Переделка atx в лабораторный блок питания на tl494 с регулировкой тока и напряжения

Обновлено: 21.11.2024

Сообщений: 595
Зарегистрирован: 03.01.2007
Член не в сети

Настроение: Новая Зеландия 1 (гол) - Италия 1 (прыжок)

Этот пост предназначен для тех, кто хочет разработать лабораторный блок питания 40 В 200 Вт из стандартного блока питания PC XT, которого сейчас нет в наличии. Мы подумали, что, возможно, кому-то это может быть полезно, поэтому я публикую это публично. Пожалуйста, вносите только конструктивный вклад.

Фотографии, которые я публикую, связаны с проблемой, когда источник питания был изменен, чтобы дать 700 В для лампового ВЧ-усилителя. Усилитель на 40 В во многом проще.

Вместо того, чтобы публиковать всю информацию, я буду делать это шаг за шагом, так будет меньше работы для меня и меньше путаницы для всех. Идея состоит в том, чтобы в конечном итоге получить поставку в соответствии со спецификациями.

Прежде чем вносить изменения, нужно кое-что узнать о том, как это работает

На рисунке ниже показана схема наиболее распространенной версии драйверной части источника питания (без двухтактного выходного каскада). Вот описание.

Отношение вольт/виток, используемое во вторичной обмотке стандартного трансформатора с ферритовым сердечником для ПК (работающего в понижающем режиме), составляет примерно один виток на выходной вольт. Показана типовая схема управления на основе ШИМ-контроллера TL494. Существует довольно много различий в схемах управления у разных производителей, поэтому некоторые схемы могут несколько отличаться. Это особенно верно, если защита от перенапряжения и перегрузки по току в вашем источнике основана на компараторе LM339, а не на дискретных транзисторах, как показано. К счастью, в этой части схемы есть несколько модификаций.

Операция довольно проста. Сеть 240 В переменного тока сначала выпрямляется, а затем фильтруется емкостным делителем, чтобы обеспечить два источника питания ± 170 В постоянного тока. Он попеременно переключается через ферритовый трансформатор силовыми транзисторами Q1 и Q2. Конденсатор емкостью 1 мкФ, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора, ограничивает ток, образуя нагрузку 8 Ом с катушкой индуктивности. Это обеспечивает некоторую защиту в случае короткого замыкания вторичной обмотки, что эффективно происходит при запуске
до того, как конденсаторы C1 и C2 зарядятся, а также в условиях неисправности. Трансформатор T3 используется для определения величины первичного тока для
защиты от перегрузки по току.

Важным параметром при проектировании силовых частей схемы является выбор отношения вторичного напряжения к дифференциальному выходному напряжению. Это необходимо для обеспечения запаса для компенсации падения вторичного напряжения при увеличении выходной мощности, разница компенсируется изменением рабочего цикла, контролируемым TL494.

Вторичное падение напряжения имеет несколько источников: омические потери в катушках индуктивности, нелинейность сердечников, пульсации 100 Гц из-за разряда сетевых накопительных
конденсаторов C6 и C7 и падение напряжения на C8, который заряжается и разряжается каждые цикл переключения. Последние два эффекта вносят свой вклад в пульсации первичного напряжения 22 В и 9 В от пика до пика соответственно при полной выходной мощности, что проявляется в виде пульсаций на вторичной обмотке.

Регулировка выходного напряжения достигается изменением коэффициента заполнения таким образом, чтобы напряжение, подаваемое на вход неинвертирующего усилителя TL494 (контакт 1),
равно напряжению на инвертирующем входе (контакт 2). В этом случае 2,5 В подается на контакт 2 через резистивный делитель R7 и R8. Следовательно, если R6=4,7 кОм, то R3 +
R4 + R5 должны равняться 1311 кОм для выхода 700 В или 747 кОм для 400 В. Эта вторичная цепь также подает питание на TL494 через D7 и C5, как и в исходной схеме.

Как быть уверенным, что самодельный трансформатор не насытит? Трансформатор предназначен для обеспечения мощности 250 Вт при почти максимальной нагрузке от источника питания 170 В - это ток около 0,7 А. В первом приближении ферритовый сердечник выбирается таким, чтобы он был способен запасти всю энергию, подаваемую на нагрузку, за один полупериод. Ток не совсем постоянный, поэтому можно быть уверенным, что сердечник не насытится примерно до 1А
Как оценить напряжения на переключающих транзисторах, когда в игру вступает индуктивность трансформаторов? При условии, что паразитная снабжающая RC-цепочка, которую вы видите на первичной обмотке, работает, моделирование и измерения spice показывают, что двухтактные транзисторы накладывают напряжение +/- 170 В на первичную обмотку в качестве альтернативы — напряжения напряжения нет. Это может возникнуть только между переключениями транзисторов.

Сообщений: 595
Зарегистрирован: 03.01.2007
Член не в сети

Настроение: Новая Зеландия 1 (гол) - Италия 1 (прыжок)

Контроллер 494 предназначен для управления режимом работы и, следовательно, напряжением, чтобы поддерживать одинаковое напряжение на контактах 1 и 2.

В качестве первого шага измерьте напряжения на контактах 14 и 1 микросхемы 494. Они равны 5 и 2,5 В соответственно?

Какой рейтинг имеют сглаживающие колпачки для линий 5 В и 12 В? 10В и 16В? если это так, мы можем продолжить.

