La pratica di convertire gli alimentatori dei computer in alimentatori regolamentati da laboratorio. Radioingegneria, elettronica e circuiti fai da te. Come realizzare un alimentatore regolabile da un computer Conversione di un alimentatore per computer una descrizione dettagliata

casa / Consiglio

Non solo i radioamatori, ma anche solo nella vita di tutti i giorni, potresti aver bisogno di un potente alimentatore. In modo che ci sia una corrente di uscita fino a 10 A con una tensione massima fino a 20 o più volt. Naturalmente il pensiero va subito agli alimentatori per computer ATX non necessari. Prima di procedere con la modifica, trova il circuito per il tuo particolare alimentatore.

La sequenza di azioni per convertire un alimentatore ATX in un alimentatore da laboratorio regolabile.

1. Rimuovere il ponticello J13 (è possibile utilizzare dei tronchesi)

2. Rimuovi il diodo D29 (puoi sollevare solo una gamba)

3. Il ponticello PS-ON è già a terra.


4. Accendiamo il PB solo per un breve periodo, poiché la tensione in ingresso sarà massima (circa 20-24 V). Questo è esattamente ciò che vogliamo vedere. Non dimenticare gli elettroliti in uscita, progettati per 16 V. Forse si scaldano un po'. Dato il tuo "gonfiore", devono ancora essere mandati nella palude, non è un peccato. Ripeto: togliete tutti i fili, interferiscono, e verranno usati solo i fili di terra e + 12V poi risaldateli.

5. Rimuovere la parte da 3,3 volt: R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21.


6. Rimuovere 5 V: gruppo Schottky HS2, C17, C18, R28, è anche possibile utilizzare il "tipo choke" L5.


7. Rimuovere -12V -5V: D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29.

8. Sostituisci quelli difettosi: sostituisci C11, C12 (preferibilmente con una capacità maggiore C11 - 1000uF, C12 - 470uF).

9. Sostituiamo i componenti inappropriati: C16 (preferibilmente a 3300uF x 35V come il mio, beh, almeno 2200uF x 35V è un must!) e resistenza R27 - non ce l'hai più, fantastico. Ti consiglio di sostituirlo con uno più potente, ad esempio 2W e prendere una resistenza di 360-560 ohm. Guardiamo la mia tavola e ripetiamo:


10. Rimuoviamo tutto dalle gambe TL494 1,2,3 per questo rimuoviamo i resistori: R49-51 (rilasciamo la 1a gamba), R52-54 (...2a gamba), C26, J11 (... 3- gamba)


11. Non so perché, ma la mia R38 è stata tagliata da qualcuno :) Ti consiglio di tagliare anche quella. Partecipa al feedback di tensione ed è parallelo a R37.

12. Separare la 15a e la 16a gamba del microcircuito da "tutto il resto", per questo eseguiamo 3 tagli nei binari esistenti, e alla 14a gamba ripristiniamo la connessione con un ponticello, come mostrato nella foto.


13. Ora saldiamo il cavo dalla scheda del regolatore ai punti secondo lo schema, ho usato i fori dei resistori saldati, ma entro il 14 e il 15 ho dovuto strappare la vernice e praticare dei fori, nella foto.

14. Il nucleo del loop n. 7 (alimentazione del controller) può essere preso dall'alimentatore +17 V TL, nell'area del ponticello, più precisamente da esso J10 / Praticare un foro nel binario, togli la vernice e vai lì. È meglio forare dal lato di stampa.


Consiglierei anche di cambiare i condensatori ad alta tensione all'ingresso (C1, C2). Li hai in una capacità molto piccola e probabilmente già abbastanza prosciugati. Normalmente ci saranno 680uF x 200V. Ora raccogliamo una piccola sciarpa, sulla quale ci saranno elementi di regolazione. Vedi i file della guida

Se a casa hai un vecchio alimentatore per computer (ATX), non dovresti buttarlo via. Dopotutto, può essere utilizzato per creare un eccellente alimentatore per scopi domestici o di laboratorio. Il perfezionamento sarà minimo e alla fine otterrete un alimentatore quasi universale con un numero di voltaggi fissi.

Gli alimentatori per computer hanno una grande capacità di carico, un'elevata stabilizzazione e protezione da cortocircuito.


Ho preso questo blocco. Ognuno ha una piastra del genere con un numero di tensioni di uscita e la corrente di carico massima. Tensioni di base per funzionamento continuo 3,3 V; 5 V; 12 V. Ci sono anche uscite che possono essere utilizzate per una piccola corrente, queste sono meno 5 V e meno 12 V. Puoi anche ottenere una differenza di tensione: ad esempio, se ti colleghi a “+5” e “+12” , otterrai una tensione di 7 V. Se ti colleghi a "+3,3" e "+5", otterrai 1,7 V. E così via ... Quindi la linea di tensione è molto più grande di quanto potrebbe sembrare in una volta.

Pinout delle uscite di alimentazione del computer


Lo standard del colore è sostanzialmente lo stesso. E questa combinazione di colori è giusta al 99% per te. Si può aggiungere o togliere qualcosa, ma ovviamente non tutto è fondamentale.

La rilavorazione è iniziata

Cosa ci serve?
  • - Morsetti a vite.
  • - Resistori con una potenza di 10 W e una resistenza di 10 ohm (puoi provare 20 ohm). Utilizzeremo un composto di due resistori da cinque watt.
  • - Guaina termorestringente.
  • - Una coppia di LED con resistenze di smorzamento da 330 ohm.
  • - Interruttori. Uno per la rete, uno per il controllo

Schema per la finalizzazione dell'alimentazione del computer


È semplice, quindi non aver paura. La prima cosa da fare è smontare e collegare i fili in base al colore. Quindi, secondo lo schema, collegare i LED. Il primo a sinistra indicherà la presenza di alimentazione in uscita dopo l'accensione. E il secondo a destra continuerà a funzionare finché sull'unità è presente la tensione di rete.
Collegare l'interruttore. Inizierà il circuito principale cortocircuitando il filo verde al comune. E spegnere l'unità una volta aperta.
Inoltre, a seconda della marca dell'unità, sarà necessario collegare un resistore di carico da 5-20 ohm tra l'uscita comune e più cinque volt, altrimenti l'unità potrebbe non avviarsi a causa della protezione integrata. Inoltre, se non funziona, preparati ad appendere tali resistori per tutte le tensioni: "+3,3", "+12". Ma di solito un resistore è sufficiente per un'uscita da 5 volt.

Iniziamo

Rimuovere il coperchio superiore dell'involucro.
Mordiamo i connettori di alimentazione che vanno alla scheda madre del computer e ad altri dispositivi.
Sveliamo i fili per colore.
Eseguiamo dei fori nella parete posteriore per i terminali. Per precisione, passiamo prima con una punta sottile, e poi con una spessa per adattarla alle dimensioni del terminale.
Fare attenzione a non spargere trucioli metallici sulla scheda di alimentazione.


Inserire i morsetti e serrare.


Aggiungiamo fili neri, sarà comune e lo puliamo. Quindi stagnamo con un saldatore, indossiamo un tubo termorestringente. Saldiamo al terminale e mettiamo il tubo sulla saldatura: lo soffiamo con una pistola ad aria calda.


Lo facciamo con tutti i fili. Che non prevedi di utilizzare: mordi la radice della tavola.
Realizziamo anche fori per l'interruttore a levetta e i LED.


Installiamo e ripariamo i led con colla a caldo. Saldiamo secondo lo schema.


Mettiamo le resistenze di carico sul circuito stampato e le avvitiamo.
Chiudiamo il coperchio. Accendiamo e controlliamo il tuo nuovo alimentatore da laboratorio.


Non sarà superfluo misurare la tensione di uscita all'uscita di ciascun terminale. Per essere sicuri che il tuo vecchio alimentatore sia perfettamente funzionante e che le tensioni di uscita non siano fuori range.


Come puoi vedere, ho usato due interruttori: uno è nel circuito e avvia il blocco. E il secondo, più grande, bipolare, commuta la tensione di ingresso di 220 V all'ingresso dell'unità. Non puoi metterlo.
Quindi amici, raccogliete il vostro blocco e usatelo per la vostra salute.

Guarda il video su come realizzare un blocco da laboratorio con le tue mani

In realtà, l'idea di realizzare un alimentatore da laboratorio con tensione e corrente di uscita regolabili da un computer non è nuova. Su Internet ci sono molte opzioni per tali modifiche.

I vantaggi sono evidenti:

1. Tali alimentatori letteralmente "rotolano sotto i piedi".
2. Contengono tutti i componenti principali e, soprattutto, trasformatori di impulsi già pronti.
3. Hanno eccellenti caratteristiche di peso e dimensioni: un alimentatore con trasformatore simile peserebbe più di 10 kg (questo è 1,3 kg in totale).

È vero, non sono privi di inconvenienti:

1. A causa della conversione degli impulsi, la tensione di uscita contiene un ricco spettro di interferenze ad alta frequenza, che li rende applicabili in modo limitato per l'alimentazione delle stazioni radio.
2. Non consentono una bassa tensione di uscita garantita (meno di 5 V) a correnti di carico basse.

E, tuttavia, un tale alimentatore è perfetto per alimentare l'elettronica automobilistica a casa, durante il controllo e il debug dei dispositivi elettronici. E la presenza di una modalità di stabilizzazione della corrente ti consente di utilizzarlo come caricabatterie universale per un'ampia gamma di batterie!

Tensione di uscita: da 1 a 20 V
Corrente di uscita - fino a 10 A
Peso 1,3 kg

Per cominciare, scopriamo quali alimentatori sono adatti alla rilavorazione. Nel migliore dei modi, per un laboratorio sono adatti solo i vecchi alimentatori AT o ATX montati sul controller PWM TL494 (aka: μPC494, μA494, UTC51494, KA7500, IR3M02, MB3759, ecc.) con una potenza di 200 - 250 W. Alimentazione elettrica. La maggior parte di questi si trovano! Anche i moderni ATX12B, 350 - 450 W, ovviamente, non sono un problema da rifare, ma sono comunque più adatti per alimentatori con una tensione di uscita fissa (ad esempio 13,8 V).

Per comprendere ulteriormente l'essenza dell'alterazione, considerare il principio di funzionamento dell'alimentatore per il computer.

Alimentatori più o meno standardizzati (PC/XT, AT, PS/2) per computer apparvero all'inizio degli anni '80 grazie a IBM, e durarono fino al 1996. Diamo un'occhiata al loro principio di funzionamento secondo lo schema strutturale:

Schema a blocchi dell'alimentatore AT

La tensione di rete entra nell'alimentatore attraverso un filtro antidisturbo elettromagnetico, che impedisce la propagazione di interferenze ad alta frequenza dal convertitore di impulsi alla rete. Segue un raddrizzatore e un filtro livellatore, all'uscita del quale otteniamo una tensione costante di 310 V. Questa tensione viene fornita a un inverter a semiponte, che la converte in impulsi rettangolari e la fornisce all'avvolgimento primario di il trasformatore abbassatore T1.

Le tensioni provenienti dagli avvolgimenti secondari del trasformatore vengono alimentate ai raddrizzatori e ai filtri di livellamento. Di conseguenza, in uscita otteniamo la tensione costante necessaria.

Quando viene applicata l'alimentazione, nel momento iniziale, l'inverter si avvia in modalità di generazione automatica e, dopo che la tensione appare sui raddrizzatori secondari, si accenderà il controller PWM (TL494), che sincronizza il funzionamento dell'inverter fornendo il trigger impulsi alle basi dei transistor chiave attraverso il trasformatore di isolamento T2.

L'alimentatore utilizza la regolazione dell'ampiezza dell'impulso della tensione di uscita. Per aumentare la tensione di uscita, il controller aumenta la durata (larghezza) degli impulsi di trigger e, per diminuirla, la riduce.

La stabilizzazione della tensione di uscita in tali alimentatori viene spesso eseguita utilizzando solo una tensione di uscita (+5 V, come la più importante), a volte due (+5 e +12), ma con una priorità di +5 V. questo, all'ingresso del comparatore del controller (pin 1 del TL494, attraverso un partitore), viene fornita la tensione in uscita. Il controller regola l'ampiezza degli impulsi di trigger per mantenere questa tensione al livello desiderato.

Inoltre, l'alimentatore ha un sistema di protezione di 2 tipi. Il primo - per eccesso di potenza totale e cortocircuito, e il secondo - per sovratensione sulle uscite. In caso di sovraccarico, il circuito arresta il generatore di impulsi nel controller PWM (fornendo +5 V al pin 4 del TL494).

Inoltre, l'alimentatore contiene un nodo (non mostrato nello schema) che genera un segnale POWER_GOOD ("la tensione è normale") in uscita, dopo che l'alimentatore entra nella modalità operativa, che consente l'avvio del processore nel computer .

L'alimentatore AT (PC/XT, PS/2) ha solo 12 fili principali per il collegamento alla scheda madre (2 connettori a 6 pin). Nel 1995, Intel rimase inorridita nello scoprire che gli alimentatori esistenti non potevano far fronte all'aumento del carico e introdusse uno standard per un connettore a 20/24 pin. Inoltre, anche la potenza dello stabilizzatore +3,3 V sulla scheda madre per alimentare il processore non era più sufficiente ed è stata trasferita all'alimentatore. Bene, Microsoft ha introdotto le modalità di gestione dell'alimentazione Advanced Power Management (APM) nel sistema operativo Windows ... Quindi, nel 1996, è apparso un moderno alimentatore ATX.

Considera le differenze tra l'alimentatore ATX e il vecchio AT secondo il suo schema a blocchi:

Schema strutturale dell'alimentatore ATX

La modalità Advanced Power Management (APM) richiedeva di abbandonare l'interruttore di rete e introdurre un secondo convertitore di impulsi nell'alimentatore: una fonte di tensione di standby di +5 V. Questo alimentatore a bassa potenza funziona sempre quando la spina di rete è collegata al rete. La tensione primaria proviene dallo stesso raddrizzatore e filtro dell'inverter principale.

Inoltre, l'alimentazione al controller PWM in ATX proviene dalla stessa fonte di standby (non stabilizzata 12-22 V) e non è previsto l'avvio automatico dell'inverter. Pertanto, l'alimentazione si avvia solo se ci sono impulsi di avvio dal controller. L'alimentazione principale viene attivata accendendo il generatore di impulsi del controller PWM con il segnale PS_ON (cortocircuitandolo a terra) attraverso il circuito di protezione.

Ecco tutte le principali differenze.

Come scegliere un alimentatore per la rilavorazione?

Come sapete, gli alimentatori sono fabbricati in Cina. E questo può portare all’assenza di alcuni componenti che consideravano “superflui”:

1. L'ingresso potrebbe non avere un filtro EMI. La cosa più importante nel filtro è una ferita d'arresto su un anello di ferrite. Di solito è perfettamente visibile attraverso le pale della ventola. Potrebbero invece essere presenti ponticelli a filo. La presenza di un filtro è un segno indiretto di un'alimentazione di qualità!


Elementi filtranti EMI

2. Inoltre, è necessario considerare le dimensioni del trasformatore step-down (quello più grande). Dipende dalla potenza massima dell'alimentatore. La sua altezza deve essere di almeno 3 cm, esistono alimentatori con trasformatore alti meno di 2 cm, la cui potenza è di 75 W, anche se è scritto 200.

3. Collegare un carico all'alimentazione per verificare se funziona. Utilizzo le lampadine dei fari delle automobili con una potenza di 50 - 55 W con una tensione di 12 V. Assicurati di collegarne una al circuito +5 V (filo rosso) e la seconda al circuito +12 V (filo giallo). Accendere l'alimentazione. Scollega il connettore della ventola (o, se i cinesi ci hanno risparmiato, fermalo semplicemente con la mano). L'alimentatore non dovrebbe emettere segnali acustici.

Dopo un minuto scollegarlo dalla rete e sentire con la mano la temperatura dei radiatori e dell'induttore del filtro di gruppo nel filtro di tensione secondaria. L'acceleratore dovrebbe essere freddo e i radiatori dovrebbero essere caldi, ma non caldi!

Ho usato un alimentatore da 230 W del 1994: allora non risparmiavano denaro.

Rielaborazione dell'alimentazione

È necessario iniziare pulendo l'alimentatore dalla polvere. Per fare ciò, disconnettiamo (dissaldiamo) i fili di rete e i fili allo switch 110/220 dalla scheda: non ne avremo più bisogno, perché. nella posizione 220 V l'interruttore è aperto. Rimuovere la scheda dalla custodia. Aspirapolvere, spazzola dura e via!

Successivamente, devi provare a trovare lo schema elettrico del tuo alimentatore, o almeno quello più simile ad esso (non differiscono in modo significativo). Ti aiuterà a navigare tra i valori dei componenti "mancanti". Non escludo che anche tu, come me, dovrai disegnare qualche nodo dal tabellone.

Circuito del filtro EMI, raddrizzatore e filtro di tensione primaria e inverter dopo la rilavorazione

Le classificazioni dei componenti sostituibili nel diagramma sono evidenziate in rosso. Per i componenti appena installati, le designazioni di riferimento sono evidenziate in rosso.

1. Controllare la presenza di tutti i condensatori e dell'induttanza nel filtro EMC. In caso contrario, installali (mi mancava solo C2). Ho anche installato un secondo filtro antirumore aggiuntivo, realizzato sotto forma di presa per il collegamento di un cavo di alimentazione.

2. Guarda i tipi di diodi utilizzati nel raddrizzatore (D1 - D4). Se sono presenti diodi con una corrente fino a 1 A (ad esempio 1N4007), sostituirli con almeno 2 ampere o installare un ponte a diodi. Avevo un bridge da 2 amp.

3. Nella stragrande maggioranza degli alimentatori, nel filtro di tensione primaria sono installati condensatori con una capacità non superiore a 200 microfarad (C5 - C6). Per fornire la massima potenza, sostituirli con condensatori da 470 - 680 uF, di dimensioni adeguate, con una tensione di almeno 200 V. La preferenza dovrebbe essere data al gruppo 105°C.

4. I transistor in un inverter a mezzo ponte (Q1, Q2) possono essere molto diversi. In linea di principio, la maggior parte di loro viene riscaldata in modo non criminale. Per ridurre il calore, possono essere sostituiti con altri più potenti, ad esempio 2SC4706, installandoli su un radiatore, tramite guarnizioni isolanti. Sono andato ancora oltre e ho sostituito entrambi i radiatori con altri più efficienti.

5. Durante il test dell'alimentatore sotto carico massimo, il condensatore C7 si è riscaldato ed è scoppiato (solitamente 1 uF 250 V). Questo condensatore non dovrebbe surriscaldarsi affatto. Penso che fosse difettoso, ma l'ho sostituito con 2.2uF 400V.

Consideriamo ora lo schema a blocchi dell'alimentatore convertito:

Schema strutturale dell'alimentatore da laboratorio

Per la modifica dovremo rimuovere tutti i raddrizzatori secondari, tranne uno (sostituendo però quasi tutti i componenti in esso contenuti), rifare il circuito di protezione, aggiungere un circuito di controllo, uno shunt e strumenti di misura. Gli elementi dello schema POWER_GOOG possono essere eliminati. Ora di più.

Per rimuovere la tensione di uscita, viene utilizzato un avvolgimento da 12 volt del trasformatore step-down T1. Ma è più conveniente montare un raddrizzatore e un filtro invece di uno da 5 volt: c'è più spazio per diodi e condensatori.

Il raddrizzatore e il filtro della tensione secondaria, dopo la modifica, dovrebbero assomigliare a questo:

Schema del raddrizzatore delle tensioni secondarie dopo l'alterazione

1. Saldare tutti gli elementi dei raddrizzatori e dei filtri +5, +12 e -12 V. Ad eccezione delle catene degli smorzatori R1, C1, R2, C2 e R3, C3 e dell'induttore L2. Successivamente, con una tensione in uscita di circa 20 V, ho notato il riscaldamento della resistenza R1 e l'ho sostituita con una da 22 ohm.

2. Taglia le tracce che portano dalle prese da 5 volt dell'avvolgimento del trasformatore T1 al gruppo diodi raddrizzatore da +5 V, mantenendo la sua connessione ai diodi raddrizzatori da -5 V (ne abbiamo ancora bisogno).

3. Al posto del gruppo diodi del raddrizzatore +5 V (D3), installare il gruppo sui diodi Schottky per una corrente di 2x30 A e una tensione inversa di almeno 100 V, ad esempio 63CPQ100, 60CPQ150. (Il gruppo diodi standard da 5 volt ha una tensione inversa di soli 40 V, mentre i diodi standard nel raddrizzatore da 12 V sono progettati per una corrente troppo bassa: non possono essere utilizzati.) Questo gruppo praticamente non si riscalda durante il funzionamento.

4. Collegare i conduttori dell'avvolgimento da 12 volt al gruppo diodi installato con ponticelli a filo spesso. I circuiti smorzatori R1, C1 collegati a questo avvolgimento vengono preservati.

5. Nel filtro, invece di quelli standard, installare condensatori elettrolitici (C5, C6) con una capacità di 1000 - 2200 uF per una tensione di almeno 25 V. E aggiungere anche condensatori ceramici C4 e C7. Installare un resistore di carico da 100 ohm, 2 W invece di quello standard.

6. Se durante il test dell'alimentatore sotto carico, l'induttanza di filtraggio del gruppo (L1) non si è riscaldata, è sufficiente riavvolgerla. Svolgi tutti gli avvolgimenti da esso, contando i giri. (In genere, gli avvolgimenti da 5 V hanno 10 spire e gli avvolgimenti da 12 V hanno 20 spire.) Avvolgere il nuovo avvolgimento con due fili messi insieme con un diametro di 1,0 - 1,3 mm (simile allo standard da 5 volt) e il numero di spire 25-27 .

Se l'induttore si sta riscaldando, il suo nucleo è danneggiato (il ferro in polvere ha un tale problema: "sinterizza"), quindi dovrai cercare un nuovo nucleo fatto di ferro in polvere (non ferrite!). Ho dovuto acquistare un nucleo dell'anello bianco con un diametro leggermente più grande e avvolgere un nuovo avvolgimento. Non fa affatto caldo.

7. L'induttore L2 rimane standard, da un filtro da 5 volt.

8. Per alimentare la ventola, viene utilizzato un avvolgimento da 5 volt e il cablaggio del raddrizzatore è -5 V, che rifacciamo in +12. I diodi vengono utilizzati standard, da un raddrizzatore -5 V (D1, D2), devono essere saldati con polarità inversa. L'induttore non è più necessario: saldare il ponticello. E al posto del condensatore di filtro standard, installa un condensatore con una capacità di 470 microfarad 16 V, ovviamente, con polarità inversa. Rilasciare un ponticello dall'uscita del filtro (ex -5V) al connettore della ventola. Direttamente accanto al connettore, installare un condensatore ceramico C9. La tensione sulla mia ventola è +11,8 V, a correnti di carico basse diminuisce.

9. Nel circuito di alimentazione del controller PWM (Vcc), è necessario aumentare le capacità dei condensatori di filtro C10 e C11. La tensione del condensatore C10 (Vdd) viene utilizzata per alimentare l'amperometro e il voltmetro digitali.

Resta invariato lo schema di protezione per il superamento della potenza totale. Viene modificato solo il circuito di protezione da sovratensione in uscita. Ecco lo schema finale:

Schema dell'unità di protezione dopo la modifica

Con un aumento del carico sull'inverter superiore a quello consentito, aumenta l'ampiezza dell'impulso sul terminale centrale del trasformatore di isolamento T2. Il diodo D1 li rileva e la tensione negativa viene aumentata attraverso il condensatore C1. Raggiunto un certo livello (circa -11 V), apre il transistor Q2 attraverso il resistore R3. Una tensione di +5 V attraverso un transistor aperto andrà al pin 4 del controller e interromperà il funzionamento del suo generatore di impulsi. Nel vostro alimentatore tale protezione può essere organizzata diversamente. In ogni caso non è necessario toccarlo.

Tutti i diodi e i resistori sono saldati dal circuito, adatti dai raddrizzatori secondari alla base Q1, e per una tensione di 22 V è installato un diodo zener D3, ad esempio KS522A, e un resistore R8.

In caso di un aumento di emergenza della tensione all'uscita dell'alimentatore superiore a 22 V, il diodo zener sfonda e apre il transistor Q1. Ciò, a sua volta, aprirà il transistor Q2, attraverso il quale verranno forniti +5 V all'uscita 4 del controller e interromperà il funzionamento del suo generatore di impulsi.

Resta da assemblare il circuito di controllo e collegarlo al controller PWM.

Il circuito di controllo è costituito da due amplificatori (corrente e tensione), collegati agli ingressi regolari dei comparatori di errori del controller. Ne ha 2 (pin 1 e 16 di TL494) e funzionano tramite OR. Ciò consente di ottenere sia la stabilizzazione della tensione che della corrente. Lo schema finale della centralina:

Schema della centralina

Sull'amplificatore operazionale DA1.1, nel circuito di misurazione della tensione è assemblato un amplificatore differenziale. Il guadagno viene scelto in modo tale che quando la tensione di uscita dell'alimentatore cambia da 0 a 20 V (tenendo conto della caduta di tensione sullo shunt R7), il segnale alla sua uscita cambia entro 0 ... 5 V. Il guadagno dipende dal rapporto tra le resistenze dei resistori R2/R1 =R4/R3.

Nota: per una corretta misurazione della tensione, i resistori R1 e R3 sono collegati tramite fili sottili separati direttamente ai terminali di collegamento della tensione di uscita.

Sull'amplificatore operazionale DA1.2 è montato un amplificatore nel circuito di misurazione della corrente. Amplifica l'entità della caduta di tensione sullo shunt R7. Il guadagno viene scelto in modo tale che quando la corrente di carico dell'alimentatore cambia da 0 a 10 A, il segnale alla sua uscita cambia entro 0 ... 5 V. Il guadagno dipende dal rapporto tra le resistenze dei resistori R6/R5.

Come sensore di corrente (R7), ho utilizzato uno shunt di misurazione standard 75SHIP1500.5 con una resistenza piuttosto bassa - 1,5 mOhm. Pertanto, nel circuito di misura, ho incluso anche i fili di collegamento che collegano lo shunt. Ciò ha permesso di abbandonare l'amplificatore differenziale e ridurre il numero di fili. Il resistore R5 è collegato direttamente a terra vicino all'amplificatore operazionale e l'ingresso non invertente (pin 5) è collegato allo stesso filo (da R3) che va al terminale negativo.

Shunt di misura 75SHIP1500.5

Quando si utilizza uno shunt con una resistenza diversa e con una diversa lunghezza dei cavi di collegamento, sarà necessario selezionare il resistore R5 in modo che la corrente di stabilizzazione massima corrisponda a 10 A.

I segnali di entrambi gli amplificatori (tensione e corrente) vengono inviati agli ingressi dei comparatori di errore del controller PWM (pin 1 e 16 di DA2). Per impostare i valori di tensione e corrente richiesti, gli ingressi invertenti di questi comparatori (pin 2 e 15 di DA2) sono collegati a divisori di tensione di riferimento regolabili (resistori variabili R8, R10). La tensione di +5 V per questi divisori viene prelevata dalla sorgente di tensione di riferimento interna del controller PWM (pin 14 DA2).

I resistori R9, R11 limitano la soglia di regolazione inferiore. I condensatori C2, C3 eliminano il possibile "rumore" quando si gira il cursore del resistore variabile. I resistori R14, R15 vengono installati anche in caso di "rottura" nel motore a resistore variabile.

Un comparatore è assemblato sull'amplificatore operazionale DA1.4 per indicare la transizione dell'alimentazione alla modalità di stabilizzazione corrente (LED1).

Nel circuito ho utilizzato un amplificatore operazionale quadruplo LM324A, ma è possibile utilizzarne altri che funzionano su un'ampia gamma di tensioni di alimentazione, come due LM358 doppi. L'alimentazione (Vcc) viene fornita dal circuito di alimentazione del controller PWM (dal pin 12 DA2) che varia tra 5 ... 25 V, a seconda della tensione di uscita dell'alimentatore.

Gli elementi di regolazione R8 - R11, così come i condensatori C2 e C3, si trovano su una piccola scheda avvitata al pannello frontale dell'alimentatore. Tutti gli altri elementi del circuito si trovano nello spazio libero del circuito stampato dell'alimentatore.

Per collegare gli amplificatori al controller PWM (DA2), è necessario prima dissaldare tutti i componenti standard da esso, andando ai pin 1, 2, 3, 15 e 16.

Per misurare e visualizzare la tensione e la corrente di uscita, ho utilizzato voltmetro e amperometro digitali già pronti, collegati secondo il circuito secondo le istruzioni ad essi allegate. L'alimentazione viene loro fornita dal condensatore C10 (vedere lo schema dei raddrizzatori secondari). Se disponi di un alimentatore ATX con un alimentatore di riserva, fornisci alimentazione ai contatori (Vdd) da questa fonte: ha un'uscita di tensione non stabilizzata di +12 - 22 V.

Per collegare questi dispositivi è conveniente utilizzare i connettori per unità Floppy, disponibili sui cavi standard dell'alimentatore AT.

Si prega di notare che i cavi di misurazione del voltmetro sono collegati con fili sottili separati direttamente ai terminali di uscita dell'alimentatore. E i cavi di misurazione dell'amperometro - direttamente ai contatti di misurazione dello shunt.

Parte del case metallico standard (parete inferiore e laterale) dell'alimentatore nel mio progetto funge da telaio per la scheda e per lo shunt.

Per ridurre il livello di interferenza ad alta frequenza, i condensatori ceramici con una capacità di 1 μF (C6, C7 nello schema dell'unità di controllo) si trovano direttamente sui terminali di uscita.





Per il mio alimentatore ho utilizzato una custodia già pronta con maniglia per il trasporto. Per il raffreddamento viene utilizzata una ventola da Ø50 mm. Spinge l'aria nella custodia. Per fare ciò, nella custodia davanti ai radiatori è stato praticato il foro necessario e sul lato opposto e sulla parete posteriore sono stati praticati dei fori per la fuoriuscita dell'aria. Le idee di design dipendono solo dal tuo gusto.

Se intendi utilizzare un tale alimentatore per le stazioni radio, ti consiglio vivamente di mantenere nel design la normale custodia metallica: scherma perfettamente e riduce il livello di interferenze elettromagnetiche emesse dall'inverter.

Un caricatore per auto o un alimentatore da laboratorio regolabile con una tensione di uscita di 4 - 25 V e una corrente fino a 12 A possono essere realizzati da un alimentatore AT o ATX per computer non necessario.

Considereremo diverse varianti degli schemi di seguito:

Opzioni

Da un alimentatore per computer da 200 W, è realistico ottenere 10 - 12 A.

Circuito di alimentazione AT su TL494

Diversi circuiti di alimentazione ATX sul TL494

Alterazione

La modifica principale è la seguente, saldiamo tutti i fili extra che escono dall'alimentatore ai connettori, lasciando solo 4 pezzi di giallo + 12v e 4 pezzi di custodia nera, attorcigliandoli in fasci. Troviamo sulla scheda un microcircuito con il numero 494, prima del numero potrebbero esserci diverse lettere DBL 494, TL 494, così come analoghi MB3759, KA7500 e altri con un circuito di commutazione simile. Cerchiamo un resistore proveniente dalla prima gamba di questo microcircuito a +5 V (qui si trovava il cablaggio rosso) e rimuoviamolo.

Per un alimentatore regolato (4 V - 25 V), R1 dovrebbe essere 1k. È inoltre auspicabile che l'alimentatore aumenti la capacità dell'elettrolita all'uscita 12V (è meglio escludere questo elettrolita per il caricabatterie), fare diversi giri sull'anello di ferrite con un raggio giallo (+12 V) (2000NM , 25 mm di diametro non è critico).

Va inoltre tenuto presente che sul raddrizzatore da 12 volt è presente un gruppo diodi (o 2 diodi back-to-back) classificato per corrente fino a 3 A, dovrebbe essere sostituito con quello che si trova sul raddrizzatore da 5 volt , ha una potenza nominale fino a 10 A, 40 V , è meglio inserire un gruppo diodi BYV42E-200 (un gruppo di diodi Schottky Ipr \u003d 30 A, V \u003d 200 V) o 2 potenti back-to-back Diodi KD2999 o simili nella tabella seguente.

Se è necessario collegare l'uscita soft-on al filo comune per avviare l'alimentatore ATX (il filo verde va al connettore), i piedini del microcircuito attraverso un resistore da 100 ohm.

È auspicabile realizzare la custodia da un dielettrico, senza dimenticare i fori di ventilazione, dovrebbero essere sufficienti. Custodia in metallo nativa, utilizzare a proprio rischio e pericolo.

Succede quando l'alimentatore è acceso con una corrente elevata, la protezione può funzionare, anche se a 9 A per me non funziona, se qualcuno lo riscontra, dovresti ritardare il carico all'accensione per un paio di secondi.

Un'altra opzione interessante per rielaborare l'alimentatore del computer.

In questo circuito vengono regolate la tensione (da 1 a 30 V.) e la corrente (da 0,1 a 10 A).

Per un'unità fatta in casa, gli indicatori di tensione e corrente sono adatti. Puoi acquistarli sul sito Masterok.


P O P U L I R N O E:

    Quando esco in macchina porto con me il mio portatile...

    Una volta mi sono imbattuto in un articolo su un sito radioamatoriale su come realizzare un adattatore per auto per un laptop.

    Un circuito semplice (vedi sotto): un microcircuito e una coppia di transistor ...

Oggi il costo di un alimentatore da laboratorio è di circa 10 mila rubli. Ma si scopre che esiste un'opzione per convertire l'alimentatore di un computer in uno da laboratorio. Per soli mille rubli ottieni protezione da cortocircuito, raffreddamento, protezione da sovraccarico e diverse linee di tensione: 3 V, 5 V e 12 V. Tuttavia, lo modificheremo per avere un intervallo compreso tra 1,5 V e 24 V, ideale per la maggior parte dei dispositivi elettronici.

Penso che questo sia il modo migliore per convertire l'alimentazione di un computer a 24 volt, dato che sono riuscito a realizzarlo con le mie mani a soli 14 anni.

ATTENZIONE: qui lavoriamo con la corrente, fate attenzione e seguite le misure di sicurezza!

Avrai bisogno:

  • roulette
  • Cacciavite
  • Alimentatore per computer (consigliato 250 W+) e relativo cavo
  • Chiusure a filo
  • saldatore
  • Resistore da 10 ohm 10 W o più (alcuni alimentatori più recenti non funzionano correttamente senza carico, quindi il resistore dovrebbe fornirlo)

Non necessario:

  • interruttore
  • 2 LED di qualsiasi colore (rosso e verde sono i migliori)
  • Se utilizzi i LED, avrai bisogno di 1 o 2 resistori da 330 ohm,
  • Termoretraibile
  • Custodia esterna (puoi mettere tutto nella custodia originale, oppure prenderne un'altra).

A seconda del metodo utilizzato per un alimentatore per computer regolamentato (ne parleremo più avanti):

  • Blocchi terminali
  • Trapano
  • Resistenza 120 ohm
  • Resistore variabile 5 kΩ
  • Connettori
  • Clip "coccodrillo"

Passaggio 1: raccolta e preparazione dell'alimentazione



Avvertenza: ASSICURARSI CHE L'ALIMENTAZIONE NON SIA COLLEGATA PRIMA DI INIZIARE

I condensatori possono fulminare, il che è piuttosto doloroso. Lasciare riposare l'alimentatore per qualche giorno per scaricarlo, oppure collegare una resistenza da 10 ohm ai fili rosso e nero.

Se si sente un ronzio quando si accende l'alimentazione, significa che c'è un cortocircuito da qualche parte o qualche altro problema serio. Se durante la saldatura si sente un ronzio (non proveniente da un saldatore), significa che l'alimentatore è collegato. Ricordare che se un'unità collegata all'alimentazione viene spenta con un pulsante, al suo interno sarà ancora presente corrente.

Ok, togliamo l'alimentatore dal computer. Di solito è fissato con 4 viti sul retro della custodia. Togli i fili dal foro, quindi raggruppali per colore e taglia le estremità.

A proposito, hai appena invalidato la garanzia.

Passaggio 2: realizzazione del cablaggio




Ora passiamo alla parte difficile, dove devi aggiungere LED, interruttori e altri dettagli simili. Abbiamo molti cavi di ogni tipo, quindi consiglio di utilizzare 2-4 cavi. Alcune persone esaminano tutto all'interno della scatola, ma io ho fatto tutto fuori. Dipende dal metodo che utilizzerai nel passaggio successivo.

Se desideri aggiungere un indicatore di standby o un indicatore di accensione, avrai bisogno di un LED (consiglio rosso, ma non obbligatorio) e una resistenza da 330 ohm. Saldare il filo nero a un'estremità del resistore e l'estremità corta del LED all'altra. Il resistore ridurrà la tensione in modo da non danneggiare il LED. Prima di saldare, applicare un piccolo pezzo di termorestringente per proteggere i pin da cortocircuiti. Saldare il filo viola alla gamba più lunga e quando si applica l'alimentazione (escluso il blocco) il LED dovrebbe accendersi.

Puoi anche installare un altro led per l'alimentatore acceso (mi raccomando verde). Alcuni dicono di utilizzare il filo grigio per alimentare il LED, ma poi è necessaria un'altra resistenza da 330 ohm. L'ho appena collegato al cavo arancione da 3,3 V.

Se utilizzi il metodo del filo grigio:
Prima di saldarlo, applicare un altro pezzo di termorestringente per evitare cortocircuiti. Saldare il filo grigio a un'estremità del resistore e l'altra estremità del resistore al gambo più lungo del LED. Saldare il filo nero alla gamba corta.

Quando si utilizza il cavo arancione da 3,3 V:
Prima di saldarlo, applicare un altro pezzo di termorestringente per evitare cortocircuiti. Saldare il filo arancione al gambo più lungo del LED e il filo nero al gambo più corto.

Veniamo ora all'interruttore: se sul retro del vostro alimentatore è già presente un interruttore, questo articolo non vi sarà molto utile. Collega il filo verde a un pin dell'interruttore e il filo nero all'altro. Se non vuoi usare l'interruttore, collega semplicemente i fili verde e nero.

Puoi anche usare un fusibile da 1A. Tutto quello che devi fare è tagliare i fili neri a circa metà e collegarli al fusibile nel supporto.

Alcuni alimentatori necessitano di un carico per funzionare correttamente. Per fornire questo carico, saldare il filo rosso a un'estremità del resistore da 10 ohm/10 watt e il filo nero all'altra. In questo modo il blocco penserà che sta facendo qualcosa.

Se non capisci nulla dai un'occhiata allo schema che ho allegato. Mostra come collegare i cavi. Di questo parlerò nel passaggio successivo. Mostra la strada con il filo grigio verso il LED (ma puoi usare quello arancione come sopra) e mostra anche il cablaggio per la resistenza ad alto ohm.

Passaggio 3: iniziamo la corrente!



Nei tutorial che ho letto, ci sono molti modi diversi per collegare i connettori per collegare i tuoi dispositivi all'alimentazione. Inizieremo con il meglio e procederemo fino al peggio.

Alcuni tutorial ti spiegheranno come assemblare tutte le parti all'interno della custodia, ma questo è pericoloso e porterà a un surriscaldamento eccessivo e alla rottura. Consiglio di utilizzare il montaggio esterno.

Aggiunta di un resistore variabile

Personalmente penso che questo sia il metodo migliore in quanto può fornire qualsiasi tensione da 1,5 V a 24 V. Il motivo per cui è 22 V e non 12 V è perché utilizza il filo blu che è -12 V. non la terra ordinaria (filo nero).

Avremo bisogno:

  • Regolatore di tensione LM317 o LM338K
  • Condensatori 100nF (ceramici o tantalio)
  • Condensatori elettrolitici da 1uF
  • Diodo di potenza 1N4001 o 1N4002
  • Resistenza 120 ohm
  • Resistore variabile 5 kΩ

Per prima cosa costruisci il circuito dall'immagine principale e collega le linee +12 e -12 V. Quindi pratica dei fori nell'alimentatore o nell'involucro esterno per installare il resistore variabile. Tutti gli altri dettagli devono essere all'interno. Ora suggerisco di aggiungere due morsettiere in modo da poter collegare direttamente i dispositivi. Puoi anche collegare loro i coccodrilli. Quando si accende il resistore variabile, la tensione dovrebbe essere compresa tra 1,5 V e 24 V.

NOTA. C'è un errore di battitura nell'immagine principale di cui tenere conto: + 24V invece di 22V. Se hai un vecchio voltmetro, puoi collegarlo al circuito per monitorare la tensione in uscita.

Connettori

Ora è necessario installare i connettori per collegare le apparecchiature. Praticare dei fori per loro (assicurarsi di avvolgere il PCB nella plastica, poiché i frammenti di metallo possono cortocircuitarlo), quindi verificare se si adattano inserendo i connettori e serrando il bullone. Scegli quanta tensione dovrebbe andare a ciascun connettore e quanti connettori inserire. Designazioni dei fili per colori:

  • Rosso: +5V
  • Giallo: +12V
  • Arancione: +3,3 V
  • Nero: Terra
  • Bianco: -5V

Sopra c'è un'immagine che utilizza il metodo del connettore.

Clip di coccodrillo

Se non hai molta esperienza o non disponi delle parti di cui sopra e per qualche motivo non puoi acquistarle, puoi semplicemente collegare le linee di tensione che desideri alle pinze a coccodrillo. Se scegli questa opzione, ti consiglio di utilizzare l'isolamento per evitare cortocircuiti.

  1. Non aver paura di aggiungere ingredienti alla scatola: LED, adesivi, ecc.
  2. Assicurati di utilizzare un alimentatore ATX. Se si tratta di un alimentatore AT o precedente, molto probabilmente avrà una combinazione di colori diversa per i cavi. Se non disponi dei dati di cablaggio, non iniziare nemmeno i lavori o romperai il blocco.
  3. Se il LED sul pannello frontale non si accende, le gambe sono collegate in modo errato. Basta scambiare i fili e dovrebbe accendersi.
  4. Alcuni alimentatori moderni dispongono di un cavo di "feedback del regolatore" che deve essere collegato a una fonte di alimentazione affinché l'unità possa funzionare. Se il filo è grigio collegalo al filo arancione, se è rosa collegalo al filo rosso.
  5. Un resistore di potenza elevata può diventare piuttosto caldo; puoi usare un dissipatore per raffreddarlo, ma assicurati che non crei un cortocircuito.
  6. Se decidi di montare le parti all'interno del case, la ventola può essere installata all'esterno per liberare spazio.
  7. La ventola può essere rumorosa perché è alimentata a 12V. Poiché questo computer non si surriscalda molto, puoi tagliare il filo rosso della ventola e collegare quello arancione da 3,3 V. Successivamente monitorare la temperatura. Se è troppo grande, ricollegare il filo rosso.

Congratulazioni! Hai realizzato con successo il tuo alimentatore.

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