Kraniauto.ru

Авто журнал
35 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Переделка atx в лабораторный бп подробно

Переделка atx в лабораторный бп подробно

Эта статья предназначена для людей, которые быстро могут отличить транзистор от диода, знают для чего нужен паяльник и за какую сторону его держать, ну и наконец дошли до понимания, что без лабораторного блока питания их жизнь больше не имеет смысла…

Данную схему нам прислал человек под ником: Loogin.

Все изображения уменьшены в размере, для просмотра в полном размере кликните левой клавишей мышки на изображение

Здесь я постараюсь максимально подробно — шаг за шагом рассказать как это сделать с минимальными затратами. Наверняка у каждого после апгрейдов домашнего железа валяется под ногами как минимум один БП. Конечно кое-что придётся докупить, но эти жертвы будут небольшими и скорее всего оправданы конечным результатом – это, как правило около 22В и 14А потолочных. Лично я вложился в $10. Конечно, если собирать всё с «нулевой» позиции, то надо быть готовым выложить ещё около $10-15 для покупки самого БП, проводов, потенциометров, ручек и прочей рассыпухи. Но, обычно – такого хлама у всех навалом. Есть ещё нюанс – немного придётся потрудиться руками, поэтому они должны быть «без смещения» J и нечто подобное может и у Вас получиться:

Для начала нужно любыми способами раздобыть ненужный но исправный БП АТХ мощностью >250W. Одна из наиболее популярных схем – это Power Master FA-5-2:

Подробную последовательность действий я опишу именно для этой схемы, но все они справедливы и для других вариантов.
Итак, на первом этапе нужно подготовить БП-донор:

  1. Удаляем диод D29 (можно просто одну ногу поднять)
  2. Удаляем перемычку J13, находим в схеме и на плате (можно кусачками)
  3. Перемычка PS ON на землю должна стоять.
  4. Включаем ПБ только на короткое время, так как напряжение на входах будет максимальное (примерно 20-24В) Собственно это и хотим увидеть.

Не забываем про выходные электролиты, рассчитанные на 16В. Возможно они немного нагреются. Учитывая, что они скорее всего «набухшие», их все равно придется отправить в болото, не жалко. Провода уберите, они мешают, а использоваться будут только GND и +12В их потом назад припаяете.

5. Удаляем 3.3х вольтовую часть: R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21:

6. Удаляем 5В: сборку шоттки HS2, C17, C18, R28, можно и «типа дроссель» L5
7. Удаляем -12В -5В: D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29

8. Меняем плохие : заменить С11, С12 (желательно на большую ёмкость С11 — 1000uF, C12 — 470uF)
9. Меняем несоответствующие компоненты: С16 (желательно на 3300uF х 35V как у меня, ну хотя бы 2200uF x 35V обязательно! ) и резистор R27 советую его заменить на более мощный, например 2Вт и сопротивление взять 360-560 Ом.

Смотрим на мою плату и повторяем:

10. Убираем всё с ног TL494 1,2,3 для этого удаляем резисторы: R49-51 (освобождаем 1ю ногу), R52-54 (. 2ю ногу), С26, J11 (. 3ю ногу)
11. Не знаю почему, но R38 у меня был перерублен кем то J рекомендую Вам его тоже перерубить. Он участвует в обратной связи по напряжению и стоит параллельно R37-му. Собственно R37 тоже можно перерубить.

12. отделяем 15ю и 16ю ноги микросхемы от «всех остальных»: для этого делаем 3 прореза существующих дорожек а к 14й ноге восстанавливаем связь чёрной перемычкой, как показано на моем фото.

13. Теперь подпаиваем шлейф для платы регулятора в точки согласно схемы, я использовал отверстия от выпаянных резисторов, но к 14й и 15й пришлось содрать лак и просверлить отверстия, на фото вверху.
14. Жила шлайфа №7 (питание регулятора) можно взять от питания +17В ТЛ-ки, в районе перемычки, точнее от неё J10. Просверлить отверстие в дорожку, расчистить лак и туда! Сверлить лучше со стороны печати.