Подключите резистор 10 Вт 3,3 Ом к линии 5 В.Разорвите дорожку на контакте 1 рядом с красной линией внизу, вытащив резистор. Припаяйте сюда провод от контактного штифта 1к горшка. Припаяйте один конец горшка через резистор 2,2 кОм к земле, другой конец через 2,2 кОм к линии 5В. Поворачивая потенциометр, вы сможете изменять выходное напряжение от 6,1 В до 4,2 В. Если нет, то, вероятно, это связано с защитой от перенапряжения (заштриховано на диаграмме), которую необходимо будет удалить в следующей части

Неплохо надевать очки при включении питания

Настроение: информативное

Эти изображения слишком широкие.

Цитата:

В первом приближении ферритовый сердечник выбирается таким образом, чтобы он мог хранить всю энергию, подаваемую на нагрузку, за один полупериод.

Ни в первом приближении, ни в коем случае. Это прямоходовой преобразователь, а не обратноходовой. Сердечник должен иметь более чем достаточную индуктивность, чтобы не потреблять чрезмерный ток возбуждения и не насыщаться во время цикла. Ничего более, и он не играет никакой роли в передаче мощности вторичному, что происходит мгновенно.

Как прямоходовой преобразователь, любая нагрузка должна иметь входной фильтр дросселя, который выравнивает ШИМ от выпрямителя. Для выхода нового напряжения придется дополнительно к обмотке на самом трансформаторе намотать новую. Непонятно, как вы получили соотношение витков, но имейте в виду, что оно обманчиво низкое: скажем, вы проектируете свой источник питания для работы с типичным рабочим циклом 67% (что составляет 33% для каждого выходного транзистора и каждого выхода на TL494). . Это помещает импульсы +/-160 В с рабочим циклом 33% (каждый) на первичной обмотке. Если бы этот сигнал был выпрямлен, вы бы восстановили импульсы 160 В при нагрузке 67%, или в среднем 107 В. Для получения 5В необходимо соотношение витков 107/5 или примерно 21:1 (плюс потери).

Другая типичная схема (разомкнутый контур, без аппаратных средств защиты) выглядит так:

Поскольку я выбрал полевые МОП-транзисторы, мне пришлось подавлять обратный импульс индуктивным методом; это, вероятно, не нужно с BJT. Питание от 120 В + FWB, обеспечивающее +/- 80 В для инвертора, половину от типичных шин питания (которые получаются с удвоителем напряжения (при 120 В) или FWB (от 240 В), следовательно, соотношение витков необычно низкое. Трансформатор был намотан на сердечнике трансформатора питания средней мощности 200 Вт без зазоров.

Сообщений: 595
Зарегистрирован: 03.01.2007
Член не в сети

Настроение: Новая Зеландия 1 (гол) - Италия 1 (прыжок)

Цитата:

Не в первом приближении, в на самом деле совсем нет. Это прямоходовой преобразователь, а не обратноходовой. Сердечник должен иметь более чем достаточную индуктивность, чтобы не потреблять чрезмерный ток возбуждения и не насыщаться во время цикла. Больше ничего, и он не играет никакой роли в передаче мощности вторичному, что происходит мгновенно.

Сообщений: 595
Зарегистрирован: 03.01.2007
Член не в сети

Настроение: Новая Зеландия 1 (гол) - Италия 1 (прыжок)

Судя по всему, есть проблемы с попытками измерить напряжение на контакте 1 494, при этом питание становится нестабильным (вентилятор сходит с ума, трансформатор начинает гудеть, БП отключается).

Сегодня я повторил измерения своих расходных материалов (у меня их около 10) и, к сожалению, не смог воспроизвести проблему ни на одном из них. Все они верно считывают 2,49 В на контактах 1 и 2 с абсолютно стабильным напряжением.

Я предлагаю измерить сопротивление в этой точке относительно земли (при отключенном питании). Все мои поставки показывают около 2,8 кОм. Возможно, в этой точке есть те, у которых импеданс гораздо выше, что означает высокую чувствительность к шуму в этой точке. Резистор на контакте 1 на фото выглядит как 100 кОм, но там есть и другие, параллельно.

Если сопротивление здесь превышает 100 кОм, эту часть следует пропустить, дайте мне знать. В противном случае припаяйте резистор 1 МОм с обрезанными выводами непосредственно к контакту 1. Другой вывод припаяйте через конденсатор емкостью 0,1 мкФ с максимально короткими выводами к земле на контакте 7. Соединение образует контрольную точку. Там можно измерить напряжение на конденсаторе. Если питание по-прежнему реагирует, припаяйте еще один резистор 1МОм с обрезанными (1 см) проводами к контрольной точке и измерьте напряжение, прикоснувшись к нему щупом вольтметра. Блок питания не должен больше реагировать, если что-то не так с ним или вольтметром.

Чтобы найти внутреннее сопротивление вольтметра, используйте его для измерения напряжения непосредственно от источника с низким сопротивлением, например, от батареи. Скажи, что это V0. Теперь измерьте его через резистор 1 МОм, скажем, V1.

Сопротивление вольтметра = V1/(V0-V1) МОм.

Тогда отношение измеренного напряжения через резистор 1МОм к фактическому равно

Vactual = Vизмеренное * V0/V1

Чтобы заставить потенциометр работать, попробуйте это.

Отсоедините все от контакта 1 и отрежьте дорожку. Припаяйте 2.Резистор 2кОм с выводами 1 см между пином 1 и 7 - осторожно, чтобы ничего не закоротить. Припаяйте провод от потенциометра 500 Ом к контакту 1. Припаяйте другой провод потенциометра к резистору 1,8 кОм, а другой — к источнику питания 5 В. Установите потенциометр на 400 Ом. Включите ПС. Вы должны получить 5V, как и раньше. Теперь измените резистор на 500 Ом, и вы сможете получить напряжение, изменяющееся в соотношении 4,5/4, то есть Vmax/Vmin = 1,13

Как только мы получим результат, мы сможем продолжить.

Сообщений: 32
Зарегистрирован: 13-9-2008
Член офлайн

Настроение: нет настроения

Извините за долгое отсутствие.

Следующим шагом в разработке является следующая модификация блока питания PCSU, который я сделал и обеспечивает общую мощность 200 Вт, с переменным питанием в диапазоне 3 - 30 В.

Изменения заключаются в удалении переключающих диодов малой мощности с линии -12В и замене мостом большой мощности с линии 12В на другой блок питания. Большинство блоков питания относятся к типу, в котором линия -12 В фильтруется через тороид. Нефильтрованные линии -12 В использовать нельзя, так как регулировка напряжения осуществляется с помощью LC-фильтра и переменной скважности. Пиковое напряжение всегда одинаково, поэтому при использовании такого сглаживания обнаружение пика не даст никаких изменений напряжения.

Обратите внимание, что именно этот тип выпрямления обеспечивает питание TL494, которое, следовательно, не зависит от потенциометра.

Все компоненты, ведущие к контакту 1 TL494, необходимо удалить, а показанные вставить. Контакт 4 также должен быть расположен, как показано на рисунке, его напряжение для правильной работы близко к земле.

Сообщений: 284
Зарегистрирован: 27-6-2005
Член офлайн

Настроение: реактивное

Здорово, что вы снова вернулись! Я следовал вашим предложениям до сих пор. Как вы знаете из U2U я отключил все от пин1 и подключил потенциометр с двумя резисторами. Таким образом, я смог изменить напряжение на линии 5 В с 4,19 В до 6,09 В.

Теперь я проверил соединения от вторичного главного трансформатора к моему блоку питания, и действительно, все примерно так, как на рисунке в вашем последнем посте. Моя вторичка имеет дополнительные выходы на 3,3В, которые подключены к своим диодам Шоттки и собственной обмотке на фильтрующей катушке.

В то время я еще не заменил маломощные диоды, хотя я нашел их на печатной плате и могу сделать это в любое время. Мой вопрос касается схемы для TL494 pin4. Какие значения ожидаются для резисторов и конденсатора и куда подключать базовый резистор? Я полагаю, транзистор может быть любым обычным маломощным npn, например 2N2222 или BC548? Также куда подключить вход делителя напряжения для вывода 1?

Сообщений: 32
Зарегистрирован: 13-9-2008
Член офлайн

Настроение: нет настроения

Извините, что не мог ответить раньше. Резистор на выводе 4, идущий к плюсу, составляет около 4,7 кОм, конденсатор около 10 мкФ - они уже не должны присутствовать в исходной схеме. В большинстве схем также уже есть транзистор - он действительно может быть на bc548 или 2n2222, как вы говорите.

Верх резистивного делителя подключен к выпрямленному сглаженному выходу 12В. Выпрямители для отрицательной линии должны быть мощными — либо дискретные диоды, используемые в качестве выпрямителей в части питания +12 В, либо мост

Настроение: нет настроения

Интересная тема! В последнее время у меня появился интерес к лабораторным блокам питания от компьютерных. Несколько комментариев к вашей схеме:

1) Нельзя ли просто сохранить силовой трансформатор и использовать его как есть без каких-либо цепей управления (только выпрямитель)? У вас есть данные по индуктивности? Нужно ли какое-то ограничение тока? Каково отношение вторичного к первичному в вашем явном случае?

2) Почему бы нам не установить несколько блоков питания последовательно? Даже не имея ни малейшего представления о внутренней работе таких «черных ящиков», вы можете определить выходные провода с одинаковым напряжением и связать их, чтобы получить максимальный ток. Для простоты я предположил, что у вас есть только одно возможное (положительное) выходное напряжение: (рис. 1)

Это мощное, надежное, ограниченное по току, защищенное от перегрузок и т. д. Я бы не хотел возиться со схемой только для того, чтобы увидеть, как мой PS поджарится, потому что я снял какую-то защиту.

Регулировка напряжения:
- для 1 БП можно выбрать между +5В, +12В
- для 2 БП, комбинации +10В, +17В, +24В
- для 3 PS, мы можем выбрать между +15В, +22В, +27В, +36В

Не говоря уже о том, что доступная мощность увеличивается: например, используя 3 x 250 Вт блока питания ATX по цене 10 долларов каждый, вы получите 50 А при напряжении +15 В и 20,8 А при напряжении 36 В. Предупреждение: максимальный ток ограничен «самым слабым» элементом, т. е. максимум 20,8 А в этом примере для +22 В и выше.

Параллельное подключение еще более простое, и в этом примере оно обеспечивает ток до 150 А при +5 В всего за 30 долларов США. В целом, наличие одиночных PS со связанными выводами оказывается очень универсальным. Я собираюсь попробовать это с несколькими «элементами» мощностью 600 Вт.

Элегантным штрихом было бы создание панели переключателей для переключения соединений с последовательного на параллельное и для изменения каждого напряжения простым нажатием переключателя.Получится что-то вроде коммерческого лабораторного ИП, только возможные напряжения имеют дискретный диапазон значений. Но эй, мне все равно никогда не нравились эти хитрые потенциометры.

[Отредактировано jarynth 3 октября 2008 г.]

Сообщения: 1523
Зарегистрирован: 31-1-2007
Член не в сети

Настроение: нет настроения

Цитата:

Первоначально опубликовано dann2
Извините, Джаринт, но мне придется оставить ваш пост прежним

Сообщения: 1523
Зарегистрирован: 31-1-2007
Член не в сети

Настроение: нет настроения

Эти источники питания не могут быть подключены, как показано на рисунке. Они будут работать со сбоями или хуже.
Они являются импульсными источниками питания и не содержат силового трансформатора как такового.

Возможно, их можно соединить параллельно с помощью диодов, чтобы изолировать каждый источник питания от следующего (диоды могут не понадобиться, так как источники питания могут иметь подходящие внутренние диоды). Текущий баланс будет проблемой. Вы можете использовать резисторы, чтобы сбалансировать ток, но это грубое решение.

Сообщений: 630
Зарегистрирован: 19-7-2007
Член офлайн

Настроение: нет настроения

А как насчет новых сварочных трансформаторов инверторного типа? Я видел некоторые за 100 евро: ток 10-80 А, при сварочных напряжениях! (впредь вытесняйте сварочные трансформаторы. )
Они должны быть технологически примерно такими же, как блоки питания для ПК, только больше ? ..
Только то, что они могут управлять током, а не напряжением, но тогда: Имея 5 электролитических ячеек последовательно, по 50 А каждая, это тоже 250 А!

Настроение: информативное

Вероятно, рабочий цикл не 100 % при таких токах, как рассчитаны старые железные жужжалки.

Вот интересный способ превратить блок питания ATX в настольный. [TG] не просто отрезал разъем материнской платы и добавил банановые штекеры, но улучшил функциональность. Сразу же вы заметите, что он добавил панель управления. Есть амперметр и омметр, чтобы вы знали, что устройство выдает. Он добавил регулируемый стабилизатор напряжения MIC29152WT, чтобы не ограничиваться фиксированными напряжениями блока питания. В качестве последнего штриха он добавил внешний датчик напряжения, который можно использовать одним щелчком переключателя. Это не замена настольному блоку питания, тем более, что он не имеет регулируемого ограничения тока, но это хорошее улучшение по сравнению с предыдущими блоками питания.

37 мыслей о «Блок питания ATX, превращенный в настольный блок питания с регулируемым напряжением»

Я уже давно использую блоки питания ATX для изготовления регулируемых блоков питания. Но мне никогда не удавалось так хорошо выглядеть! Слава! Это и у меня был ЖК-дисплей только для напряжения, а не силы тока. В целом, это очень хорошо сделанный хак. Как только он наденет боковые решетки, мне не на что будет жаловаться.

Кажется, вы не разбираетесь в дизайне. Стороны открыты, потому что там блок питания выдыхается. Хотя у него могут быть перфорированные боковые панели, это в некоторой степени ограничивает поток воздуха.

Вы дизайнер?

Извините за двойной пост. Когда я делаю регулируемые блоки питания из блоков ATX, я делаю это, помещая потенциометр в цепь обратной связи SMPS. Не путем установки регулятора напряжения LDO между выходной шиной и клеммами. Это также позволяет мне получать более 12 В. Но убедитесь, что другие рельсы имеют обновленные компоненты, если вы используете его при напряжении более 12 В.

@Fallen, не могли бы вы опубликовать более подробную информацию о вашей дисперсии с настройкой цикла обратной связи переключателя.

Я полагаю, что в какой-то степени это работает, хотя и очень ограничено (определите «ограничено» :) ), поскольку существует очень тесная связь между входным напряжением переключателя, выходным напряжением, током и последовательной индуктивностью.

Я предполагаю, что у вас БП с феритовым траффиком и оптопарой в цепи обратной связи, но полагаю, что и там есть подобные ограничения

verynice!(голосом Бората)

Регулируемая мощность блока питания не является чем-то новым, но есть более простой способ сделать это… просто снимите все колпачки и катушки индуктивности со стороны низкого напряжения, затем найдите делитель напряжения обратной связи, и, изменив значение делителя, вы измените напряжение… вы можете получить от него до 47 вольт (хорошо, мои 500 Вт могут это сделать) … вам нужно установить крышку фильтра с более высоким напряжением и дроссель с более высокой мощностью, чтобы снизить шум

Отличный хак, но все, кто собирается попробовать это, имейте в виду, что вы можете получить только 1,5 А от переменного выхода. Это ограничение выбранного регулятора

Это должен быть комплект.

Может быть, какие-нибудь инструкции о том, как настроить блок питания и разъем ATX, сделать его болтовым креплением к существующим отверстиям.

Подключи и выигрывай! (вы можете использовать это)

Я также пробовал делать свои собственные, и это обычно любительские. Этот выглядит великолепно.

Мне был бы интересен комплект. что-то вроде более причудливой (измеренной) версии этого:

вот еще одна похожая доска или комплект для продажи.

То же самое с комментарием «Омметр», омметр?

Омметр, почему ты нас покинул?

Омметр — это вольтметр с внутренним источником напряжения

Каскадируя выход блока питания ATX в регулируемый линейный стабилизатор, он в значительной степени устраняет наложенные пульсации напряжения в секции SMPS. Будь я проклят, если бы остались пульсации напряжения 1 мВ.

Просто возиться со схемой обратной связи — это хороший способ вывести источник питания из строя.

Не сказать, что этот метод неуместен, но если кому-то нужно что-то вроде лабораторного питания, линейный каскадный маршрут будет лучше.

Согласен, Кен. Для моего приложения мне действительно не нужно стабильное напряжение с минимальным током. Я использовал блок питания для питания автомобильного аудиоусилителя, который ремонтировал. Поэтому я хотел 14,4 В.

Если вы действительно хотите получить от него больше тока, просто добавьте несколько силовых транзисторов… У меня есть стопка транзисторов TO-3 в одном из моих самодельных устройств, я никогда не проверял на нем максимальный ток, но он регулярно выдает ~ 6-7А без проблем. Он питается от коммутатора на 48 В от ленточного автозагрузчика Dell. Работает как шарм, а запас автозагрузчика примерно равен размеру вашего среднего дисковода для компакт-дисков, чуть длиннее одного. Имеет 2 внутренних вентилятора, работает уже больше года без нареканий!

Хорошо, вот несколько ссылок о том, как на самом деле взломать схему блока питания, чтобы обеспечить другое напряжение:

Блоки питания и хаки с блоками питания ВСЕГДА круты.

Я забыл упомянуть, что этот проект действительно прекрасно реализован.

Мне нравится летающий провод пробника напряжения. Потрясающе!

Люди делали это целую вечность, но это действительно потрясающе; корпус выглядит очень профессионально и не занимает много места, как большинство других блоков питания.

Я модифицировал блок питания ПК, чтобы создать сильноточный источник питания 13,8 В для мобильного радио. Если вы будете осторожны, вы можете получить от них почти номинальную мощность.

Сложнее всего найти схему, потому что это намного проще, чем тратить время на отслеживание гравировки печатной платы и рисование собственной. Однако я обнаружил, что все они в основном имеют одинаковую конструкцию, и как только вы определите микросхему регулятора, вы сможете найти примеры схем приложений на веб-сайте производителя микросхемы.

Ключом для получения высокого выходного тока является использование выходной цепи 5 В или 3,3 В. Иногда их два, и вы можете объединить вторичные обмотки трансформатора последовательно, чтобы повысить доступное выходное напряжение.

Другой совет заключается в том, что обычно регулируется только основное логическое напряжение (3,3 или 5) (выборка выходного напряжения возвращается на микросхему регулятора). Другие напряжения предназначены для отслеживания логического напряжения и сами по себе не регулируются. Итак, если вам нужен точный контроль напряжения, используйте основные выходы.

Возможно, это не *точная* схема имеющегося у вас источника питания, но я гарантирую, что она, вероятно, близка.

Просто взглянув на это изображение, вы многое узнаете о том, как модифицировать припасы. Во-первых, почти во всех из них используется микросхема TL494, а на сайте TI есть масса полезной информации. Вывод 1 этой микросхемы, очевидно, используется в качестве точки обратной связи регулятора в этой конструкции, поэтому изменение напряжения на этом выводе или подключенном к нему делителе напряжения будет изменять выходное напряжение. Обратите внимание, что выходы +5 и +12 оба возвращаются к регулятору. В левом нижнем углу есть резервный источник питания 5 В для переключателя мягкого питания, и где-то там должна быть схема обнаружения перегрузки по току…

Один из советов, который я получил при разработке, заключался в том, чтобы удалить все схемы фильтров и диодов, подключенных к выходам постоянного тока блока питания, и заменить их только теми деталями, которые необходимы для желаемого выходного напряжения. Если вам повезет, они не попытались сэкономить, изменив размер провода, используемого во вторичных обмотках, и у вас есть четыре сильноточных обмотки, которые можно отвести по мере необходимости.

Опять же обратите внимание на номинальное напряжение конденсатора фильтра, что на первичной обмотке этого выходного трансформатора находится более 500 В постоянного тока выпрямленного сетевого напряжения переменного тока, и относитесь к нему с должным уважением.

Поскольку эти расходные материалы часто можно приобрести по той же цене, что и на местном предприятии по переработке старых компьютеров, это очень дешевый способ поэкспериментировать с заменой расходных материалов. Вы сэкономите время на реверс-инжиниринг, если сможете получить несколько одинаковых проектов. Если случится самое худшее, и ваш проект полетит под дождем искр и дыма, просто отложите его в сторону и возьмите другой запас.

@Peter: ваше предупреждение об угрозах с уважением, которого оно заслуживает, очень приветствуется.Я бы сказал, сравнивая это с тем, что всем понятно: если вы коснетесь конденсатора, нагруженного на 500 В, это будет похоже на удар Майка Тайсона, в лучшем случае прямо вам в лицо.

@Peter
Я видел только одну схему ШИМ TL494, используемую в блоке питания из по крайней мере 30, которые я разорвал на части, я не знаю, откуда вы взяли идею, что она используется почти во всех из них

на самом деле используются только дешевые или старые задницы, так как большинство из них имеют разные трансформаторы для каждой шины напряжения, требующие отдельного регулирования

самые распространенные используют счетверенный компаратор для регулирования напряжения (либо встроенный в ШИМ, либо используемый отдельно)
изменив напряжение делителя на 12 В, вы можете поднять его выше 12 В (до 48 В) и, изменив опорное напряжение, вы можете снизить его (я не предлагаю делать и то, и другое в одной цепи) вплоть до 0 В

@BiOzZ: ну, учитывая мой обычный метод приобретения, я почти гарантированно получу старые! В другой схеме, которую я нашел в Интернете, использовался SG6105.

Какая бы микросхема ШИМ-регулятора не использовалась, поиск схемы лучше всего начинать с веб-сайта производителя. Как только вы поймете, как должна работать микросхема регулятора, вы сможете начать выяснять, как эти принципы реализованы на печатной плате перед вами.

В любом случае, эти блоки питания очень легко взломать, и они стоят затраченных усилий, как для полученного источника питания, так и для знаний, которые вы получите.

Просто следите за первичным напряжением. Быть подключенным к розетке GFI во время тестирования и держать одну руку за спиной, когда питание включено, — это хорошие идеи.

Надеюсь, эта статья не подразумевает, что Хакадей не знает разницы между омметром и вольтметром. :(

Нет… это означает, что Майк Щис не знает разницы между омметром и вольтметром. Или что он допустил простую ошибку и что хакадей не проверяет их посты. :(

Спасибо всем за отличные комментарии.

Большое спасибо всем, кто обсуждал настройку фактической схемы блока питания, я даже не думал об этом. Я только начинаю и никогда раньше не делал ничего подобного, поэтому не хочу перебарщивать.

Я рассматриваю возможность добавления регулятора более высокого тока, чтобы переменный выход мог дать немного больше. Я заказал один для своей корзины для запчастей, так что могу сделать это, если мне это нужно.

У меня уже появляются идеи, как сделать что-то по-другому. Я бы, вероятно, начал с того, что заставил блок питания выдавать более высокое выходное напряжение, а затем отрегулировал его для своих нужд. В любом случае, я приберегу это для другого проекта.

Мы ценим все идеи. Учиться весело. Спасибо за ваше понимание блока питания. Используется множество различных компараторов. Как вы сказали, если мы понимаем схему, можно легко применить основные концепции импульсного источника питания для устранения неполадок или модификации практически любого импульсного источника питания. Спасибо за ваши идеи. Это было очень полезно для моего открытия импульсных источников питания. Мои ученики используют блок питания для ПК в качестве настольного источника питания.

Я думаю построить один из них для магазина, в котором работаю. Он был бы чертовски удобен для тестирования айфонов. Есть ли шанс, что где-нибудь есть полное руководство по сборке этого конкретного автомобиля с полным списком деталей? Я продолжу поиск в Интернете, просто задам этот вопрос

Это не имеет смысла. Телефону просто нужен регулируемый источник питания 5 В, а не переменный сильноточный блок питания ATX, подобный этому.

Да, количество функциональных блоков, втиснутых в сотовый телефон, поражает!

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 вы 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 кабель) 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 микросхемы регулятора 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.

В этой статье обсуждается метод, с помощью которого любой готовый SMPS может быть преобразован в схему SMPS переменного тока с помощью нескольких внешних перемычек.

В одной из предыдущих статей мы узнали, как создать схему SMPS с переменным напряжением, используя простую стадию шунтирующих регуляторов, в этом хаке мы также используем ту же схемную стадию для реализации функции переменного выходного тока.

Что такое SMPS

SMPS расшифровывается как Switch-Mode-Power-Supply, в котором используется высокочастотный импульсный преобразователь на основе феррита для преобразования переменного тока 220 В в постоянный. Использование высокочастотного ферритового трансформатора делает систему высокоэффективной с точки зрения компактности, потерь мощности и стоимости.

Сегодня концепция SMPS почти полностью заменила традиционные трансформаторы с железным сердечником и превратила эти блоки в гораздо более компактные, легкие и эффективные альтернативы адаптерам питания.

Однако, поскольку блоки SMPS обычно доступны в виде модулей с фиксированным напряжением, достижение предпочтительного напряжения в соответствии с потребностями пользователей становится довольно сложным.

Например, для зарядки 12-вольтовой батареи может потребоваться выходное напряжение около 14,5 В, но это значение довольно странное и нестандартное, поэтому нам может быть крайне сложно найти на рынке SMPS с такими характеристиками.< /p>

Несмотря на то, что на рынке можно найти регулируемые схемы SMPS, они могут быть дороже, чем обычные варианты с фиксированным напряжением, поэтому поиск метода преобразования существующего SMPS с фиксированным напряжением в переменный тип выглядит более интересным и желательным.

Немного изучив концепцию, я смог найти очень простой способ ее реализации, давайте узнаем, как провести эту модификацию.

В моем блоге вы найдете одну популярную схему SMPS 12 В, 1 ампер, которая на самом деле имеет встроенную функцию регулирования напряжения.

Функция оптопары в импульсных источниках питания

В приведенном выше сообщении мы обсудили, как оптопара сыграла важную роль в обеспечении важнейшей функции постоянного выхода для любого SMPS.

Функция оптопары может быть понята с помощью следующего краткого пояснения:

Оптопара имеет встроенную схему светодиода/фототранзистора, это устройство интегрировано с выходным каскадом SMPS, так что, когда выход имеет тенденцию подниматься выше небезопасного порога, светодиод внутри оптопары загорается, заставляя фототранзистор проводить ток. .

