Как поднять напряжение на блоке питания компьютера до 14 вольт

Обновлено: 20.11.2024

Как переделать компьютерный блок питания AT/ATX в настольный блок питания 3-15В
Мод блока питания с полумостовой топологией:

Иногда всем нужен регулируемый источник питания. Настольные блоки питания стоят дорого, поэтому мы обычно используем то, что есть в наличии. Наиболее известными блоками питания сильноточного низкого напряжения являются блоки питания АТ или АТХ от компьютеров. Недостатком их является плохо регулируемое выходное напряжение и часто необходимость нагружать оба основных выхода (5 и 12В) одновременно. Поэтому представляю простую модификацию блока питания ПК АТ или АТХ в регулируемый настольный блок питания 3 - 15В с правильной регулировкой и выходным током, соответствующим исходному выходу 12В. Обратная связь по напряжению подключена к выводу 1 управляющей микросхемы TL494 (или ее аналога KA7500, KIA494, DBL494...). Опорное напряжение 2,5 В (т.е. схема регулирует выходное напряжение так, чтобы напряжение резистивного делителя было 2,5 В). Изначально обратная связь подключена как к 5, так и к 12В выходам и хорошо работает только при нагрузке обоих выходов. После этой модификации обратная связь подключена только к выходу 12В. Потенциометр регулирует напряжение от 3 до 15 В. При необходимости потенциометр можно заменить постоянным резистором для установки постоянного напряжения. Приточный вентилятор ATX можно подключить к 5VSB, чтобы на него не влияла регулировка напряжения. При доработке вам могут пригодиться схемы компьютерных блоков питания АТ и АТХ.

Выходы питания ПК AT или ATX:
Желтый . 12В
Красный. 5В
Черный. 0 В (GND или COM)
Зеленый . Резервная мощность. Это присутствует только в ATX. Подключите его к черному (0 В), чтобы включить питание.


ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.
В блоке питания присутствует опасное для жизни сетевое напряжение. Конденсаторы могут оставаться опасно заряженными даже после отключения от сети. Неправильно модифицированный блок питания может быть опасен. Вы делаете все на свой страх и риск.



Схема модификации блока питания ПК AT или ATX в настольный блок питания 3-15В


Контакт 1 xx494

Питание прямого преобразователя (один полевой МОП-транзистор) мод

В некоторых блоках питания ATX используется так называемая топология с одним переключателем и одним полевым МОП-транзистором (номинальное напряжение 800–900 В). В этих поставках отсутствует микросхема TL494. Обычно это UC3843, и он находится на первичной стороне. Обратная связь осуществляется через оптопары. Напряжение измеряется TL431 (GL431, AZ431 - буквы могут отличаться). Эта схема также имеет опорное напряжение 2,5 В, поэтому принцип аналогичен. От эталонного контакта (R) резисторы снова идут на землю, +5В и +12В. Тем более, что между опорным входом и катодом есть RC-цепочка, ее надо оставить как есть. Делитель с регулируемым резистором показан на схеме ниже. Если у TL431 есть анодный резистор (на рисунке он 22R), закоротите его. Кроме того, необходимо включить основное питание и исключить защиту от пониженного и повышенного напряжения на выходе. Делается это замыканием эмиттера и коллектора одной из оптронов (всего их 3-4). Это оптопара, обеспечивающая функцию ожидания. Подключение зеленого провода (PS ON) к земле больше не требуется. После этой модификации источник питания больше не отключается при коротком замыкании — он переходит в режим ограничения тока. Вероятно, ток короткого замыкания слишком велик, поэтому ограничение тока следует установить немного ниже. Это делается путем замены токоизмерительного резистора (шунта) на более высокий номинал. Этот резистор подключен между истоком основного МОП-транзистора и минусом первичной обмотки. Я полагаю, что ни у кого не возникнет проблем с поиском этого резистора. В моем случае был резистор 0R15 мощностью 2Вт, его нужно заменить примерно на 0R27 на 0R51. Это сопротивление также может установить выходной ток в случае, если вы измените источник питания на зарядное устройство (для автомобильного аккумулятора 12 В напряжение устанавливается примерно на 14-15 В, а ток устанавливается в соответствии с аккумулятором). Вентилятор подключен к вспомогательному выходу 5VSB (поэтому на него не влияет регулировка напряжения).


Схема модификации одиночного MOSFET прямого преобразователя ATX питания ПК в регулируемый стабилизированный источник питания 3-15В


Оптопара, включающая питание из дежурного режима. Замкните эмиттер и коллектор (они на первичной стороне).


Интегральная схема TL431 (в корпусе TO92).


Плата под TL431. Убрал резистор на 5В, провод подключил к регулировке.


Измененная поставка


Если разомкнуть обратную связь, выходное напряжение может достигать 30В или даже 60В. Электролиты рассчитаны на 16 В, поэтому они взорвутся. Модификация на более 15В будет намного сложнее, придется перематывать трансформатор и менять электролиты и тд.


Это руководство по переделке старого блока питания AT- или ATX-PSU на регулируемый блок питания от 2,4 до 23 вольт. Эти старые блоки питания стали бесполезными. Максимальный выходной ток зависит от производительности блока питания ПК. Моя модификация работает только в том случае, если в блоке питания стоит микросхема регулятора KA7500, KA7500B, TL494 или DBL494.

Предварительное примечание. Это руководство по модификации все еще находится в стадии разработки. Проблема в том, что каждый блок питания имеет разные схемы защиты. Без схемы сложно понять, как схема работает в деталях. Не каждый блок питания ATX или AT подходит для модификации. Моя модификация имеет некоторые недостатки в том смысле, что блок питания больше не защищен от короткого замыкания, слишком высокого напряжения, слишком большого тока и высокой температуры. В этом отношении многие блоки питания ATX лучше защищены от опасностей, чем блоки питания AT.


Мой модифицированный блок питания все еще находится на стадии тестирования.


Этикетка моего блока питания AT содержит информацию о производительности.


Корпус блока питания AT, который я использовал для своих экспериментов.

Инструкции по технике безопасности и предупреждения: Внутри импульсных источников питания возникают высокие напряжения и большие токи, которые могут быть фатальными для вашей жизни или могут вызвать пожар. Модификацию могут выполнять только профессионалы, которые осознают опасность и знают, что делают. Любая ответственность и гарантия исключены. Даже через несколько часов после отключения импульсного источника питания электролитические конденсаторы в первичной цепи могут быть заряжены напряжением в несколько сотен вольт. Их следует разряжать лампочкой на 230 вольт. Импульсные источники питания всегда должны работать с защитным проводом. Электролитические конденсаторы в импульсных блоках питания могут взорваться после первого включения питания, когда блок длительное время не эксплуатировался.


Плата блока питания AT перед переделкой. Толстые кабели необходимо отрезать, за исключением нескольких черных и желтых кабелей.

Как работает модификация: Вывод 1 регулятора IC KA7500 обычно подключен к резисторной сети, которая сама подключена к клеммам выходного напряжения +5 вольт и +12 для регулировки этого напряжения регулятором. Это петля обратной связи, которую мы должны изменить. Поэтому отрежьте контакт 1 KA7500 от всех остальных компонентов и подключите контакт 1 к скользящему контакту потенциометра. Две напоминающие клеммы потенциометра должны быть соединены с землей и выходным напряжением +12 вольт.


Принцип модификации: Пин 1 регулятора IC KA7500 должен быть отрезан от всех остальных компонентов . С помощью потенциометра P1 можно регулировать выходное напряжение от 2,4 до 16 вольт. Резистор R1 и подстроечный потенциомер Tr1 уменьшают максимальное выходное напряжение до 16 вольт, потому что электролитический конденсатор на выходной клемме +12 вольт подходит только для максимального напряжения 16 вольт. С этой модификацией можно регулировать выходное напряжение (желтый кабель) от 2,4 до 16 Вольт .

Убедитесь, что регулятор IC питается от отдельного рабочего напряжения. Это следует проверить перед тем, как приступить к модификации. В моем блоке питания микросхема регулятора получает рабочее напряжение от отдельного источника стабилизированного напряжения.

В худшем случае выходное напряжение может возрасти до 30 вольт, если цепь обратной связи разорвана. Это может иметь серьезные последствия. Электролитические конденсаторы могут взорваться или выйти из строя из-за перенапряжения.


Таким образом должен быть подключен потенциометр. Скользящая клемма подключается к контакту 1 микросхемы регулятора. Правая клемма потенциометра (желтый провод) подключен к выходу +12 вольт. Резистор 3300 Ом на этом фото не подключен, т.к. он мне не нужен.

Самое первое включение: Кабели должны быть подключены, как показано на рисунке и рисунке. Если вы посмотрите перед ручкой, правая клемма потенциометра должна быть подключена к выходной клемме +12 В (желтый кабель). Перед включением устройства потенциометр должен быть повернут влево. Затем вы можете осторожно поднять напряжение. Не повышайте напряжение выше 16 В во избежание повреждения электролитических конденсаторов.


ИС регулятора расположена рядом с выходными кабелями на печатной плате.


Зеленый провод на контакте 1 регулятора IC подключен к скользящей клемме потенциометра. Контакт 1 не имеет соединений с какими-либо другими компонентами.


Царапиной отверткой отсоедините контакт 1 микросхемы регулятора от всех остальных компонентов.

Защита от короткого замыкания. Вопрос в том, устойчив ли модифицированный блок питания к короткому замыканию, что является обязательным условием для лабораторного блока питания. Для того, чтобы это выяснить, я подключил к выходным клеммам предохранитель на 3 Ампера. Когда блок питания отключается, защита от короткого замыкания работает.

Максимальное выходное напряжение только до 16 вольт: В моем блоке питания максимальное выходное напряжение было ограничено 12 вольтами из соображений безопасности. Если вы попытаетесь настроить более 12 вольт, блок питания отключится. Причина в цепи защиты от перенапряжения, которую необходимо отключить. Поэтому я выпаял штырь маленького диода, который был подключен к +5 Вольтам. В результате максимальное выходное напряжение составило 23 Вольта. Конечно, вы должны заменить некоторые 16-вольтовые электролитические конденсаторы.


Эта конструкция из параллельно соединенных 25-вольтовых конденсаторов (см. текст) заменяет 16-вольтовый конденсатор на прежней выходной клемме +12 вольт.

После этой модификации перестала работать защита от короткого замыкания! В случае короткого замыкания БП повреждается!

Максимальный выходной ток: мой старый 150-ваттный блок питания мог генерировать 6 ампер при выходном напряжении от 6 до 16 вольт, которое было очень стабильным и падало на 100 мВ при подключении нагрузки 6 ампер.


При отключении небольшого диода цепь защиты от перенапряжения была отключена, а выходное напряжение по возможности превышало 12 Вольт.

Избегайте помех радиочастотам. Мой модифицированный блок питания создавал помехи для FM-радио. Во избежание этого вся цепь должна быть экранирована в металлическом корпусе.

Вывод: Модификация схемы импульсного блока питания с неизвестными деталями не так проста, как вы думаете. Кстати, большой выходной ток не очень часто является преимуществом в лаборатории, потому что большой ток может привести к серьезным повреждениям, если вы сделаете ошибку.

Тем временем у меня на рабочем столе есть еще один блок питания ATX мощностью 200 Вт. Надеюсь, мне удастся его изменить. При повышении выходного напряжения до 5 Вольт БП начал свистеть. Иногда сделать модификацию не так-то просто.

Некоторые советы по безопасности: внутри корпуса находится высокое напряжение, что может привести к летальному исходу.Прежде чем открывать корпус блока питания компьютера, отсоедините кабель питания и выключите переключатель на задней панели. Разрядите конденсаторы блока питания, подключив резистор 100 Ом между черным и красным проводом на выходной стороне. Однако высоковольтные конденсаторы на входной стороне все еще могут быть заряжены. Лучший способ разрядить все конденсаторы — оставить блок питания отключенным на несколько дней. Вы вносите изменения на свой страх и риск.


Измененный блок питания AT. Новый фасад сделан из куска печатной платы.


Внутри модифицированного блока питания компьютера.

Различие AT и ATX на практике: существует две версии блоков питания для ПК. Старые версии называются AT, а более новые — ATX. Оба блока питания импульсные и работают модификации практически одинаково. Обе версии обеспечивают несколько напряжений. Только выход +5 В регулируется и выдает до 30 А. Наша цель - получить стабилизированные 13,8 Вольт 20 А и более для зарядки автомобильных аккумуляторов или получить блок питания для радиолюбительских приемопередатчиков с выходной мощностью 100 Вт. . Общим требованием к источникам питания типа AT является минимальная нагрузка, чтобы источник оставался в рабочем состоянии. Если вы хотите проверить блок питания ПК, вам необходимо подключить нагрузочный резистор между землей (черный провод) и +5 В (красный провод). Минимальный ток около 1 Ампера. Вместо нагрузки можно взять 12-вольтовую лампу. После модификации вам не нужна загрузка. Блок питания ATX имеет зеленый провод для подачи питания. Всегда подключайте зеленый провод к любому черному проводу. Все черные провода соединены с землей. В противном случае блок питания ATX не будет работать. У старых блоков питания AT нет зеленого провода. Блоки питания AT после модификации могут достигать 14,2 Вольт. Однако мощность ATX может обеспечивать только до 13,8 вольт, потому что у них больше внутренних регуляторов, которые из соображений безопасности избегают выходного напряжения выше 13,8 вольт. Для зарядки автомобильных аккумуляторов достаточно 13,8 В.

Кратко о принципе модификации: немодифицированный блок питания ПК AT или ATX имеет нерегулируемое напряжение +12 вольт (желтый провод) и регулируемое напряжение +5 вольт (красный провод). Модификация меняет выход с +12 вольт нерегулируемый на +13,8 вольт регулируемый. Поэтому вы вставляете два резистора, которые работают как делитель напряжения. Делитель напряжения снижает 13,8 вольт между желтым и черным проводом до 5 вольт, которые подключены к входу регулятора 5 вольт. Другими словами: Отвод делителя напряжения подключен к входу регулятора напряжения 5 вольт. Выход 5 В отключен и не используется.


Как модифицировать печатную плату и вставить делитель напряжения для блоков питания ATX и AT (щелкните здесь, чтобы увеличить разрешение).

Как это сделать? Выньте печатную плату из корпуса. Отпаяйте все кабели на выходной стороне и запомните, какие большие контактные площадки к каким проводам подключены, чтобы вы могли идентифицировать контактные площадки для красного, черного, желтого и зеленого кабелей. Иногда у вас есть несколько пэдов одного цвета. Если да, то соедините вместе все контактные площадки одного цвета.

Если у вас есть блок питания ATX, соедините зеленую контактную площадку с землей (черный провод) куском провода и всегда соединяйте оранжевую контактную площадку с коричневой.


«Красная» контактная площадка для +5 вольт разделена на две части путем царапания острой отверткой.


Новый делитель напряжения.

Модификация печатной платы. Следующим шагом является изоляция красной контактной площадки +5 В путем разрезания дорожки печатной платы между тороидальным сердечником и контактной площадкой +5 В. Поэтому вы можете применить острую отвертку, чтобы поцарапать медную поверхность. Однако никогда не обрезайте тонкую дорожку печатной платы между контактной площадкой +5 В и входом регулятора напряжения +5 В.

Как вставить два резистора для делителя напряжения на печатную плату:

Питание АТ: Припаяйте 18 Ом/3 Ватт между желтой (+12 вольт) и красной (отключено +5 вольт) контактной площадкой. Припаяйте 7,8 Ом/3 Ватт между красной (отключено +5 вольт) и черной (массой) контактной площадкой.

Блок питания ATX: припаяйте 36 Ом/2 Вт между желтой (+12 вольт) и красной (отключено +5 вольт) контактной площадкой. Припаяйте 18 Ом/2 Вт между красной (отсоединенной +5 вольт) и черной (массой) контактной площадкой.

Конечно, вы можете регулировать выходное напряжение незначительными изменениями номиналов резисторов с помощью шунтов.

Реверсирование двух выпрямителей: В блоках питания АТ на выходной стороне размещены две выпрямительные пары диодов. Больший – для +5 В, меньший – для +12 В. Вы можете поменять местами оба, чтобы больший мог справиться с 20 или более амперами.


Поменять местами два выпрямителя на +5 вольт и +12 вольт. Эта модификация не является обязательной. Иногда возникают нежелательные колебания выходного напряжения, которых можно избежать, добавив дополнительный конденсатор емкостью 1000 мкФ между землей и 13,8 В.


Это еще один модифицированный компьютерный блок питания для моего радиолюбительского трансивера. У меня нет помех на коротких волнах от блока питания, если печатная плата заземлена на металлический корпус.

Еще одно решение для блоков питания ATX: другой делитель напряжения также служит и потребляет меньший ток.

<р>1. Между «красным (5 вольт)» и «черным (земля)» я разместил два резистора по 100 Ом в параллельной конфигурации.
2. Между «красным (5 вольт)» и «желтым (12 вольт)» я разместил один резистор 2k2 и один резистор 100 Ом в параллельной конфигурации.

В результате выходное напряжение составило около 14,2 В. Смотрите следующую картинку. Подробнее и фотографии здесь.


Еще один пример блоков питания ATX. Выходное напряжение около 14,2 вольта.


Это делитель напряжения на печатной плате блока питания ATX-PSU.


Новая проводка на медной стороне.


Взгляд внутрь модифицированного блока питания ATX.

Уменьшение скорости вращения вентилятора. Обычно полная скорость вращения вентилятора не требуется. Поэтому вы можете уменьшить скорость вращения вентилятора. Я запускаю вентилятор с 5 вольтами, которые вы получаете от источника питания -5 вольт. Капля моторного масла на подшипник вентилятора также снижает шум вентилятора.

Чистка блока питания: бывшие в употреблении блоки питания ПК полны уродливой пыли и грязи. Перед модификацией разберите блок питания и вымойте его в посудомоечной машине. После такой обработки блок питания выглядит как новый. Я не шучу. Это работает.


Использованные и грязные блоки питания для ПК можно мыть в посудомоечной машине. Сушка занимает те же дни.

Как изменить дело? Передняя часть модифицированного блока питания выглядит лучше с куском печатной платы. Здесь вы видите больше фотографий, как адаптировать корпуса.


Кусок PCP приклеен спереди.


Покройте корпус аэрозольным лаком.


Электролитные конденсаторы со сломанными предохранительными клапанами в верхней части подлежат замене (конденсаторная чума).

Для зарядки созданного мной аккумуляторного блока емкостью 110 Ач мне нужен источник питания, обеспечивающий не менее 10 А при напряжении 14,6 В. Поскольку у меня завалялось много старых блоков питания ATX, а шины 12 В этих блоков питания более чем способны обеспечить 10 А, я решил модифицировать один такой блок питания для использования в качестве зарядного устройства 4S LiFePO4.

Однако эта модификация не так проста, как простая настройка потенциометра регулировки выходного сигнала. Все блоки питания ATX имеют некоторую схему контроля напряжения для контроля выходного напряжения, чтобы предотвратить ситуацию перенапряжения в случае возникновения неисправности где-то в блоке питания. Как только выходное напряжение выходит за пределы допустимого диапазона (обычно от 5% до 10%), источник питания автоматически отключается, чтобы предотвратить повреждение подключенных компонентов.

Поэтому, чтобы изменить стандартную шину питания 12 В на 14,6 В, нам нужно отключить схему супервизора. Здесь все становится сложнее, поскольку разные производители блоков питания используют разные методы контроля напряжения, и для этой цели существует не менее дюжины специализированных микросхем (например, TPS3511 от TI, NCP4350 от ON Semiconductor и т. д.).Но как только вы определили микросхему супервизора питания, ее довольно легко отключить, отсоединив контакт питания и установив на нем постоянный низкий уровень (или высокий, в зависимости от микросхемы).

Однако в некоторых источниках питания не используются специальные микросхемы супервизора питания, а вместо этого используются другие методы защиты от перенапряжения. Например, в имеющемся у меня блоке питания (довольно обычный блок питания DURO 400 Вт, выпущенный в 2003 году) защита от перенапряжения достигается за счет вытягивания контрольного контакта времени простоя на микросхеме ШИМ TL494 в высокий уровень при обнаружении перенапряжения, что эффективно увеличивает время простоя. до 100% и тем самым отключив выходные транзисторы. Этот метод обычно используется с блоками питания, которые используют TL494 для регулирования выходного напряжения.

Чтобы отключить защиту от перенапряжения, мы можем просто отрезать дорожку от контакта DTC (контакт 4 TL494, см. схемы ниже) и поместить резистор 3,3 кОм (R4) между DTC и землей. Номинал резистора не критичен. Поскольку вывод DTC больше не подключен к схеме компаратора напряжения, которая контролирует выходные шины, мы можем перейти к регулировке выходного напряжения.

Выходное напряжение определяется как
\[V_o=V_\left(1+ \frac \right)\]

Поскольку нас интересует только напряжение на шине 12 В, мы можем просто уменьшить значение R2, подключив параллельно резистор R3, пока не будет достигнуто желаемое выходное напряжение. Для этого блока питания я использовал 15K для R3, чтобы получить выходное напряжение 14,6 В.

А вот пара картинок, показывающих добавленные резисторы на печатную плату. На картинке справа вы можете ясно видеть, что дорожка, подключенная к контакту 4 TL494, была обрезана. На снимке вывод резистора 15K, казалось, почти касался вывода 2 чипа, это из-за того, под каким углом был сделан этот снимок. На самом деле свинец находится довольно далеко от этой булавки. Если вы беспокоитесь о случайном замыкании контактов, вы можете использовать здесь термоусадочную трубку.

Чтобы предотвратить обратное питание батареи в блоке питания, когда он выключен, я добавил диод Шоттки (два диода в одном корпусе соединены параллельно) на выходе.

Вот короткое видео, объясняющее эту модификацию блока питания.

Читайте также: