Molte persone assemblano varie strutture radioelettroniche e il loro utilizzo a volte richiede una potente fonte di energia. Oggi ti racconto come fare con una potenza in uscita di 250 watt e la possibilità di regolare la tensione in uscita da 8 a 16 volt, da un'unità ATX modello FA-5-2.
Il vantaggio di questo alimentatore è la protezione della potenza in uscita (ovvero contro il cortocircuito) e la protezione della tensione.
La rielaborazione del blocco ATX consisterà in diverse fasi
1. Innanzitutto, dissaldiamo i fili, lasciando solo grigio, nero, giallo. A proposito, per accendere questo blocco è necessario cortocircuitare a terra il filo grigio, non quello verde (come nella maggior parte dei blocchi ATX).
2. Dissaldiamo dal circuito le parti che si trovano nei circuiti +3,3 V, -5 V, -12 V (non tocchiamo ancora +5 volt). Cosa rimuovere è mostrato in rosso e cosa rifare è mostrato in blu nel diagramma:
3. Successivamente, dissaldiamo (rimuoviamo) il circuito da +5 volt, sostituiamo il gruppo diodi nel circuito da 12 V con S30D40C (preso dal circuito da 5 V).
Installiamo un resistore di sintonia e un resistore variabile con un interruttore incorporato come mostrato nello schema:
Cioè, così:
Ora accendiamo la rete a 220 V e colleghiamo il filo grigio a terra, avendo precedentemente posizionato il resistore di regolazione nella posizione centrale e la variabile nella posizione in cui ci sarà la minima resistenza su di essa. La tensione di uscita dovrebbe essere di circa 8 volt; aumentando la resistenza del resistore variabile, la tensione aumenterà. Ma non affrettarti ad aumentare la tensione, poiché non disponiamo ancora di una protezione di tensione.
4. Forniamo protezione di alimentazione e tensione. Aggiungi due resistori di trim:
5. Pannello indicatore. Aggiungi un paio di transistor, diversi resistori e tre LED:
Il LED verde si accende quando è collegato alla rete, giallo - quando c'è tensione sui terminali di uscita, rosso - quando viene attivata la protezione.
Puoi anche costruire un voltamperometro.
Impostazione della protezione di tensione nell'alimentatore
L'impostazione della protezione della tensione viene eseguita come segue: ruotiamo il resistore R4 sul lato in cui è collegata la terra, impostiamo R3 al massimo (resistenza maggiore), quindi ruotando R2 otteniamo la tensione di cui abbiamo bisogno - 16 volt, ma impostala 0,2 volt in più - 16,2 volt, ruotare lentamente R4 prima che la protezione venga attivata, spegnere il blocco, ridurre leggermente la resistenza R2, accendere il blocco e aumentare la resistenza R2 finché l'uscita non raggiunge 16 volt. Se durante l'ultima operazione è intervenuta la protezione, hai esagerato con la virata R4 e dovrai ripetere tutto da capo. Dopo aver impostato la protezione, l'unità da laboratorio è completamente pronta per l'uso.
Nell'ultimo mese ho già realizzato tre di questi blocchi, ciascuno mi è costato circa 500 rubli (questo è insieme a un voltammetro, che ho assemblato separatamente per 150 rubli). E ho venduto un alimentatore come caricabatterie per la batteria dell'auto per 2100 rubli, quindi questo è già un vantaggio :)
Ponomarev Artyom (stalker68) era con voi, ci rivediamo sulle pagine di Technoreview!
ALIMENTAZIONE DA LABORATORIO DA COMPUTER ATX
Ogni anno diventa sempre più difficile ottenere un buon trasformatore per l'alimentazione. In modo che siano necessarie la tensione e la corrente. Recentemente ho avuto bisogno di assemblare un adattatore per un dispositivo, quindi risulta che i prezzi per i normali trasformatori nei negozi di radio sono compresi tra 5 e 15 euro! Pertanto, quando si è reso necessario realizzare un buon alimentatore da laboratorio, con adeguamenti di tensione e corrente di protezione, la scelta è caduta su quello informatico come base di progettazione. Inoltre, il suo prezzo ora non è molto superiore al prezzo di un trasformatore convenzionale.
Per i nostri scopi, sarà adatto assolutamente qualsiasi alimentatore per computer. Almeno 250 watt, almeno 500. La corrente che fornirà è sufficiente per un alimentatore da radioamatore.
La modifica è minima e può essere ripetuta anche da radioamatori alle prime armi. La cosa principale è ricordare che l'alimentatore del computer switching ATX ha molti elementi sulla scheda che sono sotto la tensione di rete di 220 V, quindi fai molta attenzione durante il test e la configurazione!Le modifiche hanno interessato principalmente la parte di uscita dell'alimentatore ATX.
Per facilità d'uso, questo alimentatore da laboratorio può essere alimentato con corrente e tensione. Questo può essere fatto su un microcontrollore o su un chip specializzato.
Tutte le parti principali e aggiuntive dell'alimentatore sono montate all'interno del case dell'alimentatore ATX. Lì c'è abbastanza spazio per loro, per un voltamperometro digitale e per tutte le prese e i regolatori necessari.
Anche quest’ultimo vantaggio è molto importante, perché le custodie sono spesso un grosso problema. Personalmente, ho molti dispositivi nel cassetto della mia scrivania che non hanno mai avuto una scatola propria.
Il corpo dell'alimentatore risultante può essere ricoperto con pellicola autoadesiva nera decorativa o semplicemente verniciato. Realizziamo il pannello frontale con tutte le iscrizioni e le designazioni in Photoshop, lo stampiamo su carta fotografica e lo incolliamo sul corpo.
Un buon alimentatore da laboratorio è piuttosto costoso e non tutti i radioamatori possono permetterselo.
Tuttavia, a casa è possibile assemblare un alimentatore con buone caratteristiche, che può gestire bene l'alimentazione di vari progetti di radioamatori e può anche fungere da caricabatterie per varie batterie.
Tali alimentatori sono assemblati da radioamatori, solitamente della , che sono disponibili ed economici ovunque.
In questo articolo, viene prestata poca attenzione alla conversione dell'ATX stesso, poiché convertire l'alimentazione di un computer per un radioamatore di qualifica media in uno da laboratorio, o per qualche altro scopo, di solito non è difficile, ma i radioamatori principianti hanno molte domande a riguardo. Fondamentalmente, quali parti dell'alimentatore devono essere rimosse, quali parti dovrebbero essere lasciate, cosa dovrebbe essere aggiunto per trasformare un alimentatore di questo tipo in uno regolabile e così via.
Soprattutto per questi radioamatori, in questo articolo voglio parlare in dettaglio della conversione degli alimentatori per computer ATX in alimentatori regolati, che possono essere utilizzati sia come alimentatore da laboratorio che come caricabatterie.
Per la modifica avremo bisogno di un alimentatore ATX funzionante, realizzato sul controller PWM TL494 o sui suoi analoghi.
I circuiti di alimentazione di tali controller, in linea di principio, non differiscono molto tra loro e sono sostanzialmente tutti simili. La potenza dell'alimentatore non deve essere inferiore a quella che si prevede di rimuovere in futuro dall'unità convertita.
Consideriamo un tipico circuito di alimentazione ATX con una potenza di 250 W. Per gli alimentatori Codegen, il circuito non è quasi diverso da questo.
I circuiti di tutti questi alimentatori sono costituiti da una parte ad alta tensione e una parte a bassa tensione. Nell'immagine del circuito stampato dell'alimentatore (sotto) dal lato dei binari, la parte ad alta tensione è separata dalla parte a bassa tensione da un'ampia striscia vuota (senza binari), e si trova sul a destra (è di dimensioni più piccole). Non lo toccheremo, ma lavoreremo solo con la parte a bassa tensione.
Questa è la mia scheda e utilizzando il suo esempio ti mostrerò un'opzione per convertire un alimentatore ATX.
La parte a bassa tensione del circuito che stiamo considerando è costituita da un controller PWM TL494, un circuito amplificatore operazionale che controlla le tensioni di uscita dell'alimentatore e, se non corrispondono, fornisce un segnale alla 4a gamba del PWM controller per interrompere l'alimentazione.
Invece di un amplificatore operazionale, sulla scheda di alimentazione possono essere installati transistor, che in linea di principio svolgono la stessa funzione.
Poi arriva la parte raddrizzatore, che consiste in varie tensioni di uscita, 12 volt, +5 volt, -5 volt, +3,3 volt, di cui per i nostri scopi sarà necessario solo un raddrizzatore da +12 volt (fili di uscita gialli).
I restanti raddrizzatori e le parti di accompagnamento dovranno essere rimossi, ad eccezione del raddrizzatore "di servizio", che ci servirà per alimentare il controller PWM e il dispositivo di raffreddamento.
Il raddrizzatore di servizio fornisce due tensioni. In genere si tratta di 5 volt e la seconda tensione può essere di circa 10-20 volt (di solito circa 12).
Utilizzeremo un secondo raddrizzatore per alimentare il PWM. Ad esso è collegato anche un ventilatore (raffreddatore).
Se questa tensione di uscita è significativamente superiore a 12 volt, la ventola dovrà essere collegata a questa fonte tramite un resistore aggiuntivo, come avverrà successivamente nei circuiti in esame.
Nello schema seguente ho contrassegnato la parte ad alta tensione con una linea verde, i raddrizzatori “di riserva” con una linea blu e tutto il resto che deve essere rimosso con il rosso.
Quindi, dissaldiamo tutto ciò che è contrassegnato in rosso e nel nostro raddrizzatore da 12 volt cambiamo gli elettroliti standard (16 volt) con quelli a tensione più alta, che corrisponderanno alla futura tensione di uscita del nostro alimentatore. Sarà inoltre necessario dissaldare la dodicesima gamba del controller PWM e la parte centrale dell'avvolgimento del trasformatore corrispondente - resistore R25 e diodo D73 (se sono nel circuito) nel circuito e invece di saldare un ponticello nella scheda, che è disegnata nello schema con una linea blu (puoi semplicemente chiudere diodo e resistenza senza saldarli). In alcuni circuiti questo circuito potrebbe non esistere.
Successivamente, nel cablaggio PWM sul primo ramo, lasciamo solo un resistore, che va al raddrizzatore da +12 volt.
Sulla seconda e terza tappa del PWM lasciamo solo la catena Master RC (nello schema R48 C28).
Sulla quarta gamba del PWM lasciamo solo un resistore (nello schema è indicato come R49. Sì, in molti altri circuiti tra la 4a gamba e le 13-14 gambe del PWM di solito c'è un condensatore elettrolitico, noi non lo facciamo non toccarlo nemmeno (se presente), poiché è destinato all'avvio graduale dell'alimentatore La mia scheda semplicemente non ce l'ha, quindi l'ho installato.
La sua capacità nei circuiti standard è 1-10 μF.
Quindi liberiamo le gambe 13-14 da tutte le connessioni, ad eccezione della connessione con il condensatore, e liberiamo anche la quindicesima e la sedicesima gamba del PWM.
Dopo tutte le operazioni eseguite, dovremmo ottenere quanto segue.
Questo è quello che appare sulla mia scheda (nella foto sotto).
Qui ho riavvolto lo starter di stabilizzazione del gruppo con un filo da 1,3-1,6 mm in uno strato sul nucleo originale. Si adatta da qualche parte a circa 20 giri, ma non devi farlo e lasciare quello che era lì. Anche con lui funziona tutto bene.
Ho installato anche un altro resistore di carico sulla scheda, composto da due resistori da 1,2 kOhm 3W collegati in parallelo, la resistenza totale era di 560 Ohm.
Il resistore di carico nativo è progettato per 12 volt di tensione di uscita e ha una resistenza di 270 Ohm. La mia tensione di uscita sarà di circa 40 volt, quindi ho installato un tale resistore.
Deve essere calcolato (alla tensione di uscita massima dell'alimentatore al minimo) per una corrente di carico di 50-60 mA. Poiché non è auspicabile far funzionare l'alimentatore completamente senza carico, è per questo motivo che viene inserito nel circuito.
Vista della scheda dal lato delle parti.
Ora cosa dovremo aggiungere alla scheda predisposta del nostro alimentatore per trasformarlo in un alimentatore regolato;
Innanzitutto, per non bruciare i transistor di potenza, dovremo risolvere il problema della stabilizzazione della corrente di carico e della protezione da cortocircuito.
Sui forum per rifare unità simili, mi sono imbattuto in una cosa così interessante: sperimentando l'attuale modalità di stabilizzazione, sul forum pro-radio, membro del forum DWD Ho citato la seguente citazione, la riporto integralmente:
“Una volta ti ho detto che non potevo far funzionare normalmente l'UPS in modalità sorgente di corrente con una bassa tensione di riferimento su uno degli ingressi dell'amplificatore di errore del controller PWM.
Più di 50 mV sono normali, ma meno non lo sono. In linea di principio, 50 mV sono un risultato garantito, ma in linea di principio puoi ottenere 25 mV se ci provi. Niente di meno non ha funzionato. Non funziona stabilmente ed è eccitato o confuso dalle interferenze. Questo è quando la tensione del segnale dal sensore di corrente è positiva.
Ma nella scheda tecnica del TL494 è presente un'opzione quando la tensione negativa viene rimossa dal sensore di corrente.
Ho convertito il circuito in questa opzione e ho ottenuto un risultato eccellente.
Ecco un frammento del diagramma.
In realtà, tutto è standard, tranne due punti.
Innanzitutto, la migliore stabilità quando si stabilizza la corrente di carico con un segnale negativo dal sensore di corrente è un incidente o uno schema?
Il circuito funziona benissimo con una tensione di riferimento di 5mV!
Con un segnale positivo dal sensore di corrente, si ottiene un funzionamento stabile solo a tensioni di riferimento più elevate (almeno 25 mV).
Con valori di resistenza di 10Ohm e 10KOhm la corrente si è stabilizzata a 1,5A fino al cortocircuito in uscita.
Ho bisogno di più corrente, quindi ho installato una resistenza da 30 Ohm. La stabilizzazione è stata ottenuta ad un livello di 12...13 A con una tensione di riferimento di 15 mV.
In secondo luogo (e cosa più interessante), non ho un sensore di corrente in quanto tale...
Il suo ruolo è svolto da un frammento di traccia sul tabellone lungo 3 cm e largo 1 cm. La pista è ricoperta da un sottile strato di saldatura.
Se utilizzi questa traccia come sensore per una lunghezza di 2 cm, la corrente si stabilizzerà al livello di 12-13 A e, se a una lunghezza di 2,5 cm, al livello di 10 A."
Poiché questo risultato si è rivelato migliore di quello standard, procederemo allo stesso modo.
Per prima cosa bisognerà dissaldare il terminale centrale dell'avvolgimento secondario del trasformatore (treccia flessibile) dal filo negativo, o meglio senza saldarlo (se il sigillo lo consente) - tagliare la traccia stampata sulla scheda che la collega al filo negativo.
Successivamente, dovrai saldare un sensore di corrente (shunt) tra il taglio del binario, che collegherà il terminale centrale dell'avvolgimento al filo negativo.
È meglio prendere shunt da amperovoltmetri a lancetta difettosi (se li trovi) o da lancette cinesi o strumenti digitali. Assomigliano a questo. Sarà sufficiente un pezzo lungo 1,5-2,0 cm.
Puoi ovviamente provare a farlo come ho scritto sopra. DWD, cioè se il percorso dalla treccia al filo comune è abbastanza lungo, prova ad usarlo come sensore di corrente, ma non l'ho fatto, mi sono imbattuto in una scheda di design diverso, come questa, dove i due ponticelli che collegavano l'uscita sono indicati da una freccia rossa intrecciata con un filo comune e tra loro correvano tracce stampate.
Pertanto, dopo aver rimosso le parti non necessarie dalla scheda, ho rimosso questi ponticelli e al loro posto ho saldato un sensore di corrente da una "tseshka" cinese difettosa.
Quindi ho saldato l'induttore riavvolto in posizione, ho installato l'elettrolita e la resistenza di carico.
Ecco come appare la mia scheda, dove ho contrassegnato con una freccia rossa il sensore di corrente installato (shunt) al posto del ponticello.
Quindi è necessario collegare questo shunt al PWM utilizzando un filo separato. Dal lato della treccia - con la 15a gamba PWM attraverso un resistore da 10 Ohm e collega la 16a gamba PWM al filo comune.
Utilizzando una resistenza da 10 Ohm è possibile selezionare la corrente massima in uscita dal nostro alimentatore. Sul diagramma DWD La resistenza è di 30 ohm, ma per ora inizia con 10 ohm. Aumentando il valore di questo resistore aumenta la corrente di uscita massima dell'alimentatore.
Come ho detto prima, la tensione di uscita del mio alimentatore è di circa 40 volt. Per fare ciò, ho riavvolto il trasformatore, ma in linea di principio non è possibile riavvolgerlo, ma aumentare la tensione di uscita in un altro modo, ma per me questo metodo si è rivelato più conveniente.
Ti parlerò di tutto questo un po 'più tardi, ma per ora continuiamo e iniziamo a installare le parti aggiuntive necessarie sulla scheda in modo da avere un alimentatore o un caricabatterie funzionante.
Permettimi di ricordarti ancora una volta che se non avevi un condensatore sulla scheda tra il 4o e il 13-14 piedino del PWM (come nel mio caso), è consigliabile aggiungerlo al circuito.
Dovrai inoltre installare due resistori variabili (3,3-47 kOhm) per regolare la tensione di uscita (V) e la corrente (I) e collegarli al circuito sottostante. Si consiglia di rendere i cavi di collegamento più corti possibile.
Di seguito ho fornito solo la parte del diagramma di cui abbiamo bisogno: un diagramma del genere sarà più facile da capire.
Nello schema le parti appena installate sono indicate in verde.
Schema delle parti appena installate.
Lascia che ti dia una piccola spiegazione del diagramma;
- Il raddrizzatore più in alto è la stanza di servizio.
- I valori dei resistori variabili sono indicati come 3,3 e 10 kOhm - i valori sono quelli trovati.
- Il valore del resistore R1 è indicato come 270 Ohm - viene selezionato in base alla limitazione di corrente richiesta. Inizia in piccolo e potresti ritrovarti con un valore completamente diverso, ad esempio 27 Ohm;
- Non ho contrassegnato il condensatore C3 come parte appena installata nella speranza che potesse essere presente sulla scheda;
- La linea arancione indica gli elementi che potrebbero dover essere selezionati o aggiunti al circuito durante il processo di configurazione dell'alimentazione.
Successivamente ci occupiamo del restante raddrizzatore da 12 volt.
Controlliamo quale tensione massima può produrre il nostro alimentatore.
Per fare ciò, dissaldiamo temporaneamente dalla prima gamba del PWM, un resistore che va all'uscita del raddrizzatore (secondo lo schema sopra a 24 kOhm), quindi è necessario accendere l'unità alla rete, prima collegare alla rottura di qualsiasi cavo di rete e utilizzare una normale lampada a incandescenza 75-95 come fusibile Mar. In questo caso l'alimentatore ci fornirà la massima tensione di cui è capace.
Prima di collegare l'alimentazione alla rete, assicurarsi che i condensatori elettrolitici nel raddrizzatore di uscita siano sostituiti con condensatori a tensione maggiore!
Tutte le successive accensioni dell'alimentatore devono essere effettuate solo con una lampada a incandescenza; ciò proteggerà l'alimentatore da situazioni di emergenza in caso di eventuali errori. In questo caso, la lampada si accenderà semplicemente e i transistor di potenza rimarranno intatti.
Successivamente dobbiamo fissare (limitare) la tensione di uscita massima del nostro alimentatore.
Per fare ciò, cambiamo temporaneamente il resistore da 24 kOhm (secondo lo schema sopra) dal primo ramo del PWM a un resistore di sintonizzazione, ad esempio 100 kOhm, e lo impostiamo sulla tensione massima di cui abbiamo bisogno. Si consiglia di impostarlo in modo che sia inferiore del 10-15% rispetto alla tensione massima che il nostro alimentatore è in grado di erogare. Quindi saldare un resistore permanente al posto del resistore di sintonizzazione.
Se si prevede di utilizzare questo alimentatore come caricabatterie, è possibile lasciare il gruppo diodi standard utilizzato in questo raddrizzatore, poiché la sua tensione inversa è di 40 volt ed è abbastanza adatto per un caricabatterie.
Quindi la tensione di uscita massima del futuro caricabatterie dovrà essere limitata nel modo sopra descritto, intorno a 15-16 volt. Per un caricabatterie da 12 volt questo è abbastanza e non è necessario aumentare questa soglia.
Se prevedi di utilizzare l'alimentatore convertito come alimentatore regolato, dove la tensione di uscita sarà superiore a 20 volt, questo gruppo non sarà più adatto. Dovrà essere sostituito con uno a voltaggio più elevato con la corrente di carico appropriata.
Ho installato due gruppi sulla mia scheda in parallelo, 16 ampere e 200 volt ciascuno.
Quando si progetta un raddrizzatore utilizzando tali gruppi, la tensione di uscita massima del futuro alimentatore può essere compresa tra 16 e 30-32 volt. Tutto dipende dal modello dell'alimentatore.
Se, quando si controlla l'alimentatore per la tensione di uscita massima, l'alimentatore produce una tensione inferiore a quella prevista e qualcuno ha bisogno di una tensione di uscita maggiore (ad esempio 40-50 volt), quindi invece del gruppo diodi, sarà necessario assemblare un ponte a diodi, dissaldare la treccia dalla sua sede e lasciarla sospesa in aria, quindi collegare il terminale negativo del ponte a diodi al posto della treccia saldata.
Circuito raddrizzatore con ponte a diodi.
Con un ponte a diodi, la tensione di uscita dell'alimentatore sarà doppia.
I diodi KD213 (con qualsiasi lettera) sono molto adatti per un ponte a diodi, la cui corrente di uscita può raggiungere fino a 10 ampere, KD2999A,B (fino a 20 ampere) e KD2997A,B (fino a 30 ampere). Gli ultimi sono i migliori, ovviamente.
Sembrano tutti così;
In questo caso bisognerà pensare a collegare i diodi al radiatore e isolarli l'uno dall'altro.
Ma ho preso una strada diversa: ho semplicemente riavvolto il trasformatore e ho fatto come ho detto sopra. due gruppi di diodi in parallelo, poiché sulla scheda c'era spazio per questo. Per me questo percorso si è rivelato più semplice.
Riavvolgere un trasformatore non è particolarmente difficile e di seguito vedremo come farlo.
Innanzitutto, dissaldiamo il trasformatore dalla scheda e osserviamo la scheda per vedere su quali pin sono saldati gli avvolgimenti da 12 volt.
Ne esistono principalmente due tipologie. Proprio come nella foto.
Successivamente dovrai smontare il trasformatore. Naturalmente sarà più facile gestire quelli più piccoli, ma si possono gestire anche quelli più grandi.
Per fare questo, è necessario pulire il nucleo dai residui visibili di vernice (colla), prendere un piccolo contenitore, versarvi dell'acqua, mettere lì il trasformatore, metterlo sul fornello, portare a ebollizione e “cuocere” il nostro trasformatore per 20-30 minuti.
Per i trasformatori più piccoli questo è abbastanza (è possibile meno) e tale procedura non danneggerà affatto il nucleo e gli avvolgimenti del trasformatore.
Quindi, tenendo il nucleo del trasformatore con una pinzetta (puoi farlo direttamente nel contenitore), utilizzando un coltello affilato proviamo a scollegare il ponticello di ferrite dal nucleo a forma di W.
Questo viene fatto abbastanza facilmente, poiché la vernice si ammorbidisce a causa di questa procedura.
Quindi, con la stessa attenzione, proviamo a liberare il telaio dal nucleo a forma di W. Anche questo è abbastanza facile da fare.
Quindi finiamo gli avvolgimenti. Prima c'è la metà dell'avvolgimento primario, per lo più circa 20 spire. Lo avvolgiamo e ricordiamo la direzione dell'avvolgimento. Non è necessario dissaldare la seconda estremità di questo avvolgimento dal punto in cui si collega con l'altra metà del primario, a meno che ciò non interferisca con ulteriori lavori con il trasformatore.
Quindi finiamo tutti quelli secondari. Di solito ci sono 4 spire di entrambe le metà degli avvolgimenti da 12 volt contemporaneamente, quindi 3+3 spire degli avvolgimenti da 5 volt. Avvolgiamo tutto, lo dissaldiamo dai terminali e avvolgiamo un nuovo avvolgimento.
Il nuovo avvolgimento conterrà 10+10 spire. Lo avvolgiamo con un filo con un diametro di 1,2 - 1,5 mm, o un set di fili più sottili (più facili da avvolgere) della sezione trasversale appropriata.
Saldiamo l'inizio dell'avvolgimento a uno dei terminali a cui è stato saldato l'avvolgimento da 12 volt, avvolgiamo 10 giri, la direzione dell'avvolgimento non ha importanza, portiamo la presa sulla “treccia” e nella stessa direzione di abbiamo iniziato: avvolgiamo altri 10 giri e saldiamo l'estremità al perno rimanente.
Successivamente, isoliamo il secondario e avvolgiamo su di esso la seconda metà del primario, che abbiamo avvolto in precedenza, nella stessa direzione in cui è stato avvolto in precedenza.
Montiamo il trasformatore, lo saldiamo alla scheda e controlliamo il funzionamento dell'alimentatore.
Se durante il processo di regolazione della tensione si verificano rumori, cigolii o crepitii estranei, per eliminarli sarà necessario selezionare la catena RC cerchiata nell'ellisse arancione sotto nella figura.
In alcuni casi, puoi rimuovere completamente il resistore e selezionare un condensatore, ma in altri non puoi farlo senza un resistore. Puoi provare ad aggiungere un condensatore, o lo stesso circuito RC, tra 3 e 15 gambe PWM.
Se ciò non aiuta, è necessario installare condensatori aggiuntivi (cerchiati in arancione), la loro valutazione è di circa 0,01 uF. Se questo non aiuta molto, installa un resistore aggiuntivo da 4,7 kOhm dal secondo ramo del PWM al terminale centrale del regolatore di tensione (non mostrato nel diagramma).
Quindi sarà necessario caricare l'uscita dell'alimentatore, ad esempio, con una lampada per auto da 60 watt, e provare a regolare la corrente con il resistore “I”.
Se il limite di regolazione della corrente è piccolo, è necessario aumentare il valore della resistenza che proviene dallo shunt (10 Ohm) e provare a regolare nuovamente la corrente.
Non è necessario installare un resistore di sintonia al posto di questo; modificarne il valore solo installando un altro resistore di valore superiore o inferiore.
Può succedere che quando la corrente aumenta, la lampada a incandescenza nel circuito della rete si accende. Quindi è necessario ridurre la corrente, spegnere l'alimentazione e riportare il valore del resistore al valore precedente.
Inoltre, per i regolatori di tensione e corrente, è meglio provare ad acquistare i regolatori SP5-35, forniti con fili e conduttori rigidi.
Questo è un analogo dei resistori multigiro (solo un giro e mezzo), il cui asse è combinato con un regolatore liscio e grossolano. Dapprima si regola “Solidamente”, poi quando raggiunge il limite si comincia a regolarlo “Approssimativamente”.
La regolazione con tali resistori è molto comoda, veloce e precisa, molto meglio che con un multigiro. Ma se non riesci a ottenerli, acquista quelli normali multigiro, come;
Bene, mi sembra che ti abbia detto tutto quello che avevo intenzione di portare a termine riguardo al rifacimento dell'alimentatore del computer, e spero che tutto sia chiaro e comprensibile.
Se qualcuno ha domande sulla progettazione dell'alimentatore, chiedetele sul forum.
Buona fortuna con il tuo progetto!
Condividere a:Alimentazione regolabile da un alimentatore per computer ATX (ATH - questo è con una stanza di servizio) Ci sono molte informazioni su Internet sulla conversione dell'alimentatore (PSU) da un computer AT e ATX. Ma ho deciso di evidenziare le informazioni più importanti e di comporre il mio articolo da tutto ciò che ho trovato su Internet appositamente per il sito cxema.my1.ru Prima di tutto, guardiamo alla qualità dell'alimentatore assemblato dai “cinesi))).” Un normale alimentatore dovrebbe assomigliare a questo Ciò a cui dovresti prestare attenzione è la parte ad alta tensione dell'alimentatore. Dovrebbero esserci condensatori e induttanze di livellamento (attenuano il picco di impulsi nella rete), dovrebbero anche essere almeno 2 A per il ponte di diodi e i condensatori dopo il ponte (di solito imposto 680 µF/200 V o 330 µF/200 V in base a la potenza richiesta), se si desidera ottenere 300 W (30 V/10 A) da un alimentatore, è necessario impostare almeno 600 uF. Naturalmente è necessario prestare attenzione agli interruttori di potenza Q1-2 e al circuito di smorzamento C8R4. Q1-2 è solitamente impostato su MJE13007-MJE13009 (sono disponibili anche articoli sulla conversione del circuito per transistor ad effetto di campo). Circuito smorzatore C8R4, ho notato che durante la regolazione dell'alimentatore R4 di questo circuito diventa molto caldo, ho deciso di selezionare C8. Successivamente, la rielaborazione dell'alimentatore deve essere continuata con uno studio accurato dello schema elettrico dell'alimentatore stesso (anche se gli schemi elettrici sono quasi gli stessi, ma vale comunque la pena che tutto il lavoro successivo dipenda da questo); È necessario prestare particolare attenzione a diversi aspetti nello studio del circuito: sistema di protezione (4° pin del controller PWM), sistema Power Good (è possibile rimuoverlo semplicemente), amplificatore dell'errore di corrente (15,16,3 pin PWM), tensione dell'amplificatore dell'errore corrente (pin 1,2,3 PWM) e anche il circuito di uscita dell'alimentatore (qui dovrai rifare tutto). Consideriamo ogni punto in ordine. Sistemi di protezione (4° pin) Il diagramma è tratto dall'articolo di Golubev drive2.ru
Questo è uno schema tipico (anche se ce ne sono altri) di ciò che sta accadendo qui. Quando il carico sull'inverter aumenta oltre il limite consentito, l'ampiezza dell'impulso sul terminale centrale del trasformatore di isolamento T2 aumenta. Il diodo D1 li rileva e la tensione negativa sul condensatore C1 aumenta. Dopo aver raggiunto un certo livello (circa -11 V), apre il transistor Q2 attraverso il resistore R3. Una tensione di +5 V fluirà attraverso un transistor aperto al pin 4 del controller e interromperà il funzionamento del suo generatore di impulsi.
Tutti i diodi e i resistori adatti dai raddrizzatori secondari alla base Q1 sono dissaldati dal circuito e un diodo zener D3 è installato a una tensione di 22 V (o tensione superiore), ad esempio KS522A, e un resistore R8.
In caso di un aumento di emergenza della tensione all'uscita dell'alimentatore superiore a 22 V, il diodo zener sfonda e apre il transistor Q1. Questo, a sua volta, aprirà il transistor Q2, attraverso il quale verrà fornita una tensione di +5 V al pin 4 del controller e interromperà il funzionamento del suo generatore di impulsi.
Se non hai bisogno di protezione, puoi semplicemente dissaldare tutto e cortocircuitare il pin 4 sulla custodia tramite un resistore (il circuito sarà sotto).
Sistema di alimentazione
Bene
-
Di solito lo saldo e basta.
Amplificatore errore corrente (15,16,3 pin PWM)
- questa è la regolazione della corrente di uscita. Ma questo non significa che non devi preoccuparti della protezione dai cortocircuiti.
Amplificatore di errore di tensione (1,2,3 pin PWM)
- Questa è la regolazione della tensione di uscita.
Di queste due cose parleremo più approfonditamente perché... una delle cose più importanti in questa materia.
E lo stesso vale per la regolazione della tensione.
(Subito lo schema di protezione)
Questo circuito è progettato senza regolazione della corrente.
Il 14° pin PWM è la tensione di riferimento. E i pin 2.1 sono l'ingresso di tensione dell'amplificatore operazionale.
Tutte le regolazioni vengono effettuate utilizzando divisori di tensione. Applichiamo la tensione di riferimento al pin 2 dal pin 14 attraverso un divisore da 3,3 kOhm R5R6. Questo divisore è progettato per una tensione di 2,4 V. Successivamente, dobbiamo applicare la tensione di uscita dal circuito secondario al primo pin PWM e anche attraverso un divisore, ma attraverso uno alternato. Resistore variabile R1 e resistore costante R3. Sul mio alimentatore c'era una regolazione da 2-24 Volt. La tensione di uscita dipende anche dal trasformatore di alimentazione e dal circuito di uscita, ma ne parleremo più avanti. Torniamo al nostro Shimka, l'impostazione della regolazione della tensione non finisce qui. Dobbiamo anche prestare attenzione al terzo pin del PWM, questa è l'uscita dell'amplificatore operazionale e deve essere reso OOS sulla seconda gamba per una regolazione fluida e per rimuovere rumore, crepitio e altri suoni sgradevoli del trasformatore . L'ho assemblato su C4R3 e C1. Sebbene C4R3 sia spesso sufficiente, ma a causa dell'ampia varietà di "produttori cinesi", a volte è necessario aggiungere un condensatore, di solito è sufficiente 1 µF, ma a volte raggiunge 5 µF.
I circuiti C4R3 e C1 devono essere selezionati in modo che non ci sia rumore nella trasmissione, ma se rimane ancora, è necessario prestare attenzione all'induttore del circuito secondario, potrebbe esserci una violazione del nucleo, ma ne parleremo questo più tardi.
Sì, per quanto riguarda la protezione, l'ho rimossa qui e ho installato una resistenza R4 da 2 kOhm.
Ora parliamo di regolare la corrente
In linea di principio, la regolazione della corrente è anche regolazione della tensione. Utilizzando un partitore, ma solo qui la tensione di riferimento cambia e viene monitorata la caduta di tensione attraverso l'amperometro (o shunt). In linea di principio non c'è nulla di nuovo per quanto riguarda la regolazione della tensione, serve solo C1 e forse bisognerà aggiungere un resistore in serie, ma questo dipende già dal PWM e dal Tr-ra.
Il circuito di regolazione generale è realizzabile al 100% ed è stato dimostrato nella pratica se il circuito non funziona stabilmente o non è del tutto corretto, è necessario: 1. Selezionare i valori per il PWM e i parametri, 2. Cercare gli errori in; l'assieme e modificarlo. Ancora una volta, ripeto, la pratica ha dimostrato che il PWM cinese e gli alimentatori generalmente reagiscono in modo diverso ai cambiamenti nei circuiti. Tutto deve essere configurato utilizzando il metodo di selezione e calcoli.
Nell'alimentatore ATX, il PWM e il trasformatore di isolamento sono alimentati dall'alimentatore di standby, può raggiungere 25 V e viene fornito al 12° circuito pin PWM. Molte persone credono che il diodo nel circuito secondario del Power TR-RA che va al pin 12 debba essere rimosso. Credo che sia meglio lasciare questo circuito; questo dà ulteriore fiducia che gli interruttori di alimentazione verranno preservati quando viene a mancare l'alimentazione di standby.
Ora riguardo al circuito secondario
Il miglior schema di conversione mi è sembrato essere S. Golubeva (Driver2.ru)
Sebbene la ventola non possa essere appesa a un avvolgimento da cinque volt, perché anche lì la tensione cambierà e non c'è ancora alcun feedback dal PWM, e quindi, sotto un carico con una corrente di 0,15 A, la tensione diminuirà notevolmente.
Ora riguardo al circuito di tensione di uscita stesso. Non ha senso modificare la piedinatura del trasmettitore e installare un ponte a diodi. Perché la tensione aumenta e la potenza diminuisce. Pertanto, preferisco questo schema e quindi ci sono meno modifiche. I diodi raddrizzatori D3 devono avere una corrente di almeno 10 A e una tensione inversa di almeno 200 Volt. Questi potrebbero essere STPR1020CT,F12C20.ER1602CT. Il diodo D4 è (come lo chiamo io) il circuito di alimentazione ausiliaria PWM e la protezione Vcc e Vdd. Se lo desideri, puoi lasciare l'induttanza dell'anello L1 come quella vecchia (se, ovviamente, funziona normalmente), ma la riavvolgo con lo stesso filo + un filo da un circuito a cinque volt. Di solito lascio l'induttanza L2 non misurata. I condensatori C5C6 non dovrebbero essere installati con un valore nominale superiore a 2200 uF; Di solito lo imposto su 1000 microfarad e questo è sufficiente. Se lo si desidera, C4C7 non polare può essere aumentato a 1 uF, ma non ho notato molta differenza. Ma il resistore R5 non deve essere impostato su meno di 300 Ohm, si riscalderà semplicemente con una tensione superiore a 10 V, ma non superiore a 500 Ohm; Questo resistore bilancia l'alimentazione, per così dire.
Questa è in realtà la cosa più importante nel rifare l'alimentatore.
Ancora una volta, vorrei attirare la vostra attenzione sul fatto che non tutti gli alimentatori possono essere facilmente e semplicemente riprogettati e personalizzati. Pertanto, è necessario studiare attentamente il diagramma e le informazioni sull'alterazione.
Separatamente, l'archivio contiene schemi per rifare l'alimentatore.
Capitolo:
In questo articolo ti spiegherò come realizzare un alimentatore da laboratorio partendo da un vecchio alimentatore per computer che è molto utile per qualsiasi radioamatore.
Puoi acquistare un alimentatore per computer a un prezzo molto basso in un mercatino delle pulci locale o chiederlo a un amico o conoscente che ha aggiornato il suo PC. Prima di iniziare a lavorare su un alimentatore, è necessario ricordare che l'alta tensione è pericolosa per la vita ed è necessario seguire le norme di sicurezza ed esercitare la massima cautela.
L'alimentatore da noi realizzato avrà due uscite con tensione fissa di 5V e 12V e un'uscita con tensione regolabile da 1,24 a 10,27V. La corrente in uscita dipende dalla potenza dell'alimentatore del computer utilizzato e nel mio caso è di circa 20A per l'uscita a 5V, 9A per l'uscita a 12V e circa 1,5A per l'uscita regolata.
Avremo bisogno:
1. Alimentazione da vecchio PC (qualsiasi ATX)
2. Modulo voltmetro LCD
3. Radiatore per il microcircuito (qualsiasi dimensione adatta)
4. Chip LM317 (regolatore di tensione)
5. condensatore elettrolitico 1uF
6. Condensatore 0,1 uF
7. LED 5mm - 2 pz.
8. Ventilatore
9. Cambia
10. Terminali - 4 pz.
11. Resistenze 220 Ohm 0,5 W - 2 pz.
12. Accessori per saldatura, 4 viti M3, rondelle, 2 viti autofilettanti e 4 perni in ottone lunghi 30 mm.
Ci tengo a precisare che l'elenco è approssimativo, ognuno può utilizzare quello che ha a portata di mano.
Caratteristiche generali dell'alimentatore ATX:
Gli alimentatori ATX utilizzati nei computer desktop commutano gli alimentatori utilizzando un controller PWM. In parole povere, ciò significa che il circuito non è classico, costituito da un trasformatore, un raddrizzatoree stabilizzatore di tensione.Il suo lavoro comprende i seguenti passaggi:UN) L'alta tensione in ingresso viene prima raddrizzata e filtrata.
B) Nella fase successiva, la tensione costante viene convertita in una sequenza di impulsi di durata variabile o duty cycle (PWM) con una frequenza di circa 40 kHz.
V) Successivamente, questi impulsi passano attraverso un trasformatore di ferrite e l'uscita produce tensioni relativamente basse con una corrente abbastanza grande. Inoltre, il trasformatore fornisce l'isolamento galvanico tra
parti del circuito ad alta e bassa tensione.
G) Infine il segnale viene nuovamente raddrizzato, filtrato e inviato ai terminali di uscita dell'alimentatore. Se la corrente negli avvolgimenti secondari aumenta e la tensione di uscita diminuisce, il controller PWM regola l'ampiezza dell'impulso eIn questo modo la tensione di uscita viene stabilizzata.
I principali vantaggi di tali fonti sono:
- Elevata potenza in piccole dimensioni
- Alta efficienza
Il termine ATX significa che l'alimentazione è controllata dalla scheda madre. Per garantire il funzionamento della centrale e di alcuni dispositivi periferici, anche da spenti, alla scheda viene fornita una tensione di standby di 5V e 3,3V.
Agli svantaggi Ciò può includere la presenza di interferenze pulsate e, in alcuni casi, di radiofrequenza. Inoltre, quando si utilizzano tali alimentatori, si sente il rumore della ventola.
Potenza di alimentazione
Le caratteristiche elettriche dell'alimentatore sono stampate su un adesivo (vedi figura) che solitamente si trova sul lato del case. Da esso è possibile ottenere le seguenti informazioni:
Tensione - Corrente
3,3 V - 15 A
5 V - 26 A
12V-9A
5 V - 0,5 A
5 Vsb - 1 A
Per questo progetto sono adatte tensioni di 5 V e 12 V. La corrente massima sarà rispettivamente di 26 A e 9 A, il che è molto buono.
Tensioni di alimentazione
L'uscita dell'alimentatore del PC è costituita da un cablaggio di vari colori. Il colore del filo corrisponde alla tensione:È facile notare che oltre ai connettori con tensioni di alimentazione +3,3V, +5V, -5V, +12V, -12V e terra, sono presenti tre connettori aggiuntivi: 5VSB, PS_ON e PWR_OK.
Connettore 5VSB utilizzato per alimentare la scheda madre quando l'alimentatore è in modalità standby.
Connettore PS_ON(accensione) viene utilizzato per accendere l'alimentazione dalla modalità standby. Quando viene applicata una tensione di 0 V a questo connettore, l'alimentatore si accende, ad es. per far funzionare l'alimentatore senza scheda madre, è necessario collegarlo afilo comune (terra).
Connettore POWER_OK in modalità standby ha uno stato prossimo allo zero. Dopo aver acceso l'alimentazione e generato il livello di tensione richiesto su tutte le uscite, sul connettore POWER_OK appare una tensione di circa 5 V.
IMPORTANTE: Affinché l'alimentatore funzioni senza collegarsi a un computer, è necessario collegare il filo verde al filo comune. Il modo migliore per farlo è attraverso un interruttore.
Aggiornamento dell'alimentatore
1. Smontaggio e pulizia
È necessario smontare e pulire accuratamente l'alimentatore. A questo scopo è più adatto un aspirapolvere acceso per soffiare o un compressore. Bisogna fare molta attenzione perché... anche dopo aver scollegato l'alimentazione dalla rete, sulla scheda rimangono tensioni potenzialmente letali.
2. Preparare i fili
Dissaldiamo o mordiamo tutti i fili che non verranno utilizzati. Nel nostro caso lasceremo due rossi, due neri, due gialli, lilla e verdi.
Se avete un saldatore sufficientemente potente, saldate i fili in eccesso, altrimenti tagliateli con un tronchese e isolateli con termorestringente;
3. Realizzazione del pannello frontale.
Per prima cosa devi scegliere una posizione in cui posizionare il pannello frontale. L'opzione ideale sarebbe il lato dell'alimentatore da cui escono i fili. Quindi realizziamo un disegno del pannello frontale in Autocad o un altro programma simile. Usando un seghetto, un trapano e una taglierina, realizziamo un pannello frontale da un pezzo di plexiglass.
4. Posizionamento degli scaffali
Secondo i fori di montaggio nel disegno del pannello frontale, praticiamo fori simili nell'alloggiamento dell'alimentatore e avvitiamo i rack che manterranno il pannello frontale.
5. Regolazione e stabilizzazione della tensione
Per poter regolare la tensione di uscita, è necessario aggiungere un circuito regolatore. Il famoso chip LM317 è stato scelto per la sua facilità di inclusione e il basso costo.L'LM317 è un regolatore di tensione regolabile a tre terminali in grado di fornire una regolazione della tensione nell'intervallo da 1,2 V a 37 V con correnti fino a 1,5 A. Il cablaggio del microcircuito è molto semplice ed è costituito da due resistori necessari per impostare la tensione di uscita. Inoltre, questo microcircuito ha protezione da surriscaldamento e sovracorrente.
Di seguito lo schema di collegamento e la piedinatura del microcircuito:
I resistori R1 e R2 possono regolare la tensione di uscita da 1,25 V a 37 V. Cioè, nel nostro caso, non appena la tensione raggiunge i 12 V, l'ulteriore rotazione del resistore R2 non regolerà la tensione. Affinché la regolazione avvenga su tutto il campo di rotazione del regolatore, è necessario calcolare il nuovo valore della resistenza R2. Per calcolare è possibile utilizzare la formula consigliata dal produttore del chip:
Oppure una forma semplificata di questa espressione:
Vout = 1,25(1+R2/R1)
L'errore è molto basso, quindi è possibile utilizzare la seconda formula.
Tenendo conto della formula risultante, si possono trarre le seguenti conclusioni: quando il resistore variabile è impostato sul valore minimo (R2 = 0), la tensione di uscita è 1,25 V. Ruotando la manopola del resistore, la tensione di uscita aumenterà fino a raggiungere la tensione massima, che nel nostro caso è leggermente inferiore a 12V. In altre parole, il nostro massimo non dovrebbe superare i 12V.
R2=(Vout-1,25)(R1/1,25)
R2=(12-1,25)(240/1,25)
R2=2064Ohm
Il valore del resistore standard più vicino a 2064 ohm è 2 kohm. I valori dei resistori saranno i seguenti:
R1= 240 Ohm, R2= 2 kOhm
Questo conclude il calcolo del regolatore.
6. Gruppo regolatore
Assembleremo il regolatore secondo il seguente schema:
Di seguito è riportato un diagramma schematico:
Il regolatore può essere assemblato mediante montaggio superficiale, saldando le parti direttamente ai pin del microcircuito e collegando le parti rimanenti tramite fili. È inoltre possibile incidere un circuito stampato appositamente per questo scopo o assemblare un circuito su un circuito. In questo progetto, il circuito è stato assemblato su un circuito stampato.
È inoltre necessario collegare il chip stabilizzatore a un buon radiatore. Se il radiatore non ha un foro per una vite, viene realizzato con un trapano da 2,9 mm e il filo viene tagliato con la stessa vite M3 con cui verrà avvitato il microcircuito.
Se il dissipatore verrà avvitato direttamente al case dell'alimentatore, sarà necessario isolare il retro del chip dal dissipatore con un pezzo di mica o silicone. In questo caso, la vite che fissa l'LM317 deve essere isolata utilizzando una rondella di plastica o getinaks. Se il radiatore non sarà in contatto con il case metallico dell'alimentatore, il chip stabilizzatore dovrà essere montato su pasta termica. Nella figura potete vedere come il radiatore viene fissato con resina epossidica attraverso una lastra di plexiglass:
7. Connessione
Prima della saldatura, è necessario installare i LED, l'interruttore, il voltmetro, il resistore variabile e i connettori sul pannello frontale. I LED si adattano perfettamente ai fori praticati con un trapano da 5 mm, sebbene possano essere fissati anche con la supercolla. L'interruttore e il voltmetro sono tenuti saldamente sui propri fermi in fori tagliati con precisione. I connettori sono fissati con dadi. Dopo aver fissato tutte le parti, puoi iniziare a saldare i fili secondo lo schema seguente:
Per limitare la corrente, in serie ad ogni LED è saldata una resistenza da 220 Ohm. I giunti vengono isolati mediante termorestringente. I connettori sono saldati al cavo direttamente o tramite connettori adattatori. I fili devono essere abbastanza lunghi da poter rimuovere senza problemi il pannello frontale.