Фототранзистор, в свою очередь, настраивается через чувствительную точку «выключения» каскада драйвера SMPS, при этом проводимость фототранзистора вызывает отключение входного каскада.

Вышеупомянутое условие приводит к тому, что выход SMPS также мгновенно отключается, однако в тот момент, когда это переключение инициируется, оно корректируется и восстанавливает выход в безопасную зону, а светодиод внутри оптопары деактивируется, что снова включает входной каскад SMPS.

Эта операция продолжает быстро переключаться между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ и наоборот, обеспечивая постоянное напряжение на выходе.

Регулируемая модификация тока SMPS

Чтобы добиться функции управления током внутри любого SMPS, мы снова обращаемся за помощью к оптопаре.

Мы реализуем простую модификацию, используя конфигурацию транзистора BC547, как показано ниже:

Ссылаясь на приведенный выше дизайн, мы получаем четкое представление о том, как изменить или создать схему драйвера SMPS с переменным током.

Оптопара (обозначенная красным квадратом) будет присутствовать по умолчанию для всех модулей SMPS, и если предположить, что TL431 отсутствует, нам, возможно, придется настроить всю конфигурацию, связанную со светодиодом оптопары.

Если каскад TL431 уже является частью схемы SMPS, в этом случае нам просто нужно рассмотреть возможность интеграции каскада BC547, который становится исключительно ответственным за предлагаемое управление током в цепи.

Соединение BC547 со своим коллектором/эмиттером через катод/анод микросхемы TL431, а также соединение базы BC547 с выходом (-) ИИП через группу выбираемых резисторов Ra, Rb, Рк, Рд.

Эти резисторы, находящиеся между базой и эмиттером транзистора BC547, начинают функционировать как датчики тока в цепи.

Они рассчитаны соответствующим образом, так что при смещении перемычек между соответствующими контактами в линии вводятся различные ограничения тока.

Когда ток имеет тенденцию превышать установленный порог, определяемый значениями соответствующих резисторов, на базе/эмиттере BC547 возникает разность потенциалов, которая становится достаточной для включения транзистора, замыкая микросхему TL431 между оптосветодиод и заземление.

Вышеупомянутое действие мгновенно зажигает светодиод оптрона, отправляя сигнал «ошибки» на входную сторону SMPS через встроенный в оптотранзистор фототранзистор.

Условие немедленно пытается выполнить отключение на стороне выхода, что, в свою очередь, останавливает ток BC547, и ситуация быстро колеблется от ВКЛ до ВЫКЛ и ВКЛ, гарантируя, что ток никогда не превысит заданный порог.

Резисторы Ra. Rd можно рассчитать по следующей формуле:

R = 0,7/порог тока отключения

Например, предположим, что мы хотим подключить к выходу светодиод с номинальным током 1 ампер.

Мы можем установить значение соответствующего резистора (выбранного перемычкой) следующим образом:

Мощность резистора можно просто получить, перемножив варианты, например 0,7 x 1 = 0,7 Вт или просто 1 Вт.

Рассчитанный резистор гарантирует, что выходной ток светодиода никогда не превысит отметку в 1 ампер, тем самым защищая светодиод от повреждения. Другие значения для оставшихся резисторов могут быть соответствующим образом рассчитаны для получения желаемой опции переменного тока в модуле SMPS.

Преобразование фиксированного SMPS в SMPS с переменным напряжением

В этом следующем посте делается попытка определить метод, с помощью которого любой SMPS можно превратить в регулируемый источник питания для достижения любого желаемого уровня напряжения от 0 до максимума.

Что такое шунтирующий регулятор

Мы обнаружили, что в нем используется каскад схемы шунтирующего регулятора для реализации функции переменного напряжения в конструкции.

Еще один интересный аспект заключается в том, что это устройство шунтового регулятора реализует функцию, регулируя вход оптопары схемы.

Теперь, поскольку каскад оптопары с обратной связью неизменно используется во всех схемах SMPS, путем введения шунтирующего регулятора можно легко преобразовать фиксированный SMPS в аналог с переменным.

На самом деле можно также создать переменную схему SMPS, используя тот же принцип, который описан выше.

Процедуры:

Ссылаясь на следующий пример схемы, мы можем найти точное расположение шунтирующего регулятора и детали его конфигурации:

См. нижнюю правую часть диаграммы, отмеченную красными пунктирными линиями, она показывает переменную часть интересующей нас схемы. Эта часть становится ответственной за предполагаемые действия по регулированию напряжения.

Здесь резистор R6 можно заменить потенциометром на 22 кОм, чтобы сделать конструкцию переменной.

Увеличение этого раздела позволяет лучше рассмотреть связанные детали:

Идентификация оптопары

Если у вас есть схема SMPS с фиксированным напряжением, откройте ее и обратите внимание на оптопару в конструкции, в основном она будет располагаться вокруг центрального ферритового трансформатора, как показано на следующем рисунке:

После того, как вы нашли оптопару, очистите ее, удалив все части, связанные с выходной стороной оптопары, т.е. с контактами, которые могут быть обращены к выходной стороне печатной платы SMPS.

И соедините или интегрируйте эти контакты оптосхемы с собранной схемой, используя TL431, как показано на предыдущей схеме.

Вы можете собрать секцию TL431 на небольшом куске печатной платы общего назначения и приклеить ее к основной плате SMPS.

Если ваша схема SMPS не имеет катушки выходного фильтра, вы можете просто закоротить два плюса цепи TL431 и соединить оконечную нагрузку с катодом выходного диода SMPS.

Однако предположим, что ваш SMPS уже включает в себя схему TL431 с оптопарой, тогда просто найдите положение резистора R6 и замените его потенциометром (см. расположение R6 на первой схеме выше).

Не забудьте добавить резистор на 220 Ом или 470 Ом последовательно с потенциометром, в противном случае установка потенциометра на самый верхний уровень может мгновенно повредить шунтирующее устройство TL431.

Вот и все, теперь вы точно знаете, как преобразовать или сделать схему импульсного источника переменного напряжения с помощью описанных выше шагов.

Предупреждение: Цепи SMPS не изолированы от сети переменного тока на первичной стороне и могут быть смертельными при прикосновении, если они не покрыты и включены.

ОБНОВЛЕНИЕ

На следующем изображении показан, пожалуй, самый простой способ настройки схемы SMPS для получения функций переменного напряжения и тока. Посмотрите, как нужно настроить потенциометры или предустановки оптопары для получения желаемых результатов:

Если у вас есть дополнительные сомнения относительно дизайна или объяснения, не стесняйтесь выражать их в комментариях.

Подведем итоги

В этом отчете мы попытаемся быстро обобщить основные моменты, касающиеся того, как модифицировать любую схему SMPS с помощью простого взлома, который может помочь нам получить желаемый индивидуальный выходной сигнал от устройства.

Что такое SMPS

SMPS означает импульсный источник питания и представляет собой современный и наиболее компактный/эффективный способ получения постоянного тока низкого напряжения из сетевого источника переменного тока.

Однако создание SMPS в домашних условиях может быть не таким простым, как изготовление блоков питания с использованием традиционных трансформаторов с железным сердечником.

Кроме того, получение SMPS с индивидуальными характеристиками может быть не таким простым, фактически невозможным, если характеристики напряжения/тока далеки от обычных значений.

Означает ли это, что мы должны довольствоваться стандартными характеристиками SMPS, которые обычно устанавливаются и доступны на рынке?

Например, как нам найти SMPS с выходным напряжением, скажем, 13 вольт, 14 вольт или 17 вольт, которые определенно не являются общепринятыми диапазонами напряжения?

Настройка блока SMPS

Поскольку создание такой индивидуальной единицы может быть непростой задачей (из-за сложной компоновки и конфигураций деталей), было бы намного лучше, если бы мы могли найти способы модификации готовой единицы с помощью нескольких простых шагов.

Я изучил несколько стандартных блоков SMPS и, надеюсь, нашел способы изменения напряжения и тока в соответствии с индивидуальным выбором. Давайте узнаем это подробнее.

Когда вы откроете любой стандартный блок SMPS, вы обнаружите следующие вещи поверх прилагаемой собранной платы.

Заселенная печатная плата может быть в основном разделена на две секции наличием центрального ферритового трансформатора.
Сторона трансформатора, куда входит сетевой шнур, является входной секцией переменного тока, а другая сторона, от которой низковольтный постоянный ток получается в секции постоянного тока.

Нас не интересует секция переменного тока, потому что мы не хотим изменять входное напряжение, поэтому не обращайте на нее никакого внимания, более того, секция переменного тока ПОТЕНЦИАЛЬНО ОЧЕНЬ ОПАСНА ДЛЯ ПРИКАСАНИЯ ВО ВКЛЮЧЕННОМ СОСТОЯНИИ, ПОЭТОМУ БЕРЕГИТЕ ЕГО РУКИ. ВО ВРЕМЯ ТЕСТИРОВАНИЯ.

Секция постоянного тока будет в основном состоять из пары дросселей, пары фильтрующих конденсаторов, диода и нескольких других компонентов.

Ищите шунтирующий регулятор

Поиск компонента в форме транзистора в этом разделе. Если вы найдете пару из них, один из них будет на самом деле транзистором, вероятно, для ограничения выходного тока, а другой, безусловно, будет ПРОГРАММИРУЕМЫМ ШУНТОВЫМ РЕГУЛЯТОРОМ.

Этот шунтирующий регулятор является компонентом, который фиксирует напряжение обратной связи на MOSFET секции переменного тока и, в свою очередь, определяет выходное напряжение.

Это программируемое шунтирующее устройство настраивается с помощью пары резисторов, изменение которых мгновенно меняет выходное напряжение по желанию.

Попробуйте найти резисторы, подключенные к проводам этого шунтирующего устройства. Один из них можно просто варьировать для изменения выходного напряжения в соответствии с вашими предпочтениями.

Возьмите внешний резистор любого номинала, может быть 4k7 1/4 ватта, теперь последовательно подключайте этот резистор к резисторам, которые связаны с устройством шунтирующего регулятора.

Проверка и проверка вывода

Проверяйте выходное напряжение каждый раз, когда выполняете вышеуказанный шаг.

В тот момент, когда вы обнаружите, что выходное напряжение становится низким или высоким, вы, возможно, только что нашли то, что мы ищем.

Теперь путем проб и ошибок вы можете узнать точное значение резистора, который можно заменить вместо конкретного шунтирующего резистора.

Вот и все, все очень просто: как только вы это сделаете, выходное напряжение будет постоянно настроено на это конкретное значение.

Но не забудьте удалить стабилитрон, если он есть на выходе источника питания, прежде чем выполнять описанные выше процедуры.

Читайте также: