Как за 5 минут сделать регулируемый блок питания своими руками
Обновлено: 03.07.2024
Первый обзор. Сборка силового модуля. Плата, радиатор, силовой транзистор, 2 переменных многооборотных резистора и зеленый трансформатор (из Восьмидесятых ®) Как подсказал мудрый kirich, я самостоятельно собрал схему, которую китайцы продают в виде конструктора, для сборки блока питания. Я сначала расстроился, но потом решил, что, видать схема хороша, раз китайцы её копируют… В то же время вылезли и детские болячки этой схемы (которые полностью были скопированы китайцами), без замены микросхем на более «высоковольтные», на вход нельзя подавать больше 22 вольт переменного напряжения… И несколько более мелких проблем, которые подсказали мне наши форумчане, за что им огромное спасибо. Совсем недавно будущий инженер "AnnaSun" предложила свою версию избавления от трансформатора. Конечно каждый может модернизировать свой БП как угодно, можно и импульсник поставить в качестве источника питания. Но у любого импульсника (быть может кроме резонансных) на выходе куча помех, и эти помехи частично перейдут на выход ЛабБП… А если там имульсные помехи, то (ИМХО) это не ЛабБП. Потому я не буду избавляться от «зеленого трансформатора».
Поскольку это линейный блок питания, у него есть характерный и существенный недостаток, вся лишняя энергия выделяется на силовом транзисторе. Для примера, на вход мы подаем 24В переменного напряжения, которое после выпрямления и сглаживания превратится в 32-33В. Если на выход присоединить мощную нагрузку, потребляющую 3А при напряжении 5В, вся оставшаяся мощность (28В при токе 3А), а это 84Вт, будет рассеиваться на силовом транзисторе, переходя в тепло. Одним из способов предотвратить эту проблему, и соответственно повысить КПД, это поставить модуль ручного или автоматического переключения обмоток. Данный модуль был рассмотрен в 2-м моем обзоре:
Для удобства работы с блоком питания и возможности мгновенного отключения нагрузки, с схему был введен дополнительный модуль на реле, позволяющий включать или выключать нагрузку. Этому был посвящен мой третий обзор.
К сожалению, из-за отсутствия нужных реле (нормально замкнутых), данный модуль работал некорректно, потому он будет заменен другим модулем, на D-триггере, позволяющий включать или выключать нагрузку при помощи одной кнопки.
Вкратце расскажу про новый модуль. Схема довольно известная (прислали мне ссылку в личку):
Немножко модифицировал её под свои нужды и собрал такую плату:
С обратной стороны:
На это раз никаких проблем не было. Все работает очень четко и управляется одной кнопкой. При подаче питания, на 13 выходе микросхемы всегда логический ноль, транзистор (2n5551) закрыт и реле обесточено — соответственно нагрузка не подключена. При нажатии кнопки, на выходе микросхемы появляется логическая единица, транзистор открывается и реле срабатывает подключая нагрузку. Повторное нажатие на кнопку возвращает микросхему в исходное состояние.
Какой же блок питания без индикатора напряжения и тока? Потому в 4-м обзоре я попытался сделать ампервольтметр самостоятельно. В принципе получился неплохой прибор, однако он имеет некоторую нелинейность в диапазоне от 0 до 3.2А. Эта погрешность никак не будет влиять при использовании данного измерителя, скажем в зарядном устройстве для АКБ автомобиля, но недопустима для Лабораторного БП, потому, я заменю этот модуль, китайскими щитовыми прецизионными вольтметром и амперметром с дисплеями, имеющими 5 разрядов… А собранный мною модуль найдет применение в какой-нибудь другой самоделке.
Наконец-то приехали из Китая более высоковольтные микросхемы, о чем я Вам рассказал в 5-ом обзоре. И теперь можно подавать на вход 24В переменного тока, не опасаясь, что пробьет микросхемы…
Теперь дело осталось за «малым», изготовить корпус и собрать все блоки вместе, чем я и займусь в этом финальном обзоре по данной тематике.
Поискав готовый корпус, ничего подходящего не нашел. У китайцев есть неплохие коробки, но, к сожалению, цена их, а особенно стоимость доставки — запредельная…
Отдать китайцам 60 баксов мне «жаба» не позволила, да и глупо такие деньги отдавать за корпус, можно еще немного добавить и купить готовый ЛабБП. По крайней мере, корпус из этого Бп выйдет хороший.
Потому я поехал на строительный базар и купил 3 метра алюминиевого уголка. С его помощью будет собран каркас прибора.
Подготавливаем детали нужного размера. Расчерчиваем заготовки и спиливаем уголки при помощи отрезного диска. Обзор на мою версию дремеля.
Затем выкладываем заготовки верхней и нижней панели, чтобы прикинуть, что получится.
Пробуем расположить модули внутри
Сборка идет на потайных винтах (под шляпку зенкером, разенковывается отверстие, что бы головка винта не выступала над уголком), и гайках с обратной стороны. Потихоньку появляются очертания каркаса блока питания:
И вот каркас собран… Не очень ровный, особенно по углам, но думаю, что покраска скроет все неровности:
Размеры каркаса под спойлером:
К сожалению времени мало свободного, потому слесарные работы продвигаются медленно. Вечерами за неделю изготовил лицевую панель из листа алюминия и панельку под вход питания и предохранитель.
Расчерчиваем будущие отверстия под Вольтметр и Амперметр. Посадочное гнездо должно быть размерами 45.5мм на 26.5мм
Обклеиваем посадочные отверстия малярным скотчем:
И отрезным диском, при помощи дремеля делаем пропилы (скотч нужен, что бы не выйти за размеры гнезд, и не испортить панель царапинами) Дремель быстро справляется с алюминием, но на 1 отверстие уходит 3-4 отрезных диска
Опять была заминка, банально, кончились отрезные диски для дремеля, поиск по всем магазинам Алматы ни к чему не привел, потому пришлось ждать диски из Китая… Благо пришли быстро за 15 дней. Дальше работа пошла более весело и быстро…
Пропилил дремелем отверстия под цифровые индикаторы, и обработал напильником.
Ставим на «уголки» зеленый трансформатор
Примеряем радиатор с силовым транзистором. Он будет изолирован от корпуса, так как на радиаторе установлен транзистор в корпусе ТО-3, а там сложно изолировать коллектор транзистора от корпуса. Радиатор будет стоять за декоративной решеткой с вентилятором охлаждения.
Обработал наждачкой на бруске лицевую панель. Решил примерить все что будет на ней закреплено. Получается вот так:
Два цифровых измерителя, кнопка включения нагрузки, два многооборотных потенциометра, выходные клеммы и держатель светодиода «Ограничение тока». Вроде ничего не забыл?
С обратной стороны лицевой панели.
Разбираем все и красим черной краской с баллончика каркас блока питания.
На заднюю стенку прикрепляем на болты декоративную решетку (куплено на авторынке, анодированный алюминий для тюнига воздухозабора радиатора 2000 тенге (6.13USD))
Вот так получилось, вид с обратной стороны корпуса блока питания.
Ставим вентилятор для обдува радиатора с силовым транзистором. Я прикрепил его на пластиковые черные хомуты, держит хорошо, внешний вид не страдает, их почти не видно.
Возвращаем на место пластиковое основание каркаса с уже установленным силовым трансформатором.
Размечаем места крепления радиатора. Радиатор изолирован от корпуса прибора, т.к. на нем напряжение равное напряжению на коллекторе силового транзистора. Думаю, что он хорошо будет обдуваться вентилятором, что позволит значительно снизить температуру радиатора. Вентилятор будет управляться схемой снимающей информацию с датчика (терморезистора) закрепленного на радиаторе. Таким образом вентилятор не будет «молотить» в пустую, а будет включатся при достижении определенной температуры на радиаторе силового транзистора.
Прикрепляем на место лицевую панель, поглядеть что получилось.
Декоративной решетки осталось много, потому решил попробовать сделать П-образную крышку корпуса блока питания (на манер компьютерных корпусов), если не понравится, переделаю на что-нибудь другое.
Вид спереди. Пока решетка «наживлена» и еще не плотно прилегает к каркасу.
Вроде неплохо получается. Решетка достаточно прочная, можно смело ставить сверху что-либо, ну а про качество вентиляции внутри корпуса, даже не стоит говорить, вентиляция будет просто отличная, по сравнению с закрытыми корпусами.
Ну чтож, продолжаем сборку. Подключаем цифровой амперметр. Важно: не наступайте на мои грабли, не используйте штатный разъем, только пайка непосредственно к контактам разъема. Иначе будет в место тока в Амперах, показывать погоду на Марсе.
Провода для подключения амперметра, да и всех остальных вспомогательных устройств должны быть максимально короткими.
Между выходными клеммами (плюс-минус) установил панельку из фольгированного текстолита. Очень удобно прочертив изолирующие бороздки в медной фольге, создавать площадки для подключения всех вспомогательных устройств (амперметр, вольтметр, плата отключения нагрузки и т.п.)
Основная плата установлена рядом с радиатором выходного транзистора.
Плата переключения обмоток установлена над трансформатором, что позволило значительно сократить длину шлейфа проводов.
Наступил черед собрать модуль дополнительного питания для модуля переключения обмоток, амперметра, вольтметра и т.п.
Поскольку у нас линейный — аналоговый БП, будем использовать так же вариант на трансформаторе, никаких импульсных блоков питания. :-)
Вытравливаем плату:
Впаиваем детали:
Тестируем, ставим латунные «ножки» и встраиваем модуль в корпус:
Ну вот, все блоки встроены (кроме модуля управления вентилятором, который будет изготовлен позже) и установлены на свои места. Провода подключены, предохранителя вставлены. Можно проводить первое включение. Осеняем себя крестом, закрываем глаза и даем питание…
Бабаха и белого дыма нет — уже хорошо… Вроде на холостом ходу ничего не греется… Нажимаем кнопку включения нагрузки — зажигается зеленый светодиод и щелкает реле. Вроде все пока нормально. Можно приступать к тестированию.
Как говорится, «скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается». Опять выплыли подводные камни. Модуль переключения обмоток трансформатора работает некорректно с силовым модулем. При напряжении переключения с первой обмотки на следующую происходит скачек напряжения, т.е при достижении 6.4В происходит скачек до 10.2В. Потом конечно можно уменьшить напряжение, но это не дело. Сначала я думал, что проблема в питании микросхем, поскольку их питание тоже от обмоток силового трансформатора, и соответственно растет с каждой последующей подключенной обмоткой. Потому попробовал дать питание на микросхемы с отдельного источника питания. Но это не помогло.
Потому есть 2 варианта: 1. Полностью переделать схему. 2. Отказаться от модуля автоматического переключения обмоток. Начну с 2 варианта. Полностью без переключения обмоток я остаться не могу, потому как вариант мириться с печкой мне не нравится, потому поставлю тумблер- переключатель позволяющий выбирать подаваемое напряжение на вход БП из 2-х вариантов 12В или 24В. Это конечно «полумера», но лучше чем вообще ничего.
Заодно решил поменять амперметр на другой подобный, но с зеленым цветом свечения цифр, поскольку красные цифры амперметра светятся довольно слабо и при солнечном свете их плохо видно. Вот что получилось:
Вроде так получше. Возможно, так же, что я заменю вольтметр на другой, т.к. 5 разрядов в вольтметре явно избыточно, 2 разряда после запятой вполне достаточно. Варианты замены у меня есть, так что проблем не будет.
Ставим переключатель и подключаем к нему провода. Проверяем.
При положении переключателя «вниз» — максимальное напряжение без нагрузки составило около 16В
При положении переключателя вверх — доступно максимальное напряжение для данного трансформатора 34В (без нагрузки)
Теперь ручки, долго не стал придумывать варианты и нашел пластмассовые дюбели подходящего диаметра, как внутреннего, так и внешнего.
Отрезаем трубочку нужной длины и надеваем на штоки переменных резисторов:
Затем надеваем ручки и фиксируем винтами. Поскольку трубка дюбеля достаточно мягкая, ручка фиксируется очень хорошо, что бы сорвать её необходимы значительные усилия.
Обзор получился очень большим. Потому не буду отнимать Ваше время и вкратце протестируем Лабораторный блок питания.
Помехи осциллографом мы уже смотрели в первом обзоре, и с тех пор ничего не изменилось в схемотехнике.
Потому проверим минимальное напряжение, ручка регулировки в крайнем левом положении:
Теперь максимальный ток
Ограничение тока в 1А
Максимальное ограничение тока, ручка регулировки тока в крайне правом положении:
На этом Всё мои дорогие радиогубители и сочувствующие… Спасибо всем, кто дочитал до конца. Прибор получился брутальный, тяжелый и я надеюсь надежный. До новых встреч в эфире!
UPD: Осциллограммы на выходе блока питания при включении напряжения:
И выключения напряжения:
UPD2: Друзья с форума «Паяльник» дали идею, как с минимальными переделками схемы запустить модуль переключения обмоток. Спасибо всем за проявленный интерес, буду доделывать прибор. Поэтому — продолжение следует.
Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.
Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ
Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.
Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.
А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.
Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317
Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.
Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317
Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.
Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.
Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.
Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.
Схема подключения вентилятора к блоку питания
Что будет с блоком питания при коротком замыкании?
При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.
Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317
- Стабилизатор напряжения LM317
- Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
- Конденсатор С1 4700mf 50V
- Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
- Переменный резистор Р1 5К
- Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками
Блок питания подключается к потребителям внутри корпуса компьютера через жгуты с разъемами. Принят стандарт, согласно которому маркировка каждого напряжения питания выполняется проводником с соответствующим цветом изоляции.
Цвет провода Напряжение, В
| Чернить | 0 В (земля, общий) |
| Красный | +5 |
| Апельсин | +3,3 |
| Желтый | +12 |
| Белый | -5 |
| Синий | -12 |
Помимо цепей питания, жгуты содержат проводники с управляющими сигналами (они находятся на разъеме, идущем на материнскую плату).
Цвет провода Название Функция Уровень напряжения
Большая часть цепочек изменений в LBP не понадобится; их нужно будет обрезать во время работы.
Делаем шунт
U = I * R = 10 * 0,05 = 0,5 (Вольт)
Про манганиновый шунт писать не буду, так как не покупал и нет, использовал две дорожки на самой плате, замыкаем дорожки на плате как на фото, чтобы получить шунт. Понятно, что лучше использовать манганин, но все же он работает более чем обычно.
Что понадобится для изготовления
Более 90% компонентов лабораторной лаборатории уже находятся в блоке питания компьютера. Остальное придется подбирать по конкретной схеме (элементы дешевые и их будет мало), но вам обязательно понадобятся:
Цифровой индикатор тока и напряжения.
Переделка БП ATX в регулируемый или лабораторный блок питания
А теперь самое время сделать своими руками импульсный лабораторный блок питания из компьютерного блока питания. Доработаем блок питания, ШИМ-контроллер которого собран на специализированной микросхеме TL494 (также известной как μA494, μPC494, M5T494P, KIA494, UTC51494, AZ494AP, KA7500, IR3M02, AZ7500BP, KR1114EU4, MV3759 и тому подобное).
Например, доработаем блок питания, схема которого представлена ниже. Поняв идею происходящих изменений, не составит труда выбрать алгоритм для изменения любого другого блока.
Разбираем блок питания, вытаскиваем плату. Сразу отпаиваем все ненужные провода силовых цепей, оставляя один желтый, один черный и один зеленый.
Также паяем сглаживающие электролитические конденсаторы на всех линиях электропередачи. На схеме они обозначены как C30, C27, C29, C28, C35. Значительно увеличим (до 25 В на шине +12 В) выходное напряжение, на которое эти конденсаторы не рассчитаны. На место того, что был на шине +12 В, устанавливаем конденсатор такой же или большей емкости на напряжение не менее 35 В. Остальные места оставляем пустыми. Припаиваем зеленый провод в том месте, где должен был быть черный провод, для подачи питания. Теперь вы можете приступить к модификации контроллера.
Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задайте вопрос Мы впервые включаем питание нашей лаборатории через лампу накаливания 220В 60Вт. Это поможет избежать проблем, если мы допустили ошибку в установке. Если лампа не загорается или загорается наполовину и включается блок питания, значит, все в порядке. Если лампа горит на полную мощность, а блок питания молчит, придется искать ошибки.
Возвращаем мотор в нижнее положение по схеме, отключаем питание и параллельно подключаем лампы. Включите питание, установите регулятор тока в среднее положение, а регулятор напряжения на отметку 12 В. Поверните ручку регулятора тока. При этом показания амперметра должны постепенно изменяться от 0 до 8 А, а яркость ламп должна постепенно меняться. Градуируем регулятор тока, руководствуясь показаниями амперметра.
Отключите устройство и соберите его. Наш лабораторный блок питания готов. С его помощью мы можем получить любое напряжение от 3 до 24 вольт и установить ограничение тока через нагрузку в диапазоне 0-10 А.
Припаиваем к 16 выводу ШИМ провод
Конструкция и детали
Проверка работоспособности и соответствию вольтажу
Далее нужно проверить правильность выходного напряжения. Для этого берут заведомо точный вольтметр, подключают его параллельно основному, подключают нагрузку (например, паяльник или лампу на 12-36 вольт) и начинают постепенно повышать напряжение.
Если показания тестируемого устройства выше, то последовательно припаивается переменный резистор от 1-10 кОм до 22 кОм и поворотом его ручки напряжения идентичны. Затем измеряется его сопротивление и на его место кладется часть того же номинала.
При меньших показаниях вместо 22 кОм устанавливается резистор с меньшим сопротивлением. И тогда они действуют по тому же принципу.
Припаиваем диодную сборку
Подаём общий минус на ШИМ
можно не обслуживать, если он уже звонит на 7 ступени ШИМ. Просто на некоторых платах на седьмом пине не было общего минуса после пайки деталей (не знаю почему, могу ошибаться, что его не было:)
Ставим дроссель L2 (если есть) после шунта
В общем, их нужно посчитать, но если что, то где-то на форуме проскальзывала программа для расчета узких мест.
Как сделать зарядное устройство
А теперь перейдем к преобразованию блока питания компьютера в автомобильное зарядное устройство.
Прибор для зарядки постоянным напряжением
Это устройство заряжает аккумулятор постоянным и фиксированным напряжением 14 В. По мере зарядки аккумулятора зарядный ток уменьшается. Как только напряжение на клеммах аккумулятора достигнет 14 В, ток станет нулевым и зарядка прекратится.
Благодаря такому алгоритму аккумулятор невозможно перезарядить, даже если он оставлен на зарядке в течение недели. Это полезно при обслуживании автомобильных аккумуляторов AGM и GEL, которые не любят перезарядку.
Припаиваем зеленый провод вместо любого черного провода: даем команду питания на безоговорочное включение при подключении к сети (см. Раздел выше). Паяем электролитические сглаживающие конденсаторы от всех линий электропередачи. На место, где был конденсатор на шине +12 В, устанавливаем конденсатор такой же емкости, но на рабочее напряжение 35 В. Перейдем к доработке контроллера. Находим резистор, который соединяет первый вывод микросхемы с шиной +12 В. На схеме ниже он обозначен стрелкой.
Нам нужно изменить его название. Но какой? Свариваем, измеряем сопротивление. В нашем случае его номинальное значение составляет 27 кОм, но в зависимости от модели блока питания значение может меняться. Вместо припаянного устанавливаем переменный резистор номиналом примерно вдвое больше. Установите двигатель резистора в центральное положение.
Важно! Конечное напряжение заряда AGM и GEL аккумуляторов составляет 13,8 В, поэтому имеет смысл снизить выходное напряжение с 14 В до 13,8 В.
Пожалуй, единственным недостатком этой самодельной конструкции является то, что в ней нет защиты от короткого замыкания и обратной полярности (мы ее отключили). Поэтому пользоваться устройством нужно осторожно.
Схема для лабораторного БП
Для преобразования ненужного блока питания компьютера в лабораторный источник с регулируемым выходным напряжением подойдут блоки питания ATX (но возможно и AT), выполненные по схеме ШИМ на микросхеме TL494 или ее аналогах.
Блок-схема стандартного блока питания ATX.
Хотя все они построены по одной и той же структурной схеме и работают по схожему принципу, блоки питания могут быть физически реализованы по-разному. Поэтому первым делом нужно попытаться найти принципиальную схему реально существующего агрегата.
Процедуру конвертации можно увидеть на примере модели LC-250ATX. Разобравшись в принципе, можно будет работать с другими подобными блоками.
Исходная схема блока LC-250ATX.
В основе LC-250ATX лежит принцип ШИМ, реализованный на стандартной для таких схем микросхеме TL494. Он генерирует импульсы, которые усиливаются ключами на транзисторах Q6, Q7, затем через трансформатор T2 с ключей на транзисторах Q1 формируются импульсы Q2 на первичной обмотке трансформатора T1. Эти импульсы преобразуются через вторичные обмотки и поступают на выпрямители различного напряжения, из которых только канал +12 вольт представляет интерес для изменения.
Цепь дежурного напряжения собирается на транзисторе Q3, трансформаторе Т3 и интегральном стабилизаторе 7805. Этот участок также понадобится для будущего проектирования. На операционном усилителе LM339 установлена схема для генерации сигнала PWR_OK и запуска источника питания с помощью сигнала с материнской платы.
Использованы материалы из следующих публикаций
• Как превратить компьютерный блок питания ATX в лабораторный блок питания
• Супер простой амперметр и вольтметр на сверхдоступных частях II (автоматический выбор диапазона)
• 3-разрядный цифровой вольтметр
Схема доработки блока питания компьютера
это просто, так что не бойтесь. Первым делом нужно разобрать и подключить провода по цвету. Затем по схеме подключите светодиоды. Первый слева будет указывать на наличие выходной мощности после включения. А второй справа горит всегда, пока на блоке присутствует сетевое напряжение.
Включите выключатель. Он запустит главную цепь, замкнув зеленый провод на общий. И выключите агрегат, как только он откроется.
Также, в зависимости от марки блока, необходимо будет повесить нагрузочный резистор 5-20 Ом между общим выводом и напряжением более пяти вольт, иначе блок может не запуститься из-за встроенной защиты. Также, если это не сработает, будьте готовы повесить такие резисторы на все напряжения: «+3,3», «+12». Но обычно на выход 5 вольт хватает одного резистора.
Начнем
Припаиваем 2 провода от шунта для ОУ LM358
Паяем провода и резисторы. Эти провода будут идти к операционному усилителю LM357 через резисторы на 47 Ом.
Переделка началась
Ставим перемычку для питания ШИМ
Поскольку мы удалили часть схемы, которая отвечала за питание PSON PWM, нам нужно запитать PWM от обслуживаемого источника питания 18 В. Фактически, мы устанавливаем перемычку вместо транзистора Q6.
Где 12 вольт, а где 5? Разбираемся с цветовой маркировкой
Как узнать, на каких нитях образуется напряжение? Где, например, на блоке питания компьютера 12 вольт? Тестер для этого не понадобится, так как все провода, выходящие из блока питания компьютера, имеют строго определенный общепринятый цвет. Поэтому вместо тестера вооружаемся табличкой внизу.
Расцветка и назначение проводов блока питания ATX
| Цвет | Деловое свидание, встреча | Примечание |
| чернить | GND | менее распространенная нить |
| красный | +5 В | главный силовой автобус |
| желтый | +12 В | главный силовой автобус |
| синий | -12 В | основная силовая шина (может быть недоступна) |
| апельсин | +3,3 В | главный силовой автобус |
| белый | -5 В | главный силовой автобус |
| альт | +5 VSB | ожидание еды |
| серый | Хорошая сила | еда нормальная |
| зеленый | Включить | команда для запуска блока питания |
Инструкция по сборке БП
Сетевые кабели преобразованного модуля припаяны к удлинителю, расположенному на корпусе ПК. Замените вентилятор и затяните карту.
На одной из боковых граней крышки просверливаются отверстия:
Если с утюгом сложно обращаться, лучше снять одну из боковых стенок, вырезать ее из пластика и закрепить любым способом. Кроме того, запрещено устанавливать множество устройств на металлическую поверхность.
Припаиваем провод от косы трансформатора на общий минус
Припаиваем провода, общий минус и +18 вольт к вентилятору
Мы будем использовать этот провод через резистор 58 Ом для питания вентилятора. Также вентилятор нужно повернуть так, чтобы он дул на радиатор.
Припаиваем провода, общий минус и +5 Вольт, выход дежурки БП
Мы будем использовать это напряжение для питания вольт-амперметра.
Устанавливаем на выход БП конденсаторы и нагрузочный резистор
На подтягивающий резистор может подаваться от 470 до 600 Ом 2 Вт. Конденсаторы 500 мкФ на напряжение 35 вольт. Конденсаторов с нужным напряжением у меня не было, поставил 2 последовательно по 16 вольт 1000 мкФ. Паяем конденсаторы между 15-3 и 2-3 ножками ШИМ.
Замеченные особенности недостатки
В качестве базового используется AT-блок мощностью 200 Вт, но, к сожалению, он имеет довольно небольшой радиатор для силовых транзисторов. В этом случае вентилятор подключается к напряжению 8 Вольт (для уменьшения генерируемого шума), поэтому токи выше 6-7 Ампер, их можно отключить только на короткое время, чтобы избежать перегрева транзистора.
Между 1 ножкой ШИМ и выходом плюс, припаиваем резистор
Этот резистор ограничивает напряжение, подаваемое источником питания. Этот резистор и R60 образуют делитель напряжения, который делит выходное напряжение и подает его на 1 ногу.
Задача по выходному напряжению блока питания приходит на 2-ю ногу, так как на вторую ногу может идти 5 вольт (vref), обратное напряжение тоже должно идти на 1-ю ногу не более 5 вольт. Для этого нам понадобится делитель напряжения на 2 резистора, R60 и тот, который мы устанавливаем с выхода одноножкового блока питания.
Как это работает: скажем, переменный резистор вставлен во вторую ногу 2,5-вольтового ШИМ, затем ШИМ будет излучать эти импульсы (увеличивать выходное напряжение с выхода блока питания), пока 2,5 (вольта) не придет на 1-ю ногу рабочего усилитель звука. Предположим, что если этого резистора нет, источник питания достигнет своего максимального напряжения, потому что нет обратной связи с выхода источника питания. Номинал резистора 18,5 кОм.
Подготовка к переделке
Перед тем, как приступить к работе над созданием лабораторного агрегата, необходимо определиться, какое напряжение и ток вам нужно от него получить, и выбрать подходящий блок питания от компьютера с контроллером TL494 или аналогом.
Подготовка агрегата к модификации заключается в отключении вентилятора, выходных электролитических конденсаторов на линиях +12, +5, + 3,3 В и ненужных жил общей разводки. Карта должна иметь желтый, черный, зеленый и сетевой провода.
Какие детали нужно докупить
Чтобы модифицировать силовой модуль вашего компьютера, вам необходимо приобрести некоторые детали и устройства. Радиолюбители могут оказаться в домашней лаборатории.
- 22 мкФ / 16 В;
- количество остальных элементов и их мощность такие же, как у деталей, свариваемых в процессе подготовки, но они должны выдерживать напряжение не менее 35-40 В.
необходимо приобрести конденсаторы электролитические.
Схема доработки компьютерного БП
Для начала нужно удалить все ненужные предметы из обвязки TL494. Чтобы не резать рельсы и не искать детали, которые нужно снимать, можно сделать проще: выпарить и приподнять ножки 1-4 и 13-16 микросхемы.
Капитальный ремонт осуществляется навесным монтажом по схеме:
Схема переделки вычислительного блока.
Напряжение
После этих изменений на линиях +12 и +5 В напряжение будет установлено на + 25-30 и +10 В. Это можно проверить с помощью тестера.
Далее устанавливается вентилятор. Поскольку он подключен к линии 10 В, это приведет к небольшому снижению скорости вращения.
Эта статья, в первую очередь, рассчитана на начинающих радиолюбителей, а идею написания этой статьи подсказал Кирилл Г. За что ему отдельное спасибо.
Предлагаю Вашему вниманию схему простого регулируемого блока питания, который был собран мной еще в 80-е годы (в то время, я учился в 8 классе), а схема была взята из приложения к журналу «Юный Техник» №10 за 1985 год. Схема немного отличается от оригинала изменением некоторых германиевых деталей на кремниевые.
Как видите, схема простая и не содержит дорогих деталей. Рассмотрим ее работу.
1. Принципиальная схема блока питания.
Включается блок питания в розетку при помощи двухполюсной вилки ХР1. При включении выключателя SA1 напряжение 220В подается на первичную обмотку (I) понижающего трансформатора Т1.
1. R1, VD5, VT1;
2. R2, VD6, R3;
3. VT2, VT3, R4.
Резистор R2 и стабилитрон VD6 образуют параметрический стабилизатор и стабилизируют напряжение на переменном резисторе R3, который включен параллельно стабилитрону. С помощью этого резистора устанавливают напряжение на выходе блока питания.
На переменном резисторе R3 поддерживается постоянное напряжение, равное напряжению стабилизации Uст данного стабилитрона.
Когда движок переменного резистора находится в крайнем нижнем (по схеме) положении, транзистор VT2 закрыт, так как напряжение на его базе (относительно эмиттера) равно нулю, соответственно, и мощный транзистор VT3 тоже закрыт.
При закрытом транзисторе VT3 сопротивление его перехода коллектор-эмиттер достигает нескольких десятков мегаом, и практически все напряжение выпрямителя падает на этом переходе. Поэтому на выходе блока питания (зажимы ХТ1 и ХТ2) напряжения не будет.
Когда же транзистор VT3 открыт, и сопротивление перехода коллектор-эмиттер составляет всего несколько Ом, то практически все напряжение выпрямителя поступает на выход блока питания.
Так вот. По мере перемещения движка переменного резистора вверх, на базу транзистора VT2 будет поступать отпирающее отрицательное напряжение, и в его эмиттерной цепи (БЭ) потечет ток. Одновременно, напряжение с его нагрузочного резистора R4 подается непосредственно на базу мощного транзистора VT3, и на выходе блока питания появится напряжение.
Чем больше отрицательное отпирающее напряжение на базе транзистора VT2, тем больше открываются оба транзистора, тем большее напряжение на выходе блока питания.
Наибольшее напряжение на выходе блока питания будет почти равно напряжению стабилизации Uст стабилитрона VD6.
Резистор R5 имитирует нагрузку блока питания, когда к зажимам ХТ1 и ХТ2 ничего не подключено. Для контроля выходного напряжения предусмотрен вольтметр, составленный из миллиамперметра и добавочного резистора R6.
На транзисторе VT1, диоде VD5 и резисторе R1 собран узел защиты от короткого замыкания между гнездами ХТ1 и ХТ2. Резистор R1 и прямое сопротивление диода VD5 образуют делитель напряжения, к которому своей базой подключен транзистор VT1. В рабочем состоянии транзистор VT1 закрыт положительным (относительно эмиттера) напряжением смещения на его базе.
При коротком замыкании на выходе блока питания эмиттер транзистора VT1 окажется соединенным с анодом диода VD5, и на его базе (относительно эмиттера) появится отрицательное напряжение смещения (падение напряжения на диоде VD5). Транзистор VT1 откроется, и участком коллектор-эмиттер зашунтирует стабилитрон VD6. В результате этого транзисторы VT2 и VT3 окажутся закрытыми. Сопротивление участка коллектор-эмиттер регулирующего транзистора VT3 резко возрастет, напряжение на выходе блока питания упадет почти до нуля, и через цепь короткого замыкания потечет настолько малый ток, что он не причинит вреда деталям блока. Как только короткое замыкание будет устранено, транзистор VT1 закроется и напряжение на выходе блока восстановится.
2. Детали.
В блоке питания использованы самые распространенные детали. Понижающий трансформатор Т1 можно использовать любой, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 14 – 18 Вольт при токе нагрузки 0,4 – 0,6 Ампер.
Электролитический конденсатор любого типа, на напряжение не менее 25 Вольт. Если не будет одного с емкостью 2200 микрофарад, то его можно составить из двух по 1000 микрофарад, или четырех по 500 микрофарад.
Постоянные резисторы используются отечественного МЛТ-0,5, или импортного производства мощностью 0,5 Ватт. Переменный резистор номиналом 5 – 10 кОм.
Транзистор VT3 – из серии КТ814, КТ816 с любым буквенным индексом. Этот мощный транзистор обязательно устанавливается на радиатор.
Радиатор можно использовать самодельный, сделанный из пластины алюминия толщиной 3 – 5см и размером около 60х60мм.
Стабилитрон VD6 будем подбирать, так как у них идет большой разброс по напряжению стабилизации Uст. Возможно, даже придется составить из двух. Но это уже при наладке.
Вот основные параметры стабилитронов серии Д814 А-Д:
Миллиамперметр используйте такой, какой у Вас есть. Можно использовать индикаторы от старых приемников и магнитофонов. Одним словом – ставьте что есть. А можно даже вообще обойтись без прибора.
На этом хочу закончить. А Вы, если заинтересовала схема, подбирайте детали.
В следующей части начнем рисовать и делать печатную плату с нуля, возможно, распаяем на ней детали.
Удачи!
Читайте также: