Переделка компьютерного блока питания в лабораторный блок питания. Питания импульсные. 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. 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 или ее аналог. Также часто используется компоратор на микрухе. 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, а лампа загорается очень ярко, затем входные силовые биполюсные транзисторы 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. 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. Для того чтобы включить блок ATX, соединяем вывод PS_ON (обычно подписан на плате) с землей. До окончания всех модификаций включение БП в сеть рекомендуется проводить через лампу 220V-60W(100W), которую можно подключить вместо сетевого предохранителя или в разрыв питающего шнура, если в схеме окажется ошибка это исключит порчу силовых транзисторов БП. Перед тем как начать что-либо переделывать, имеющийся у вас блок нужно проверить на работоспособность, и если он не работает то отремонтировать: «». Для начала рассмотрим схему и прочитаем описание работы блока питания AT-200W: Условно схема делится на две части: силовую и контрольную. Силовая часть делится на входную высоковольтную и выходную низковольтную. Контрольная часть делиться на систему регулирования и систему защиты. Входное напряжение через предохранитель FU1 поступает на фильтр, на элементах C1, T1, C2, и С3 и С4. Далее на выпрямитель RT1VDM1C5C8R3R4. Диоды выпрямителя заряжают силовые высоковольтные конденсаторы C5, C8, которые работают преимущественно в импульсном режиме и должны пропускать большой ток (10A). В момент запуска блока питания по диодам проходит зарядный ток. Терморезистор RT1, который в холодном состоянии имеет большое сопротивление (десятки ом); при включении блока питания ограничивает этот ток, нагревается, и его сопротивление падает. Выпрямленное напряжение поступает на полумостовой инвертор VT1,VT2,C7,T3. Инвертор собран по схеме с самовозбуждением, для чего здесь имеется ПОС от 'средней точки' через T2 – там есть специальный отвод. Цепи VD2, R10, C2, R11, R12, R13 в базах силовых транзисторов накапливают положительные +0.7V для открытия этих транзисторов. Параметры этих цепей подобраны таким образом, что инвертор без внешнего управления способен вырабатывать укороченные импульсы, которые при выпрямлении дают половинные напряжения (2-3V вместо 5V, и 6-8V вместо 12V), чтобы неуправляемый блок питания не смог спалить электронные схемы компьютера. Работающий в неуправляемом режиме инвертор может запитать только контрольную часть блока питания, а схемы компьютера сигналом PowerGood выведены в состояние сброса. Трансформированные с помощью T3 импульсы поступают на выходной выпрямитель. В цепях +5V/+12V применены высокоамперные переключающие диоды VDM2, VDM3 с пониженным напряжением включения, например диоды Шоттки. Для улучшения характеристик у каждого выпрямителя выровнен коэффициент мощности с помощью цепочек R51, C19, R14, C13, R15, C14. На выходе выпрямителя получаются импульсные напряжения амплитудой примерно в 2 раза выше номинальной, т.е., например, на выходе диода в цепи +12V мы можем увидеть +24V. Но впереди – сглаживающий фильтр. Поскольку частота работы инвертора составляет десятки килогерц, то сглаживающий фильтр получается простым, и очень эффективным. Резисторы R52, R53, R39, R40 нужны только тогда, когда блок питания включается без нагрузки, они создают минимальную нагрузку. От выхода +12V через R38 получает питание вентилятор. Необходимость в R38 вызвана тем, что вентилятор может выйти из строя и закоротить свои питающие выводы. В контрольной части имеется отвод от выпрямителя +12V, от сглаживающего фильтра. Как уже выше указывалось, в этой точке действует удвоенное импульсное напряжение +24V. С помощью диодного выпрямителя VD17, C23 импульсное напряжение превращается в почти такое же по амплитуде, но постоянное. Цепочкой R21, C22 оно ещё и сглаживается. В процессе запуска блока питания, инвертор создаёт на выходе блока питания половинные напряжения. В частности, на цепи +12V с выхода сглаживающего фильтра будет 6-8V. На выходе же выпрямителя ДО фильтра – 12-14V! Вот это напряжение и питает управляющие схемы. Вообще всё питание контрольной части можно поделить на два вида: обычное и стабилизированное. Обычное может варьироваться от +12V до +24V. Стабилизация производится встроенным в микросхему TL494 стабилизатором, на выходе которого получается +5V. Прежде всего, стабильное напряжение питает МС TL494. Запускается встроенный генератор, частота которого определяется цепочкой R31, C28, пилообразный сигнал которого поступает на компараторы внутри TL494. Однако в момент пуска компараторы 'заглушены' сигналом мёртвого времени, подаваемого на вывод DT. Это сделано для того, чтобы 'уравновесить' все переходные процессы в схеме, имеющиеся в момент включения устройства. Цепочка R25R30C26 постепенно заряжается и постепенно задействует всю большую и большую часть пилы для регулирования напряжения. Регулирование выходного напряжения основано на сравнении выходного напряжения +5V с опорным. Сравнение организовано с помощью двух делителей R34R27, R24R28 и компаратора из TL494. Если выходное напряжение мало, то с выходов TL494 начинают поступать импульсы дополнительной раскачки инвертора. Эти импульсы подаются на транзисторные ключи R20,R32,VT4,VD8,R18,VT9,VD9. Цепочка VD11,VD1,2C21 создаёт на эмиттерах этих транзисторов напряжение порядка 1.5V, что приводит к их более надёжному закрытию отрицательным (относительно эмиттеров) напряжением с TL494. Транзисторные ключи образуют собой ещё один инвертор VT4VT9T2, который и раскачивает основной инвертор VT1VT2C7T3. Система защиты на счетверённом компараторе LM339. Назначение этой схемы – предотвратить подачу рабочих напряжений, если какое-то одно из них отсутствует или находится в недопустимых пределах. Фактически схема может только вывести инвертор в неуправляемый режим. Например, нет +5V – небудет выдавать +12V/-12V, или нет -5V – не должно быть и +5V. Задача противоречивая, ведь тогда как включить такой блок питания, когда нет ни одного рабочего напряжения? Это решается небольшой задержкой, в ходе которой допускается отсутствие какого-либо напряжения. Контроль организован по наличию напряжений -5V, -12V, по отсутствию перенапряжения на линии +5V и по чрезмерной раскачке управляющего трансформатора T2 – явному признаку неисправности силового инвертора (он должен самовозбуждаться на половинной мощности). Напряжение +12V не контролируется, поскольку если его не будет, не будет работать вся контрольная часть блока питания. Уровень раскачки трансформатора T2 измеряется по индуцируемому им напряжению на резисторах R17R50. Здесь обычно ставят разные резисторы либо лепят спайку, видимо регулируют на заводе-изготовителе. Оно и понятно: трансформатор, тем более импульсный – самый трудно контролируемый элемент. Напряжение с цепочки R17R50VD7 сглаживается фильтром R16C25 и подаётся на делитель R41R45R46. Тут же на этот же делитель через VD15R47 подаётся +5V с выхода блока питания. Опорное напряжение на компараторах, по цепочке R56R43, равно 1.7V. Компаратор DA2.2 будет срабатывать, если в точке R45R46 также будет 1.7V. Значит, в точке R47R45 должно быть 5.1V. Далее стоит диод VD15 с его 0.7V и окончательно получаем 5.8V – порог срабатывания от перенапряжения. Поскольку R47 значительно меньше R41, защита от перенапряжения срабатывает всегда вне зависимости от уровня раскачки трансформатора. И с другой стороны, если нет перенапряжения, можно контролировать раскачку трансформатора. Получается как бы резистивное 'И' – независимый контроль двух параметров минимальным числом элементов. Контроль наличия напряжений -5V и -12V реализован на цепочке R36R49VD16R48 и компараторе DA2.1. В рабочем режиме диод VD16 всегда открыт и через него всегда протекает ток на линию -12V. То есть на R48 присутствует напряжение -5.7V. С помощью делителя R36R49 это напряжение смещается вверх, но всё равно его будет недостаточно для срабатывания компаратора. Теперь представим, что -5V пропало. Это равносильно тому, что на линии -5V будет присутствовать нулевой потенциал (благодаря резистору холостого хода R53). На входе компаратора в точке R36R49 напряжение повысится и компаратор сработает. Ну а если пропадает -12V? Тогда диод VD16 запирается, и на всём делителе устанавливается напряжение примерно +5V, соответственно компаратор опять срабатывает. Сигнал с обоих компараторов объединяется и поступает на линию задержки, реализованную на цепочке R44C24R22VT5. Формируемая здесь задержка на срабатывание крайне важна при запуске блока питания. Однако если всё-таки срабатывание защиты произошло, происходит два события. Во-первых, система 'защёлкивается' через VD14. На делителе R36R49 навсегда заводится +5V, и вернуть в прежнее состояние схему можно будет только после выключения блока питания и выдержки его в течении нескольких секунд. Во-вторых, через VD13 положительный сигнал разряжает конденсатор C26 в цепи формирования мёртвого времени у TL494. То есть генератор перестаёт формировать управляющие импульсы, и инвертор уводится в неуправляемый режим. Цепь формирования сигнала PowerGood начинается с цепочки R22C25. Поскольку постоянная времени такой цепочки – примерно полсекунды, за такое время блок питания должен будет гарантированно запуститься и сообразить что все выходные напряжения в норме. В противном случае будет производиться срыв колебаний и включение разрядного транзистора VT6. Транзистор этот включен по токовой схеме, благодаря чему удаётся избежать слишком больших токов разрядки C25. На конденсаторе C25 формируется плавно меняющееся напряжение, непригодное для управления цифровыми схемами. Поэтому в БП имеется триггер Шмидта, реализованный на цепочке DA2.3R33R42. Выход PowerGood привязывается к выходному напряжению +5V и в таком виде подаётся в системную плату компьютера. УПРАВЛЯЮЩАЯ МИКРОСХЕМА Для формирования управляющего напряжения и переключения мощных транзисторов преобразователя ИБП, используются микросхема TL 494 CN аналоги, IR 3 M 02, u А494, КА7500, МВ3759 и т.д. Рис.11 (отечественный аналог МС КР1114ЕУ4). Элемент Возможная замена Примечание 2SC3039, 2SC3042, 2SC2625, 2SC4242, BU426A, 2SC3040, 2SC2827, 2SC3306, 2SC4622, 2SC2555, 2SC4138, MJE13007 КТ872А, КТ854А, КТ824А(*), КТ8114А, КП946А Мощные ключевые транзисторы 2SC945, 2N2222, 2SC1815, 1TT9013 КТ315, КТ3102 U кэ=30В,npn Диоды и диодные сборки: PBL 405, RS 405 L Р O 4051, 1 N 5408, FL 406 Д245, Д246, Д247, Д248, КД206 или мост КЦ405 Сетевой диодный мост S15SC4M, S30D40C, СТВ34М КД2998 А,Б,В, 2Д219 Диоды Шоттки канал +5В OS1010R, PXPR1005, R1105F, PS108R КД226 В,Г,Д, КД105 Б,В,Г; КД221В,Г. Диоды силового инвертора ESAC25020, C2504, CTL22S, 2xFR302 2хКД213А,В, 2хКД2998 КДС638 кремниевые диоды канал +12В FR153, PXPR1002, PS102R КД208, КД226 Выпрямительные диоды 5В 12В 1N4148 КД521, КД522 Остальные диоды TL494, IR3M02, mPC494C, МВ 3759, КА 7500 КР1114ЕУ4 Схема управления БП LM339N, HA17339, ВА10339, С339С К1401СА1 Счетверенный компаратор 7805 КР142ЕН5А Стабилизатор напр. +5В 7812 КР142ЕН8Б Стабилизатор напр. +12В Примечание (*): Отечественные мощные ключевые транзисторы, как правило, довольно быстро выходят из строя или не работают вообще, т.к. Рассчитаны на рабочую частоту не более 18-20 кГц! ПАРАМЕТРЫ НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ СИЛОВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ. Транзистор Фирма Параметры транзистора I к макс, А U кэ макс, В h21 э мин F гр, МГц I кбо макс, А t вкл. Макс., с t выкл. Макс., с Ррас. Макс., Вт 2SC2555 TOSHIBA 8,0 400 15 100 H 1мк 1мк 80 2SC2625 COLLMER 10.0 400 10 1 мк 100 2SC2827 PRESIDENT 6.0 450 10 20 100 мк 0,5 мк 50 2SC3039 SANYO 7,0 400 15 20 10 мк 17 2SC3040 SANYO 8,0 400 15 20 10 мк 25 2SC3042 SANYO 12,0 400 15 20 10 мк 25 2SC3277 SANYO 10,0 400 8 20 2SC3306 TOSHIBA 10,0 400 10 100 мк 1 мк 1 мк 100 2SC4242 COLLMER 7,0 400 10 1 мк 60 MJE13007 SAMSUNG 8,0 400 8 4 1м 1,5 мк 0,7 мк 80 BU426A MOTOROLA 6,0 400 30 6 1м 0,6 мк 0,75 мк 113 Мощный лабораторный БП из БП ATX С регулировкой напряжения 0–20V и тока 0–10А на микросхеме TL494 (DBL494). Выпаиваем всю выпрямительную часть и всё, что соединено с ножками 1, 2 и 3 микросхемы TL494. Отсоединяем от схемы ножки 15 и 16 – это второй усилитель ошибки, который мы используем для канала стабилизации тока. Также нужно выпаять диод, соединяющий выходную обмотку силового трансформатора с + питания TL494 – она будет питаться только от маленького «дежурного» преобразователя (у него есть не только 5V выход, но и 12V), чтобы не зависеть от выходного напряжения БП. Пунктиром очерчены детали, которые уже есть в БП. Выпрямительные диоды нужно соединить с 12-вольтовыми отводами вторичной обмотки силового трансформатора. Лучше поставить более мощные, например сборку 30CPQ150 (30А 150В) – тогда можно максимальный выходной ток увеличить до 20А. Дроссель L1 делаем из кольца, оставив на нём только 5-тивольтовую обмотку, дроссель L2 из цепи 5 V. Приводим схему выходной части в соответствие с такой схемой ниже: Вентилятор запитываем от питания TL494 (12 нога) – так, чтобы он дул внутрь корпуса. На микросхеме ОУ LM358 (LM2904, или любой другой сдвоенный низковольтный операционник, который может работать в однополярном включении и при входных напряжениях от 0 В) собран измерительный усилитель выходного напряжения и тока, который будет давать измерительные сигналы на TL494. Резисторы R9 и R8 задают опорные напряжения. Переменный резистор R9 регулирует выходное напряжение, R8 – выходной ток. Токоизмерительный резистор R7 на 0.05ом должен быть мощностью 5 ватт (10А^2*0.05ом). Питание для ОУ берём с выхода «дежурных» 5В БП ATX (обычно обозначены на плате как +5VSB или 5V STANDBY, фиолетовый провод). Нагрузка подключается к +OUT и -OUT. В качестве вольтметра и амперметра можно использовать либо стрелочные приборы, либо пару цифровых вольтметров, которые нужно подключить к выходам LM358 (7 нога – напряжение, 1 нога – ток, напряжение – 05 В) и оттарировать тестером. Питать цифровые вольтметры можно с «дежурных» 5V – там 2А. Если регулировка не нужна, то R8 просто ставим на максимум. Стабилизироваться БП будет так: если, например, установлено 12В 1А, то если ток нагрузки меньше 1А – стабилизируется напряжение, если больше – то ток. Измерительный резистор R7 – это два 5-тиваттных резистора (белые) по 0.1ом соединённые параллельно. Дополнение: Нагрузочный резистор 470ом 1 Вт ставим параллельно C5. Он нужен чтобы БП без нагрузки не оставался. Ток через него не учитывается, он до измерительного резистора R7 включён. Без него, тоже работать будет, но тогда если установить более низкое напряжение при отключенной от выхода нагрузке – долго ждать, пока C4 и C5 разрядятся до нужного напряжения. Вариант переделки PC БП типа ATX, в регулируемый блок с напряжением 3 – 25 V и ток 5А. Первое - удаляем резистор с первой ноги микросхемы к +5V и ставим резистор от первой ноги к 12V на 1Ком. Ставятся 2 переменных резистора для грубой и точной регулировки. Затем необходимо выпаять дроссель групповой стабилизации, а в образовавшийся разрыв цепи 12 V впаять перемычку. Также необходимо заменить фильтрующие конденсаторы в выходных цепях, на конденсаторы с более высоким напряжением. Т.к напряжение на выходе теперь изменяющееся то кулер нужно питать от 220V (есть такие) либо запитать его от “дежурки”. Импульсный блок питания на базе БП ПК Выходное стабилизированное напряжение, 5.15V Напряжение пульсаций при токе 5А, не более 25мВ, Выходной стабилизированный ток, 1.10А Схема устройства изображена на рис.1, где: - А1 — импульсный блок питания компьютера; - А2 — устройство индикации с узлом стабилизации тока нагрузки. В блок питания компьютера необходимо внести некоторые изменения (рис. Блок питания оснащен цифровой шкалой для индикации выходного напряжения и тока нагрузки, имеет регуляторы выходного напряжения для грубой и точной установки, регулятор ограничения выходного тока, индикатор максимального тока, предохранитель для защиты выходных цепей в случае неправильной полярности включения заряжаемого аккумулятора. Узел управления выполнен на специализированной микросхеме TL494 или аналогах МВ3759, КА7500, КР1114ЕУ4. На вывод 1 этой микросхемы подан сигнал обратной связи с выходных выпрямителей напряжений +5 и +12V, а на вывод 2 — образцовое напряжение от внутреннего стабилизатора с вывода 14. Обратную связь от источника напряжения +5V следует отключить, удалив резистор R1 (нумерация элементов условная), а R4 и R8 заменить резисторами указанных номиналов. Вместе с переменным резистором R1 (см. 1) они образуют делитель напряжения обратной связи, благодаря чему становится возможной регулировка (грубая) выходного напряжения блока. Его точное значение устанавливают переменным резистором R2 (рис. 1), подключенным к выводу 2 ШИ-контроллера. Блок питания оснащен встроенным вентилятором, питающимся от источника напряжения 12 В. Так как выходное напряжение будет меняться в широких; пределах, вентилятор необходимо подключить через гасящий резистор R7 к выпрямителю, питающему ШИ-контроллер не меняющимся напряжением около 24V. К выходу +12V нужно добавить резистор R6, который обеспечит устойчивую работу блока питания в отсутствие нагрузки при низком выходном напряжении. Желательно также поменять местами выпрямительные диоды источников +5 и +12V, потому что в первом из них применены более мощные диоды. Стабилизатор выходного тока собран на ОУ DA1 (рис. На неинвертирующий вход подано напряжение с резистора R3, включенного в минусовый провод выходной цепи блока питания. На инвертирующий вход DA1 поступает образцовое напряжение с переменного резистора R4 (см. 1), которым задают уровень стабилизации тока. Резистор R5 и конденсатор С1 в цепи ООС, охватывающей ОУ, обеспечивают устойчивость работы этого узла. Через диод VD1 напряжение обратной связи поступает на вывод 3 ШИ - контроллера (см. Светодиод HL1 — индикатор максимального тока, он светится при токе нагрузки, близком или равном заданному значению. Измеритель напряжения и тока выполнен на АЦП DA2 по типовой схеме. Режим работы выбирают переключателем SB1. Контактная группа SB1.1 коммутирует измеряемое напряжение, SB 1.2 — запятые цифровой шкалы. В положении переключателя ' U' на вход АЦП поступает выходное напряжение блока питания через предохранитель FU1 и резистивный делитель R8—R10, благодаря чему при перегорании предохранителя индикатор показывает 0В. В режиме контроля тока (в положении ' I') АЦП измеряет падение напряжения на — резисторе R3. Напряжение питания +5V стабилизировано стабилизатором DA1 (см. 1), напряжение - 5V — параметрическим стабилизатором VD3;R6, подключенным через диод VD2 к выпрямителю отрицательного напряжения импульсного блока (см. Детали устройства индикации с узлом стабилизации тока нагрузки вместе с переменными резисторами R1, R2, R4 и гнездами розетки XS1 (см. 1) смонтированы на печатной плате (рис, 4), закрепленной на передней стенке блока. За платой установлен стабилизатор напряжения DA1 (рис. Детали: СПЗ-9а, СПЗ-38. С2, СЗ — К50-35, С9,С11 — К73-17, остальные — КМ. Диод VD1 — любой германиевый, ОУ DA1 — КР140УД608 с любым буквенным индексом, КР140УД708, Индикаторы HG1—HG4 — АЛС324Б, АЛСЗЗЗБ, АЛС321Б, переключатель SA1 — кнопочный малогабаритный для печатного монтажа, предохранитель FU1 — плоский автомобильный на ток 10 А. Резистор R3 выполнен из трех отрезков константанового провода диаметром 1 и длиной примерно 50 мм, согнутых в виде П-образных скоб и припаянных к соответствующим печатным проводникам платы. Отклонение сопротивления этого резистора от указанного значения (0,01 Ом) не должно быть ±20%. Налаживание начинают с проверки пределов выходного напряжения (SB1 — в положении ' U') по образцовому вольтметру. Стабилизатор тока на это время отключают, отпаяв провод, идущий от вывода 3 печатной платы к выводу 3 ШИ-контроллера. Если необходимо, пределы корректируют подбором резисторов R4 и R8 (см. Затем подсоединяют нагрузку с током потребления 5. 10А, переводят переключатель в положение 'I' и по образцовому амперметру подстроечным резистором R12 устанавливают необходимое показание. Далее, переключив индикатор на измерение напряжения, корректируют его показания по образцовому вольтметру подстроенным резистором R9. После этого восстанавливают цепь обратной связи стабилизатора тока, переключают индикатор на измерение тока и, изменяя сопротивление нагрузки, убеждаются в работоспособности стабилизатора. При необходимости границы регулирования тока устанавливают подбором резисторов R1 и R4 (см. При зарядке аккумуляторов стабильным током сначала следует установить регуляторами R1 и R2 напряжение окончания зарядки, а затем, подключив батарею, переменным резистором R4 — ток. Во время зарядки должен светиться светодиод HL1. По ее окончании, когда напряжение на батарее возрастет до заданного значения, ток уменьшится, светодиод погаснет, и блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения, в котором он может находиться длительное время. Таким образом, нет необходимости контролировать процесс зарядки. Переделка компьютерного БП в зарядное устройство Запуск рекомендуется проводить через лампу 220В-60Вт вместо сетевого предохранителя, это исключит порчу транзисторов БП если есть в схеме ошибка. После запуска, лампа должна кратковременно вспыхнуть и погаснуть. Далее, проверяем выходное напряжение на БП, вращая потенциометр, смотрим за показаниями тестера. Показания должны плавно манятся без скачков. Обратите внимание на резистор 10кОм. Получалось так, что если ставим 10кОм, то регулировка напряжения начинается с 10-и до 17в, если 5кОм, то с 5В-до 16В. Это опорный резистор, который будет задавать начальное напряжение. Схема демонтажа элементов. Из БП выпаиваем. Схему запуска, цепи питания 3 v, 5 v, -12 v, -5 v и схему стабилизации этих напряжений. (на схеме эти элементы обозначены красным) Убедившись, что все отмеченное выпаяно, приступаем к монтажу по этой схеме: Лабораторный блок питания из ATX БП Конструкция Мощность блока питания – 250Вт. Подымем напряжение до 25V, может пригодиться для зарядки аккумуляторов – там нужно напряжение порядка 15V. Для дальнейших действий находим схему на исходный блок. Что искать – написано на плате. Проверяем максимальное напряжение, которое может выдать блок питания по шинам +12 и +5 вольт. Для этого удаляем перемычку обратной связи. Резисторы R49-R51 подтянут плюсовой вход компаратора к земле. И у нас на выходе будет максимальное напряжение. Даташит на МС - Пробуем включить блок питания. Для этого нужно соединить вывод PS_ON с землей. PS_ON обычно подписан на плате, и он нам еще понадобится, поэтому не будем его вырезать. А вот схему на Q10, Q9 и Q8 отключим – она использует выходные напряжения и, после их вырезания не даст БП запуститься. Мягкий старт будет работать на резисторах R59, R60 и конденсаторе C28. Выходные напряжения – больше тех, на которые рассчитаны выходные конденсаторы, и, поэтому, конденсаторы могут взорваться. Появились выходные максимальные напряжения. Подучилось по +12V – 24V, а по +5V – 9.6V. Запас по напряжению ровно в 2 раза. Ограничим выходное напряжение БП на уровне 20V, а выходной ток – на уровне 10А. Управляющая электроника – В качестве основного источника питания для электроники выбран standby источник. Фальш-панель: – – На ней индикаторы, потенциометры, светодиод, сдвиговые регистры 74AC164 – по 25мА на каждую ножку. Ток индикаторов я выбран 20мА. Усилитель тока. При максимальном тока, на выходе получается 2.56 v, что совпадает с опорным у АЦП контроллера. U1B – собственно токовый компаратор – если ток превышает порог, заданный резисторами, tl494 “затыкается” U2A – индикатор того, что БП работает в режиме ограничения тока. U2B – компаратор напряжения. U3A, U3B – повторители с переменников. Контроллер – это Атмега8, IAR.rar – прошивка – исходник + hex - Контроллер работает на 8МГц от RC генератора Переделка выходной части Выпаиваем все лишнее: Синфазный дроссель переделан – соединены последовательно обмотки, для 12В и две обмотки для 5в, в итоге получилось около 100мкГн. Еще заменен конденсатор тремя включенными параллельно 1000мкФ/25В. Кстати, насчет Y – конденсаторов, после установки Y – конденсаторов сразу перестал глючить измеритель тока! Еще поставил X2 – конденсатор, чтобы хоть как-то поменьше шума в сети было. Охлаждение Откуда брать питание для вентилятора? Tl494 питается от источника напряжением 25В. Берем его (с перемычки J3 на схеме) и понижаем стабилизатором 7812. Зарядное устройство из БП AT - ATX. Сначала надо проверить работоспособность блока 1. Вместо предохранителя вставляем в 'кроватку' заранее подготовленный резистор, изготовленный из сгоревшего предохранителя и лампочки на 220v мощностью 100W. И включаем блок в сеть 220 v. При отсутствии нагрузки исправный АТХ закрутит лопастями вентилятора. Лампочка (предохранитель) должна кратковременно вспыхнуть и погаснуть. Если так, то вместо лампочки можно вставить предохранитель, но лучше лампочку оставить до окончания экспериментов по переделке блока. Если лампочка не загорелась, но АТХ не 'заводиться', проверяем наличие питания микросхемы TL -494 на 12 ноге микросхемы (относительно 7-ой) проверяем наличие дежурного питания от 5, до 25 вольт. Если питания нет, значит, не работает источник дежурного питания, именуемый в разных источниках как + USB, 'дежурка' и т.п. Если + USB нет, тут есть 2 пути, искать неисправность дежурки, или запитать TL 494 от любого другого БП (адаптера). Несколько слов про АТ блок. Дело в том, что АТ запускается без 'дежурки'. Благодаря некоторым хитростям в схемотехнике силового 'полумоста' блок начинает 'всхлипывать ' совершенно самостоятельно, без всяких 'дежурок' и микросхем. В этот момент с 12-и вольтовой обмотки через отдельный диод заряжается конденсатор питания TL -494 (зелёная стрелка на схеме). В АТХ питание TL -494 после включения осуществляется от 'дежурки' затем питание поднимается и как и в АТ производится от +12 вольт. В обоих случаях конденсатор питания заряжается до амплитудного значения напряжения приблизительно +24 вольта. АТХ запустился. Теперь можно проверить свой тестер подключив его + на 14 вывод TL -494. Микросхема TL 494 имеет встроенный источник опорного напряжения на 5,0 V, способный обеспечить вытекающий ток до 10мА для смещения внешних компонентов схемы. Опорное напряжение имеет погрешность 5%. Удаляем лишнее: диодные сборки, дроссели конденсаторы фильтров, все транзисторы обвязки TL -494. По микросхеме: - Частота внутреннего генератора определяется по формуле: Fosc =1,1/ R * C, где R и С это резистор и конденсатор на выводах 6 и 5, то есть это не вырезать. - Вывод 14 это выход внутреннего источника опорного напряжения +5 вольт. - Выводы 1,2,15 и 16 это входы 2-х встроенных компараторов, которые пользователь может использовать по своему назначению, т.е. Управлять шириной выходных импульсов ШИМ. Оба компаратора совершенно одинаковы с той лишь разницей, что компаратор с выводами 15-16 срабатывает с 'задержкой' 80 мВольт. Часто в АТХ этот компаратор не используется, 16 вывод заземлён, а 15 соединён на Uref, т.е. -Вывод 13 предназначен для перевода TL -494 в режим управления обратноходовыми однотактными преобразователями. При этом 'мёртвое время' может быть увеличено до 96%. В нашем случае этот вывод так же соединяется на Uref. - Компаратор на выводах 1-2 мы будем использовать для установки выходного напряжения, для этого на вывод 2 подаём часть Uref, что и сделано в большинстве АТ и АТХ. Обычно это напряжение примерно 2,5 вольт, т.е. С Uref (+5Вольт) через резистивный делитель. - RC цепочка с вывода 2 на вывод 3 ( FB или ОС) предназначена для ограничения скорости ШИМ при стабилизации напряжения и имеется во всех схемах АТ-АТХ. Её тоже вырезать нельзя. Упрощённая схема управления выходным напряжением. Напряжение на выходе будет равно Uвых=Uref1(1+Roc/Rm). Теперь Вы должны с калькулятором в руках, решить из каких резисторов составить делитель, как это показано на схеме. Проверьте обязательно, если эта формула у Вас не заработала, значит, Вы не всё урезали. Учтите, что без перемотки трансформатора более 18-20 вольт на выходе получить не получится. В принципе БП может дать до 24 вольт, но надо, же оставить что-нибудь для выходного дросселя. Без дросселя БП будет чувствовать себя не комфортно. Ему будет трудно удержать выходное напряжение. Наша задача получить ограничение на уровне 14,6-14,8 Вольта. Вывод 4 э то тоже вход компаратора, но с задержкой 120мВольт. Обычно в схемах АТХ-АТ его используют как 'мягкий пуск' и для всяких защит. Вот это вырезаем. Принцып работы: При включении БП конденсатор с выв.4 на Uref разряжен и на выводе 4 сразу появляется +5 вольт, что наглухо закрывает выходные ключи микросхемы. Затем конденсатор заряжается через резистор (выв4-земля) и на выводе 4 напряжение падает до нуля. Это приводит к медленному нарастанию выходного напряжения до момента, когда оно стабилизируется ОС по напряжению. В нашем случае вывод 4 целесообразно попутно задействовать для ограничения выходного тока. По схеме видно, что при увеличении тока в нагрузку увеличивается падение напряжения на измерительных резисторах (4 резистора 0,22 ом), открывается транзистор 733 ( p - n - p ), что приводит к подъёму напряжения на выводе 4 и так до режима стабилизации тока. На полной схеме цепь стабилизации тока обведена красным фломастером. О выходном дросселе. Теперь, когда кроме +12 у нашего блока ни чего не осталось, дроссель на кольце естественно стал подмагничиваться постоянной составляющей выходного тока, и кольцо запело и стало сильно нагреваться. Размотать дроссель. Расколоть кольцо и склеить с зазором 0,3-0,5 мм. Применить другой сердечник, например Ш-образный с зазором 0,3 мм, тем более, что купить такой не проблема, µ? Намотать дроссель 15-20 витков тем, что будет под рукой, но диаметр не менее 0,5мм. Переделка компьютерного БП мощностью 200Вт. ПЕРВООЧЕРЕДНЫЕ МОДИФИКАЦИИ Убедитесь, что БП работает. Включение модифицируемого блока рекомендуется проводить через лампу 220V-60W(100W), которую можно подключить вместо сетевого предохранителя или в разрыв питающего шнура, это исключит порчу силовых транзисторов БП, если в схеме окажется ошибка. После запуска, лампа должна кратковременно вспыхнуть и погаснуть. Выпаиваем все провода, идущие к шинам +12, -12, +5 и -5V. Н а плате с МС DBL 494 ( 7500), переключить защиту с шины +5V на +12V и установить нужное напряжение (13 - 14В). От 1-ой ноги микросхемы DBL 494 отходит два резистора (иногда больше), один идёт на корпус, другой к шине +5V, аккуратно отпаиваем одну из его ножек (разрываем соединение) и, между шиной +12V и первой ножной микросхемы DBL 494 припаиваем резистор 18 - 33ком. Можно поставить подстроечный, установить напряжение +14V и потом заменить его постоянным. НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА 1. Включаем БП, чтобы проверить, всё ли мы сделали правильно. Вентилятор можно не подключать и саму плату в корпус не вставлять. Включаем БП, без нагрузки, к шине +12V подключаем вольтметр и смотрим какое там напряжение. Подстроечным резистором, который стоит между первой ногой микросхемы DBL 494 и шиной +12V, устанавливаем напряжение от 13.9 до +14.0В. Проверьте напряжение между первой и седьмой ногами микросхемы DBL 494, оно должно быть не меньше 2V и не больше 3V. Если это не так, подберите сопротивление резистора между первой ногой и корпусом и первой ногой и шиной +12V. Обратите особое внимание на этот момент. При напряжении выше или ниже указанного, блок питания будет работать хуже, нестабильно, держать меньшую нагрузку. Закоротите шину +12V на корпус, напряжение должно пропасть, чтобы оно восстановилось - выключите БП на пару минут (чтобы разрядились ёмкости ) и включите снова. Напряжение появилось? Защита работает. Что, не сработала?! Тогда этот БП нам не подходит. Итак, первый этап можно считать завершённым. Вставьте плату в корпус, выведите клеммы для подключения. Блоком питания можно пользоваться! Но давать нагрузку более 12А пока нельзя! Что будет, если вы нагрузите БП большим током? Ничего страшного, обычно срабатывает защита и пропадает выходное напряжение. Если защита не сработает, перегреются и лопаются высоковольтные транзисторы! Переворачиваем вентилятор наоборот, дуть он должен внутрь корпуса, чтобы поток воздуха был направлен и на диодные сборки и на ферритовое кольцо. Если вентилятор сильно шумит, поставьте последовательно с ним резистор 60 - 150ом 2Вт. От шины 12V выводим две клеммы из БП для подключения нагрузки. Между клеммами поставьте неполярный конденсатор на 1мкф и светодиод с резистором. В некоторых БП, параллельно клеммам, поставьте резистор сопротивлением 300 - 560ом. Это нагрузка, для того чтобы не срабатывала защита. Выходная цепь должна выглядеть примерно так, как показано на схеме. Умощняем шину +12V и избавляемся от лишнего. Вместо диодной сборки или двух диодов (часто ставят вместо неё), ставим сборку 40 CPQ 060, 30 CPQ 045 или 30 CTQ 060, любые другие варианты ухудшат КПД. Рядом, на этом радиаторе, стоит сборка 5V, выпаиваем её. Под нагрузкой, сильно нагреваются следующие детали: два радиатора, импульсный трансформатор, дроссель на ферритовом кольце, дроссель на ферритовом стержне. Наша задача, уменьшить теплоотдачу и увеличить максимальный ток нагрузки. Выпаяйте дроссель на ферритовом стержне из шины +5В и поставьте его на шину +12V, стоящий там ранее дроссель (более высокий и намотан тонким проводом) выпаяйте. Теперь дроссель греться практически не будет или будет, но не так сильно. На некоторых платах дросселей просто нет, можно обойтись и без него, но желательно, чтобы он был для лучшей фильтрации возможных помех. На большом ферритовом кольце намотан дроссель для фильтрации импульсных помех. Шина +12V на нем намотана более тонким проводом, а шина +5V самым толстым. Выпаяйте аккуратно это кольцо и поменяйте местами обмотки для шин +12V и +5V (или включите обмотки параллельно). Теперь шина +12V проходит через этот дроссель, самым толстым проводом. В результате, этот дроссель будет нагреваться значительно меньше. Если радиаторы имеют маленький размер, не рекомендуется нагружать БП током более 10А. Обратите внимание, хорошо ли прикручены высоковольтные транзисторы к радиатору. Выпаиваем электролитические конденсаторы на шине +12V, на их место ставим 4700x25V. На плате два высоковольтных электролита, обычно их номиналы 220µFx200V или в лучшем случае 330µFx200V. Меняем на 470µFx200V или 680µFx200V, а еще лучше, если позволяет место на 820µFx200V, в крайнем случае, соедините параллельно два по 220+220=440µF. Дело не только в фильтрации, импульсные помехи ослабнут, эти конденсаторы также влияют на способность блока держать кратковременное пропадание сетевого напряжения, и возрастёт устойчивость к максимальным нагрузкам. Блок питания 14V, 20А из БП АТ от РС Извлекаем плату и отпаиваем все провода, идущие к разъемам питания. ОБЯЗАТЕЛЬНО меняем сборку или диоды по +12V на сборку BYV 42 E -200 (диоды Шотки I пр = 30А 200V), и крепим ее на радиаторе. Находим дорожку цепи контроля для схемы стабилизации на плате от +5V, режем ее и впаиваем цепочку из стабилитрона и резистора, рис. Обратите внимание на наличие фильтров по входу БП, дабы уменьшить помехи по сети 220V. Для более тихой работы вентилятора, его можно подключить между 'старыми' контактными площадками БП +5 и +12, красный (плюсовой) провод вентилятора подсоединяем на +12 v. Получаем на нем 7-8 вольт, чего вполне достаточно для нормальной вентиляции БП. VD 1 - стабилитрон на напряжение V = V вых - 5V, где: V вы x - напряжение, которое Вы хотите получить на выходе БП (12 - 14 вольт) R 1* - сопротивление резистора зависит от тока стабилизации стабилитрона I ст и рассчитывается как R = 5V / I ст. Почему стабилитрон? У стабилитрона коэффициент стабилизации выше. Защита БП срабатывает не на выходной ток, а на потребляемую мощность, соответственно, чем выше напряжение на выходе, тем меньше максимальный ток отдаваемый БП. Простые варианты переделки БП от ПК Схема подойдет к блокам AT собранных с спользованием TL 494 ( MB 3759, KA 7500). Переделка заключается в удалении резистора от первой ноги микросхемы к +5 вольтам и замена на 1КОм к +12 вольтам. Также добавляется резистор от 14 ноги на вторую ногу номиналом 4.7КОм. Ставятся 2 переменных резистора для грубой и точной регулировки. Напряжение на выходе теперь меняется - вентилятор питаем от опорного (24V) через 150 Ом. Выходное напряжение берем там, где до переделки было +12 V. Делаем симпатичную панельку, выводим на нее ручки, клеммы и вольтметр! Зарядное устройство из БП компьютера - Для управления выходным напряжением нужно снять перемычку, соединяющую шину +5V с входом обратной связи ШИМ регулятора - перемычка идет к микросхеме, на которой есть цифра 494. Подать на вход микросхемы вместо перемычки, (на входе есть резистор - не удалять) напряжение с выхода регулятора напряжения (рис. 1) или тока (рис. Регулятор напряжения Регулятор тока В регуляторе напряжения R=1.30k, если R. Регулируемый до 150V импульсный лабораторный блок питания. Основные технические характеристики: в режиме стабилизации напряжения Выходное напряжение, при токе нагрузки 1А. 0.150V Коэффициент стабилизации..... 100.200 Напряжение пульсаций, не более.... 1000мВ Выходное сопротивление...... 0,80м в режиме стабилизации тока Выходной ток........0. 1А Напряжение пульсаций, не более.... 1000мВ Схема как в предидущей части, но подвергаем доработке трансформатор, и вместо двух диодов ставим мостик на четырех UF304, конденсаторы по выходу 200V 220мкф. Нагрузочный резистор 4,7 ком 1Вт. У трансформатора расплетаем косичку, и все обмотки соединяем последовательно, сохраняя фазировку. На плате управления меняется R3 на 100кОм. Лабораторный БП. По схеме всё видно, поэтому об особенностях. Показаны только детали, которые менялись или добавлялись, остальное не трогалось. Некоторые детали без позиционных обозначений нарисованы для лучшего восприятия схемы. Выпаяны только несколько деталей, блокирующих работу блока при отсутствии минусовых напряжений. В блоке выпрямитель был заменен на мостик из 2Д213А. Дроссель групповой стабилизации перемотан более толстым проводом. Регулировка напряжения - посредством изменения опорного напряжения от нуля до +5V. Делитель в цепи стабилизации напряжения пересчитан так, что бы при опорном напряжении +5 v выходное напряжение было равно 42 v. Регулировка тока нагрузки - так же посредством изменения опорного напряжения от нуля до +5В. В качестве датчика тока использован встроенный в амперметр шунт. Блок позволяет регулировать: выходное напряжение в пределах. 1.41V выходной ток в пределах. Максимальное значение тока ограничено возможностями амперметра - 10А. При токе (6А) напряжение можно выставить вплоть до 41V, а при меньшем напряжении (22В) ток ограничен величиной 11А. 'Дежурка' используется - наружу выведено постоянное напряжение +5V. Другое напряжение 'дежурки' (22В) питает мс ШИМ контроллера (TL494) и вентилятор. Зарядное устройство на базе блока питания ПК Зарядное устройство из блока питания ПК мощностью 200 Вт. Необходимые изменения в подключении ШИ контроллера и дополнительные элементы показаны на схеме, на которой сохранена нумерация элементов схемы. Резистор R1 сопротивлением 4,7 кОм, соединяющий вывод 1 контроллера DA1 с цепью +5В, необходимо выпаять, вывод 16 отключить от общего провода, а перемычку, соединяющую выводы 14 и 15, удалить. Кроме того, следует отпаять и удалить провода выходных цепей -12В, -5В, +5В и +12В. Затем соединения, показанные на схеме. Для этого в необходимых местах дорожки печатной платы перерезают и припаивают к ним соответствующие выводы элементов. Для того, чтобы электрически изолировать корпус устройства от общего провода и устранить тем самым возможность образования паразитной цепи зарядного тока в обход токоизмерительного резистора R11, необходимо дополнительно перерезать печатные дорожки общего провода (GND), ведущие к контактным площадкам под винтами крепления печатной платы к корпусу устройства, а соединенные с этими контактными площадками выводы элементов отпаять и соединить с общим проводом устройства. В качестве токоизмерительного подойдет отечественный резистор С5-16МВ мощностью не менее 5 Вт. Максимальный выходной ток зарядного устройства равен примерно 6,5А. Ток зарядки устанавливают переменным резистором R10. По мере зарядки напряжение на батарее, увеличиваясь, приближается к своему пределу, определяемому резистивным делителем R1R2, а ток уменьшается от установленного значения до нуля. При полной зарядке батареи устройство переходит в режим стабилизации выходного напряжения, обеспечивая компенсацию тока саморазряда. Налаживание устройства состоит в подборке резистора R1, чтобы напряжение холостого хода при среднем положении ручки установки тока было равно 13,8. Блок Питания на ШИМ - контроллере SG6105 и DR-B2002 В последние несколько лет, монополия контроллера TL494, и его аналогов других фирм: • DBL494 - DAEWOO; • КА7500В - FAIRCHILD (• KIA494 - KEC () • IR3M02 - SHARP • А 494 - FAIRCHILD • КА 7500 - SAMSUNG • МВ3759 - FUJITSU и т.д. Стала нарушаться использованием микросхем других типов, например таких как: KA3511, SG6105, LPG-899, DR-B2002, 2003, AT2005Z, IW1688 и других. Блоки на этих МС содержат меньшее количество дискретных элементов, чем построенные на основе TL494. Производитель микросхемы SG6105 тайваньская фирма SYSTEM GENERAL, на ее сайте () можно получить краткое техническое описание на эту микросхему. С микросхемой DR-B2002 сложнее - поиск информации о ней в Интернете ничего не дает. МС IW1688 по выводам полностью идентична SG6105, и вероятнее всего является ее полным аналогом. МС 2003 и DR-B2002 по выводам полностью совпадают, практически они взаимозаменяемы. В таблице приведены обозначения, номера и функциональное описание выводов обоих микросхем. Обозначение SG6105 DR-B2002 Выполняемая функция PSon 1 2 Вход сигнала PS_ON, управляющего работой ИП: PSon=0, ИП включен, присутствуют все выходные напряжения; PSon=1, ИП выключен, присутствует только дежурное напряжение +5V_SB. V33 2 3 Вход напряжения +3.3V. V5 3 4 Вход напряжения +5V. OPp 4 - Вход для организации защиты преобразователя ИП от превышения потребляемой мощности (чрезмерного тока/КЗ в преобразователе). UVac 5 - Вход для организации контроля за снижением уровня (исчезновением) входного питающего переменного напряжения. NVp 6 - Вход для организации контроля за отрицательными выходными напряжениями. V12 7 6 Вход напряжения +12V. OP1/OP2 9/8 8/7 Выходы управления двухтактным полумостовым преобразователем ИП. PG 10 9 Выход с открытым коллектором сигнала P.G. (Power Good): PG=0, одно или несколько выходных напряжений ИП не соответствуют норме; PG=1, выходные напряжения ИП находятся в заданных пределах. Fb2 11 - Катод управляемого стабилитрона 2. Vref2 12 - Управляющий электрод управляемого стабилитрона 2. Vref1 13 11 Управляющий электрод управляемого стабилитрона 1. Fb1 14 10 Катод управляемого стабилитрона 1. GND 15 12 Общий провод. COMP 16 13 Выход усилителя ошибки и отрицательный вход компаратора ШИМ. IN 17 14 Отрицательный вход усилителя ошибки. SS 18 15 Положительный вход усилителя ошибки, подключен к внутреннему источнику Uref=2.5V. Используется для организации “мягкого старта” преобразователя. Ri 19 16 Вход для подключения внешнего резистора 75k? Vcc 20 1 Напряжение питания, подключается к дежурному источнику +5V_SB. PR - 5 Вход для организации защиты ИП. Отличия DR-B2002 от SG6105: • DR-B2002 имеет один управляемый стабилитрон (выводы 10, 11), аналогичный TL431, SG6105 имеет в своем составе, таких стабилитронов два (выводы 11, 12 и 13, 14); • DR-B2002 имеет один вывод для организации защиты ИП - PR (вывод 5), у SG6105 таких выводов три – OPp (вывод 4); UVac (вывод 5); NVp (вывод 6). На рис.1 приведена схема включения SG6105. Напряжение питания Vcc (вывод 20) на МС SG6105D поступает от источника дежурного напряжения +5V_SB. На отрицательный вход усилителя ошибки IN микросхемы (вывод 17) поступает сумма выходных напряжений ИП +5V и +12V, сумматор выполнен на резисторах R101-R103 1% точности. Управляемый стабилитрон 1 МС используется в схеме оптронной обратной связи в источнике дежурного напряжения +5V_SB, второй стабилитрон используется в схеме стабилизации выходного напряжения ИП +3.3V. Напряжение с отвода первичной обмотки трансформатора Т3 поступает на однополупериодный выпрямитель D200 C201, и через делитель R200R201 на вывод OPp (4), и используется как сигнал превышения мощности потребляемой нагрузкой от двухтактного полумостового преобразователя ИП (например, в случае КЗ на выходах ИП). На элементах D105, R122, R123, подключенных к выводу NVp (6), выполнена схема контроля за отрицательными выходными напряжениями ИП. Напряжение с катода сдвоенного диода выпрямителя выходного напряжения +5V, через резистор R120 поступает на вход UVac (5), и используется для контроля за входным питающим переменным напряжением ИП. Схема управления выходным двухтактным полумостовым преобразователем ИП, выполнена по стандартной двухтактной схеме на транзисторах Q5, Q6 и трансформаторе Т3. Для питания схемы используется отдельная обмотка трансформатора дежурного режима Т2, напряжение снимается с выхода однополупериодного выпрямителя D21C28, цепь R27C27 – демпфирующая. На рис.2 представлена схема включения DR-B2002 или 2003. Поскольку для организации защиты у микросхемы DR-B2002 имеется только один вывод PR (5), то он одновременно используется для организации защиты от превышения мощности, потребляемой нагрузкой от двухтактного полумостового преобразователя ИП, и для контроля отрицательных выходных напряжений ИБП. Сигнал, уровень которого пропорционален мощности потребляемой от преобразователя ИП снимается со средней точки первичной обмотки разделительного трансформатора Т3, далее через диод D11 и резистор R35 поступает на корректирующую цепочку R42;R43;R65;C33, после которой подается на вывод PR микросхемы. Контроль отрицательных выходных напряжений осуществляется при помощи элементов R44, R47, R58, R63, D24, D27. Поскольку в составе DR-B2002 есть только один управляемый стабилитрон, который используется в схеме стабилизатора напряжения +3.3V, в схеме оптронной обратной связи в источнике дежурного напряжения +5V_SB используется отдельный управляемый стабилитрон TL431. Схема стабилизации выходного напряжения +3.3V, применяемая в ИБП (рис.3) содержит усилитель ошибки на управляемом стабилитроне, входящем в состав микросхемы SG6105D. Напряжение на его вход поступает с выхода ИБП +3.3V через делитель R31R32R33, усилитель ошибки управляет биполярным транзистором Q7 типа KN2907A, обеспечивающим в свою очередь формирование так называемого “сбросового тока” через специальный насыщающийся дроссель L1, включенный между вторичной 5-ти вольтовой обмоткой выходного импульсного трансформатора Т1 и выпрямителем напряжения +3.3V – сдвоенным диодом Шоттки D9 типа MBR2045CT. Под действием сбросового тока дроссель L1 входит в состояние насыщения, при этом его индуктивность уменьшается, соответственно уменьшается и сопротивление дросселя переменному току. В случае, когда сбросовый ток минимален, либо отсутствует, дроссель L1 имеет максимальную индуктивность, и соответственно максимальное сопротивление переменному току, при этом уменьшается напряжение, поступающее на вход выпрямителя +3.3V, и соответственно происходит уменьшение напряжения на выходе ИП +3.3V. Подобная схема позволяет при небольшом количестве применяемых элементов осуществлять регулировку (стабилизацию) в цепи с весьма солидным выходным током (например, для ИП LPK2-4 300W по цепи +3.3V заявлено - 18 Ампер). Упрощенную проверку описываемых микросхем можно провести следующим образом: на вывод Vcc относительно вывода GND подается внешнее питающее напряжение (5В), при кратковременном замыкании выводов SS и Vcc микросхемы, на ее выходах OP1 и OP2 осциллографом можно видеть прямоугольные импульсы. Следует только отметить, что этот способ не позволяет проверить цепи включения (PSon), формирования сигнала PG и пр. Встроенные управляемые стабилитроны микросхем проверяются как обычные, дискретные TL431. Как пересчитывать под другое сопротивление шунта? Так: Iн=(Uоп/(R2/R1+1))/Rш Для примера получается следующее: Если: Uоп = 5В (опорное напряжение); R2 = 10КОм; R1 = 0,27КОм; Rш = 0,01Ом То: Iн=(5В/(10КОм/0,27КОм+1))/0,01Ом=13А Подставьте свои данные и получите номиналы резисторов. Величиной одного, из которых задайтесь сразу.
0 Comments
Leave a Reply. |
Details
AuthorWrite something about yourself. No need to be fancy, just an overview. ArchivesCategories |