Это всё было, как говорится: «минимальная доработка», чтобы сэкономить время. Если время не критично, то можно просто привести схему в следующее состояние:

Ещё я посоветовал бы поменять кондёры высоковольтные на входе (С1, С2) Они маленькой ёмкости и наверняка уже изрядно подсохли. Туда нормально станут 680uF x 200V. Плюс неплохо дроссель групповой стабилизации L3 немного переделать, либо использовать 5ти вольтные обмотки, соединив их последовательно, либо вообще убрать всё и намотать около 30ти витков новым эмальпроводом общим сечением 3-4мм 2 .

Для питания вентилятора нужно «подготовить» ему 12В. Я выкрутился таким образом: Там где раньше стоял полевой транзистор для формирования 3,3В можно «поселить» 12ти вольтную КРЕН-ку (КРЕН8Б или 7812 импортный аналог). Конечно там без резки дорожек и добавки проводов не обойтись. В конечном итоге получилось в общем даже и «ничего»:

На фото видно, как всё гармонично ужилось в новом качестве, даже разъём вентилятора недурно уместился и перемотанный дроссель получился весьма неплох.

Теперь регулятор. Чтобы упростить задачу с разными там шунтами, поступаем так: покупаем готовые амперметр и вольтметр в Китае, либо на местном рынке (наверняка там их можно найти у перекупщиков). Можно купить совмещённый. Но, надо не забывать, что потолок по току у них 10A! Поэтому в схеме регулятора придется ограничивать предельный ток на этой отметке. Здесь я опишу вариант для отдельных приборов без регулировки тока с ограничением по максимуму 10A. Схема регулятора:

Чтобы сделать регулировку ограничения тока, надо вместо R7 и R8 поставить переменный резистор 10кОм, также как R9. Тогда можно будет использовать всемерялку. Также стоит обратить внимание на R5. В данном случае его сопротивление 5,6кОм, потому что у нашего амперметра шунт 50mΩ. Для других вариантов R5=280/Rшунта. Поскольку мы взяли вольтметр один из самых дешевых, поэтому его немного надо доработать, чтобы он мог измерять напряжения от 0В, а не от 4,5В как это сделал производитель. Вся переделка заключается в разделении цепей питания и измерения посредствам удаления диода D1. Туда впаиваем провод – это и есть +V питания. Измеряемая часть осталась без изменений.

Читать еще:  Какую резину ставят на ларгус

Плата регулятора с расположением элементов показана ниже. Изображение для лазерно-утюжного метода изготовления идёт отдельным файлом Regulator.bmp с разрешением 300dpi. Также в архиве есть и файлы для редактирования в EAGLE. Последнюю офф. версию можно скачать тут: www.cadsoftusa.com. В интернете имеется много информации о этом редакторе.

Красным показаны перемычки. Дальше берём в руки бумагу, лазерный принтер, утюг, фольгированный текстолит, хлорное железо (его не в руки), паяльник, кучу элементов и приводим это всё вот в такое состояние:

Потом прикручиваем готовую плату у потолку корпуса через изолирующие проставки, например нарезанные из отработанной палочки чупа-чупса высотой по 5-6 мм. Ну и не забыть проделать предварительно все необходимые вырезы для измерительных и прочих приборов.

Предварительно собираем и тестируем под нагрузкой:

Как раз и смотрим на соответствие показаний различных китайских девайсов. А ниже уже с «нормальной» нагрузкой. Это автомобильная лампа главного света. Как видно — без малого 75Вт имеется. При этом не забываем засунуть туда осциллограф, и увидеть пульсации около 50мВ. Если будет больше, то вспоминаем про «большие» электролиты по высокой стороне ёмкостью по 220uF и тут же забываем после замены на нормальные ёмкостью 680uF например.

В принципе на этом можно и остановиться, но чтобы придать более приятный вид прибору, ну чтобы он не выглядел самоделкой на 100%, мы делаем следующее: выходим из своей берлоги, поднимаемся на этаж выше и с первой попавшейся двери снимаем бесполезную табличку.

Как видим, до нас тут кто-то уже побывал

В общем по тихому делаем это грязное дело и начинаем работать напильниками разных фасонов и параллельно осваивать AutoCad.

Потом на наждаке затачиваем кусок трёхчетвертной трубы и из достаточно мягкой резины нужной толщины вырубываем и суперклеем лепим ножки.

В итоге получаем достаточно приличный прибор:

Следует отметить несколько моментов. Самое главное – это не забывать, что GND блока питания и выходной цепи не должны быть связаны , поэтому нужно исключить связь между корпусом и GND БП. Для удобства желательно вынести предохранитель, как на моём фото. Ну и постараться максимально восстановить недостающие элементы входного фильтра, их скорее всего нет вообще у исходника.

Вот ещё пара вариантов подобных приборов:

Слева 2х этажный корпус ATX с всемерялкой, а справа сильно переделанный старый AT корпус от компьютера.

С Уважением, Loogin.

Скачать архив с материалом

Лабораторный БП из компьютерного ATX

В наше время наверное только ленивый, не переделывал компьютерный AT или ATX блок питания в лабораторный или зарядное устройство для автомобильной АКБ. И я решил не оставаться в стороне. Для переделки взял старый ATX 350 Вт блок питания с ШИМ контроллером TL494 или его аналогом KA7500B, блоки с таким контроллером легче всего переделывать. Первым делом необходимо убрать лишние компоненты с платы, дроссель групповой стабилизации, конденсаторы, некоторые резисторы, не нужные перемычки, цепь power ON с ней же и компаратор LM393. Стоит заметить что все схемы на TL494 похожи, иметь могут только не большие различия, поэтому для понимания как переделывать БП можно взять типовую схему.

Вообщем вот типовая схема ATX блока питания на TL494.

Вот схема с удаленными лишними элементами.

На первой схеме я выделил участок, этот участок отвечает за защиту от перегрузок по мощности у себя я его счел нужным удалить о чем немного сожалею. Советую этот участок не удалять. В выходной цепи вместо диодной сборки +12 В необходимо поставить диодную сборку Шоттки с максимальным импульсным обратным напряжением 100 В и током 15 А примерно такую: VS-16CTQ100PBF. Электролитический конденсатор после дросселя должен иметь емкость 1000-2200 мкФ и напряжение минимум 25 В. Нагрузочный резистор должен иметь сопротивление 100 Ом и мощность около 2 Вт. Дроссель

После того как все лишние удалено, можно приступить к сборке схемы управления.

Схему управления взял из этой статьи: Лабораторный БП из AT. В этой статье очень подробно описывается переделка.

На операционном усилителе DA1.1 собран дифференциальный усилитель в цепи измерения напряжения. Коэффициент усиления подобран таким образом, что при изменении выходного напряжения блока питания от 0 до 20 В (с учётом падения напряжения на шунте R7), на его выходе сигнал меняется в пределах 0…5 В. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R2/R1=R4/R3.

На операционном усилителе DA1.2 собран усилитель в цепи измерения тока. Он усиливает величину падения напряжения на шунте R7. Коэффициент усиления подобран таким образом, что при изменении тока нагрузки блока питания от 0 до 10 А, на его выходе сигнал меняется в пределах 0…5 В. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R6/R5.

Сигналы с обоих усилителей (напряжения и тока) подаются на входы компараторов ошибки ШИМ-контроллера (выводы 1 и 16 DA2). Для установки необходимых значений напряжения и тока, инвертирующие входы этих компараторов (выводы 2 и 15 DA2) подключены к регулируемым делителям опорного напряжения (переменные резисторы R8, R10). Напряжение +5 В для этих делителей снимается с внутреннего источника опорного напряжения ШИМ-контроллера (вывод 14 DA2).

Читать еще:  Как прозвонить модуль зажигания мультиметром

Резисторы R9, R11 ограничивают нижний порог регулировки. Конденсаторы C2, C3 устраняют возможный «шум» при повороте движка переменного резистора. Резисторы R14, R15 также установлены на случай «обрыва» движка переменного резистора.

На операционном усилителе DA1.4 собран компаратор для индикации перехода блока питания в режим стабилизации тока (LED1).

Моя схема

В своей схеме для измерения тока я использую датчик тока ACS712 на эффекте холла, валялся длительное время без дела вот и решил внедрить. Надо отметить, что измеряет он по точнее чем кусок проволоки, ибо имеет маленькую зависимость от температуры так как измерительная часть имеет очень маленькое сопротивление. Кусок же проволоки меняет свое сопротивление с ростом тока.

Сборка

Шунт сделал из текстолита и куска проволоки из черного метала, сопротивление получилось примерно 0,001 Ом, чего вполне достаточно. Крепится к корпусу на стойки для печатных плат.

Разместил все в готовом корпусе:

Готовый корпус заводского изготовления (G768 140x190x80мм).

Чертеж передней панели:

Плата от компьютерного блока питания, легко устанавливается в этот корпус.

Сзади установлен вентилятор охлаждения, он продувает воздух через весь корпус, в верхней крышке насверлил отверстий по бокам для выхода воздуха. Обороты заданы DC-DC преобразователем, питание взято с дежурки 20V.

Плата индикации:

Плата создана в программе Dip Trace Скачать

Плата управления:

Плата создана в программе Dip Trace Скачать

Код программы для Atmega8

Код создан в среде CodeVisionAVR. Особо ничего не придумывал, использовал математику с float. Архив с проектом, в нем же можно найти прошивку Скачать

Переделка БП АТХ под лабораторный

Автор: davids58. Опубликовано в Источники питания

Но сразу хочу сказать, что называть переделанный БП АТХ лабораторным – это слишком громко и на это есть как минимум три причины:
1. Уровень пульсаций снизить, до необходимого в лабораторном блоке, будет весьма затруднительно.
2. На выходе БП стоят емкости по 2000…3000 мкФ, поэтому вся энергия заряженного конденсатора приложится к элементу, который вышел, скажем в лавинный пробой, — это неизбежно приведет к его выходу из строя, хотя вы предварительно и выставили ограничение тока на уровне нескольких мА. Об этом необходимо всегда помнить.
3. Минус(выход) блока питания, практически всех переделок, отделен от корпуса(«земли») шунтом, который является датчиком тока нагрузки. А защита таких БП в основном сводится к ограничению тока выдаваемого БП, вроде бы все нормально, но есть одно НО… Если случайно плюсовой провод с выхода БП попадает на металлический корпус, то защита по мощности может(а это случается в большинстве случаев) не успеть среагировать на превышение предельного значения и тогда — знакомый всем БАБАХ. И два силовых ключа пошли спать…
НО если все это для вас не преграда, тогда вы к нам!

Переделывать БП можно по-разному(Google даст тысячи вариантов):
— самый простой вариант выкинуть все лишнее с низковольтной половины платы и добавить шунт и два потенциометра;
— путь посложнее – добавить к первому варианту два операционных усилителя;
— и третий, по которому пошел я, — это создание совершенно отдельной платы управления, очистив все на низковольтной стороне кроме: силовых диодов, дросселя и конденсаторов фильтра. Почему так, а потому, что не все БП АТХ можно переделать первыми двумя способами. Некоторые ШИМ контроллеры имеют встроенную систему слежения за питающими напряжениями и обмануть их не всегда удается, некоторые имеют всего один усилитель ошибки, а нужно два: для тока и напряжения. Поэтому было решено взять за основу TL494(как самую ходовую) и добавить схему защиты от превышения мощности в нагрузке и перенапряжения с защелкой, т.е. при срабатывании защиты — возврат только после обесточивания схемы управления. Единственное, что перед тем как идти по этому пути необходимо восстановить(если был убитый) БП до рабочего состояния и померить частоту ШИМ, чтобы потом выставить такую же на новой плате. Большинство деталей с платы БП из обвязки ШИМ контроллера пойдут на новую плату. Очень подробно описал процесс переделки и настройки БП АТХ Андрей Голубев в своем блоге. В итоге получилось вот это:

Таких блоков было собрано больше десятка и они успешно работают, но время не стоит на месте и прогресс идет вперед. Информативность китайского показометра слишком мала (ток и напряжение), а хочется знать потребляемую мощность, сопротивление нагрузки, количество Ампер-часов. Тут, конечно может помочь только микроконтроллер (МК).
Автором прошивки к данному устройству является Soir.
В основу данного устройства легла схема (http://sxem.org/2-vse-stati/20-voltmetry/91-voltmetr-ampermetr-vattmetr-v3-0-nokia5110) которая немного видоизменилась и приобрела следующий вид:

Прибор собран на двух платах – цифровой и аналоговой, которые собираются «бутербродом». Цифровая плата универсальная, ее можно использовать практически в любых проектах с Атмегой 8, поскольку предусмотрена установка максимальной конфигурации элементов для данной микросхемы. Ненужные элементы просто не впаиваются, а там, где необходимо ставятся перемычки вместо резисторов.

На дисплее прибора отображается:
— Напряжение на нагрузке (два диапазона 0,01…9,99В и 10,0…99,9В)
— Ток в нагрузке (0,01…9,99А)
— Мощность в нагрузке(0,1…999,9Вт)
— Сопротивление нагрузки(0,001…99,999Ом)
— Текущее время (ЧЧ:ММ)
— Температуру радиатора или др. объекта (-50…+125оС)
— Количество А-ч в нагрузке(0,01…99,99Ач)
— Максимально допустимая мощность в нагрузке(1…999Вт) после которой срабатывает отсечка
— Максимально допустимая температура объекта (+0,1…+125оС) после которой срабатывает отсечка
— минимальное напряжение на нагрузке(0,01…Umax БП) после которой срабатывает отсечка.
Кроме того прибор выдает:
— постоянные напряжения (0…5В) по двум каналам(для тока и напряжения) для установки уровня срабатывания компараторов усилителей ошибки TL494с целью регулировки выходного напряжения и ограничения максимального тока выдаваемого блоком питания, которые контролируются по показаниям амперметра и вольтметра.
— уровень логической единицы при срабатывании отсечки(для остановки ШИМ )
— светодиодную индикацию трех вариантов отсечки(мощность, температура, снижение напряжения ниже порога – при разрядке АКБ).
— напряжение с выхода усилителя тока шунта (0…5В) для компаратора усилителя ошибки канала тока TL494.
Управление всеми функциями осуществляется с помощью энкодера.
На основном экране все, перечисленные выше параметры.

Читать еще:  Как работает корректор фар на калине

Меню:
— первое короткое нажатие на энкодер – мигает значение «V» — энкодером регулируем выходное напряжение.
— второе короткое нажатие на энкодер – мигает значение «А» — энкодером регулируем максимальный выходной ток БП при нагруженном выходе.
Если 10с ничего не делать – выход в основной экран
Длинное нажатие (более 3с) вход в меню:
-заряд
-мощность
— температура
— Напряжение
— время
— назад
Навигация по меню поворотом энкодера, выбор пункта — нажатием его кнопки.
В каждом пункте меню есть свои пункты подменю, которые интуитивно понятны. С их помощью можно установить значение параметра или отключить любую отсечку.
Если 10с ничего не делать – выход в основной экран, и запись в память МК.
Для модернизации платы управления БП с нее удаляются потенциометры, а на их место устанавливается 10 контактный разъем для подключения нашего измерительного прибора. Обвязку с операционника тока убираем, ставим в режим повторителя, допаиваем два резистора * на случай обрыва шлейфа. Шунт измерительного прибора подключается в разрыв минусового провода БП. Питание на прибор идет от БП ДР АТХ, переделанного на 12В, оно приходит через плату управления, которая тоже питается от этого БП.
Плату управления я не переделывал ее вариант в архиве. Если кто будет разводить, то лучше сразу на СМД элементы. Подключение Блока к плате управления на следующей схеме.

Данный прибор может быть с успехом использован в электронной нагрузке, о которой речь идет речь в статье Электронная нагрузка с микропроцессорным управлением.

В архиве находятся прошивка, проект в Proteus для симуляции работы, FUSE, чертежи печатных плат в формате *.lay6 и схемы в формате *.spl7.

Для обсуждения, вопросов и предложений на форуме есть соответствующая тема.

Лабораторный блок питания с ампер-вольтметром на базе компьютерного БП (0-30В, 11А max)

Содержание / Contents

↑ Этапы переделки


2. С платы блока AT выпаяны детали самозапуска первичной цепи и цепи регулировки выходного напряжения. Также были удалены все вторичные выпрямители.

Выходной выпрямитель переделан по мостовой схеме. Использованы три диодных сборки MBR20100CT. Дроссель перемотан — диаметр кольца 27 мм, 50 витков в 2 провода ПЭЛ 1 мм. В качестве нелинейной нагрузки применена лампа накаливания 26V 0,12A. С ней напряжение и ток хорошо регулируются от нуля.
Для обеспечения устойчивой работы микросхемы изменены цепи коррекции. Для грубой и точной регулировок напряжения и тока применено особое подключение потенциометров. Такое подключение позволяет плавно изменять напряжение и ток в любом месте при любом положении потенциометра грубой регулировки.

Особого внимания требует шунт, провода для регулировки и измерения должны подключатся непосредственно к его выводам, так как напряжение, снимаемое с него невелико. На схеме эти подключения показаны фиолетовыми стрелками. Измеряемое напряжение для цепи регулирования снимается с делителя с коррекцией для устранения самовозбуждения в цепях управления.
Верхний предел установки напряжения подбираются резисторами R38, R39 и R40. Верхний предел установки тока подбирается резистором R13.


3. Для измерения тока и напряжения применен вольтметр-амперметр


4. Программа для микроконтроллера написана на СИ (mikroC PRO for PIC)и снабжена комментариями.

↑ Конструкция и детали

Конструктивно все элементы размещены в корпусе блока AT. Плата зарядного устройства закреплена на радиаторе с силовыми транзисторами. Сетевые разъемы убраны и на их месте установлен выключатель и выходные зажимы. Сбоку на крышке блока находятся резисторы установки напряжения и тока и индикатор вольтметра-амперметра. Закреплены они на фальшпанели с внутренней стороны крышки.

Чертежи выполнены в программе Frontplatten-Designer 1.0. Междукаскадный трансформатор блока AT не переделывается. Выходной трансформатор блока AT тоже не переделывается, просто средний отвод, выходящий из катушки, отпаивается от платы и изолируется. Выпрямительные диоды заменены на новые, указанные в схеме.
Шунт взят от неисправного тестера и закреплен на изоляционных стойках на радиаторе с диодами. Плата для вольтметра-амперметра использована от «Суперпростого амперметра и вольтметра на супердоступных деталях (автовыбор диапазона)» от Eddy71 с последующей доработкой (перерезаны дорожки, согласно схемы).

↑ Замеченные особенности недостатки

В качестве базового блока использован блок AT 200 W. К сожалению, он имеет довольно маленький радиатор для силовых транзисторов. При этом вентилятор подключен к напряжению 8 Вольт (для уменьшения создаваемого шума), поэтому токи больше 6 – 7 Ампер , снимать можно только кратковременно, во избежание перегрева транзисторов.

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, учредитель журнала «Датагор»

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector