Компьютерный ATX блок питания можно переделать практически во все что угодно — и в лабораторный блок питания, и в зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, и просто в достаточно мощный источник питания — для гальваники например.
Это совсем не сложно — необходимо только понимать основные принципы работы схем.
Речь идет о блоках питания с ШИМ — контроллером TL494 и его аналогами IR 3 M 02, u А494, КА7500, МВ3759, TL594 — такие схемы переделывать проще.
Это типовая схема ATX блока.
Синим выделен сетевой фильтр с выпрямителем и емкостями.
Красным — дежурный источник питания, запитывающий ШИМ — контроллер.
Коричневым — низковольтные и высоковольтные ключи на биполярных транзисторах. Трансформатор нужен для гальванической развязки от высоковольтной части схемы.
Желтым — схемы защиты, контроля напряжений и запуска блока питания, вход PS ON — то, что нам в дальнейшем не потребуется.
Рассмотрим более подробно TL494. Вот схема из даташита.
Если оставить в стороне лишнюю теорию, то нас интересуют прежде всего входы 1,2 и 15,16. Это входы компараторов — усилителей ошибки.
Также следует обратить внимание на вход 4 — контроль "мертвого времени" — когда ключи молчат. Мертвая зона нужна для избежания казусов при переключении выходных каскадов, когда из-за емкостей возникает некоторая задержка переключения, иначе говоря — чтобы ключи не оказались одновременно открытыми. Влияя на этот параметр, можно также контролировать выходной ток.
Именно через эти входы и осуществляется управление схемой, все что нужно — немного изменить их обвязку.
Что касается остальных ног, 3 — выход обратной связи на отрицательные входы компараторов напряжения и тока (RC — цепочка). 5 и 6 — конденсатор и резистор осциллятора — задают частоту преобразования. Обвязка этих ног может немного отличаться у разных схем (по номиналам), и рассчитана для каждой конкретной схемы — менять их лучше не надо.
Вышеуказанные компараторы мы можем использовать для регулировки тока и напряжения.
Вот одна из схем переделки:
Как здесь реализована регулировка напряжения:
На отрицательный вход компаратора (2) через делитель подается опорное (постоянное) напряжение с выхода 14 Vref=5v. Впрочем, оно может быть подано откуда угодно — главное, оно должно быть постоянным относительно земли. Его величина может быть 1 или 3 вольта — это не так важно.
На положительный вход (1) — опять же, через делитель, подается выходное напряжение — то самое, которое мы считаем выходом нашего блока питания.
Компаратор, влияя на ШИМ, делает так, чтобы напряжения на входах были одинаковыми, т.е.блок питания лабораторный опорное равнялось входному. Исходя из этого, несложно посчитать напряжение на выходе.
Vref = 5 вольт. Тогда напряжение на ноге 2 будет равно: 5*(R2/R1) = 5*(1220/4740) = 1.28 вольт. Соответственно, при номиналах R3 = 658 и R4 = 3k выходное напряжение будет равно: 1,28*(R4/R3) = 1,28*(3000/658) = 5,86 вольт. Таким образом можно вычислить верхний и нижний предел регулировки и рассчитать необходимые номиналы.
Регулировка тока происходит по тому же самому принципу, только используется другой компаратор.
Кроме того, добавляется RC — цепочка обратной связи на 15 вход микросхемы.
Можно комбинировать схеморешения — менять ролями эти компараторы, можно использовать один компаратор для регулировки и тока и напряжения, можно оперировать только мертвым временем. Существует множество разных схем — некоторые я покажу ниже.
У меня, в частности, при переделке блока питания microlab atx 350w были такие номиналы:
В следующей схеме сделано как-бы наоборот — регулирующие элементы стоят в делителях опорного напряжения, т.е. меняется опорное напряжение относительно входных. А последние в свою очередь (выводы 1 и 16) идут к операционным усилителям — датчикам напряжения и тока. Идея по сути та же самая.
В этой схеме второй компаратор не используется, а ограничение тока осуществляется путем контроля над мертвым временем (4 вход). Когда ток превышает некоторую определенную величину, транзистор открывается и увеличивает мертвое время, тем самым ограничивая ток.
Также здесь есть немаловажная деталь — конденсатор плавного запуска, подключенный к ноге 4. При включении он заряжается и плавно уменьшает мертвую зону.
В случае ниже компараторы вообще не используются, а вся регулировка осуществляется изменением Dead Time — мертвого времени.
Ну и наконец, классическая популярная старая схема с минимальными переделками. Здесь все более наглядно и очевидно.
Второй момент, который требует внимания — это отключение штатных защит компьютерного блока питания. Эти защиты и примочки контролируют выходные напряжения 12, -12, 5, -5, 3.3 и они нам совершенно не нужны. Как правило, если что-то не в порядке, они так или иначе блокируют работу ШИМа — влияют непосредственно на мертвое время, или на один из компараторов. Ниже приведены фрагменты некоторых схем, демонстрирующие действие этих защит.
Естественно, эти элементы нужно найти на плате и выпаять, или перерезать дорожки.
Следующий момент — необходимо привести в надлежащий вид выход блока питания, а именно удалить все неинтересующие нас каналы. Изначально выходная часть, как правило, имеет следующий вид:
Нужно удалить все, что не относиться к нашему выходу — выпаять лишние дроссели, диоды Шоттки, конденсаторы и тд. Дроссель групповой стабилизации нам также не обосрался. Цепи, ведущие от выходных каналов к 494 также отрезаются (выпаиваются резисторы).
В зависимости от наших целей мы объединяем обмотки, или же оставляем для себя выход 12 вольт.
Необходимо также поменять электролиты, если их максимальное напряжение меньше чем выходное.
Как вариант — фрагмент одной известной схемы:
Дроссель L1 можно сделать из уже выпаянных деталей, например соединить последовательно обмотки у дросселя групповой стабилизации, или вообще намотать новый. L2 можно взять от 5-вольтового канала.
Шотки, естественно, нужно также поменять, если планируется выход более 12 вольт — это просто очевидно. Лучше менять на сборки с напряжением 180-200 вольт. Дело в том, что с трансформатора идут импульсы очень большой амплитуды — в разы большей, чем сглаженное и выпрямленное напряжение. Поэтому запас должен быть максимально большим.
На силовые транзисторы ключей также рекомендуется обратить внимание — хорошо если там будут 13009 в больших корпусах. Попадаются 13007 и прочие. Можно поменять на более мощные, а можно и оставить.
Еще одна деталь. Питание 494 в стандартной схеме идет не только от дежурки, но и от основного выхода. Это нужно пресечь — выпаять соответствующий диод на плате. Ниже — пример цепи питания.
Естественно, после переделки блок питания включать нужно через лампу накаливания, во избежании порчи деталей — если что-то пойдет не так. Если все нормально, то лампа вспыхнет и погаснет.
На этом, пожалуй, все. Приведу только несколько фотографий разных блоков и получившихся конструкций:
Также просто фото открытых разных БП
блок питания лабораторный
САМЫЙ #ПРОСТОЙ #СПОСОБ ПЕРЕДЕЛКИ КОМПЬЮТЕРНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ В РЕГУЛИРУЕМЫЙ (по току и напряжению)!
Блок питания на три напряжения из компьютерного ATX блока питания
В этом видео я покажу вам как можно очень просто переделать обыкновенный компьютерный блок питания в лабораторный, на три напряжения — 3,3в, 5в, 12в