштабировать отдельные участки графика и сохранять график или его отдельные участки в графический файл.

При обработке результатов я усреднял исходные данные по 10 точкам – так как период в 1мс, с которым сохраняет данные родная программа, избыточен, а усреднение позволяет устранить случайные шумы и тем самым улучшить вид графика, заодно и уменьшив общий объем данных.

Относительно же самих результатов хочу заметить, что блоки питания тестировались во всех допустимых режимах, включая минимальную нагрузку по шине +12В и максимальную по +5В. В реальном компьютере такие ситуации не встречаются, поэтому небольшой выход напряжения +12В за допустимые пределы (напомню, что допуск на все положительные напряжения – 5%) я не считаю критичным. Но – только небольшой и только для +12В. Если напряжение на шине +12В начинает зашкаливать за 13В, или хорошо (по идее) стабилизированное +5В выходит за пределы допуска – это повод задуматься о качестве блока питания. Для прочих же блоков основным результатом является относительное изменение напряжения во всем диапазоне нагрузок – в таблицах я привожу максимальное и минимальное наблюдавшееся напряжение и их разницу в процентах.

Отмечу, что все исследуемые блоки претендуют на возможность работы с Pentium 4, для чего требуется соответствие стандарту ATX12V. Соответственно, с точки зрения этого стандарта я и буду рассматривать их качество (по сравнению с ATX в чистом виде, он более требователен к нагрузочной способности шины +12В).

Приступим.

Delta Electronics DPS-300TB rev. 01

Этот блок питания сделан одним из крупнейших производителей БП – компанией Delta Electronics . Однако особый интерес он вызывает не только именитым производителем, но и ценой – стоят они в районе $20, что для блока такого класса очень немного.

Блок производит крайне приятное впечатление аккуратностью монтажа – детали высоковольтных цепей дополнительно изолированы термоусадочной трубкой, все транзисторы и диодные сборки посажены на термопасту и закреплены болтами М3 с гайками… На плате, трансформаторе и на дросселе PFC (да, этот блок питания – один из немногих в обзоре, снабженный пассивным PFC) стоит маркировка “Lite-On”, однако делала ли компания Lite-On Electronics Inc . только отдельные компоненты или же весь блок питания, и кто в последнем случае его разрабатывал – остается неизвестным.

Блок оборудован терморегулятором скорости вращения вентилятора, и можно смело сказать, что его работа заметна – сразу после включения вентилятор еле крутится и лишь при серьезной нагрузке разгоняется до полных оборотов. Здесь хочу отметить, что вентиляторы в блоках Delta сравнительно слабые, рассчитанные только на охлаждение самого БП – поэтому в корпусе компьютера обязательно должен стоять отдельный вытяжной вентилятор. С другой стороны, благодаря этому блоки Delta были самыми тихими из побывавших у меня.

Разумеется, все положенные фильтры аккуратно запаяны – наличествует полноценный сетевой фильтр, а также дроссели на всех мощных выходах (т.е. +5В, +12В и +3,3В). Емкость входных конденсаторов – 470мкФ, на выходе +12В стоит один конденсатор Chemi-Con серии “KZE” и емкостью 1200мкФ, на +5В – два Rubycon “ZL” по 2200мкФ, на выходе +3,3В – два Taicon “PW” по 2200мкФ.

После такого трудно было ожидать заметного уровня пульсаций на выходе – и блок питания мои ожидания не обманул. На шине +5В пульсации практически незаметны даже при максимальной нагрузке (“практически незаметны” на моем оборудовании означает, что их величина не превышала 5мВ), на шине +12В размах пульсаций при максимальной нагрузке составляет около 15мВ, что является превосходным результатом.

Диапазон изменения напряжений приведен в таблице, а на Вы можете увидеть весь график испытания.

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. При этом можно идти штатным проверенным способом и ставить обычный трансформатор с несколькими отводами и кучей диодных мостов, а регулирование осуществлять переменным резистором большой мощности. 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. Цель — не вырезая начинку создать регулируемый блок питания с пределами изменения напряжений от 0 до 30 В.

Часть 1. Так себе.

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». Нужно вставить перемычку и включить блок в розетку. Если убрать перемычку блок отключится.

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. лампа хоть и будет светить и кушать киловатты, но по выходным напряжениям просадки от лампы не будет. Лампа у меня на 220 В, 300 Вт.

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. Рядом установлен резистор R33 = 9 кОм, который связывает шину +5 В и 1 ножку микросхемы TL494. Замена резистора R33 ни к чему не приводит. Нужно заменить резистор R34 переменным резистором 40 кОм, можно и больше, но поднять напряжение по шине +12 В получилось только до уровня +15 В, поэтому в завышении сопротивления резистора смысла нет. 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. Крутим переменный резистор и видим увеличение напряжений на всех шинах. Вентилятор включается примерно на +5 В.

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. Защита по току выполнена на резистивно-диодном делителе, чтобы его обмануть, нужно отключить диод между шиной -5 В и средней точкой, которая соединяет шину -12 В с резистором. Можно обрубить два стабилитрона ZD1 и ZD2. Стабилитроны применены как защита от перенапряжения и конкретно здесь через стабилитрон идет и защита по току. 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. Следует отметить, что защита не срабатывает, если нагрузка включена между разными шинами без шины 0.

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.

Часть 2. Более-менее.

Вторым экспериментом стал древнющий блок питания TX. Такой блок имеет кнопочку для включения — достаточно удобно. Переделку начинаем с перепайки резистора между +12 В и первой ножкой микрухи TL494. Резистор от +12 В и 1 ножкой ставится переменный на 40 кОм. Это дает возможность получить регулируемые напряжения. Все защиты остаются.

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:

Шина напряжения, В

Напряжение на холостом ходу, В

Напряжение на нагрузке 30 Вт, В

Ток через нагрузку 30 Вт, А

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.

Затем перестал париться, нашел переменный резистор из нихрома, мультиметр Ц4353 — измерял напряжение, а цифровым — ток. Получился неплохой тандем. 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.

Однако и такая переделка долго не прожила.

Часть 3. Удачная.

Еще одной переделкой стал блок питания с микрухой 339. Я не приверженец выпаивать все, а затем стараться запустить блок, поэтому по шагам поступил так:

Проверил блок на включение и срабатывание защиты от кз на шине +12 В;

Вынул предохранитель по входу и заменил на патрон с лампой накаливания — так безопасно включать чтобы не сжечь ключи. Проверил блок на включение и кз;

Удалил резистор на 39к между 1 ногой 494 и шиной +12 В, заменил на переменный резистор 45к. Включил блок — напряжение по шине +12 В регулируется в пределе +2,7…+12,4 В, проверил на кз;

Удалил диод с шины -12 В, находится за резистором, если идти от провода. По шине -5 В слежения не было. Иногда стоит стабилитрон, суть его одна — ограничение выходного напряжения. Выпаивание микруху 7905 уводит блок в защиту. Проверил блок на включение и кз;

Резистор 2,7к от 1 ножки 494 на массу заменил на 2к, там их несколько, но именно изменение 2,7к дает возможность изменить предел выходное напряжения. Например, при помощи резистора на 2к на шине +12 В стало возможным регулировать напряжение до 20 В, соответственно увеличив 2,7к до 4к максимальное напряжение стало +8 В. Проверил блок на включение и кз;

Заменил выходные конденсаторы на шинах 12 В на максимальное 35 В, шинах 5 В на 16 В;

Заменил спаренный диод шины +12 В, был tdl020-05f c напряжение до 20 В но током 5 А, поставил sbl3040pt на 40 А, выпаивать из шины +5 В не надо — нарушится обратная связь на 494. Проверил блок;

Измерил ток через лампу накаливания по входу — при достижении потребления тока в нагрузке 3 А лампа по входу светилась ярко, но ток на нагрузке больше не рос, просаживало напряжение, ток через лампу был 0,5 А, что укладывалось в ток родного предохранителя. Убрал лампу и поставил обратно родной предохранитель на 2 А;

Перевернул вентилятор обдува чтобы воздух вдувало внутрь блока и охлаждение радиатора было эффективнее.

В результате замены двух резисторов, трех конденсаторов и диода получилось переделать компьютерный блок питания в регулируемый лабораторный с выходном током больше 10 А и напряжением 20 В. Минус в отсутствии регулирования тока, но зато осталась защита от кз. Лично мне регулировать так не надо — блок итак выдает больше 10 А.

Переходим к практической реализации. Есть блок, правда TX. Но у него есть кнопка включения, тоже удобно для лабораторного. Блок способен выдать 200 Вт с заявленным током по 12 В — 8А и 5 В — 20 А.

На блоке написано, что вскрывать нельзя и внутри нет ничего такого для любителей. Так что мы вроде как профессионалы. На блоке есть переключатель на 110/220 В. Переключатель конечно удалим за ненадобностью, а вот кнопку оставим — пусть работает.

Внутренности более чем скромные — нет входного дроселя и заряд входных кондеров идет через резистор, а не через термистор, в результате идет потеря энергия, которая нагревает резистор.

Выбрасываем провода на переключатель 110 В и все что мешает отделить плату от корпуса.

Заменяем резистор на термистор и впаиваем дроссель. Убираем входной предохранитель и впаиваем вместо него лампочку накаливания.

Проверяем работу схему — входная лампа светится на токе примерно 0,2 А. Нагрузкой является лампа 24 В 60 Вт. Светится лампа на 12 В. Все хорошо и проверка на короткое замыкание работает.

Находим резистор от 1 ноги 494 к +12 В и поднимаем ногу. Подпаиваем переменный резистор вместо него. Теперь будет регулирование напряжения на нагрузке.

Ищем резисторы от 1 ноги 494 к общему минусу. Здесь их три. Все достаточно высокоомные, я выпаял самый низкоомный резистор на 10к и запаял вместо него на 2к. Это увеличило предел регулирования до 20 В. Правда при тесте этого еще не видно, срабатывает защита от перенапряжения.

Находим диод на шине -12 В, стоит после резистора и поднимаем его ногу. Это отключит защиту от перенапряжений. Теперь все должно быть.

Теперь меняем выходной конденсатор на шине +12 В на предел 25 В. И плюс 8 А это с натяжкой для маленького выпрямительного диода, так что и этот элемент меняем на что-то более силовое. И конечно включаем и проверяем. Ток и напряжение при наличии лампы по входу может сильно не расти если нагрузка подключена. Вот если нагрузку отключить, то напряжение регулируется до +20 В.

Если все устраивает — меняем лампу на предохранитель. И даем блоку нагрузку.

Для визуальной оценки напряжения и тока я использовал цифровой индикатор с алиэкспрес. Тут еще был такой момент — напряжение на шине +12В начинало с 2,5В и это было не очень приятно. А вот на шине +5В от 0,4В. Поэтому я объединил шины при помощи переключателя. Сам индикатор имеет 5 провод на подключение: 3 на измерение напряжения и 2 на ток. Индикатор питается напряжением от 4,5В. Дежурное питание как раз составляет 5В и им питается микруха tl494.

Очень рад что удалось переделать компьютерный блок питания. Всем удачной переделки.

+12V +5V +3,3V
min 11,81 4,94 3,31
max 12,92 5,15 3,39
min/max 8,6% 4,1% 2,4%

В заключение хотелось бы отметить одну особенность этого блока, из-за которой не все материнские платы с ним работают. Дело в том, что для запуска материнской плате необходимо наличие сигнала Power OK с блока питания, показывающего, что напряжения питания вошли в допустимые пределы. В рассматриваемом блоке сигнал Power OK формируется в микросхеме TSM111 от STMicroelectronics, в которой используется выход с открытым коллектором. Это означает, что для нормальной работы между выходом и +5В должен быть включен так называемый pull-up резистор; на плате блока питания место под резистор предусмотрено, но сам резистор не впаян. На приведенной ниже фотографии это R314 справа от микросхемы:


Выход прост – достаточно, даже не вскрывая самого блока, подключить между Power OK (серый провод) и +5В (красный провод) резистор сопротивлением 1…10кОм любой мощности. После такой доработки блок питания должен нормально работать с любыми материнскими платами. Дабы сразу не терять гарантию на блок, можно для проверки сначала воткнуть выводы резистора непосредственно в разъем питания материнской платы; потом резистор лучше все-таки припаять…

Delta Electronics DPS-300TB rev. 02

За названием, фактически неотличимым от предшественника, скрывается совершенно другой блок. И если внешний вид отличается слабо (хотя, взяв оба этих блока в руки, можно обнаружить, что у них разная конструкция корпуса), то внутреннее устройство – радикально:


Здесь уже нет надписей Lite-On – весь блок сделан Delta Electronics. Так же, как и предшественник, он оборудован пассивным PFC, наличествует сетевой фильтр и дроссели на выходе, все транзисторы и диодные сборки посажены на термопасту… В общем, по качеству исполнения блоки идентичны – ни к первому, ни ко второму претензий нет.

Больше всего обрадовал уровень пульсаций — точнее говоря, их отсутствие. Даже на полной нагрузке и даже на сравнительно “шумной” шине +12В пульсации были на уровне посторонних шумов, т.е. неразличимы.

Также хотелось бы отдельно отметить работу температурного контроля и вообще охлаждение блока. Даже на полной нагрузке (285Вт!) у блока питания лишь задняя стенка напротив радиаторов становится теплой, а выходящий из вентилятора воздух – по-прежнему холодный, причем вентилятор крутится с такой скоростью, что его практически не слышно. Впрочем, в этом кроется и недостаток, такой же, как и в предыдущем блоке – для нормального охлаждения системного блока требуется дополнительный вентилятор на его задней стенке, вытягивающий горячий воздух от процессора.

Единственная неприятность с этим блоком возникла с шиной +5В – блок питания ограничивал ток на уровне около 27А. Чтобы не вызывать срабатывания защиты, максимальная нагрузка на +5В была соответственно уменьшена. Однако общая мощность блока питания ничуть не ниже заявленной – пропорциональное увеличение нагрузки на шину +3,3В срабатывания защиты не вызывало.

+12V +5V +3,3V
min 11,80 4,98 3,31
max 12,86 5,21 3,36
min/max 8,2% 4,4% 1,5%

Графики напряжений Вы можете увидеть на .

FKI FV-300N20

Этот блок, установленный в корпусе FKI FK-603 , выпускается компанией Fong Kai Industrial Co.


Сетевой фильтр смонтирован полностью и размещен целиком на основной плате. Фильтрующие конденсаторы – Fuhjyyu серий “LP” и “TM”, на входе стоят два конденсатора емкостью по 470мкФ; на выходе на шине +12В – один 2200мкФ, +5В – 3300мкФ и 2200мкФ, +3,3В – два конденсатора по 2200мкФ. На шинах +5В и +3,3В стоят дополнительные сглаживающие дроссели. Скорость вращения вентилятора регулируется термодатчиком.

Блок оборудован четырьмя разъемами для питания жестких дисков и CD и двумя для питания дисководов. К сожалению, провода сечением 20AWG – при том, что стандартом рекомендуются более толстые провода 18AWG.

Осциллограммы напряжений на выходах радуют глаз – даже при максимальной нагрузке нет заметных пульсаций. Для примера приведу лишь одну осциллограмму, шина +12В при токе нагрузки 15А (максимально допустимом):


А вот со блок справляется чуть хуже, чем уже рассмотренные блоки Delta:
+12V +5V +3,3V
min 11,49 4,86 3,31
max 12,79 5,15 3,36
min/max 10,2% 5,6% 1,5%

В общем и целом блок можно, пожалуй, отнести к хорошему, добротному среднему классу.

Fortron/Source FSP300-60BTV

Блоки с маркировкой FSP несомненно известны читателям по корпусам InWin и AOpen – правда, в последнее время InWin отказался от услуг компании FSP Group и наладил собственное производство БП.

Выглядит блок весьма солидно:


К внутреннему устройству никаких нареканий не возникает – аккуратный монтаж, полностью собранный сетевой фильтр, большие радиаторы на транзисторах, терморегулятор скорости вращения вентилятора (он собран на отдельной плате, прикрученной прямо к радиатору – это хорошо видно на фото).

На входе стоят конденсаторы Teapo емкостью 680мкФ (что весьма неплохо для 300-ваттного блока), на выходе емкость конденсаторов (используются Fuhjyyu серии “TMR”) впечатляет еще больше – на шине +5В стоят два конденсатора по 4700мкФ, на +12В – один 2200мкФ, на +3,3В – один конденсатор 3300мкФ и еще один 4700мкФ, шины +5В и 3,3В включены через дроссели.

Однако, как ни странно, пульсации выходных напряжений достаточно заметны, хоть и лежат в пределах допусков, особенно на +12В:


На +5В пульсации также присутствуют, но по амплитуде заметно меньше:


Напряжение +5В и +12В блок держит очень хорошо, но вот с +3,3В не повезло – оно гуляет аж на 6%, опускаясь ниже минимально допустимого (3,14В). Графики зависимости напряжения от нагрузки, как всегда, можно посмотреть на отдельной
+12V +5V +3,3V
min 11,91 4,92 3,12
max 12,79 5,14 3,32
min/max 6,9% 4,3% 6,0%

Блок снабжен шестью разъемами для подключения винчестеров и двумя – для дисководов. Все провода имеют сечение 18AWG, так что с этой стороны никаких претензий предъявить невозможно.

GIT G-300PT

Этот блок из корпуса Noblesse изготовлен компанией Herolchi (HEC).


Если судить по внешнему виду – типичный представитель среднего класса, без каких-либо выдающихся признаков. Фильтр распаян полностью, но первая его часть вынесена на отдельную платку (в дорогих блоках такое практически не встречается). Во входном выпрямителе используются конденсаторы CapXon серии “LP” емкостью 470мкФ, в выходных – конденсаторы Pce-tur и CapXon серии “GL”. Суммарная емкость конденсаторов на шине +5В – 3200мкФ, на шине +12В – 2200мкФ и на +3,3В – 2670мкФ; дроссель предусмотрен только на шине +3,3В. В блоке предусмотрен терморегулятор скорости вращения вентилятора. Для подключения нагрузки есть 5 разъемов для винчестеров и 2 для дисководов, все провода – сечением 18AWG.

А вот до тестов, к сожалению, дело не дошло. Дело в том, что на мощности около 270-280Вт срабатывала защита от перегрузки, а при подборе максимальной мощности в ручном режиме блок умер с громким хлопком минут через десять работы. Вскрытие показало, что в лучший мир отправился один из транзисторов, нагревшись при этом так, что на нем расплавилась полистироловая изолирующая шайба:

HEC 300ER

Еще один блок производства Herolchi, но на этот раз снят он был с корпуса Genius Venus 2.


По сравнению с предыдущим блоком, сетевой фильтр сократился вдвое – исчезла платка с первым дросселем, но распаянные на основной плате детали остались. Зато емкость конденсаторов в высоковольтном выпрямителе увеличилась до 680мкФ, а на шине +5В – до 5300мкФ (два CapXon по 1000мкФ и один Pce-tur на 3300мкФ). Правда, в качестве компенсации оная емкость на шине +3,3В уменьшилась до мизерных 470мкФ, к тому же вместо дросселя оказалась “фильтрующая перемычка”… а по прочим шинам с большими токами дросселей и в предыдущем блоке не было. Емкость по шине +12В сохранилась – 2200мкФ, только поменялся производитель – с CapXon на Pce-tur. Помимо конденсаторов и дросселей, производитель пожертвовал и температурным мониторингом – в этом блоке вентилятор подключен непорседственно к +12В. Зато прибавился еще один разъем для питания периферии – теперь их стало шесть… Вот такой вот закон сохранения.

Но самое веселое началось при попытке снять характеристики блока. Проблема заключалась в том, что после небольшого прогрева защита от перегрузки начинала срабатывать на мощности около 200Вт. И это при том, что блок заявлен как 300-ваттный! Фактически на полной мощности удалось снять только зависимость выходных напряжений от тока нагрузки, которую можно увидеть на , а минимальные и максимальные значения напряжений – в таблице:

+12V +5V +3,3V
min 11,62 4,91 3,26
max 13,27 5,15 3,31
min/max 12,4% 4,7% 1,5%

Если нагрузку по шинам +3,3В и +5В блок держит хорошо, то +12В могут лишь огорчить. Забегая вперед, скажу, что как по стабильности, так и по абсолютному значению этого напряжения HEC-300ER занял третье с конца место, обогнав лишь блоки IPower.

Точно такая же картина наблюдалась и с пульсациями – если по шине +5В они держались на невысоком уровне, то на +12В были более чем заметны:


Шина +5В


Шина +12В


Причем эта осциллограмма снята на суммарной мощности всего 185Вт, ибо после прогрева на большей мощности блок стабильно работать отказывался.

Спустя некоторое время после начала тестирования от блока начало попахивать паленой пластмассой. Вскрытие показало ту же проблему, что и у GIT G-300PT – начала плавиться шайба на одном из транзисторов:


Судьба такого блока предрешена – из-за расплавления шайбы транзистор перестает прижиматься к радиатору и начинает греться еще сильнее… шайба плавится тоже быстрее… замкнутый круг, приводящий к гибели транзистора от перегрева. Что и случилось минут через двадцать работы на мощности 185Вт (sic!) – сверкнула молния, грянул гром, испарился предохранитель, и раскололся пополам транзистор:


Впечатляет, не так ли?

Напрашивается вывод, что у двух сгоревших блоков HEC имеется серьезный конструктивный недостаток – я не вдавался в подробности схемотехники, но такие «эффекты» могут возникать, скажем, при слишком пологих фронтах импульсов, переключающих ключевые транзисторы; при этом в момент переключения возникает заметный сквозной ток, сильно подогревающий транзисторы.

IPower LC-B250ATX

Блок питания, поставляемый в составе корпуса E-Star model 8870 “Extra” . Бесподобный образец работы китайской инженерной мысли:


Внушает уважение труд людей, способных заставить блок питания работать даже при таком количестве отсутствующих деталей… Сетевого фильтра нет вообще – только перемычки на месте дросселей. Та же участь постигла и выходные дроссели – их просто нет. И не только их, а еще и половины фильтрующих конденсаторов на выходе блока – как правило, на каждую шину ставят по два конденсатора, до и после дросселя, здесь же один их них исчез вместе с дросселем. Итого, емкость конденсаторов высоковольтного выпрямителя – 330мкФ, выходные конденсаторы по всем шинам – по 1000мкФ на каждую шину, производитель конденсаторов — Luxon Electronics (маркировка “G-Luxon”). Но на этом экономия не заканчивается! В блоке отсутствует даже изолирующая пластиковая прокладка между корпусом и высоковольтной частью схемы… Качество монтажа не просто низкое, оно местами кошмарное – при взгляде на некоторые детали кажется, что их просто воткнули как получилось, а потом сверху шлепнули побольше припоя, чтобы не отвалилось…

Из прочего можно отметить всего четыре разъема питания винчестеров и один – дисковода, расположенные на коротких проводах сечения 20AWG. Терморегулятор отсутствует, да и трудно было после увиденного ожидать его найти.

Ясно, что чудес от этого блока ожидать было трудно. Он их и не показал, а показал вместо этого нестабильность напряжения +12В 15% (не говоря уж о максимальном абсолютном значении этого напряжения среди всех протестированных блоков) и +5В – 7%.

+12V +5V +3,3V
min 11,52 4,89 3,21
max 13,55 5,26 3,32
min/max 15,0% 7,0% 3,3%

График изменения напряжений можно посмотреть на Причем, если разглядывать отдельные части графика с увеличением (разумеется, не на приведенном скриншоте, а при обработке исходных данных), видно, что после резкого изменения нагрузки напряжения выходят на постоянный уровень лишь спустя примерно 500мс, что является очень медленной реакцией на изменение нагрузки.

Не радовали и осциллограммы. На +12В блок показал самый большой размах пульсаций среди всех протестированных:


Причем при уменьшении мощности нагрузки вдвое размах пульсаций уменьшался лишь на 10%. Впрочем, и на +5В блок явно выделялся среди прочих – размах пульсаций превышал 50мВ:


Как ни странно, испытания он пережил – но, судя по всему, на последнем дыхании. До радиаторов стало возможным дотронуться лишь через четверть часа после выключения блока, на дросселе групповой стабилизации расплавился и стек на окружающие конденсаторы герметик, которым он был залит, а в процессе тестирования дующий из блока воздух был даже не теплым, а горячим.

IPower LC-B300ATX

Еще один блок того же производителя, на этот раз из корпуса E-Star 8870 “Classica” .


Эволюционное развитие предыдущего блока. На радиаторах появилось сравнительно неплохое оребрение, в сетевом фильтре появился хоть и плохонький (намотанный монтажным проводом в хлорвиниловой изоляции), но все же дроссель, на выходе тоже добавилось как дросселей, так и конденсаторов. Емкости конденсаторов высоковольтного выпрямителя увеличились до 470мкФ, на выходе по шине +12В теперь стоит конденсатор CapXon на 2200мкФ, по +5В – два G-Luxon по 2200мкФ каждый, на шине +3,3В теперь стоят два G-Luxon по 1000мкФ. Более того, на +5В и +3,3В появились дроссели. Количество разъемов питания также увеличилось – теперь их пять для винчестеров и два для дисководов; правда, провода так и остались тонкими 20AWG.

А вот на изолирующей прокладке между платой и корпусом сэкономили и в этом блоке.

Разумеется, увеличение емкости конденсаторов на абсолютные значения напряжений и коэффициент стабилизации повлиять не могло, и эти параметры столь же плохи, как и у менее мощного блока:

+12V +5V +3,3V
min 11,64 4,99 3,30
max 13,30 5,27 3,37
min/max 12,5% 5,3% 2,1%

А вот с пульсациями стало немного получше. На шине +5В они теперь – благодаря появлению дросселя и увеличению в четыре раза (!) емкости фильтрующих конденсаторов –стали несущественны:


Впрочем, на +12В картина вида «биение гордого сердца, песня о буревестнике и девятый вал» (В. Ерофеев, «Путешествие Москва – Петушки») хоть и уменьшилась количественно, но качественно сохранилась прекрасно:


Причем такая картина наблюдается только на нагрузке, близкой к максимальной. На половинной же нагрузке все тихо и спокойно:


Графики изменения напряжений в зависимости от нагрузки можно посмотреть на .

Macropower MP-300AR-PFC

Четвертый (после двух Delta и одного FSP) в данном обзоре блок с PFC. Этот блок устанавливается в недавно появившиеся в продаже корпуса ASUS Ascot 6AR и на самом деле изготавливается уже знакомой нам компанией HEC. Впрочем, уже по очень солидному внешнему виду заметно, что продукция HEC ориентирована на разных потребителей, и этот блок имеет все шансы оказаться очень неплохим.


Внутри блок очень напоминает своего неудачного собрата – GIT G-300PT; впрочем, забегая вперед, скажу, что проблемы с перегревом транзисторов на MP-300AR я не заметил. Блок оборудован полноценным сетевым фильтром, емкость конденсаторов высоковольтного выпрямителя составляет 680мкФ (используются конденсаторы CapXon серии “LP”). На выходе по шине +5В стоит дроссель, два конденсатора Pce-tur по 1000мкФ каждый и один CapXon “GL” на 3300мкФ; на шине +12В – один Pce-tur на 2200мкФ; на шине +3,3В – дроссель, один конденсатор Pce-tur на 1000мкФ и один CapXon “GL” 2200мкФ. Вентилятор включен через терморегулятор.

Отдельно хочу отметить, что блок оборудован аж восемью разъемами для питания винчестеров; все прочее стандартно – 2 разъема для дисководов, ATX, ATX12V и AUX разъемы. Разумеется, используются полноценные провода сечением 18AWG – класс блока питания обязывает.

Пульсации заметны, но их размах на шине +5В около 15мВ. На шине +12В – несколько больше, около 40мВ при полной нагрузке:


Шина +5В


Шина +12В


При уменьшении нагрузки размах пульсаций снижается, но незначительно. А вот по уровню стабильности блок может конкурировать и с куда более именитым соперинком – с Delta Electronics… Равзе что шина +12В немного подвела, зато +5В на высоте:
+12V +5V +3,3V
min 11,68 5,02 3,36
max 12,92 5,21 3,38
min/max 9,6% 3,6% 0,6%

В заключение хотелось бы отметить не очень удачное расположение дросселя пассивного PFC – он крепится к верхней крышке блока питания непосредственно за вентилятором, перекрывая часть потока воздуха.

Samsung SPS300W (мод. PSCD331605D)

Этот блок производства Samsung был извлечен из корпуса Space K-1 . Внешне он примечателен в первую очередь расположением вентилятора – он стоит на нижней стенке блока, т.е. внутри компьютера, но дует при этом из системного блока наружу.


Во внутреннем устройстве блока обращают на себя внимание необычные радиаторы – без оребрения, но с загнутым под 90 градусов и перфорированными верхними частями. Впрочем, это понятно – в этом блоке поток воздуха направляется на них сверху, а не вдоль платы. Сетевой фильтр выполнен почти целиком. “Почти” – потому что первый дроссель представляет собой ферритовое кольцо, на которое намотаны несколько витков сетевого провода. Печатная плата прооизводит не особо приятное впечатление – какие-то разводы на верхней поверхности, остатки флюса на нижней…

В высоковольтном выпрямителе используются конденсаторы CapXon “LP” емкостью 330мкФ – немного для 300-ваттного блока… На выходах +5В и +3,3В – по дросселю и по два конденсатора CapXon “GL” по 1000мкФ; на выходе +12В – конденсатор CapXon “KM” на 2200мкФ. На последнем хотелось бы остановиться отдельно – дело в том, что серия “KM” – это конденсаторы широкого применения, а “GL” – так называемые LowESR, т.е. с низким эквивалентным последовательным сопротивлением. В импульсных источниках питания конденсаторы широкого применения не используются, т.к. из-за высокого сопротивления они могут заметно нагреваться, что в итоге приводит к их “вспуханию” и выходу блока питания из строя. Что будет с этим конденсатором через год-два – сказать трудно…

Вторая неприятная деталь – разъем ATX12V. Этот разъем был введен в дополнение к стандарту ATX 2.03 для систем, в которых процессоры питаются от шины +12В (это все системы на Pentium 4, двухпроцессорные системы на Athlon MP и так далее). Во-первых, небольшой разъем позволяет подвести питание непосредственно к стабилизатору питания процессора; во-вторых, в разъеме ATX всего один контакт +12В, и при большом токе он может разогреваться вплоть до расплавления корпуса разъема – в ATX12V разъеме таких контактов уже два. В блоке Samsung SPS300W разъем ATX12V изначально не предусмотрен, но для владельцев систем на Pentium 4 прилагается переходник. Проблема же в том, что переходник этот сделан с разъема питания ATX, т.е. проблема с перегревом и обгоранием контакта остается. Владельцам этого блока в случае таких неприятностей я бы советовал приобрести или сделать переходник на ATX12V с разъема питания винчестера; впрочем, и это не идеальный выход, ибо в рассматриваемом блоке таких разъемов всего четыре штуки.

И третье. Тестирование этого блока проводилось с максимальной нагрузкой на шину +3,3В, равной 14А (это максимально допустимый ток, несмотря на требования спецификации ATX поддерживать ток до 28А) и максимальной суммарной мощностью по шинам +5В и +3,3В, равной 160Вт.

Пульсации выходного напряжения были заметны, но существенной роли не играли – их размах составлял около 20мВ на шине +5В и около 40мВ на шине +12В, т.е. на среднем уровне:


Шина +5В


Шина +12В


А вот с напряжениями получилось хуже – во-первых, блок довольно-таки плохо держит напряжение на шине +5В, хуже даже, чем блоки IPower:
+12V +5V +3,3V
min 11,50 4,86 3,22
max 12,52 5,25 3,34
min/max 8,1% 7,4% 3,6%

Во-вторых, при нулевой нагрузке блок выдает напряжения, сильно выходящие за допустимые рамки – это хорошо видно на зависимости напряжения от тока, т.к. тесты начинались и заканчивались нулевой нагрузкой. Напомню, что, согласно требованиям спецификации, блок питания должен нормально реагировать на попытки запустить его на холостом ходу, либо, если уж он выдает напряжения – держать их в рамках дозволенного.

Ну и последняя ложка дегтя… Полную нагрузку блок выдержать не смог – он умер через четыре минуты после начала теста. Диагноз – не выдержал диодный мост в цепи +5В.

Simplex MPT-301

Этот блок, извлеченный из корпуса DTK WT-PT074W , произведен компанией Macron Power Co., Ltd.


Сетевой фильтр присутствует в полном объеме, половина собрана на отдельной плате, напаянной прямо на контакты сетевого разъема. Во входных цепях стоят конденсаторы Fuh-jyyu “LP” емкостью 470мкФ; на выходе в цепи +5В – два конденсатора Fuhjyuu “TM” емкостью по 2200мкФ каждый, в цепи +12В – один 3300мкФ G-Luxon, в цепи +3,3В – дроссель и два конденсатора Fuhjyyu “TM” по 2200мкФ.

По непонятным причинам производитель блока применяет нестандартную расцветку проводов в ATX-разъеме: фиолетовый +3,3В, оранжевый Power OK и синий -12В. Сами провода полагающегося сечения 18AWG и несут на себе четыре разъема питания винчестеров и два – дисководов. Не считая, разумеется, стандартных ATX, ATX12V и AUX.

Размах пульсаций по +12В вполне приемлем – около 40мВ, но вот на шине +5В с более жесткими требованиями он мог бы быть и поменьше. На обеих шинах наблюдается аккуратный «треугольник» достаточно заметной амплитуды:


Шина +5В


Шина +12В


Выходные напряжения блок держит сравнительно неплохо, вот только +12В немного подкачало:
+12V +5V +3,3V
min 11,80 5,02 3,31
max 13,18 5,26 3,33
min/max 10,5% 4,6% 0,6%

Кроме того, на можно заметить проблему, уже имевшую место для блоков IPower – замедленную реакцию на скачкообразное изменение нагрузки, когда выходные напряжения выходят на постоянный уровень лишь спустя несколько сотен миллисекунд после изменения нагрузки.

Заключение

Итак, еще одиннадцать блоков питания прошли через мои руки. Достойными среди них оказались пять – два блока питания от Delta Electronics, а также блоки от Fong Kai, FSP Group и Macropower; лидерство по качеству принадлежит блокам от Delta Electronics, однако и изделия других производителей не разочаруют своих владельцев. Не дотягивает до их уровня недорогой Simplex от Macron Power, из-за проблем с перегревом ключевых транзисторов выбыли HEC 300ER (который перед смертью успел продемонстрировать весьма странные параметры) и GIT G-300PT. На блоке питания от Samsung непонятно как оказалась этикетка с надписью “300W”, хотя на самом деле этот блок рассчитан максимум на 250Вт, что понятно даже при визуальном осмотре. Впрочем, бывает и хуже — блок питания IPower LC-B250 вообще способен играть роль разве что габаритного макета, но никак не устройства, могущего нормально питать современный компьютер; и лишь его старший брат LC-B300 имеет шансы занять место среди самых дешевых low-end блоков, рекомендовать которые к покупке у меня не поднимется рука.

&nbsp &nbsp На этой страничке размещено несколько десятков электрических принципиальных схем, и полезные ссылки на ресурсы, связанные с темой ремонта оборудования. В основном, компьютерного. Помня о том, сколько сил и времени иногда приходилось затрачивать на поиск нужной информации, справочника или схемки, я собрал здесь почти все, чем пользовался при ремонте и что имелось в электронном виде. Надеюсь, кому-нибудь, что-нибудь пригодится.

Утилиты и справочники.

— Справочник в формате.chm. Автор данного файла — Кучерявенко Павел Андреевич. Большинство исходных документов были взяты с сайта pinouts.ru — краткие описания и распиновки более 1000 коннекторов, кабелей, адаптеров. Описания шин, слотов, интерфейсов. Не только компьютерная техника, но и сотовые телефоны, GPS-приемники, аудио, фото и видео аппаратуа, игровые приставки, интерфейсы автомобилей.

Программа предназначена для определения ёмкости конденсатора по цветовой маркировке (12 типов конденсаторов).

startcopy.ru — по моему мнению, это один из лучших сайтов рунета, посвященный ремонту принтеров, копировальной техники, многофункциональных устройств. Можно найти методики и рекомендации по устранению практически любой проблемы с любым принтером.

Блоки питания.

Разводка для разъемов блока питания стандарта ATX (ATX12V) с номиналами и цветовой маркировкой проводов:

Схемы блоков питания ATX 250 SG6105, IW-P300A2, и 2 схемы неизвестного происхождения.

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 330U.

Схема БП Codegen 250w mod. 200XA1 mod. 250XA1.

Схема БП Codegen 300w mod. 300X.

Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-200-59 H REV:00.

Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-260-2A.

Схема БП DTK PTP-2038 200W.

Схема БП FSP Group Inc. модель FSP145-60SP.

Схема БП Green Tech. модель MAV-300W-P4.

Схемы блока питания HIPER HPU-4K580

Схема БП SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-360-302 DF REV:C0

Схема БП SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-420-302 DF REV:C0

Схемы блока питания INWIN IW-P300A2-0 R1.2.

Схемы блока питания INWIN IW-P300A3-1 Powerman.

JNC Computer Co. LTD LC-B250ATX

JNC Computer Co. LTD. Схема блока питания SY-300ATX

Предположительно производитель JNC Computer Co. LTD. Блок питания SY-300ATX. Схема нарисована от руки, комментарии и рекомендации по усовершенствованию.

Схемы блока питания Key Mouse Electronics Co Ltd модель PM-230W

Схемы блока питания Power Master модель LP-8 ver 2.03 230W (AP-5-E v1.1).

Схемы блока питания Power Master модель FA-5-2 ver 3.2 250W.

Схема БП Maxpower PX-300W


Утилиты и справочники.

— Справочник в формате.chm. Автор данного файла — Кучерявенко Павел Андреевич. Большинство исходных документов были взяты с сайта pinouts.ru — краткие описания и распиновки более 1000 коннекторов, кабелей, адаптеров. Описания шин, слотов, интерфейсов. Не только компьютерная техника, но и сотовые телефоны, GPS-приемники, аудио, фото и видео аппаратура, игровые приставки и др. техника.

Программа предназначена для определения ёмкости конденсатора по цветовой маркировке (12 типов конденсаторов).

База данных по транзисторам в формате Access.

Блоки питания.

Разводка для разъемов блока питания стандарта ATX (ATX12V) с номиналами и цветовой маркировкой проводов:

Таблица контактов 24-контактного разъема блока питания стандарта ATX (ATX12V) с номиналами и цветовой маркировкой проводов

Конт Обозн Цвет Описание
1 3.3V Оранжевый +3.3 VDC
2 3.3V Оранжевый +3.3 VDC
3 COM Черный Земля
4 5V Красный +5 VDC
5 COM Черный Земля
6 5V Красный +5 VDC
7 COM Черный Земля
8 PWR_OK Серый Power Ok — Все напряжения в пределах нормы. Это сигнал формируется при включении БП и используется для сброса системной платы.
9 5VSB Фиолетовый +5 VDC Дежурное напряжение
10 12V Желтый +12 VDC
11 12V Желтый +12 VDC
12 3.3V Оранжевый +3.3 VDC
13 3.3V Оранжевый +3.3 VDC
14 -12V Синий -12 VDC
15 COM Черный Земля
16 /PS_ON Зеленый Power Supply On. Для включения блока питания нужно закоротить этот контакт на землю (с проводом черного цвета).
17 COM Черный Земля
18 COM Черный Земля
19 COM Черный Земля
20 -5V Белый -5 VDC (это напряжение используется очень редко, в основном, для питания старых плат расширения.)
21 +5V Красный +5 VDC
22 +5V Красный +5 VDC
23 +5V Красный +5 VDC
24 COM Черный Земля

Схема блока питания ATX-300P4-PFC (ATX-310T 2.03).

Схема блока питания ATX-P6.

Схема блока питания API4PC01-000 400w производства Acbel Politech Ink.

Схема блока питания Alim ATX 250Watt SMEV J.M. 2002.

Типовая схема блока питания на 300W с пометками о функциональном назначении отдельных частей схемы.

Типовая схема блока питания на 450W с реализацией active power factor correction (PFC) современных компьютеров.

Схема блока питания API3PCD2-Y01 450w производства ACBEL ELECTRONIC (DONGGUAN) CO. LTD.

Схемы блоков питания ATX 250 SG6105, IW-P300A2, и 2 схемы неизвестного происхождения.

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 330U (sg6105).

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 330U на микросхеме SG6105 .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 350U SCH .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 350T .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 400U .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) 500T .

Схема БП NUITEK (COLORS iT) ATX12V-13 600T (COLORS-IT — 600T — PSU, 720W, SILENT, ATX)

Схема БП CHIEFTEC TECHNOLOGY GPA500S 500W Model GPAxY-ZZ SERIES.

Схема БП Codegen 250w mod. 200XA1 mod. 250XA1.

Схема БП Codegen 300w mod. 300X.

Схема БП CWT Model PUh500W .

Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-200-59 H REV:00.

Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-260-2A.

Схема БП DTK Computer модель PTP-2007 (она же – MACRON Power Co. модель ATX 9912)

Схема БП DTK PTP-2038 200W.

Схема БП EC model 200X.

Схема БП FSP Group Inc. модель FSP145-60SP.

Схема источника дежурного питания БП FSP Group Inc. модель ATX-300GTF.

Схема источника дежурного питания БП FSP Group Inc. модель FSP Epsilon FX 600 GLN.

Схема БП Green Tech. модель MAV-300W-P4.

Схемы блока питания HIPER HPU-4K580 . В архиве — файл в формате SPL (для программы sPlan) и 3 файла в формате GIF — упрощенные принципиальные схемы: Power Factor Corrector, ШИМ и силовой цепи, автогенератора. Если у вас нечем просматривать файлы.spl , используйте схемы в виде рисунков в формате.gif — они одинаковые.

Схемы блока питания INWIN IW-P300A2-0 R1.2.

Схемы блока питания INWIN IW-P300A3-1 Powerman.
Наиболее распространенная неисправность блоков питания Inwin, схемы которых приведены выше — выход из строя схемы формирования дежурного напряжения +5VSB (дежурки). Как правило, требуется замена электролитического конденсатора C34 10мкФ x 50В и защитного стабилитрона D14 (6-6.3 V). В худшем случае, к неисправным элементам добавляются R54, R9, R37, микросхема U3 (SG6105 или IW1688 (полный аналог SG6105)) Для эксперимента, пробовал ставить C34 емкостью 22-47 мкФ — возможно, это повысит надежность работы дежурки.

Схема блока питания Powerman IP-P550DJ2-0 (плата IP-DJ Rev:1.51). Имеющаяся в документе схема формирования дежурного напряжения используется во многих других моделях блоков питания Power Man (для многих блоков питания мощностью 350W и 550W отличия только в номиналах элементов).

JNC Computer Co. LTD LC-B250ATX

JNC Computer Co. LTD. Схема блока питания SY-300ATX

Предположительно производитель JNC Computer Co. LTD. Блок питания SY-300ATX. Схема нарисована от руки, комментарии и рекомендации по усовершенствованию.

Схемы блока питания Key Mouse Electroniks Co Ltd модель PM-230W

Схемы блока питания L & C Technology Co. модель LC-A250ATX

Схемы блока питания LWT2005 на микросхеме KA7500B и LM339N

Схема БП M-tech KOB AP4450XA.

Схема БП MACRON Power Co. модель ATX 9912 (она же – DTK Computer модель PTP-2007)

Схема БП Maxpower PX-300W

Схема БП Maxpower PC ATX SMPS PX-230W ver.2.03

Схемы блока питания PowerLink модель LP-J2-18 300W.

Схемы блока питания Power Master модель LP-8 ver 2.03 230W (AP-5-E v1.1).

Схемы блока питания Power Master модель FA-5-2 ver 3.2 250W.

Схема БП Microlab 350W

Схема БП Microlab 400W

Схема БП Powerlink LPJ2-18 300W

Схема БП Power Efficiency Electronic Co LTD модель PE-050187

Схема БП Rolsen ATX-230

Схема БП SevenTeam ST-200HRK

Схема БП SevenTeam ST-230WHF 230Watt

Схема БП SevenTeam ATX2 V2

Преобразование блока питания ATX в настольный блок питания

Скачать PDF YouTube

 

Введение

Каждый верстак должен иметь хотя бы один блок питания.

Когда вы экспериментируете с электроникой и микроконтроллерами, хороший блок питания может быть важным элементом оборудования. Хотя вы, безусловно, можете обойтись блоками питания USB и «выпрямителями батарей», ничто не сравнится с наличием специального источника питания с большим выбором напряжения и тока.


Идеальный блок питания для рабочего места должен иметь как 5-вольтовые, так и 12-вольтовые выходы, а также 3,3-вольтовые выходы. Он должен обеспечивать ток в несколько ампер для каждого напряжения.

Можно конечно купить настольные блоки питания, но стоят они недешево. По мере роста токовой емкости и количества выходных напряжений растет и цена.

Несмотря на то, что коммерческий настольный блок питания, безусловно, является выгодным вложением, существует более дешевое решение, которое вы, возможно, захотите рассмотреть.Приспособьте старый компьютерный блок питания для использования на рабочем месте.

Блоки питания

для компьютеров обладают всеми необходимыми напряжениями и впечатляющими токами. И, благодаря массовому производству, они дешевы по сравнению со специализированными настольными блоками питания.

На самом деле, если у вас есть доступ к старому компьютеру, который находится на пути к свалке, вы можете спасти его блок питания и собрать хороший настольный блок питания всего за несколько долларов.

На самом деле я так и сделал — старый настольный компьютер с Windows XP теперь стал полезным дополнением к моей мастерской.

Блок питания ATX

ATX ( Advanced Technology eXtended ) — это конфигурация материнской платы компьютера, разработанная Intel в 1995 году. Она до сих пор является наиболее распространенной конфигурацией материнской платы.

Блоки питания

ATX имеют стандартные размеры и разъемы для использования с материнскими платами ATX. На самом деле существует несколько различных блоков питания ATX, все они рассчитаны на выходное напряжение 3,3, 5 и 12 вольт.

Разъем основного питания

Главный разъем питания подает питание на материнскую плату компьютера.Он также имеет соединения для выключателей питания и индикаторов.

Здесь обычно используются два типа разъемов: более старый 20-контактный вариант (Версия 1) и более новый (Версия 2) с 24-контактным разъемом. Оба используют разъемы Molex.

Устройство, с которым я буду экспериментировать, использует более старый 20-контактный разъем питания.

Вот два разъема питания.

Обратите внимание, что основное отличие состоит в том, что 24-контактный разъем имеет дополнительные линии напряжения и заземления.

Вы заметите, что многие соединения (например, заземление) повторяются, это сделано для увеличения пропускной способности по току. Фактические подключения от блока питания следующие:

  • Земля (ЧЕРНЫЙ) – Земля или ссылка.
  • +5 В (КРАСНЫЙ) – Плюс 5 В.
  • +12 В (ЖЕЛТЫЙ) – Плюс 12 В.
  • +3,3 В (ОРАНЖЕВЫЙ) – Плюс 3.3 вольта.
  • -12 В (СИНИЙ) – Минус 12 В.
  • -5 В (БЕЛЫЙ) – Минус 5 В (не в более поздних моделях).
  • PS-ON (ЗЕЛЕНЫЙ) – Выключатель питания включен. Подключите к земле, чтобы включить источник питания.
  • PG (СЕРЫЙ) – Мощность Хорошо. Статусное напряжение, равное 5 вольтам при хорошем питании.
  • 5 В в режиме ожидания (ФИОЛЕТОВЫЙ) – Напряжение в режиме ожидания, 5 вольт, до 2 ампер.Горит, когда питание включено.

Выходные напряжения говорят сами за себя, я не планирую использовать отрицательные, но вы можете, если хотите, конечно. Старые блоки питания ATX (например, тот, который я использую) имеют выход -5 В, а также выход -12 В, более новые (24-контактные) модели Type 2 имеют выход только -12 В.

Другие разъемы питания

Блоки питания типа ATX также имеют другие разъемы, используемые для питания периферийных устройств, таких как жесткие диски и DVD-приводы.

Эти разъемы имеют четыре разъема

  • 5 В – красный
  • 12 В – Желтый
  • Заземление — Черный (два провода)

Я просто планирую удалить их из своего блока питания. Я сохраняю их, так как они могут быть полезны в будущей сборке компьютера.

Также имеется 12-вольтовый 4-контактный разъем, который используется для подачи питания на вентилятор процессора материнской платы. Его подключения довольно просты:

  • 12 В — желтый (два провода)
  • Заземление — Черный (два провода)

Я планирую использовать дополнительные 12-вольтовые провода в моей окончательной конструкции, поэтому я просто удалю разъем Molex.

Подключение

Помимо самого блока питания ATX, нам потребуется несколько дополнительных компонентов для сборки настольного блока питания.

Точный список деталей зависит от того, во что вы хотите встроить свой запас. Вот то, что я использовал для создания своей поставки (не считая материалов, которые я использовал для корпуса).

  • Блок питания ATX (мой использовался от старого рабочего стола Windows XP, у него 20-контактный разъем).
  • Привязка постов для выходов.
  • Предохранители и держатели предохранителей (дополнительно, но я подумал, что это хорошая идея)
  • 2 светодиода любого цвета для индикаторов питания и режима ожидания.
  • 2 гасящих резистора по 330 Ом для светодиодов
  • Выключатель питания
  • Резистор мощности 8–20 Ом, 10 Вт

Поскольку я не смог найти 20-контактный разъем Molex для соединения с разъемом на моем блоке питания, мне пришлось обрезать провода. Я использовал 8-контактную клеммную колодку для подключения к источнику питания.

Я также решил добавить в свой проект измеритель мощности. Я расскажу об этом ближе к концу статьи.

Проводка

Подключение довольно простое, но вам нужно быть осторожным, так как источник питания может быть источником большого тока, поэтому неправильное подключение может быть довольно впечатляющим.

Вы также можете выбрать (как и я) открыть блок питания и удалить некоторые провода, которые вы не будете использовать. заряжать в течение нескольких часов после отключения .

Соединения следующие:

Обратите внимание на цвета проводов, они стандартные и помогут вам идентифицировать их.

Если вы решите не использовать предохранители, вы можете просто обойти их.Я добавил их в качестве дополнительного уровня защиты.

Внутри коробки

Одна вещь, которую вы можете сделать, это подключить все соединения внутри существующего блока питания. Это может произвести привлекательный и компактный автономный блок.

Хотя вы МОЖЕТЕ это сделать, я бы не советовал этого делать, если вы не очень опытны. Помните, что внутри блока питания находится опасное для жизни напряжение, и он также был разработан для правильного рассеивания тепла. Вы должны быть уверены, что любое изменение конструкции, которое вы вносите, не подвергает вас опасности и не влияет на рассеивание тепла.

Если вы решите сделать это таким образом, будьте осторожны, чтобы не разбрызгать припой на печатную плату вашего источника питания.

Я построил свой «нестандартно» и предлагаю вам сделать то же самое.

Моя сборка

Я выбрал очень простой метод создания конечного продукта, я подозреваю, что вы можете придумать что-то гораздо более захватывающее, но этот дизайн выполняет свою работу.

Я установил блок питания на деревянный брусок вместе с клеммной колодкой для разъединения соединений с блоком питания ATX.

Я использовал имеющиеся отверстия с резьбой на задней панели блока питания ATX и пару самодельных кронштейнов (на самом деле просто сплющил пару небольших угловых кронштейнов в тисках) для крепления блока питания ATX к основанию.

Я также сделал очень простую переднюю панель из тонкого куска дерева, она некрасивая, но функциональная. В дополнение к клеммам, выключателю, держателям предохранителей и светодиодам я также установил небольшой измеритель напряжения и тока на передней панели.Подробнее об этом позже.

Я использовал наконечники на всех проводах, чтобы сделать соединение более аккуратным. Я обжал и припаял провода к наконечникам и обмотал все термоусадочной трубкой, чтобы соединения были изолированы.

 

Для проводов питания и заземления я использовал группы из трех проводов, это увеличивает выходную мощность источника питания (и, в первую очередь, это причина, по которой на блоке питания ATX так много соединений). У меня также есть два комплекта (всего шесть проводов) для заземления.

Я вывел дополнительный 5-вольтовый (красный) и заземляющий (черный) провода для подключения к силовому резистору, который я использую в качестве нагрузки. Если ваш источник питания не требует 5-вольтовой нагрузки при запуске, вы можете устранить это.

Наконец, я закрепил переднюю панель несколькими изогнутыми уголками (для придания ей наклона) и подключил провода к клеммной колодке.

Проверка

После того, как вы все подсоединили и дважды проверили соединения, хорошенько встряхните все, чтобы ослабить припой.

Теперь пришло время проверить это.

Перед подключением питания проверьте переключатель напряжения рядом с входом питания. Он должен быть правильно настроен для вашего сетевого напряжения. Предполагая, что вы взяли этот ресурс с одного из ваших старых компьютеров, он, вероятно, установлен правильно.

Также не забудьте вставить предохранители в держатели предохранителей!

Включите блок питания, вставив его в розетку и включив главный выключатель питания. Держите переключатель на панели управления в положении ожидания.Вы должны увидеть, что светодиод режима ожидания теперь горит.

Если бы вы проверили напряжение на трех выходах, вы бы ничего не получили. Вентилятор блока питания также должен работать бесшумно.

Теперь включите питание с помощью переключателя SPST на панели. Теперь должен загореться индикатор питания, и, скорее всего, вы услышите шум вентилятора от вашего блока питания.

Если вы должны были проверить выходные напряжения, вы должны увидеть их наличие и на правильном уровне.

Теперь ваш новый блок питания должен работать!

Добавление измерителя мощности

Я решил добавить счетчик к моему источнику питания, так как я хочу иметь возможность контролировать величину тока, потребляемого моим проектом.

Здесь я решил пойти по легкому пути и использовать предварительно смонтированный модуль, есть из чего выбрать.

Изначально я собирался купить два таких счетчика, по одному на 5 и 12 вольт. Однако у моего местного поставщика остался только один. Я решил взять его и установить на своей панели, чтобы я мог подключить его к любому выходу, который я хотел контролировать.

Измеритель мощности DSN-VC288

Модуль, который я взял у продавца, был цифровым вольтметром DSN-VC288.Это крошечное устройство для монтажа на панель, которое было довольно недорогим. Он рассчитан на до 100 вольт при 50 амперах, более чем достаточно для моего блока питания.

Измеритель имеет два светодиодных дисплея: красный для напряжения и синий для тока.

В нижней части счетчика есть два разъема, и к каждому из них прилагается кабель.

Модуль контроля питания и напряжения

  • ВКЦ
  • ЗЕМЛЯ
  • Вход датчика напряжения

Токовый шунт

DSN-VC288 имеет встроенный токовый шунт, его можно увидеть рядом с разъемом Current Sense.

Подключение измерителя мощности

Я решил установить измеритель мощности отдельно, вы также можете постоянно подключать его к одному из напряжений, которые вы хотите контролировать.

Следует обратить внимание на то, что счетчик использует шунт в заземлении для измерения тока. Это означает, что заземление на отслеживаемом напряжении питания должно находиться вдали от любого другого заземления, чтобы обеспечить точное измерение.

Вот электрическая схема

Обратите внимание, что я решил использовать резервное напряжение для питания измерителя, мне нужно сделать это, потому что модуль требует 4.От 5 до 30 вольт для работы, а мое минимальное напряжение питания составляет 3,3 вольта.

Тестирование измерителя — это просто подключение нагрузки к выходу измерителя, а вход — к соответствующему напряжению источника питания. Счетчик должен ожить с отображением напряжения и тока. Вы можете использовать свой мультиметр, чтобы проверить его точность.

Если вы обнаружите, что показания неверны, на печатной плате имеется небольшой подстроечный резистор, который можно отрегулировать.

Заключение

Что мне больше всего нравится в этом проекте, так это то, что он позволяет вам повторно использовать компоненты, которые в противном случае оказались бы бесполезно выброшенными.Вы спасаете планету, экономя при этом несколько долларов, всегда хорошая договоренность.

Для большинства экспериментов с электроникой блока питания, построенного на базе блока питания ATX, будет более чем достаточно.

Итак, откопайте свой старый компьютер и верните часть его, чтобы использовать в качестве надежного источника питания рабочего места.

 

Ресурсы

PDF-версия — PDF-версия этой статьи, отлично подходящая для печати и использования на рабочем месте.

 

Родственные

Краткое описание

Название изделия

Преобразование компьютерного блока питания ATX в настольный блок питания

Описание

Преобразование старого компьютерного блока питания ATX в мощный настольный блок питания.Идеальный проект для начинающего экспериментатора, у которого нет лишних денег на тестовое оборудование.

Автор

Мастерская DroneBot

Имя издателя

Мастерская DroneBot

Логотип издателя

Любительская радиосвязь — Преобразование блока питания компьютера в настольный блок питания с несколькими выходами

Преобразование блока питания компьютера в блок питания с несколькими выходами

Настольный блок питания

 

Компьютерный SMPS (переключатель) преобразован в универсальный настольный источник питания общего назначения с несколькими выходами для использования в мастерских.Для этого в Интернете доступно большое количество статей. Но для того, чтобы сделать настоящий регулируемый настольный источник питания, необходимо измерять напряжение и ток. Кроме того, помимо выходных напряжений +12 В, -12 В, +5 В и +3,3 В, часто требуется источник переменного напряжения питания (скажем, 0-10 В), чтобы сделать его полноценным источником питания для хобби.

В этой статье описывается конструкция простого источника питания хорошего качества с несколькими выходами, с измерением напряжения и тока и регулируемым источником постоянного напряжения от 0 до 10 В.

На рис. 2 показано изображение обычного источника питания SMPS/PSU, извлеченного из выброшенного настольного компьютера. Заключенный в экранированный корпус с сетевой розеткой переменного тока, охлаждающим вентилятором и большим количеством выходных проводов с разъемами, он обеспечивает напряжение +12 В, -12 В, +5 В, -5 В и 3,3 В с различными номинальными токами. Рис. 2 Основной 20-контактный разъем также несет управление SMPS (PS-ON для включения питания), сигнал контроля состояния источника питания (PS-OK) и резервное питание 5 В.

На рис. 3 показаны детали 20-контактного разъема – номер контакта, их назначение, цветовая маркировка проводов и описание. Pins:

PIN-код имени Цвета Описание

8 PWR_OK серая мощность OK (+5 VDC, когда питание в порядке)

9 + 5VSB фиолетовый +5 VDC резервное напряжение

14 PWR_ON Green истолков питания на (активный низкий)

провода на основных 20-контактных (или 24-контактных) разъемах имеют цветовую маркировку.Они одинаковы для всех блоков питания ATX:

провода 3,3 В оранжевого цвета; провода +5В красные; -5В провода белые; провода +12В желтого цвета; -12В провода синие; все провода заземления черные.

Зеленый провод — это датчик включения питания. Этот провод внутренне подключен к 5V с подтягивающим резистором. Если вы соедините этот провод с землей (любой черный провод), питание включится.

Фиолетовый провод — это питание +5 в режиме ожидания. Это выводит сигнал 5 В, даже если остальная часть источника питания еще не включена, что позволяет вам запитать любую схему, которая может управлять сигналом ВКЛ/ВЫКЛ.Мы не используем резервное снабжение в этом проекте.

Серый индикатор «Питание в норме» показывает 5 В, если каждый из выходных проводов работает при правильном напряжении.

Помимо 20-контактного (или 24-контактного) разъема, имеется ряд других небольших разъемов. Провода на этих разъемах имеют один и тот же цветовой код. Например, все желтые провода в других разъемах также рассчитаны на 12 В.

Итак, отрежьте все разъемы. Соедините все провода одинакового цвета вместе. Это приведет к более высокому выходному току для всех напряжений питания.

В качестве дополнительной функции в комплект входит источник питания с регулируемым напряжением от 0 до 10 В. Вы можете использовать регулируемый стабилизатор напряжения LM317 или простую базовую схему стабилизатора напряжения с использованием транзистора 2N3055. Источник питания 12 В служит источником для создания этого переменного регулируемого источника питания.

На рис. 4 показана принципиальная схема готового настольного блока питания.

 

(Для УВЕЛИЧЕНИЯ нажмите кнопку в нижнем углу справа)

Выходные напряжения 5В, +12В, -12В и 3.3В напрямую идут на выходные клеммы. Их заземляющие обратные провода снабжены токоизмерительными резисторами с R1 по R4 на 0,1 Ом (вы можете использовать резистор на 0,01 Ом, если вы больше работаете с более высокими токами).

Обратите внимание: R11, силовое сопротивление 22 Ом / 10 Вт на выходе источника питания +5 В. Это обеспечивает минимальную нагрузку на SMPS для правильной работы. Вы также можете использовать любое другое выходное напряжение питания, чтобы обеспечить минимальную нагрузку для этого блока питания.

Для контроля выходных напряжений и тока использовались два 3-1/2-разрядных светодиодных модуля DPM.Эти DPM работают от независимого источника питания +5 В. Это связано с тем, что для этих DPM требуется плавающее заземление (обратите внимание, что заземление DPM не подключено к проводам заземления других источников питания). Для этой цели был использован обычный адаптер сетевого напряжения 5 В.

2-полюсный 4-позиционный переключатель диапазонов используется для выбора одного из четырех выходных напряжений. DPM для контроля напряжения имеет резистивный делитель 1/100 с использованием резисторов R7 и R8. Текущий мониторинг DPM имеет резистивный делитель 1/10 с использованием R5 и R6.

Десятичная точка выбирается путем замыкания средней площадки из трех десятичных площадок выбора на землю. Общая производительность этого источника питания достаточна для всех хобби. Мы не можем отнести такой блок питания к категории блоков питания «лабораторного класса», но это, безусловно, универсальный многоканальный регулируемый настольный блок питания общего назначения с несколькими выходами. Кроме того, отличный забавный проект с использованием других вещей, выброшенных на свалку!

 

Превратите компьютерный блок питания в настольный источник питания

Существует множество способов перепрофилировать и повторно использовать старую электронику.Например, компьютерный блок питания может стать отличным настольным блоком питания для вашей мастерской. В Интернете уже есть много руководств, в которых показано, как преобразовать старый компьютерный блок питания в настольный блок питания, но большинство из этих конструкций требуют, чтобы вы постоянно модифицировали его.

Эта конструкция внешнего адаптера позволяет использовать блок питания без его модификации. К адаптеру можно подключить любой блок питания ATX. В результате получается источник питания большой емкости, который может выдавать 3,3 В, 5 В, 12 В и -12 В.

Прежде чем мы начнем, вот некоторая справочная информация об источниках питания для компьютеров.

Компьютерный блок питания преобразует мощность переменного тока из настенной розетки в более низкое напряжение постоянного тока, которое питает различные компоненты компьютера. Он регулирует напряжения, быстро подключая и отключая цепь нагрузки (импульсный источник питания). Большинство современных компьютерных блоков питания следуют соглашению ATX: они выдают +3,3 В, +5 В, +12 В и -12 В на серии проводов с цветовой кодировкой.

Компьютерные блоки питания имеют ряд функций безопасности, которые помогают защитить вас и сам блок питания. Вот пара, о которой вам нужно знать:

  • Включение блока питания  Он не включается, если он не подключен к материнской плате компьютера. Это контролируется зеленым проводом «включение питания». Подключение этого провода к земле (любому черному проводу) позволит включить блок питания.
  • Требование минимальной нагрузки Многим источникам питания для работы требуется минимальный ток нагрузки.Без этой нагрузки выходные напряжения могут значительно отличаться от указанных напряжений или блок питания может отключиться. В компьютере ток, потребляемый материнской платой, достаточен для удовлетворения этих требований. Если ваш блок питания имеет минимальные требования к выходной мощности, вы можете удовлетворить их, подключив резистор большой мощности к выходным клеммам. Это обсуждается в шагах ниже.

Преобразование блока питания ATX в регулируемый настольный с помощью переходной платы ATX

Давайте посмотрим, как преобразовать блок питания компьютера в настольный блок питания с помощью переходной платы ATX.Это дешевый и простой блок питания для лабораторного стола своими руками с выходами постоянного тока -12 В, +12 В, 5 В или 3,3 В, который можно использовать для любого электронного устройства. Нет необходимости открывать корпус блока питания и не требуется пайка. Все, что вам нужно сделать, это подключить его! См. также, как собрать небольшой корпус для этой коммутационной платы и заменить предохранители.

Разветвительная плата ATX для простого преобразования источника питания в блок питания лабораторного стола

Разветвительная плата работает с 24- или 20-контактными разъемами, подобными этому.Вам просто нужно подключить его и включить плату. Будьте осторожны при работе с электричеством, потому что такой блок питания мощностью 225 Вт может выдавать до 15 ампер при 12 В. Моя коммутационная плата поставлялась с предохранителями на 5 ампер, но вы можете заменить их любыми стандартными стеклянными предохранителями размером 0,78 дюйма на 0,2 дюйма.

Проверьте этот адаптер питания для коммутационной платы ATX на Amazon (филиал)

Как использовать коммутационную плату ATX

Теперь у вас есть блок питания для лабораторного стола, который может обеспечить 12, 5 или 3.3В постоянного тока. Если вам нужно подать любое другое напряжение, вы можете создать переменный источник питания, используя модуль LM317. Посмотрите мой пост о регуляторе напряжения LM317 или мое видео о LM317, если вы хотите узнать больше о регулируемом выходе постоянного тока.

Я также сделал небольшой кейс для более безопасного использования. Внутренняя часть имеет длину 5,75 дюйма, ширину 2,5 дюйма и высоту 1,5 дюйма. Вы можете использовать любую имеющуюся у вас коробку примерно такого размера. Как видите, я использовал пищевой контейнер и набил дно слоями пенопласта для лучшего прилегания.

Разделительная плата ATX может быть полезна для любых электронных проектов DIY. Для сборки самодельного настольного блока питания и блока питания ATX вам потребуются следующие элементы:

— Разветвительная плата ATX (Amazon) (AliExpress) (eBay.com, Калифорния, Великобритания, Германия, Франция) зажимные разъемы (Amazon) (AliExpress) (eBay)

— блок питания ATX (вы можете получить его от старого компьютера или купить новый. Они стоят около 30 долларов США на eBay)

Проверьте мои другие сообщения, чтобы узнать, как Я использовал его для создания самодельного термоэлектрического охладителя Пельтье или самодельного увлажнителя с использованием ультразвукового генератора тумана.

Вы также можете увидеть этот проект монтажной платы ATX в инструкциях и в моей учетной записи DIY Electronics на YouTube.

Проверьте этот цифровой осциллограф от Siglent Technologies на Amazon

Предупреждение и отказ от ответственности:

Блок питания ATX может выдавать ток, достаточный для серьезных травм или смерти. Я не несу ответственности за любые несчастные случаи или повреждения. Не стесняйтесь использовать партнерские ссылки, представленные на этой странице. Цены одинаковые, это анонимно, и таким образом вы можете поддержать создание этих видео.

Преобразование блока питания ATX в настольный блок питания постоянного тока

Эта статья является первой в категории «Проекты». Это очень недорогой способ сделать довольно хороший настольный источник постоянного тока или специальный источник питания на 12 В для работы над проектами или питания устройств. На момент написания этой статьи качественный и мощный блок питания ATX можно приобрести в Интернете примерно за 20 долларов или меньше. С добавлением нескольких недорогих электронных компонентов (клеммы, светодиоды, резисторы и некоторые аппаратные средства) этот проект может выполнить человек со средними навыками работы с электроникой.

Блок питания ATX, преобразованный в настольный блок питания постоянного тока

Ниже приведены ссылки на некоторые онлайн-статьи и видеоролики, которые можно использовать в качестве примеров, сделанных другими людьми. Большинство онлайн-рекомендаций делятся на две категории: преобразование блока питания ATX в настольный блок питания или специальный блок питания на 12 В.

Блок питания ATX, переделанный в блок питания на 12 В

Иногда инструкции по преобразованию 12 вольт не включают некоторые тонкости, такие как преобразование настольного источника питания. В этой статье более подробно рассматриваются некоторые тонкости:

  • Как правильно выбрать резистор эквивалентной нагрузки
  • Как узнать, где его установить
  • Как охладить его
  • Плюс еще кое-что

Онлайн ссылки

Следующие ссылки представляют собой онлайн-источники о том, как преобразовать блок питания компьютера в настольный блок питания постоянного тока:

ВНИМАНИЕ!! – НЕ ПЫТАЙТЕСЬ модифицировать блок питания компьютера, если вы не знаете, что делаете! Существует возможная опасность поражения электрическим током , КОТОРОЕ МОЖЕТ БЫТЬ СМЕРТЕЛЬНЫМ, ДАЖЕ ЕСЛИ БЛОК ПИТАНИЯ НЕ ПОДКЛЮЧЕН К .Когда вы открываете блок питания или пытаетесь модифицировать его для целей, для которых он не предназначен, вы делаете это на свой страх и риск!

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

WikiHow: Преобразование компьютерного блока питания ATX в лабораторный блок питания
http://www.wikihow.com/Convert-a-Computer-ATX-Power-Supply-to-a-Lab-Power-Supply

Ссылка на Википедию по спецификации ATX и ее различным версиям:
http://en.wikipedia.орг/вики/Atx

Некоторые другие инструменты, которые вам понадобятся

Вам понадобится несколько дополнительных инструментов для проверки правильного резистора фиктивной нагрузки методом исключения. Вам понадобится мультиметр (для измерения напряжения, силы тока и сопротивления), термометр, набор силовых резисторов и дешевый 12-вольтовый автомобильный задний фонарь 1157 с припаянными к нему кусками соединительного провода.

Мультиметр, цифровой термометр, автомобильный задний фонарь и различные керамические силовые резисторы

А.Мультиметр — это недорогой мультиметр (менее 10 долларов), который делает все, что вам нужно для этого проекта.

B. Цифровой термометр. Это цифровой термометр для мяса, который может подойти для данного проекта.

C. Автомобильный задний фонарь с двумя нитями накаливания, 12 В (лампа № 1157). Припаяйте желтый провод к контакту основания для тусклого (заднего) света, красный провод к контакту основания для яркого (стоп-сигнала) и черный провод к внешней стороне основания (щелкните изображение выше, чтобы увеличить, где нужно припаять провода)

Д.Ассортимент силовых резисторов — см. раздел ниже, посвященный тестированию резистора фиктивной нагрузки.

Что такое блок питания ATX?

Блок питания ATX (блок питания) обеспечивает постоянный ток для компьютера при различных напряжениях. Он имеет встроенный вентилятор для охлаждения и подает на компьютер различные напряжения через выходы питания. Провода в блоке питания ATX имеют цветовую маркировку проводов разного цвета:

.
Оранжевый +3,3 В Коричневый +3.3v чувство
Красный +5В Фиолетовый +5 В в режиме ожидания
Белый -5 В (старый блок питания) Зеленый Включение питания
Желтый +12В Серый Мощность Хорошая
Синий -12В Черный Земля

Есть несколько вещей, которые нужно знать о проводах с цветовой маркировкой:

  • В блоках питания Dell может использоваться проводка с другим цветовым кодом, поэтому имейте это в виду, если вы планируете переоборудовать блок питания Dell.
  • Старые блоки питания имеют белый провод на -5 вольт и могут отсутствовать в новых блоках питания.
  • Коричневый сенсорный провод +3,3 В может отсутствовать в некоторых блоках питания ATX, а также может быть не совсем коричневым. Если он присутствует, его необходимо соединить с проводом +3,3 В. Если есть сенсорный провод +3,3 В, вы увидите его на разъеме основного источника питания, который имеет общий контакт с оранжевым проводом.

Это важные сведения о проводах с цветовой маркировкой ATX.

Схемы подключения

См. следующие электрические схемы для преобразования блока питания ATX.

Схема подключения настольного источника постоянного тока:

Схема подключения настольного источника постоянного тока

Схема подключения источника питания 12 В:

Схема подключения блока питания 12 вольт

Независимо от того, строите ли вы настольный источник постоянного тока или источник питания на 12 В, вам понадобится фиктивный нагрузочный резистор. На приведенных выше схемах подключения показан резистор с эквивалентной нагрузкой 10 Вт, 10 Ом на шине 5 В, установленный между черным проводом (GND) и красным проводом (+5 В).Чтобы установить резистор эквивалентной нагрузки на шину 12 В, поместите его между черным проводом (GND) и желтым проводом (+12 В). Пожалуйста, ознакомьтесь с разделами ниже, посвященными фиктивному нагрузочному резистору и тому, как узнать, на какую шину его установить.

Преобразование единиц измерения – шаг за шагом

Тестирование устройства

1. Во-первых, прежде чем перерезать какие-либо провода или демонтировать устройство, проверьте его, чтобы убедиться, что питание подается. Используя короткий соединительный провод, переместите контакты между зеленым проводом и любым черным проводом в основном разъеме.Затем подключите шнур питания и включите главный выключатель питания (если он есть) и посмотрите, включается ли вентилятор. Если это так, у вас есть питание, и вы знаете, что устройство исправно.

Тест включения питания 1

Если вентилятор не включается, попробуйте установить на него фиктивную нагрузку (см. раздел ниже о том, почему блоку питания может потребоваться фиктивная нагрузка). Используя 12-вольтовую автомобильную лампу 1157 с припаянными к ней проводами, вставьте желтый провод в один из желтых контактов, а черный провод — в один из черных контактов, а затем снова включите выключатель.Если загораются лампочка и вентилятор, значит, блок питания в порядке. Если он по-прежнему не загорается, то, вероятно, он мертв, и вам придется получить другой.

Тест включения 2

Отрежьте и организуйте провода

2. Снимите верхнюю часть корпуса. Обычно это делается путем удаления 4 винтов на верхней панели.

3. Затем отрежьте все разъемы на концах проводов.

Блок питания ATX демонтирован

4. Затем распределите все провода по цвету:

5.Сгруппируйте все выходные провода:

  • Оранжевый (+3,3 В)
  • Красный (+5 вольт)
  • Белый (-5 вольт — на старых блоках питания, отсутствует в более поздних версиях)
  • Желтый (+12 В)
  • Синий (-12 вольт)
  • Черный (земля)

6. Отделите фиолетовый, серо-зеленый и коричневый провода:

  • Фиолетовый (+5 В в режиме ожидания)
  • Серый (питание хорошее)
  • Зеленый (питание включено)
  • Коричневый (провод датчика +3,3 В)

Внешний вид корпуса

Вам потребуется разместить все клеммы, переключатели и светодиоды на вашем конкретном устройстве.Вам придется обойти существующую компоновку корпуса. Как правило, вы прокладываете выходы к задней части корпуса, откуда выходят все провода. Вы также можете рассмотреть возможность размещения зажимов для выходов в верхней части корпуса, особенно если блок питания оснащен вентилятором, установленным сверху. Некоторые блоки питания имеют верхний вентилятор, а некоторые — внутренний. Вам просто нужно обработать доступное пространство и придумать схему для обязательных столбов, светодиодов и переключателей.

Как правило, в существующем корпусе блока питания есть вентиляционные отверстия или прорези для потока воздуха.Для установки соединительных стоек необходимо просверлить отверстия в корпусе из листового металла в доступных местах рядом с этими вентиляционными отверстиями или прорезями. Вы должны тщательно планировать, чтобы избежать контакта с внутренними электронными компонентами или винтами. Обязательно оставляйте достаточный зазор вокруг соединений для всех клемм, переключателей или светодиодов, которые вы планируете добавить в корпус.

После того, как вы решили, где установить все эти дополнительные компоненты, полезно подготовить шаблон, где можно просверлить отверстия, сделать вырезы или прикрепить этикетки.Распечатайте шаблон на обычной бумаге, затем вырежьте его и с помощью клейкой ленты или другого клея прикрепите его к корпусу и используйте в качестве направляющей для сверления отверстий или добавления этикеток.

Шаблон для корпуса блока питания

Блоки питания ATX:

1. Coolmax V-400 или I-400 400 Вт

Для этого случая:

Чемодан Coolmax V-400 или I-400 400 Вт

Вы можете использовать этот макет (скачать шаблон макета в формате PDF 1):

Шаблон схемы питания стенда постоянного тока 1

2.Логисис PS480D 480 Вт

Для этого случая:

Чемодан Logisys PS480D 480 Вт

Вы можете использовать этот макет (скачать шаблон макета в формате PDF 2):

Шаблон схемы питания стенда постоянного тока 2

Схема блока питания 12 В:

3. iMicro IM400W 400W

Для этого случая:

Корпус iMicro IM400W 400 Вт

Вы можете использовать этот макет (скачать шаблон макета PDF 3):

Схема блока питания 12 вольт 3 шаблон

Блок питания на 12 В не должен быть таким сложным, как настольный блок питания.Вам нужно только 2 выхода (клемма заземления плюс клемма 12 вольт). Я решил использовать двойную клемму с красными и черными клеммами. Это упрощает работу пользователя — никаких светодиодов и отдельных переключателей для выходов. Все, что нужно сделать пользователю, это подключить провода и включить главный выключатель. Вот и все.

Большая дыра на задней части футляра

При выборе наилучшего макета вашим первым вопросом будет: «Что мне делать с этой большой дырой в задней части корпуса?» (куда выходят все провода).

При изготовлении скамейки поставка:

  1. Установите тумблер в это большое отверстие.
  2. Если на блоке питания нет основного выключателя питания, подключите тумблер, чтобы включить блок питания. В этом случае просверлите рядом отверстие диаметром 1/4 дюйма и установите миниатюрный тумблер для питания выходов. Это будет переключатель, который соединяет зеленый провод с черным проводом для подачи питания на выходы.
  3. В противном случае, если на блоке питания есть главный выключатель питания (как в большинстве современных блоков питания ATX), используйте тумблер для питания выходов.

Выходной переключатель и зеленый светодиод

При изготовлении блока питания на 12 вольт:

  1. Вырежьте металлическую пластину, закрывающую отверстие снаружи, а затем просверлите 2 отверстия в этой металлической пластине для «двойного крепления».
  2. Можно изготовить дубликат ответной пластины для внутренней части корпуса и прикрепить их обе к корпусу с помощью 4 крепежных винтов и гаек через отверстия, просверленные в углах пластины.
  3. Блок питания на 12 В не имеет переключателя для включения выходов.Просто подключите зеленый провод к черному проводу, чтобы включить выход +12 В, как только главный выключатель будет включен.

Двойной зажим для блока питания 12 В

Если вы решите, что вам ничего не нужно в этой большой дыре, и вы просто хотите ее заткнуть, вы можете купить «металлическую заглушку» у местного поставщика скобяных изделий и просто заткнуть ее. Его можно прикрепить к внутренней части корпуса горячим клеем, чтобы он не выпадал и не болтался.

Металлическая заглушка

Главный выключатель питания

Большинство продаваемых сегодня блоков питания имеют главный выключатель питания.В некоторых старых блоках питания его нет, поэтому вам, возможно, придется использовать тумблер в качестве основного выключателя питания (см. предыдущий раздел о том, что делать с большим отверстием в задней части корпуса). В этом случае вы обрежете сетевые провода от того места, где сетевое питание поступает в блок питания, и подключите обрезанные провода к кулисному выключателю.

Миниатюрный тумблер

Если вы строите настольный блок питания постоянного тока и хотите использовать кулисный переключатель в качестве основного выключателя питания, просверлите поблизости небольшое отверстие диаметром 1/4 дюйма и установите миниатюрный тумблер, который будет использоваться для выходов.В этом случае вы подключите зеленый провод и один черный провод к тумблеру. Это единственный случай, когда вы должны использовать миниатюрный тумблер — когда вы собираете настольный блок питания, а блок питания не поставляется с основным выключателем питания.

Светодиоды

Как правило, если вам нужен настольный блок питания с красным светодиодом для основного питания (режим ожидания) и зеленым светодиодом для выходов, то вы можете:

  1. Подключите фиолетовый провод (+5 В в режиме ожидания) к анодной стороне красного светодиода и один черный провод с ограничителем нагрузки* к катодной стороне красного светодиода, чтобы указать, что питание от сети подается на блок питания (в режиме ожидания). Режим).Установите красный светодиод (режим ожидания) рядом с главным выключателем питания.

Фиолетовый провод и черный провод для красного светодиода

  1. Подключите зеленый провод и один черный провод к выключателю, чтобы включить питание выходов
  2. Подсоедините серый провод (питание в норме) к анодной стороне зеленого светодиода и один черный провод с резистором, ограничивающим нагрузку*, к катодной стороне зеленого светодиода, чтобы указать, что питание подается на выходы. Установите зеленый (выходной) светодиод рядом с выходным переключателем.

Зеленый провод для выходного переключателя и серый провод для зеленого светодиода

Прикрепите светодиоды к корпусу, нанеся горячий клей на заднюю сторону каждого светодиода внутри корпуса (см. фотографии выше).Также обратите внимание на фотографии выше, резисторы ограничения нагрузки для светодиодов находятся внутри термоусадочной трубки на черных проводах, соединяющих светодиоды.

*резистор ограничения нагрузки (резистор ограничения тока): На схеме подключения требуется резистор 330 Ом для красного светодиода и резистор 220 Ом для зеленого светодиода. Это должно быть хорошо для большинства светодиодов T-1, 3 мм, но фактическое требуемое сопротивление зависит от характеристик самих светодиодов. Технические характеристики соответствующего резистора ограничения нагрузки иногда печатаются на упаковке светодиода.Вы также можете использовать онлайн-калькулятор светодиодов, чтобы выбрать правильные резисторы.

Подключение проводов к клеммам

Если вы делаете скамейку:

  1. Вам потребуется установить перемычки для каждого выходного напряжения (+3,3 В, +5 В, -5 В, если они есть, +12 В и -12 В), а также один для заземления.
  2. Установите крепежные штифты либо на заднюю часть корпуса блока питания, либо на верхнюю часть корпуса — в зависимости от свободного места внутри.
  3. Вы также можете установить красный светодиод рядом с главным выключателем питания, чтобы указать, что блок питания включен, плюс
  4. Возможно, вам понадобится второй переключатель для включения выходов, а также зеленый светодиод рядом, указывающий, что на выходы подается питание.

Используйте одну черную клемму для заземления и красную клемму для всех выходных напряжений. Подсоедините все цветные провода для каждого выходного напряжения к различным клеммам:

  • Подсоедините все черные провода (заземление) к клемме заземления.
  • Подсоедините все оранжевые провода (+3,3 В) плюс коричневый провод (+3,3 В сенсорный провод) к клемме +3,3 В.
  • Подсоедините все красные провода (+5 В) к клемме +5 В.
  • Подсоедините белый провод (-5В, если имеется) к клемме -5В.
  • Подсоедините все желтые провода (+12 В) к клемме +12 В.
  • Подсоедините синий провод (-12 В) к клемме -12 В.

Не забудьте оставить несколько черных проводов и либо один красный провод, либо один желтый провод для резистора эквивалентной нагрузки.

  1. Оставьте один черный провод для красного светодиода, второй черный провод для выходного переключателя плюс зеленый светодиод и третий для резистора фиктивной нагрузки.
  2. Держите оставшиеся желтые провода скрученными вместе, оставшиеся красные провода скрученными вместе и оставшиеся черные провода скрученными вместе, но не припаянными, до тех пор, пока вы не завершите испытания различных резисторов фиктивной нагрузки.

Примечание: Запомните еще одну вещь. При прокладке проводов к клеммным колодкам не обрезайте их слишком коротко. Оставьте достаточную длину проводов, чтобы они могли проходить ВОКРУГ радиатора (см. фото ниже и см. раздел ниже о том, как нагревать резистор эквивалентной нагрузки).Обычно все цветные провода для выходов идут с одной стороны печатной платы. Обычно вы можете проложить некоторые из них к клеммам на одной стороне радиатора, а некоторые из них пройти вокруг задней части радиатора к клеммам на другой стороне.

Прокладка проводов так, чтобы оставалось место для радиатора (обратите внимание на свободное место для радиатора)

Если вы делаете блок питания на 12 вольт:

  1. Вам потребуется установить только две перемычки – красную перемычку для +12 В и черную перемычку для GND.
  2. Для этой цели можно использовать двойную стойку.
  3. Вам не нужно будет устанавливать какие-либо светодиоды или отдельный переключатель для включения выхода.

Используйте одну черную клемму для заземления и одну красную клемму для выхода +12 В. Подсоедините к клеммам следующие провода:

  • Подсоедините все черные провода (заземление) к клемме заземления.
  • Подсоедините все желтые провода (+12 В) к клемме +12 В.

Провода крепления блока питания 12 В

Не забудьте оставить несколько черных проводов и либо один красный провод, либо один желтый провод для резистора эквивалентной нагрузки.

  1. Оставьте один черный провод для подключения к зеленому проводу (для подачи питания на выход +12 В), а второй черный провод — к резистору эквивалентной нагрузки.
  2. Соедините зеленый провод с одним из черных проводов. Это приведет к включению выходов.

    Электропроводка 12 В

  3. Затем просто обрежьте неиспользуемые провода и либо заклейте их концы лентой, либо оберните их термоусадочной трубкой.Это будет серый провод, фиолетовый провод, синий провод, коричневый провод (если есть) и белый провод (если есть), а также оранжевые провода и оставшиеся красные провода.
  4. Держите оставшиеся желтые провода скрученными вместе, а оставшиеся черные провода скрученными вместе, но не припаянными, до тех пор, пока вы не завершите испытания различных резисторов фиктивной нагрузки.

Кольцевые клеммы

Некоторые выходы будут иметь много проводов. Чаще всего это черные провода. К клемме GND может идти 12 или 13 черных проводов.Точно так же может быть 6–9 красных проводов, идущих к клемме +5 В, и 4–6 оранжевых проводов (плюс коричневый провод датчика +3,3 В), идущих к клемме +3,3 В, и 6–7 желтых проводов, идущих к клемме. Обвязка +12В.

Много проводов идет к маленькому столбику. Чтобы сделать его аккуратным и пригодным для обслуживания, лучше всего соединить все провода с кольцевой клеммой № 6 или № 8 (16–14). Кольцевая клемма плотно прилегает к гайке соединительной стойки и может быть снята или заменена для обслуживания.

#6 или #8 (16-14) Кольцевая клемма

Плотно скрутите концы проводов, затем припаяйте их друг к другу.Отрежьте виниловую втулку от кольцевой клеммы, затем отрежьте лишнюю длину припаянных проводов и затем припаяйте их (а не обжимайте) к клемме. При необходимости подденьте обжимной конец кольцевой клеммы, чтобы подогнать все скрученные и припаянные провода, прежде чем припаивать их к клемме. После пайки кольцевой клеммы используйте термоусадочную трубку для ее изоляции.

Клеммы с кольцевыми клеммами

Только не забудьте, что провода должны быть скручены вместе, но не припаяны, пока вы не проверите резистор фиктивной нагрузки.Временно подсоедините их к перемычкам с помощью скрученных концов проволоки. Не наносите на них припой до тех пор, пока не будут проведены тесты резисторов с фиктивной нагрузкой, иначе вы не сможете обернуть их вокруг зажимных клемм.

Всегда включайте резистор фиктивной нагрузки

Одна из важных вещей, которые необходимо сделать при преобразовании блока питания ATX, — включить резистор «фиктивной нагрузки». Это одна из вещей, которую часто упускают при создании 12-вольтового источника питания, который всегда должен быть включен.При преобразовании блока питания ATX возникает пара вопросов относительно фиктивного нагрузочного резистора:

.
  1. Как убедиться, что номинальная мощность (в ваттах) и сопротивление (в омах) резистора эквивалентной нагрузки соответствуют требованиям
  2. Как определить, следует ли устанавливать его на шину питания 5 В или на шину питания 12 В

Во-первых, не существует жестких и быстрых правил для определения фиктивного нагрузочного резистора или того, на какую шину его устанавливать, поскольку источники питания сильно различаются. Даже одна и та же модель блока питания одного и того же производителя может иметь отличия от одного блока к другому.Во-вторых, не всегда ясно, на какую шину установить резистор фиктивной нагрузки (на шину 5 вольт или на шину 12 вольт). Вместо жестких и быстрых правил есть несколько общих рекомендаций.

Зачем нужен резистор с фиктивной нагрузкой?

Когда вы переключаете переключатель, который подает переменный ток (питание от сети) на блок питания ATX, предполагается, что он будет находиться под нагрузкой (из-за наличия материнской платы, компьютерного процессора и жестких дисков). Вентилятор блока питания включится, а выходы подадут питание на материнскую плату, ЦП, память и жесткие диски.Если вы подключите блок питания ATX к сети переменного тока, не подключая его к компьютеру, он может включиться или не включиться. Это связано с тем, что блок питания ATX представляет собой источник питания с «переключаемым режимом», для работы которого требуется нагрузка. Чтобы заставить блок питания думать, что он подключен к компьютеру, вы должны подключить фиктивный нагрузочный резистор к одной из шин питания, чтобы заставить его думать, что он подключен к компьютеру.

Некоторые блоки питания ATX будут подавать питание на выходы без фиктивного нагрузочного резистора. Тем не менее, он может быть или не быть стабильным.Без нагрузки он может выключиться. По этой причине лучше всего установить резистор с фиктивной нагрузкой на одну из шин питания, чтобы обеспечить стабильную и непрерывную подачу питания на выходы с различным напряжением. Хитрость заключается в том, чтобы выбрать правильный резистор фиктивной нагрузки (с правильной номинальной мощностью и сопротивлением) и установить его на правильную шину питания (либо на 5-вольтовую, либо на 12-вольтовую).

Керамические силовые резисторы

Я предпочитаю использовать недорогие силовые резисторы с обмоткой из керамической цементной проволоки для фиктивной нагрузки, потому что они дешевы, легкодоступны и просты в установке.Керамический силовой резистор также легко установить с радиатором, потому что они имеют прямоугольную форму и довольно одинаковы по размеру. Другие, более дорогие, силовые резисторы доступны в алюминиевом корпусе с некоторыми встроенными функциями радиатора, но вы не можете превзойти цену и доступность резистора с обмоткой из керамической проволоки при выборе резистора с фиктивной нагрузкой для вашего проекта. Я держу их под рукой при настройке тестов напряжения и температуры. Таким образом, я могу быстро определить оптимальный резистор фиктивной нагрузки для своего проекта без лишнего времени и суеты.До сих пор это работало очень хорошо для преобразований блоков питания ATX, которые я сделал.

Силовые резисторы с обмоткой из цементно-керамической проволоки – 10 Вт и 5 Вт

Пожалуйста, не ожидайте, что в этой статье вам будет предложено заказать конкретный силовой резистор, который будет оптимален для определенного блока, который вы хотите преобразовать, потому что вы, вероятно, будете разочарованы. Вместо этого ожидайте, что в вашем наборе инструментов будет несколько мощных резисторов, которые вы будете использовать для тестирования блока питания под нагрузкой при измерении напряжения и температуры, чтобы определить наилучшее сочетание сопротивления и мощности для вашего конкретного устройства.

Как охладить резистор фиктивной нагрузки

Ожидается нагрев резистора эквивалентной нагрузки. По этой причине он должен иметь достаточную мощность, чтобы не допустить выхода из строя, плюс он всегда должен иметь теплоотвод для рассеивания тепла. Лучший способ охладить силовой резистор с керамической проволочной обмоткой — поместить его между плоской металлической пластиной и внутренней верхней частью корпуса блока питания. Прикрепите радиатор с помощью крепежных винтов и гаек. Затяните винты, чтобы зажать керамические силовые резисторы между металлическим корпусом и радиатором.Простой, дешевый и эффективный радиатор можно использовать для крепления резистора фиктивной нагрузки к источнику питания с помощью стандартного предмета из хозяйственного магазина, называемого «ремонтной пластиной»:

.

Ремонтные пластины – MP14 и MP24

Пластина для ремонта очень недорогая и хорошо подходит для отвода тепла. Они бывают удобных размеров (1″ x 4″ и 2″ x 4″) и легко доступны в большинстве хозяйственных магазинов. Небольшая модель 1″ x 4″ (MP14) идеально подходит для одного или двух керамических резисторов мощностью 5 Вт:

Радиатор MP14 с двумя резисторами мощностью 5 Вт, включенными параллельно

Модель 2″ x 4″ (MP24) подходит для одного или двух керамических резисторов мощностью 10 Вт.Модель размером 2″ x 4″ должна помещаться внутри корпуса блока питания. Я использовал его в полном размере на 12-вольтовой шине, а затем обрезал его и использовал в том же корпусе на 5-вольтовой шине.

Радиатор MP24 с двумя резисторами мощностью 10 Вт последовательно

Урезанный радиатор MP24 с двумя резисторами мощностью 10 Вт, включенными параллельно

Идеальное место для установки резисторов — на пути воздушного потока между вентиляционными отверстиями в задней части корпуса блока питания и вентилятором в передней части. Многие блоки питания ATX имеют два больших вертикальных радиатора с промежутком между ними.Обычно между этими двумя радиаторами есть место для установки резистора(ов) фиктивной нагрузки внутри верхней части корпуса. Будьте абсолютно уверены, что ваш радиатор не соприкасается с радиаторами, установленными на печатной плате блока питания, иначе вы можете закоротить устройство.

Расположение радиатора MP14

Расположение радиатора MP24

Воздушное пространство между ними открыто для потока воздуха. Сам металлический корпус плюс радиатор, который вы устанавливаете для резисторов эквивалентной нагрузки, обеспечивают средства для рассеивания тепла, выделяемого резисторами эквивалентной нагрузки.

Тестирование резисторов с фиктивной нагрузкой

Q . Как проверить фиктивный нагрузочный резистор, чтобы найти правильный?

А . Проверьте несколько из них, проверьте выходные напряжения и измерьте температуру резистора(ов) в течение определенного периода времени (в среднем около 30 минут). Выбирайте силовые резисторы, которые выделяют наименьшее количество тепла и обеспечивают выходное напряжение с минимальным отклонением от спецификации. Во время теста можно подключить автомобильный стоп-сигнал на 12 В к массе и выходу +12 В и повторно проверить выходное напряжение.Это даст вам представление об уровне напряжения, когда устройство находится под нагрузкой, аналогичной реальным условиям. Стоп-сигнал обеспечивает ток нагрузки около 1,9 ампер.

Проверка резистора эквивалентной нагрузки

Вы хотите найти правильный резистор фиктивной нагрузки для вашего конкретного блока питания. Мощные резисторы большего или меньшего сопротивления вызывают изменение выходного напряжения. Изменения выходного напряжения (в вольтах), а также тока, потребляемого резистором (в амперах), будут зависеть от сопротивления (в омах).Чем больше ток, потребляемый резистором (в амперах), тем больше тепла будет выделяться. Вы хотите выбрать резистор с эквивалентной нагрузкой с достаточно высокой номинальной мощностью (в ваттах), чтобы обеспечить запас прочности или запас прочности.

Вы рассчитываете ток и измеряете мощность каждого резистора, чтобы убедиться, что резистор не сгорит. Как правило, мне нравится иметь запас прочности примерно в 3-4 раза больше расчетной мощности. Например, если расчетная мощность резистора равна 2.5 ватт, то я бы выбрал резистор на 10 ватт. Это дало бы мне резистор с 4-кратной минимальной требуемой мощностью (2,5 Вт умножить на 4 = 10 Вт).

Для определения мощности (в ваттах), потребляемой резистором (в омах):

Пример: Вы хотите проверить резистор 10 Вт, 10 Ом на шине 5 В …

1. Сначала определите ток (в амперах) на резисторе на линии 5 вольт:

Ток (в амперах) равен напряжению (в вольтах), деленному на сопротивление (в омах):

5 В / 10 Ом = .5 ампер

2. Затем определить мощность (в ваттах) на резисторе на линии 5 вольт:

Мощность (в ваттах) равна напряжению (в вольтах), умноженному на силу тока (в амперах):

5 В x 0,5 А = 2,5 Вт

Таким образом, резистор 10 Вт, 10 Ом будет выдерживать в 4 раза больше требуемой мощности (10 Вт — это 4 раза по 2,5 Вт).

Протестируйте различные резисторы (разной номинальной мощности в ваттах и ​​разного сопротивления в омах) и определите наилучший резистор или их комбинацию методом исключения.Рассчитайте требуемую мощность резистора в каждом случае, используя приведенные выше формулы. Убедитесь, что номинальная мощность резистора всегда больше, чем потребляемая мощность резистора на конкретной проверяемой шине (либо на 5-вольтовой, либо на 12-вольтовой шине). Я предпочитаю запас прочности или запас в 3-4 раза больше мощности, необходимой для резистора.

Ниже приведены некоторые рекомендации и отправные точки для тестирования резистора(ов):

1. Для шины 5 В начните с резистора 10 Ом, затем закрепите его с обеих сторон (больше и меньше) на 5 Ом.Это будет 5 Ом и 15 Ом. Проверив их, сузьте тесты на полпути между ними. Это будет 7,5 Ом и 12,5 Ом.

2. Для шины 12 В проверьте различные резисторы мощностью 10 Вт в диапазоне от 20 Ом до 35 Ом. Начните где-то посередине — около 27,5 — 28 Ом. Затем попробуйте 35 Ом, а затем 20 Ом. Наконец, проверьте промежуточные значения — примерно 22,5 Ом, 25 Ом, 30 Ом и затем 32,5 Ом. Вы поняли идею.

Вы можете соединить два резистора параллельно или последовательно, чтобы получить желаемое сопротивление (в омах) и номинальную мощность (в ваттах).Например, чтобы получить эквивалент резистора 10 Вт, 10 Ом с двумя резисторами 5 Вт, вы можете соединить два резистора 5 Вт, 20 Ом параллельно или два резистора 10 Вт, 5 Ом последовательно.

Скрутите провода вместе на зажимах и проверяйте напряжение каждого выхода (+3,3 В, +5 В, -5 В, +12 В и -12 В) плюс температуру резистора(ов) каждые несколько минут с течением времени (около 30 минут). Запишите результаты. После нескольких попыток с различными комбинациями вы должны заметить определенную закономерность.Цель состоит в том, чтобы выходные напряжения были как можно ближе к спецификации, а резисторы эквивалентной нагрузки были как можно более холодными. Резисторы с разным сопротивлением (в омах) будут влиять на выходное напряжение, а также на температуру силовых резисторов. Вы должны знать оптимальное сочетание сопротивления и номинальной мощности для резистора эквивалентной нагрузки для вашего конкретного источника питания в течение короткого времени.

Примечание. Не всегда возможно получить силовые резисторы с точным сопротивлением, которое вы ищете, поэтому вам, возможно, придется довольствоваться близкими, но не точными значениями.

При тестировании резисторов фиктивной нагрузки необходимо убедиться, что все провода каждого цвета скручены вместе на соответствующих выходах. Соедините все оранжевые провода (плюс коричневый сенсорный провод +3,3 В) для выхода 3,3 В, все желтые провода для выхода +12 В, все красные провода для выхода +5 В и все черные провода для заземления. . Держите концы скрученными, но не припаивайте до тех пор, пока не закончите испытания резисторов фиктивной нагрузки. Меньшее количество проводов повлияет на выходное напряжение, поэтому вам нужно, чтобы ваши тесты были точными.

Определение шины питания для установки резистора фиктивной нагрузки

Q . На какой шине питания я могу установить фиктивный нагрузочный резистор?

А . Как правило, вы устанавливаете фиктивную нагрузку либо на шину +5 вольт, либо на шину +12 вольт, в зависимости от того, какая из них имеет наибольшую мощность.

Проверьте табличку с техническими характеристиками на боковой стороне корпуса блока питания и проверьте мощность для каждой шины. Общее правило состоит в том, чтобы поместить фиктивный нагрузочный резистор на шину с наибольшей мощностью.Например:

Пример «А»

Пример «В» исправлен

Пример «С»

Пример A и пример B выше довольно просты. Большая часть питания находится на шинах +5 В, поэтому в каждом примере фиктивный нагрузочный резистор должен быть установлен на шине +5 В.

Исправление 07-09-17 (Спасибо Крису за указание на это в комментариях ниже): большая часть мощности находится на шине +5 вольт для примера A, но с примером B, хотя ток на шине +5 вольт больше, на 12-вольтовой шине больше мощности.Резистор эквивалентной нагрузки должен быть установлен на шину +5 В для примера А, но лучше установить его на шину 12 В для примера В.

Пример C — жеребьевка. Это более новый блок питания с двумя 12-вольтовыми шинами (+12V1 и +12V2). Несмотря на то, что ожидается установка фиктивного нагрузочного резистора на шинах +12 В, на шинах +3,3 В и +5 В по-прежнему имеется достаточное количество энергии. Я проверил это в обоих направлениях.

Резистор эквивалентной нагрузки на 12-вольтовой шине был для меня слишком горячим, хотя выходные напряжения были хорошими.Я также протестировал его с фиктивным нагрузочным резистором на шине 5 вольт, и он работал намного холоднее, практически без разницы в выходных напряжениях. Я решил установить два резистора по 10 Вт, 15 Ом параллельно для фиктивной нагрузки. Это было эквивалентно одному резистору на 20 Вт, 7,5 Ом. Это было немного перебором с мощностью, но использование резистора с более высокой номинальной мощностью не вредно, а использование меньшего может быть.

Определение того, следует ли использовать один резистор или два резистора последовательно или параллельно

Q .Что лучше для управления теплом – использовать один резистор или два резистора с эквивалентным номиналом при последовательном или параллельном соединении?

А . При сравнении мощностных резисторов эквивалентной номинальной мощности (в ваттах) и сопротивления (в омах) чем меньше общая масса, тем меньше будет выделяться тепла.

Примеры – Использование резисторов с керамической обмоткой:

Резистор 5 Вт: ширина: 10 мм x высота: 9 мм x длина: 22 мм

Резистор 10 Вт: ширина: 10 мм x высота: 9 мм x длина: 49 мм

Пример D. Один резистор мощностью 10 Вт и сопротивлением 10 Ом выделяет примерно столько же тепла, сколько два резистора мощностью 5 Вт и сопротивлением 20 Ом, включенных параллельно, поскольку резистор мощностью 5 Вт примерно вдвое меньше массы резистора мощностью 10 Вт, а два из них имеют примерно одинаковую теплоотдачу. масса как один резистор 10 ватт.

Пример E. Два последовательно соединенных резистора мощностью 10 Вт и сопротивлением 11 Ом имеют в два раза большую массу, чем один резистор мощностью 10 Вт и сопротивлением 22 Ом. В этом примере лучше и круче использовать один резистор, чем два резистора последовательно.

Общее правило состоит в том, что два резистора, соединенных последовательно, нагреваются сильнее, чем один резистор эквивалентного номинала, в то время как два параллельных резистора нагреваются примерно так же, как один резистор эквивалентного номинала, и не имеют разницы в тепле.

Последующая публикация »  От блока питания ATX к настольному блоку питания постоянного тока № сборки2

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

ОСНОВЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ – электроника длины волны

Теория нерегулируемого источника питания

Поскольку нестабилизированные источники питания не имеют встроенных стабилизаторов напряжения, они обычно предназначены для получения определенного напряжения при определенном максимальном выходном токе нагрузки. Обычно это настенные зарядные устройства, которые превращают переменный ток в небольшую струйку постоянного тока и часто используются для питания таких устройств, как бытовая электроника.Они являются наиболее распространенными адаптерами питания и получили прозвище «настенная бородавка».

Выходное напряжение постоянного тока зависит от внутреннего понижающего трансформатора напряжения и должно быть как можно ближе согласовано с током, требуемым нагрузкой. Обычно выходное напряжение будет уменьшаться по мере увеличения выходного тока на нагрузку.

При использовании нерегулируемого источника питания постоянного тока выходное напряжение зависит от величины нагрузки. Обычно он состоит из выпрямителя и сглаживающего конденсатора, но без регулирования для стабилизации напряжения.Он может иметь схемы безопасности и лучше всего подходит для приложений, не требующих точности.

Рис. 4. Блок-схема — нерегулируемый линейный источник питания

Преимущества нерегулируемых источников питания в том, что они долговечны и могут быть недорогими. Однако их лучше всего использовать, когда точность не требуется. Имеют остаточную пульсацию, аналогичную показанной на рис. 3.

ПРИМЕЧАНИЕ. Компания Wavelength не рекомендует использовать нерегулируемые блоки питания ни с одним из наших продуктов.

Теория регулируемого источника питания

Стабилизированный источник питания постоянного тока, по сути, представляет собой нерегулируемый источник питания с добавлением регулятора напряжения. Это позволяет напряжению оставаться стабильным независимо от величины тока, потребляемого нагрузкой, при условии, что заданные пределы не превышены.

Рис. 5: Блок-схема — регулируемая подача

В регулируемых источниках питания схема постоянно измеряет часть выходного напряжения и регулирует систему, чтобы поддерживать выходное напряжение на требуемом уровне.Во многих случаях для обеспечения ограничения тока или напряжения, фильтрации шумов и регулировки выходного сигнала включаются дополнительные схемы.

Линейный, переключаемый или работающий от батареи?

Существует три подгруппы регулируемых источников питания: линейные, импульсные и аккумуляторные. Из трех основных конструкций регулируемых источников питания линейная является наименее сложной системой, но у импульсного питания и питания от батареи есть свои преимущества.

Линейный источник питания
Линейные источники питания используются, когда наиболее важны точная регулировка и устранение помех.Хотя они не являются самым эффективным источником питания, они обеспечивают наилучшую производительность. Название происходит от того факта, что они не используют переключатель для регулирования выходного напряжения.

Линейные источники питания доступны уже много лет, и они широко используются и надежны. Они также относительно бесшумны и доступны в продаже. Недостатком линейных источников питания является то, что они требуют более крупных компонентов, следовательно, они больше и рассеивают больше тепла, чем импульсные источники питания.По сравнению с импульсными источниками питания и батареями они также менее эффективны, иногда демонстрируя КПД всего 50%.

Импульсный источник питания
Импульсные источники питания (SMPS) более сложны в конструкции, но имеют большую гибкость в отношении полярности и при правильном проектировании могут иметь КПД 80% и более. Хотя в них больше компонентов, они меньше и дешевле, чем линейные источники питания.

Рис. 6: Блок-схема — регулируемый импульсный источник питания

Одним из преимуществ коммутируемого режима является то, что потери на коммутаторе меньше.Поскольку SMPS работают на более высоких частотах, они могут излучать шум и мешать другим цепям. Должны быть приняты меры по подавлению помех, такие как экранирование и соблюдение протоколов компоновки.

Преимущество импульсных источников питания заключается в том, что они, как правило, небольшие и легкие, имеют широкий диапазон входного напряжения и более высокий диапазон выходного напряжения, а также гораздо более эффективны, чем линейные источники питания. Однако SMPS имеет сложную схему, может загрязнять сеть переменного тока, более шумен и работает на высоких частотах, требующих подавления помех.

Аккумуляторный источник питания
Аккумуляторный источник питания является третьим типом источника питания и, по сути, является мобильным накопителем энергии. Питание от батарей создает незначительный шум, мешающий работе электроники, но теряет емкость и не обеспечивает постоянного напряжения по мере разрядки батарей. В большинстве приложений, использующих лазерные диоды, батареи являются наименее эффективным способом питания оборудования. Большинству аккумуляторов трудно подобрать правильное напряжение для нагрузки. Использование аккумулятора, рассеиваемая внутренняя мощность которого может превышать мощность драйвера или контроллера, может привести к повреждению устройства.

Выбор источника питания
  • При выборе блока питания необходимо учитывать несколько требований.
  • Требования к мощности нагрузки или цепи, включая
  • Функции безопасности, такие как ограничения напряжения и тока для защиты нагрузки.
  • Физический размер и эффективность.
  • Помехоустойчивость системы.

Разборка блока питания ПК

Вы когда-нибудь задумывались, что находится внутри блока питания вашего компьютера? Задача блока питания ПК состоит в том, чтобы преобразовывать электроэнергию от стены (120 или 240 вольт переменного тока) в стабильную мощность постоянного напряжения, которое требуется компьютеру.Блок питания должен быть компактным и недорогим, а также эффективно и безопасно преобразовывать энергию. Для достижения этих целей в источниках питания используются различные технологии, и они более сложны внутри, чем можно было бы ожидать. В этой записи блога я разбираю блок питания для ПК и объясняю, как он работает.1

Блок питания, который я исследовал, как и большинство современных блоков питания, использует конструкцию, известную как «импульсный блок питания». Импульсные блоки питания сейчас очень дешевы, но так было не всегда. В 1950-х импульсные источники питания были сложными и дорогими, они использовались в аэрокосмической и спутниковой технике, где требовались небольшие и легкие источники питания.Однако к началу 1970-х годов новые высоковольтные транзисторы и другие технологические усовершенствования сделали импульсные источники питания намного дешевле, и они стали широко использоваться в компьютерах. Теперь вы можете купить зарядное устройство для телефона за несколько долларов, которое содержит импульсный блок питания.

Блок питания ATX, который я исследовал, был упакован в металлическую коробку размером с кирпич, из которой торчало заметное количество разноцветных кабелей. Сняв корпус, вы обнаружите расположенные ниже компоненты, плотно упакованные для компактности блока питания.Многие компоненты скрыты радиаторами, которые охлаждают силовые полупроводники вместе с вентилятором справа.

Блок питания, вынутый из корпуса. Большой пучок проводов слева подключен к компьютеру. Большой компонент в середине, который выглядит как трансформатор, представляет собой дроссель фильтра. Нажмите на эту фотографию (или любую другую) для увеличения.

Я начну с краткого обзора того, как работает импульсный блок питания, а затем подробно опишу компоненты.Начиная справа, блок питания получает питание переменного тока. Входной переменный ток преобразуется в постоянный ток высокого напряжения с помощью некоторых крупных фильтрующих компонентов. Этот постоянный ток включается и выключается тысячи раз в секунду для создания импульсов, которые подаются на трансформатор, который преобразует высоковольтные импульсы. в низковольтные, сильноточные импульсы. Эти импульсы преобразуются в постоянный ток и фильтруются, чтобы обеспечить хороший, чистая мощность, которая подается на материнскую плату компьютера и дисководы по жгуту проводов слева.

Хотя этот процесс может показаться чрезмерно сложным, большая часть бытовой электроники, от мобильного телефона до телевизора, использует импульсный источник питания. Высокие частоты позволяют использовать небольшой легкий трансформатор. Кроме того, импульсные источники питания очень эффективны; импульсы регулируются таким образом, чтобы обеспечивать только необходимую мощность, а не отключать избыточную мощность в отходящее тепло, как в «линейном» источнике питания.

Входная фильтрация

Первый шаг — входной переменный ток проходит через схему входного фильтра. который блокирует выход электрических помех из источника питания.Нижеприведенный фильтр состоит из катушек индуктивности (тороидальных катушек) и конденсаторов. Эти прямоугольные серые конденсаторы представляют собой специальные конденсаторы класса X, предназначенные для безопасного подключения к линиям переменного тока.

Компоненты входного фильтра

Выпрямление: преобразование переменного тока в постоянный

Переменный ток (переменный ток) с частотой 60 Гц от стены колеблется 60 раз в секунду, но для источника питания требуется постоянный постоянный ток, который течет в одном направлении. Представленный ниже мостовой выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный.Нижеприведенный выпрямитель помечен «-» и «+» для выходов постоянного тока, а два центральных контакта — для входа переменного тока. Внутри выпрямитель содержит четыре диода. Диод пропускает ток в одном направлении и блокирует его в другом направлении, так что в результате переменный ток преобразуется в постоянный ток, текущий в нужном направлении.

Мостовой выпрямитель имеет маркировку «GBU606». Схема фильтра находится слева от него. Справа большой черный цилиндр — один из конденсаторов удвоителя напряжения.Небольшой желтый конденсатор представляет собой специальный Y-конденсатор, предназначенный для обеспечения безопасности.

На приведенной ниже схеме показано, как работает мостовой выпрямитель. На первой схеме вход переменного тока имеет положительную верхнюю сторону. Диоды передают напряжение на выход постоянного тока. На второй схеме вход переменного тока имеет обратное направление. Однако конфигурация диодов гарантирует, что выходное напряжение постоянного тока останется неизменным (положительное сверху). Конденсаторы сглаживают выходной сигнал.

На двух схемах показано протекание тока при колебаниях входного переменного тока.Диоды заставляют ток течь в направлении, указанном их стрелкой.

Современные блоки питания принимают «универсальное» входное напряжение от 85 до 264 вольт переменного тока, поэтому их можно использовать в разных странах независимо от напряжения в стране. Однако схема этого старого блока питания не могла справиться с таким широким входным диапазоном. Вместо этого вам нужно было щелкнуть переключателем (ниже), чтобы выбрать между 115 В и 230 В.

Переключатель 115/230 В.

В переключателе выбора напряжения использовалась хитрая схема, удвоитель напряжения.Идея в том, что при замкнутом выключателе (для 115 вольт), вход переменного тока обходит два нижних диода мостового выпрямителя и вместо этого подключается напрямую к двум конденсаторам. Когда вход переменного тока положителен сверху, верхний конденсатор заряжается полным напряжением. И когда вход переменного тока положительный внизу, нижний конденсатор заряжается полным напряжением. Поскольку выход постоянного тока проходит через оба конденсатора, выход постоянного тока имеет удвоенное напряжение. Дело в том, что остальная часть блока питания получает одинаковое напряжение, независимо от того, на входе 115 вольт или 230 вольт, что упрощает его конструкцию.Недостатки удвоителя напряжения заключаются в том, что пользователь должен установить переключатель в правильное положение (или рискует разрушить блок питания), а блок питания требует два больших конденсатора. По этим причинам удвоитель напряжения вышел из моды в более поздних источниках питания.

Схема удвоителя напряжения. Каждый конденсатор заряжается полным напряжением, поэтому выход постоянного тока имеет удвоенное напряжение. Серые диоды не используются, когда удвоитель активен.

Первичный и вторичный

В целях безопасности высоковольтные и низковольтные компоненты разделены механически и электрически.Первичная сторона ниже содержит все схемы, которые подключены к линии переменного тока. Вторичная сторона содержит низковольтную схему. Первичная и вторичная части разделены «изоляционной границей» (показана зеленым цветом) без каких-либо электрических соединений через границу. Трансформаторы пропускают энергию через эту границу через магнитные поля без прямого электрического соединения. Сигналы обратной связи передаются от вторичного к первичному с помощью оптоизоляторов, которые передают сигналы оптическим путем.Это разделение является ключевым фактором безопасной конструкции источника питания: прямое электрическое соединение между линией переменного тока и выходом может создать серьезную опасность. поражения электрическим током.

Блок питания с маркировкой основных характеристик. Радиаторы, конденсаторы, плата управления и выходные провода были удалены, чтобы обеспечить лучший обзор. (SB указывает на резервный источник питания.)

Импульсы на трансформатор

В этот момент входной переменный ток был преобразован в высоковольтный постоянный ток, около 320 вольт.2 Постоянный ток разделяется на импульсы переключающим транзистором выше, силовым полевым МОП-транзистором.3 Поскольку этот транзистор нагревается во время работы, он был установлен на большом радиаторе. Эти импульсы подаются на расположенный выше основной трансформатор, который в некотором смысле является сердцем источника питания.

Трансформатор состоит из нескольких витков проволоки, намотанной на намагничиваемый сердечник. Импульсы высокого напряжения в первичной обмотке трансформатора создают магнитное поле. Сердечник направляет это магнитное поле на другие, вторичные обмотки, создавая напряжения в этих обмотках.Вот как блок питания безопасно выдает свои выходные напряжения: между двумя сторонами трансформатора нет электрической связи, только связь через магнитное поле. Другим важным аспектом трансформатора является то, что первичная обмотка имеет провод, намотанный вокруг сердечника большое количество раз. при этом вторичные обмотки наматываются гораздо меньшее количество раз. В результате получается понижающий трансформатор: выходное напряжение намного меньше входного, но при гораздо большем токе.

Переключающий транзистор3 управляется интегральной схемой, «ШИМ-контроллер токового режима UC3842B». Эту микросхему можно считать мозгами блока питания. Генерирует импульсы на высокой частоте 250 кГц. Ширина каждого импульса регулируется для обеспечения необходимого выходного напряжения: если напряжение начинает падать, микросхема формирует более широкие импульсы для передавать больше мощности через трансформатор.4

Вторичная сторона

Теперь мы можем посмотреть на вторичную сторону источника питания, которая получает низковольтные выходы от трансформатора.Вторичная схема обеспечивает четыре выходных напряжения: 5 вольт, 12 вольт, -12 вольт и 3,3 вольта. Каждое выходное напряжение имеет отдельную обмотку трансформатора и отдельную цепь для создания этого напряжения. Силовые диоды (ниже) преобразуют выходные сигналы трансформатора в постоянный ток, а затем катушки индуктивности и конденсаторы фильтруют выходной сигнал, чтобы он оставался гладким. Источник питания должен регулировать выходные напряжения, чтобы поддерживать их на должном уровне даже при увеличении или уменьшении нагрузки. Интересно, что в блоке питания используется несколько различных методов регулирования.

Крупный план выходных диодов. Слева цилиндрические диоды, установленные вертикально. Посередине пары прямоугольных силовых диодов Шоттки; каждая упаковка содержит два диода. Эти диоды были прикреплены к радиатору для охлаждения. Справа обратите внимание на два медных провода в форме скоб, используемых в качестве токоизмерительных резисторов.

Основными выходами являются 5-вольтовые и 12-вольтовые выходы. Они вместе регулируются микросхемой контроллера на первичной стороне. Если напряжение слишком низкое, микросхема контроллера увеличивает ширину импульсов, пропуская больше мощности через трансформатор и вызывая увеличение напряжения на вторичной стороне.А если напряжение слишком высокое, микросхема уменьшает ширину импульса. (Одна и та же цепь обратной связи управляет как 5-вольтовым, так и 12-вольтовым выходом, поэтому нагрузка на один выход может влиять на напряжение на другом. Улучшенные источники питания регулируют два выхода отдельно.5)

Нижняя сторона блока питания со следами на печатной плате. Обратите внимание, что большое расстояние между дорожками вторичной стороны слева и следы первичной стороны справа. Также обратите внимание на широкие металлические дорожки, используемые для сильноточного источника питания, и тонкие дорожки для цепей управления.

Вы можете задаться вопросом, как микросхема контроллера на первичной стороне получает обратную связь об уровнях напряжения на вторичной стороне, поскольку нет электрическое соединение между двумя сторонами. (На фотографии выше вы можете видеть широкий зазор, разделяющий две стороны.) Хитрость заключается в умной микросхеме, называемой оптоизолятором. Внутри одна сторона чипа содержит инфракрасный светодиод. На другой стороне чипа находится светочувствительный фототранзистор. Сигнал обратной связи на вторичной стороне посылается в светодиод, и сигнал обнаруживается фототранзистором на первичной стороне.Таким образом, оптоизолятор представляет собой мост между вторичной и первичной сторонами, сообщающийся светом, а не электричеством.6

Блок питания также обеспечивает выход отрицательного напряжения (-12 В). Это напряжение в основном устарело, но использовалось для питания последовательных портов и слотов PCI. Регулировка питания -12 В полностью отличается от регулировки 5-вольтовой и 12-вольтовой. Выход -12 В контролируется стабилитроном, диодом особого типа, который блокирует обратное напряжение до тех пор, пока не будет достигнуто определенное напряжение, а затем начинает дирижировать.Избыточное напряжение рассеивается в виде тепла через силовой резистор (розовый), управляемый транзистором и стабилитроном. (Поскольку при таком подходе расходуется энергия, в современных высокоэффективных источниках питания этот метод регулирования не используется.)

Напряжение питания -12 В регулируется крошечным стабилитроном «ZD6» длиной около 3,6 мм на нижней стороне печатной платы. Соответствующий силовой резистор и транзистор «A1015» находятся на верхней стороне платы.

Пожалуй, самая интересная схема регулирования для 3.Выход 3 вольта, который регулируется магнитным усилителем. Магнитный усилитель — это индуктор с особыми магнитными свойствами, благодаря которым он ведет себя как переключатель. При подаче тока в индуктор магнитного усилителя сначала индуктор почти полностью блокирует ток, т.к. индуктор намагничивается, и магнитное поле увеличивается. Когда индуктор достигает полной намагниченности (т. е. насыщается), поведение внезапно меняется, и индуктор позволяет току течь беспрепятственно. В блоке питания магнитный усилитель получает импульсы от трансформатора.Индуктор блокирует переменную часть импульса; изменением ширины импульса регулируется выходное напряжение 3,3 В.7

Магнитный усилитель представляет собой кольцо, изготовленное из ферритового материала с особыми магнитными свойствами. На кольцо намотано несколько витков проволоки.

Плата управления

Блок питания имеет небольшую плату, на которой размещена схема управления. Эта плата сравнивает напряжения с эталоном для генерации сигналов обратной связи. Это также контролирует напряжения для генерации сигнала «питание в норме».8 Эта схема смонтирована на отдельной перпендикулярной плате, поэтому она не занимает много места в блоке питания.

Плата управления имеет сквозные компоненты в верхней части, а нижняя сторона покрыта крошечными компонентами для поверхностного монтажа. Обратите внимание на резисторы с нулевым сопротивлением, отмеченные цифрой 0, которые используются в качестве перемычек.

Резервный блок питания

Блок питания содержит вторую цепь для резервного питания.9 Даже когда компьютер предположительно выключен, резервный источник питания 5 В обеспечивает 10 Вт.Это питание используется для функций, которые должны получать питание, когда компьютер «выключен», таких как часы реального времени, кнопка питания и включение питания. по сети («Пробуждение по локальной сети»). Цепь резервного питания представляет собой почти второй независимый источник питания: в ней используется отдельная ИС управления, отдельный трансформатор и компоненты на вторичной стороне, хотя на первичной стороне используется та же схема преобразования переменного тока в постоянный. Цепь резервного питания обеспечивает гораздо меньшую мощность, чем основная цепь, поэтому в ней можно использовать трансформатор меньшего размера.

Черный и желтый трансформаторы: трансформатор для резервного питания находится слева, а главный трансформатор — справа. ИС управления резервным питанием находится перед трансформатором. Большой цилиндрический конденсатор справа является частью удвоителя напряжения. Белые шарики сделаны из силикона, чтобы изолировать компоненты и удерживать их на месте.

Заключение

Блок питания ATX имеет сложную внутреннюю структуру и содержит множество компонентов, начиная от массивных катушек индуктивности и конденсаторов и заканчивая крошечными устройствами для поверхностного монтажа.10 Эта сложность, однако, приводит к тому, что источники питания являются эффективными, легкими и безопасными. Для сравнения я писал про блок питания 1940-х годов который производил всего 85 Вт постоянного тока, но был размером с чемодан и весил более 100 фунтов. Теперь, с передовыми полупроводниками, вы можете держать гораздо более мощный блок питания менее чем за 50 долларов, который вы можете держать в руке.

Я уже писал об источниках питания, включая историю источников питания в IEEE Spectrum. Вам также может понравиться мой разбор зарядного устройства для Macbook и Разборка зарядного устройства для iPhone.Я анонсирую свои последние сообщения в блоге в Твиттере, так что следите за мной на kenshirriff. У меня также есть RSS-канал.

Примечания и ссылки

.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *