В интернете немало информации про переделку компьютерных блоков питания ATX-AT в лабораторные блоки питания и в зарядные устройства. Перечитал не один десяток статей про переделку, но практически нет информации про самостоятельную сборку из деталей этих самых БП ПК. Почему же так, ведь ATX отличный донор для хорошего блока питания, а если он собран будет на какой нибудь левой ШИМ, её всегда можно заменить на TL494, на новенькой аккуратной плате. А главное своей плате
У меня сгорел блок питания ATX 400Вт. Добавил его еще к пяти собратьям, понял что надо с ними что то делать. Начать решил с крайнего 400Вт Бп, меня привлекло в нем две шины 12В 12А и 15А, что в сумме давало 27А. Но оказалось, что обе шины подключены к одному выходу 12В и врятли там наберутся нужные Амперы.Но может хоть 20А выжму подумал я и решился собирать блок питания.
Условия сборки:
— сделать AT из ATX
— плата универсальная для дальнейших доработок
— минимум деталей
— шим только TL494
— стабилизация по напряжению 12В,14,4В и току до 20А
Поискав в тырнете схемы блоков питания AT, выбрал схему и немного переделал
Ничего особенного не сделал с блоком.
— Исключил лишние обвязки 5В 3,3В и др.
— Переделал цепи делителей вокруг компараторов ошибки TL494. Добавил возможность: переключать напряжения 12,6В и 14,4В, плавно регулировать ток нагрузки
— Ну и в целом перевел ATX на 3528, в AT на TL494. Одно не давало покоя, на какой частоте работал донор. Но потом выяснилось, что формула расчета частоты у 3528 такая же как и у TL494 F=1.1/RC. По схеме частота 73кГц
Принялся разводить плату. После часов мучения получилась такая плата.
Плата на данный момент финальная и не разу в сборке не была. Первая версия платы чуть легче, на ней отсутствуют цепи вокруг усилителей ошибки, но управление осуществляется с другой платы через транзистор оптопары с 14 ноги Vref на 4 ногу DT. Вторая версия исключает оптопару и управление осуществляется через делители на дополнительной плате, через ножки TL494 1,2,3,15,16. Первая и вторая версия платы блока питания рабочие и сто процентов проверенны. Поэтому будьте внимательны, проверьте новую версию платы перед изготовлением. Если есть ошибки пишите через форму , все исправлю.
И немного слов о пуске. прошел по традиции через лампочку накаливания, все заработало. На выходе без стабилизации получилось 19В. Следующий пуск был через предохранитель, на выходе появилось 24,2В. Подключил в нагрузку 4,2А 24В лампы с машины. Напряжение просело на 0,2В
При подключении стабилизации 14,4В в нагрузку давал 8,4А напряжение просело на 0,2В. Фотку к сожалению не сделал.
На ограничение тока тоже нормально реагирует. Больше 10А еще не нагружал, Нечем. Пока фото нет
Ну и еще пару фотографий собранной платы перед первыми тестами
Видео собранного блока питания-зарядное из ATX
На этом пока все. Следующие фото и обновления как будет время
С ув. Admin-чек
У компьютерного блока питания, наряду с такими преимуществами, как малые габариты и вес при мощности от 250 Вт и выше, есть один существенный недостаток – отключение при перегрузке по току. Этот недостаток не позволяет использовать БП в качестве зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, поскольку у последнего в начальный момент времени зарядный ток достигает нескольких десятков ампер. Добавление в БП схемы ограничения тока позволит избежать его отключения даже при коротком замыкании в цепях нагрузки.
Зарядка автомобильного аккумулятора происходит при постоянном напряжении. При этом методе в течение всего времени заряда напряжение зарядного устройства остается постоянным. Заряд аккумулятора таким методом в ряде случаев предпочтителен, так как он обеспечивает более быстрое доведение батареи до состояния, позволяющего обеспечить запуск двигателя. Сообщаемая на первоначальном этапе заряда энергия тратится преимущественно на основной зарядный процесс, то есть на восстановление активной массы электродов. Сила зарядного тока в первоначальный момент может достигать 1,5С, однако для исправных, но разряженных автомобильных аккумуляторов такие токи не принесут вредных последствий, а наиболее распространённые БП ATX мощностью 300 – 350 Вт не в состоянии без последствий для себя отдать ток более 16 – 20А.
Максимальный (начальный) зарядный ток зависит от модели используемого БП, минимальный ток ограничения 0,5А. Напряжение холостого хода регулируется и для заряда стартёрного аккумулятора может составлять 14…14,5В.
Вначале необходимо доработать сам БП, отключив у него защиты по превышению напряжений +3,3В, +5В, +12В, -12В, а также удалив неиспользуемые для зарядного устройства компоненты.
Для изготовления ЗУ выбран БП модели FSP ATX-300PAF. Схема вторичных цепей БП рисовалась по плате, и несмотря на тщательную проверку, незначительные ошибки, к сожалению, не исключены.
На рисунке ниже представлена схема уже доработанного БП.
Для удобной работы с платой БП последняя извлекается из корпуса, из неё выпаиваются все провода цепей питания +3,3V, +5V, +12V, -12V, GND, +5Vsb, провод обратной связи +3,3Vs, сигнальная цепь PG, цепь включения БП PSON, питание вентилятора +12V. Вместо дросселя пассивной коррекции коэффициента мощности (установлен на крышке БП) временно впаивается перемычка, провода питания ~220V, идущие от выключателя на задней стенке БП, выпаиваются из платы, напряжение будет подаваться сетевым шнуром.
В первую очередь деактивируем цепь PSON для включения БП сразу после подачи сетевого напряжения. Для этого вместо элементов R49, C28 устанавливаем перемычки. Убираем все элементы ключа, подающего питание на трансформатор гальванической развязки Т2, управляющего силовыми транзисторами Q1, Q2 (на схеме не показаны), а именно R41, R51, R58, R60, Q6, Q7, D18. На плате БП контактные площадки коллектора и эмиттера транзистора Q6 соединяются перемычкой.
После этого подаем ~220V на БП, убеждаемся в его включении и нормальной работе.
Далее отключаем контроль цепи питания -12V. Удаляем с платы элементы R22, R23, C50, D12. Диод D12 находится под дросселем групповой стабилизации L1, и его извлечение без демонтажа последнего (о переделке дросселя будет написано ниже) невозможно, но это и не обязательно.
Удаляем элементы R69, R70, C27 сигнальной цепи PG.
Затем отключается защита по превышению напряжения +5В. Для этого выв.14 FSP3528 (контактная площадка R69) соединяется перемычкой с цепью +5Vsb.
На печатной плате вырезается проводник, соединяющий выв.14 с цепью +5V (элементы L2, C18, R20).
Выпаиваются элементы L2, C17, C18, R20.
Включаем БП, убеждаемся в его работоспособности.
Отключаем защиту по превышению напряжения +3,3В. Для этого на печатной плате вырезаем проводник, соединяющий выв.13 FSP3528 с цепью +3,3V (R29, R33, C24, L5).
Удаляем с платы БП элементы выпрямителя и магнитного стабилизатора L9, L6, L5, BD2, D15, D25, U5, Q5, R27, R31, R28, R29, R33, VR2, C22, C25, C23, C24, а также элементы цепи ООС R35, R77, C26. После этого добавляем делитель из резисторов 910 Ом и 1,8 кОм, формирующий из источника +5Vsb напряжение 3,3В. Средняя точка делителя подключается к выв.13 FSP3528, вывод резистора 931 Ом (подойдёт резистор 910 Ом) - к цепи +5Vsb, а вывод резистора 1,8 кОм - к «земле» (выв. 17 FSP3528).
Далее, не проверяя работоспособность БП, отключаем защиту по цепи +12В. Отпаиваем чип-резистор R12. В контактной площадке R12, соединённой с выв. 15 FSP3528 сверлится отверстие 0,8 мм. Вместо резистора R12 добавляется сопротивление, состоящее из последовательно соединённых резисторов номинала 100 Ом и 1,8 кОм. Один вывод сопротивления подсоединяется к цепи +5Vsb, другой – к цепи R67, выв. 15 FSP3528.
Отпаиваем элементы цепи ООС +5V R36, C47.
После удаления ООС по цепям +3,3V и +5V необходимо пересчитать номинал резистора ООС цепи +12V R34. Опорное напряжение усилителя ошибки FSP3528 равно 1,25В, при среднем положении регулятора переменного резистора VR1 его сопротивление составляет 250 Ом. При напряжении на выходе БП в +14В, получаем: R34 = (Uвых/Uоп - 1)*(VR1+R40) = 17,85 кОм, где Uвых, В – выходное напряжение БП, Uоп, В – опорное напряжение усилителя ошибки FSP3528 (1,25В), VR1 – сопротивление подстроечного резистора, Ом, R40 – сопротивление резистора, Ом. Номинал R34 округляем до 18 кОм. Устанавливаем на плату.
Конденсатор C13 3300х16В желательно заменить на конденсатор 3300х25В и такой же добавить на место, освободившееся от C24, чтобы разделить между ними токи пульсаций. Плюсовой вывод С24 через дроссель (или перемычку) соединяется с цепью +12V1, напряжение +14В снимается с контактных площадок +3,3V.
Включаем БП, подстройкой VR1 устанавливаем на выходе напряжение +14В.
После всех внесённых в БП изменений переходим к ограничителю. Схема ограничителя тока представлена ниже.
Резисторы R1, R2, R4…R6, соединённые параллельно, образуют токоизмерительный шунт сопротивлением 0,01 Ом. Ток, протекающий в нагрузке, вызывает на нём падение напряжения, которое ОУ DA1.1 сравнивает с опорным напряжением, установленным подстроечным резистором R8. В качестве источника опорного напряжения используется стабилизатор DA2 с выходным напряжением 1,25В. Резистор R10 ограничивает максимальное напряжение, подаваемое на усилитель ошибки до уровня 150 мВ, а значит, максимальный ток нагрузки до 15А. Ток ограничения можно рассчитать по формуле I = Ur/0,01, где Ur, В – напряжение на движке R8, 0,01 Ом – сопротивление шунта. Схема ограничения тока работает следующим образом.
Выход усилителя ошибки DA1.1 подсоединён с выводом резистора R40 на плате БП. До тех пор, пока допустимый ток нагрузки меньше установленного резистором R8, напряжение на выходе ОУ DA1.1 равно нулю. БП работает в штатном режиме, и его выходное напряжение определяется выражением: Uвых=((R34/(VR1+R40))+1)*Uоп. Однако, по мере того, как напряжение на измерительном шунте из-за роста тока нагрузки увеличивается, напряжение на выв.3 DA1.1 стремится к напряжению на выв.2, что приводит к росту напряжения на выходе ОУ. Выходное напряжение БП начинает определяться уже другим выражением: Uвых=((R34/(VR1+R40))+1)*(Uоп-Uош), где Uош, В – напряжение на выходе усилителя ошибки DA1.1. Иными словами, выходное напряжение БП начинает уменьшаться до тех пор, пока ток, протекающий в нагрузке, не станет чуть меньше установленного тока ограничения. Состояние равновесия (ограничения тока) можно записать так: Uш/Rш=(((R34/(VR1+R40))+1)*(Uоп-Uош))/Rн, где Rш, Ом – сопротивление шунта, Uш, В – напряжение падения на шунте, Rн, Ом – сопротивление нагрузки.
ОУ DA1.2 используется в качестве компаратора, сигнализируя с помощью светодиода HL1 о включении режима ограничения тока.
Печатная плата () и схема расположения элементов ограничителя тока изображена на рисунках ниже.
Несколько слов о деталях и их замене. Электролитические конденсаторы, установленные на плате БП FSP, имеет смысл заменить на новые. В первую очередь в цепях выпрямителя дежурного источника питания +5Vsb, это С41 2200х10V и С45 1000х10V. Не забываем о форсирующих конденсаторах в базовых цепях силовых транзисторов Q1 и Q2 – 2,2х50V (на схеме не показаны). Если есть возможность, конденсаторы выпрямителя 220В (560х200V) лучше заменить на новые, большей ёмкости. Конденсаторы выходного выпрямителя 3300х25V должны быть обязательно с низким ЭПС – серии WL или WG, в противном случае они быстро выйдут из строя. В крайнем случае, можно поставить б/у конденсаторы этих серий на меньшее напряжение – 16В.
Прецизионный ОУ DA1 AD823AN «rail-to-rail» как нельзя кстати подходит к данной схеме. Однако его можно заменить на порядок более дешёвым ОУ LM358N. При этом стабильность выходного напряжения БП будет несколько хуже, также придется подбирать номинал резистора R34 в меньшую сторону, поскольку у этого ОУ минимальное выходное напряжение вместо нуля (0,04В, если быть точным) 0,65В.
Максимальная суммарная рассеиваемая мощность токоизмерительных резисторов R1, R2, R4…R6 KNP-100 равна 10 Вт. На практике лучше ограничиться 5 ваттами – даже при 50% от максимальной мощности их нагрев превышает 100 градусов.
Диодные сборки BD4, BD5 U20C20, если их действительно стоит 2шт., менять на что-либо более мощное не имеет смысла, обещанные производителем БП 16А они держат хорошо. Но бывает так, что в действительности установлена только одна, и в этом случае необходимо либо ограничиться максимальным током в 7А, либо добавить вторую сборку.
Испытание БП током 14А показало, что уже спустя 3 минуты температура обмотки дросселя L1 превышает 100 градусов. Долговременная безотказная работа в таком режиме вызывает серьёзное сомнение. Поэтому, если подразумевается нагружать БП током свыше 6-7А, дроссель лучше переделать.
В заводском исполнении обмотка дросселя +12В намотана одножильным проводом диаметром 1,3 мм. Частота ШИМ – 42 кГц, при ней глубина проникновения тока в медь составляет около 0,33 мм. Из-за скин-эффекта на данной частоте эффективное сечение провода составляет уже не 1,32 мм 2 , а только 1 мм 2 , что недостаточно для тока в 16А. Иными словами, простое увеличение диаметра провода для получения большего сечения, а следовательно, уменьшения плотности тока в проводнике неэффективно для этого диапазона частот. К примеру, для провода диаметром 2мм эффективное сечение на частоте 40 кГц только 1,73мм 2 , а не 3,14 мм 2 , как ожидалось. Для эффективного использования меди намотаем обмотку дросселя литцендратом. Литцендрат изготовим из 11 отрезков эмалированного провода длиной 1,2м и диаметром 0,5мм. Диаметр провода может быть и другим, главное, чтобы он был меньше удвоенной глубины проникновения тока в медь – в этом случае сечение провода будет использовано на 100%. Провода складываются в «пучок» и скручиваются с помощью дрели или шуруповёрта, после чего жгут продевается в термоусадочную трубку диаметром 2мм и обжимается с помощью газовой горелки.
Готовый провод целиком наматывается на кольцо, и изготовленный дроссель устанавливается на плату. Наматывать обмотку -12В смысла нет, индикатору HL1 «Питание» какой-либо стабилизации не требуется.
Остаётся установить плату ограничителя тока в корпус БП. Проще всего её прикрутить к торцу радиатора.
Подключим цепь «ООС» регулятора тока к резистору R40 на плате БП. Для этого вырежем часть дорожки на печатной плате БП, которая соединяет вывод резистора R40 с «корпусом», а рядом с контактной площадкой R40 просверлим отверстие 0,8мм, куда будет вставлен провод от регулятора.
Подключим питание регулятора тока +5В, для чего припаяем соответствующий провод к цепи +5Vsb на плате БП.
«Корпус» ограничителя тока присоединяется к контактным площадкам «GND» на плате БП, цепь -14В ограничителя и +14В платы БП выходят на внешние «крокодилы» для подключения к аккумулятору.
Индикаторы HL1 «Питание» и HL2 «Ограничение» закрепляются на месте заглушки, установленной вместо переключателя «110V-230V».
Скорее всего, в вашей розетке отсутствует контакт защитного заземления. Вернее, контакт, может быть, и есть, а вот провод к нему не походит. Про гараж и говорить нечего… Настоятельно рекомендуется хотя бы в гараже (подвале, сарае) организовать защитное заземление. Не стоит игнорировать технику безопасности. Это иногда заканчивается крайне плачевно. Тем, у кого розетка 220В не имеет контакта заземления, оборудуйте БП внешней винтовой клеммой для его подключения.
После всех доработок включаем БП и корректируем подстроечным резистором VR1 требуемое выходное напряжение, а резистором R8 на плате ограничителя тока – максимальный ток в нагрузке.
Подключаем к цепям -14В, +14В зарядного устройства на плате БП вентилятор 12В. Для нормальной работы вентилятора в разрыв провода +12В, либо -12В, включаются два последовательно соединённых диода, которые уменьшат напряжение питания вентилятора на 1,5В.
Подключаем дроссель пассивной коррекции коэффициента мощности, питание 220В от выключателя, прикручиваем плату в корпус. Фиксируем нейлоновой стяжкой выходной кабель зарядного устройства.
Прикручиваем крышку. Зарядное устройство готово к работе.
В заключение стоит отметить, что ограничитель тока будет работать с БП ATX (или AT) любого производителя, использующего ШИМ-контроллеры TL494, КА7500, КА3511, SG6105 или им подобным. Разница между ними будет заключаться лишь в методах обхода защит.
Ниже вы можете скачать печатную плату ограничителя в формате PDF и DWG (Autocad)
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | Операционный усилитель | AD823 | 1 | Замена на LM358N | В блокнот | |
| DA2 | Линейный регулятор | LM317L | 1 | В блокнот | ||
| VD1 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 1 | В блокнот | ||
| C1 | Конденсатор | 0.047 мкФ | 1 | В блокнот | ||
| C2 | Конденсатор | 0.01 мкФ | 1 |
Как самому изготовить полноценный блок питания с диапазоном регулируемого напряжения 2,5-24 вольта, да очень просто, повторить может каждый не имея за плечами радиолюбительского опыта.
Делать будем из старого компьютерного блока питания, ТХ или АТХ без разницы, благо, за годы PC Эры у каждого дома уже накопилось достаточно количество старого компьютерного железа и БП наверняка тоже там есть, поэтому себестоимость самоделки будет незначительной, а для некоторых мастеров равно нулю рублей.
Мне достался для переделки вот какой АТ блок.
Чем мощнее будете использовать БП тем лучше результат, мой донор всего 250W с 10 амперами на шине +12v, а на деле при нагрузке всего 4 А он уже не справляется, происходит полная просадка выходного напряжения.
Смотрите что написано на корпусе.
Поэтому смотрите сами, какой ток вы планируете получать с вашего регулируемого БП, такой потенциал донора и закладывайте сразу.
Вариантов доработки стандартного компьютерного БП множество, но все они основаны на изменении в обвязке микросхемы IC - TL494CN (её аналоги DBL494, КА7500, IR3М02, А494, МВ3759, М1114ЕУ, МPC494C и т.д.).
Рис №0 Распиновка микросхемы TL494CN и аналогов.
Посмотрим несколько вариантов
исполнения схем компьютерных БП, возможно одна из них окажется ваша и разбираться с обвязкой станет намного проще.
Схема №1.
Приступим к работе.
Для начала необходимо разобрать корпус БП, выкручиваем четыре болта, снимаем крышку и смотрим внутрь.
Ищем на плате микросхему из списка выше, если таковой не окажется, тогда можно поискать вариант доработки в интернете под вашу IС.
В моем случае на плате была обнаружена микросхема KA7500, значит можно приступать к изучению обвязки и расположению ненужных нам деталей, которые необходимо удалить.
Для удобства работы, сначала полностью открутим всю плату и вынем из корпуса.
На фото разъём питания 220v.
Отсоединим питание и вентилятор, выпаиваем или выкусываем выходные провода, чтобы не мешали нам разбираться в схеме, оставим только необходимые, один желтый (+12v), черный (общий) и зеленый* (пуск ON) если есть такой.
В моём АТ блоке зеленого провода нет, поэтому он запускается сразу при включении в розетку. Если блок АТХ, то в нем должен быть зеленый провод, его необходимо припаять на "общий", а если пожелаете сделать отдельную кнопку включения на корпусе, то тогда просто поставьте выключатель в разрыв этого провода.
Теперь надо посмотреть на сколько вольт стоят выходные большие конденсаторы, если на них написано меньше 30v , то надо заменить их на аналогичные, только с рабочим напряжение не меньше 30 вольт.
На фото - черные конденсаторы как вариант замены для синего.
Делается это потому, что наш доработанный блок будет выдавать не +12 вольт, а до +24 вольт, и без замены конденсаторы просто взорвутся при первом испытании на 24v, через несколько минут работы. При подборе нового электролита емкость уменьшать не желательно, увеличивать всегда рекомендуется.
Самая ответственная часть работы.
Будем удалять все лишнее в обвязке IC494, и припаивать другие номиналы деталей, чтобы в результате получилась вот такая обвязка (Рис. №1).
Рис. №1 Изменение в обвязке микросхемы IC 494 (схема доработки).
Нам будут нужны только эти ножки микросхемы №1, 2, 3, 4, 15 и 16, на остальные внимание не обращать.
Рис. №2 Вариант доработки на примере схемы №1
Расшифровка обозначений.
Делать надо примерно так , находим ножку №1 (где стоит точка на корпусе) микросхемы и изучаем, что к ней присоединено, все цепи необходимо удалить, отсоединить. В зависимости от того как у вас в конкретной модификации платы будут расположены дорожки и впаяны детали, выбирается оптимальный вариант доработки, это может быть выпаивание и приподнятие одной ножки детали (разрывая цепь) или проще будет перерезать дорожку ножом. Определившись с планом действий, начинаем процесс переделки по схеме доработки.
На фото - замена резисторов на нужный номинал.
На фото - приподнятием ножек ненужных деталей, разрываем цепи.
Некоторые резисторы, которые уже впаяны в схему обвязки могут подойти без их замены, например, нам необходимо поставить резистор на R=2.7k с подключением к "общему", но там уже стоит R=3k подключенный к "общему", это нас вполне устраивает и мы его оставляем там без изменений (пример на Рис. №2, зеленые резисторы не меняются).
На фото - перерезанные дорожки и добавленные новые перемычки, старые номиналы записываем маркером, может понадобится восстановить все обратно.
Таким образом просматриваем и переделываем все цепи на шести ножках микросхемы.
Это был самой сложный пункт в переделке.
Делаем регуляторы напряжения и тока.
Берем переменные резисторы на 22к (регулятор напряжения) и 330Ом (регулятор тока), припаиваем к ним по два 15см провода, другие концы впаиваем на плату согласно схеме (Рис. №1). Устанавливаем на лицевую панель.
Контроль напряжения и тока.
Для контроля нам понадобятся вольтметр (0-30v) и амперметр (0-6А).
Эти приборы можно приобрести в Китайских интернет магазинах по самой выгодной цене, мой вольтметр мне обошелся с доставкой всего 60 рублей. (Вольтметр: )
Амперметр я использовал свой, из старых запасов СССР.
ВАЖНО - внутри прибора есть резистор Тока (датчик Тока), необходимый нам по схеме (Рис. №1), поэтому, если будете использовать амперметр, то резистор Тока ставить дополнительно не надо, без амперметра ставить надо. Обычно RТока делается самодельный, на 2-х ватное сопротивление МЛТ наматывается провод D=0,5-0,6 мм, виток к витку на всю длину, концы припаяем к выводам сопротивления, вот и все.
Корпус прибора каждый сделает под себя.
Можно оставить полностью металлический, прорезав отверстия под регуляторы и приборы контроля. Я использовал обрезки ламината, их легче сверлить и выпиливать.
Компьютеры не могут работать без электроэнергии. Чтобы их зарядить, используются специальные устройства, называемые источниками питания. Они получают напряжение переменного тока из сети и преобразуют его в постоянный ток. Устройства могут выдавать огромное количество энергии в небольшом форм-факторе, обладают встроенной защитой от перегрузки. Выдаваемые параметры у них невероятно стабильны, а качество постоянного тока обеспечено даже при высоких нагрузках. Когда есть лишний такой аппарат, разумно его использовать для многих бытовых задач, например, переделав в зарядное устройство из блока питания компьютера.
Блок имеет форму металлической коробки шириной 150 мм х 86 мм х 140 мм. Стандартно он монтируется внутри корпуса ПК с помощью четырех винтов, переключателя и розетки. Такая конструкция позволяет воздуху поступать в охлаждающий вентилятор блока питания (БП). В некоторых случаях установлен переключатель селектора напряжения, позволяющий пользователю выбирать показатели. Например, в Соединенных Штатах имеется внутренний источник питания, работающий с номинальным напряжением 120 вольт.
БП компьютера состоит из нескольких компонентов внутри: катушки, конденсаторов, электронной платы для регулирования тока и вентилятора для охлаждения. Последний является основной причиной отказа для источников питания (ИП), что надо учитывать при монтаже зарядного устройства из блока питания компьютера atx.
Типы электропитания персонального компьютера
ИП имеют определенную мощность, указанную в ваттах. Стандартный блок, как правило, способен обеспечивать около 350 Вт. Чем больше установленных на компьютере компонентов: жестких дисков, CD / DVD-приводов, ленточных накопителей, вентиляторов, тем больше энергии требуется от источника питания.
Специалисты рекомендуют использовать блок питания, который обеспечивает больше мощности, чем требуется компьютеру, поскольку он будет работать в режиме постоянной «недогрузки», что увеличит срок службы машины из-за уменьшения теплового воздействия на его внутренние компоненты.
Существует 3 типа ИП:
- AT Power Supply — употребляется на очень старых ПК.
- Блок питания ATX — все еще применяется на некоторых ПК.
- Электропитание ATX-2 - обычно используется сегодня.
Параметры БП, которые можно использовать при создании зарядного устройства из блока питания компьютера:
- AT / ATX / ATX-2:+3.3 В.
- ATX / ATX-2:+5 В.
- AT / ATX / ATX-2:-5 В.
- AT / ATX / ATX-2:+5 В.
- ATX / ATX-2:+12 В.
- AT / ATX / ATX-2:-12 В.
Разъемы материнской платы
В ИП есть много разных разъемов питания. Они разработаны таким образом, что при их установке нельзя ошибиться. Чтобы сделать зарядное устройство из блока питания компьютера, пользователю не нужно будет долго выбирать правильный кабель, так как он просто не поместится в разъеме.
Виды разъемов:
- P1 (разъем для подключения к ПК / ATX). Основная задача блока питания (PSU) - предоставить мощность материнской плате. Это делается через 20-контактный или 24-контактный разъемы. 24-контактный кабель совместим с 20-контактной материнской платой.
- P4 (разъем EPS).Раньше выводы материнской платы были недостаточны для обеспечения мощностью процессора. С разгонным графическим процессором, достигающим 200 Вт, была создана возможность обеспечить питание непосредственно процессору. В настоящее время это P4 или EPS, которые обеспечивают достаточную мощность процессора. Поэтому переделка блока питания компьютера в зарядное устройство экономически обоснована.
- Разъем PCI-E (6-контактный разъем 6 + 2). Материнская плата может обеспечить максимум 75 Вт через слот интерфейса PCI-E. Более быстрая выделенная видеокарта требует гораздо большей мощности. Для решения этой проблемы был введен разъем PCI-E.
Дешевые материнские платы оснащены 4-контактным разъемом. Более дорогие «разгонные» материнские платы имеют 8-контактные разъемы. Дополнительные обеспечивают излишнюю мощность процессора при разгоне.
Большинство блоков питания снабжены двумя кабелями: 4-контактными и 8-контактными. Нужно использовать только один из этих кабелей. Также можно разделить 8-контактный кабель на два сегмента, чтобы обеспечить обратную совместимость с более дешевыми материнскими платами.
Левые 2 контакта 8-контактного разъема (6+2) справа отсоединены для обеспечения обратной совместимости с 6-контактными графическими картами. 6-контактный разъем PCI-E может поставить дополнительный 75Вт за кабель. Если графическая карта содержит один 6-контактный разъем, он может составлять до 150 Вт (75 Вт от материнской платы + 75 Вт от кабеля).
Для более дорогих графических карт требуется 8-контактный (6+2) разъем PCI-E. С помощью 8 контактов этот разъем может обеспечивать до 150 Вт на кабель. Видеокарта с одним 8-контактным разъемом может составлять до 225 Вт (75 Вт от материнской платы + 150 Вт от кабеля).
Molex, 4-контактный периферийный разъем, используют при создании зарядного устройства из блока питания компьютера. Эти контакты работают очень долго, могут поставлять 5V (красный) или 12V (желтый) на периферийные устройства. В прошлом эти соединения часто использовались для подключения жестких дисков, CD-ROM-плееров и т. д.
Даже видеокарты Geforce 7800 GS оснащаются Molex. Однако их потребляемая мощность ограничена, поэтому в настоящее время бо́льшая часть их была заменена кабелями PCI-E и Все, что осталось, это вентиляторы с питанием.
Соединитель вспомогательного оборудования
Разъем SATA - современная замена устаревшего Molex. Все современные DVD-плееры, жесткие диски и SSD работают от мощности SATA. Разъем Mini-Molex / Floppy полностью устаревший, но некоторые БП все еще поставляются с разъемом mini-molex. Они были использованы для питания дисководов гибких дисков до 1,44 МБ данных. В основном, они сегодня заменены USB-накопителем.
Адаптер Molex-PCI-E 6-контактный для питания видеокарты.
Используя адаптер 2x-Molex-1x PCI-E 6-контактный, предварительно нужно убедиться, что подключаются оба "Молекса" к различным кабельным напряжениям. Это снижает риск перегрузки источника питания. С введением ATX12 V2.0 были внесены изменения в систему с 24-контактным разъемом. В старых ATX12V (1.0, 1.2, 1.2 и 1.3) использовался 20-контактный разъем.
Всего есть 12 версий стандарта ATX, но они настолько похожи, что пользователю не нужно беспокоиться о совместимости во время монтажа зарядного устройства из блока питания компьютера. Для обеспечения большинство современных источников позволяют отсоединить последние 4 контакта основного разъема. Также возможно создать передовую совместимость с помощью адаптера.
Напряжения питания компьютера
В компьютере требуется три типа постоянного напряжения. 12 вольт необходимо для подачи напряжения на материнскую плату, графические карты, для вентиляторов, процессора. Для USB-портов требуется 5 вольт, а для самого ЦП используется 3,3 вольта. 12 вольт также применимы для некоторых «умных» вентиляторов. Электронная плата в блоке питания отвечает за пересылку преобразуемого электричества через специальные кабельные наборы для питания устройств внутри компьютера. С помощью перечисленных выше компонентов переменное напряжение преобразуется в чистый постоянный ток.
Почти половина работы, выполняемой блоком питания, осуществляется с помощью конденсаторов. Они хранят энергию, которая будет использоваться для непрерывного рабочего потока. Изготавливая из блока питания компьютера, пользователь должен быть осторожным. Даже если компьютер отключен, есть вероятность того, что электричество будет храниться внутри блока питания в конденсаторах, даже через несколько дней после отключения.
Цветные коды кабельных наборов
Внутри источников питания пользователь видит много кабельных наборов, выходящих с различными разъемами и разными номерами. Цветовые коды кабелей питания:
- Черные, используются для обеспечения тока. Каждый другой цвет должен быть соединен с черным проводом.
- Желтый: + 12В.
- Красный: + 5 В.
- Синий: —12В.
- Белый: —5В.
- Оранжевый: 3.3В.
- Зеленый, контрольный провод для проверки напряжения постоянного тока.
- Фиолетовый: + 5 В режим ожидания.
Выходные напряжения источника питания компьютера можно измерить с помощью надлежащего мультиметра. Но из-за более высокого риска короткого замыкания пользователь должен всегда подключать черный кабель с черным на мультиметре.
Вилка силового провода
Провод жесткого диска (независимо от того, является ли это IDE или SATA) имеет четыре жилы, прикрепленных к разъему: желтую, две черных подряд, и красную. На жестком диске одновременно используются как 12V, так и 5V. 12V питает движущиеся механические детали, а 5V подает электронные схемы. Таким образом, все эти кабельные комплекты оснащены кабелями 12V и 5V одновременно.
Электрические разъемы на материнской плате для процессоров или вентиляторов шасси имеют четыре ножки, поддерживающие материнскую плату для вентиляторов 12 В или 5 В. Помимо черных, желтых и красных, другие цветные провода можно увидеть только в главном разъеме, который напрямую переходит в розетку материнской платы. Это фиолетовые, белые или оранжевые кабели, которые не используются потребителями для подключения периферийных устройств.
Если вы хотите сделать автомобильное зарядное устройство из блока питания компьютера, нужно протестировать его. Вам понадобятся скрепка и около двух минут времени. Если понадобится источник питания обратно подключить к материнской плате, просто нужно удалить скрепку. Никаких изменений от использования скрепки в нем не произойдет.
Порядок действий:
- Найти зеленый провод в дереве кабелей из блока питания.
- Следовать за ним до 20 или 24-контактного разъема ATX. Зеленый провод в некотором смысле «приемник», который нужен для снабжения энергией блока питания. Между ним есть два черных провода заземления.
- Поместить скрепку в штырь с зеленым проводом.
- Другой конец поместить в один из двух черных проводов заземления рядом с зеленым. Не важно, какой из них будет работать.
Хотя скрепка не ударит большим током, не рекомендуется прикасаться к ее металлической части, когда она находится под напряжением. Если нужно оставить скрепку на неопределенный срок, необходимо замотать ее изолентой.
Если вы начинаете делать своими руками зарядное устройство из блока питания компьютера, позаботьтесь о безопасности работ. Источник угрозы — это конденсаторы, которые несут в себе остаточный заряд электричества, способный вызвать значительную боль и ожоги. Поэтому нужно не только убедиться, что ИП надежно отключен, но и надеть изоляционные перчатки.
После открытия БП, делают оценку рабочего пространства и убеждаются, что не будет никаких проблем с расчисткой проводов.
Предварительно продумывают конструкцию источника, отмеривая карандашом, где будут находиться отверстия, чтобы отрезать провода необходимой длины.
Выполняют сортировку проводов. При этом будут необходимы: черный, красный, оранжевый, желтый и зеленый. Остальные являются лишними, поэтому их можно обрезать на монтажной плате. Зеленый говорит о включении питания после режима ожидания. Он просто припаивается к заземляющему черному проводу, что обеспечит включение БП без компьютера. Далее нужно подключить провода к 4 большим зажимам по одному для каждого набора цветов.
После этого требуется сгруппировать 4-проводные цвета вместе и отрезать их на необходимую длину, снять изоляцию и соединить в один конец. Перед сверлением отверстий нужно позаботиться о печатной плате шасси, чтобы она не была загрязнена металлическими стружками.
В большинстве БП нельзя полностью удалить печатную плату с шасси. В таком случае ее нужно аккуратно обернуть пластиковым пакетом. Закончив сверление, требуется обработать все шероховатые пятна и протереть шасси тканью от мусора и налета. Затем установить фиксирующие стойки, используя небольшую отвертку и клеммы, закрепив их с помощью плоскогубцев. После этого закрыть блок питания и обозначить маркером напряжение на панели.
Зарядка аккумулятора автомобиля от старого ПК
Это устройство поможет автолюбителю в сложной ситуации, когда нужно срочно зарядить аккумулятор автомобиля, не имея стандартного устройства, а используя лишь обычный блок питания ПК. Специалисты не рекомендуют постоянно пользоваться зарядным устройством авто из блока питания компьютера, так как напряжение 12 В немного не дотягивает до необходимого при зарядке аккумулятора. Оно должно быть 13 В, но как аварийный вариант его использовать можно. Для усиления напряжения там, где раньше было 12В, нужно поменять резистор на 2.7кОм на подстроечном резисторе, установленном на дополнительной плате БП.
Поскольку источники питания имеют конденсаторы, которые сохраняют электроэнергию в течение длительного времени, желательно их разрядить с использованием лампы накаливания 60 Вт. Чтобы прикрепить лампу, используйте два конца провода для подключения к выводам крышки. Лампа подсветки медленно погаснет, разрядив крышку. Замыкание клемм не рекомендуется, так как это приведет к большой искре и может повредить дорожки печатной платы.
Процедура изготовления своими руками зарядного устройства из блока питания компьютера начинается со снятия верхней панели блока питания. Если на верхней панели установлен вентилятор 120 мм, отсоедините 2-контактный разъем от печатной платы и снимите панель. Требуется обрезать выходные кабели от источника питания с помощью плоскогубцев. Не стоит их выбрасывать, лучше использовать повторно для нестандартных заданий. Для каждого связующего поста оставьте не более 4-5 кабелей. Остальные могут быть обрезаны на печатной плате.
Соединяются провода одного цвета и закрепляются, используя кабельные стяжки. Зеленый кабель используется для включения постоянного тока ИП. Его припаивают к клеммам GND или подключают к черному проводу из пучка. Далее отмеряют центр отверстий на верхней крышке, где должны быть закреплены фиксирующие стойки. Нужно быть особенно внимательным, если на верхней панели установлен вентилятор, а зазор между краем вентилятора и ИП мал для фиксирующих штырей. В таком случае после отметки центральных точек нужно снять вентилятор.
После этого нужно прикрепить фиксирующие стойки к верхней панели в порядке: GND, +3,3 В, +5 В, +12 В. Используя стриппер для проводов, удаляется изоляция кабелей каждого пучка, припаиваются соединения. Тепловым пистолетом обрабатывают рукава над обжимными соединениями, после чего вставляют выступы в соединительные штыри и затягивают вторую гайку.
Далее нужно вернуть вентилятор на место, подключить 2-контактный разъем к гнезду на печатной плате, вставить панель обратно в устройство, что может потребовать некоторых усилий из-за связки кабелей на перекладинах и закрыть.
Зарядное устройство для шуруповерта
Если шуруповерт имеет напряжение 12В, то пользователю повезло. Он может сделать источник питания для зарядного устройство без особых переделок. Понадобится используемый или новый БП компьютера. В нем есть несколько напряжений, но нужно 12В. Есть много проводов разных цветов. Понадобятся желтые, которые выдают 12В. Перед началом работ пользователь должен убедится, что ИП отключен от источника энергии и не имеет остаточного напряжения в конденсаторах.
Теперь можно начинать переделывать блок питания компьютера в зарядное устройство. Для этого нужно желтые провода подключить к разъему. Это будет выход 12В. Сделать то же самое для черных проводов. Это разъемы, в которые будет подключаться зарядное устройство. В блоке напряжение 12В не является первичным, поэтому подключается резистор к красному проводу 5В. Далее нужно соединить серый и один черный провод вместе. Это сигнал, который говорит об энергоснабжении. Цвет этого провода может варьироваться, поэтому нужно убедиться, что это сигнал PS-ON. Это должно быть написано на наклейке блока питания.
После включения переключателя БП должен запускаться, вентилятор вращаться, а лампочка загораться. Проверив разъемы с помощью мультиметра, нужно убедиться, что блок выдает 12 В. Если это так, то зарядное устройство шуруповерта из блока питания компьютера функционирует правильно.
На самом деле вариантов приспособления блока питания под собственные нужды множество. Любители поэкспериментировать с удовольствием делятся своим опытом. Предлагаем несколько хороших советов.
Пользователям не стоит бояться модернизировать коробку блока: можно добавить светодиоды, наклейки или все, что нужно для совершенствования. Разбирая провода, нужно убедиться, что используется блок питания ATX. Если это AT или более старый источник питания, у него, скорее всего, будет другая цветовая схема для проводов. Если у пользователя нет данных об этих проводах, ему не стоить переоборудовать блок, так как схема может быть собрана неправильно, что приведет к аварии.
Некоторые современные источники питания имеют провод связи, который должен быть подключен к источнику питания для его работы. Серый провод подключается к оранжевому, а розовый - к красному. Силовой резистор с высокой мощностью может стать горячим. В этом случае нужно использовать в конструкции радиатор для охлаждения.
Зарядное устройство из компьютерного БП
Если у вас лежит старый блок питания от компьютера, ему можно найти легкое применение,особенно если вас интересует зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками .
Внешний вид данного устройства представлен на картинке.Переделку легко осуществить, и позволяет заряжать аккумуляторы емкостью 55...65 А*ч
т.е практически любые батареи.
Фрагмент принципиальной схемы переделок штатного БП изображён на фото:
В качестве DA1 практически во всех блоках питания (БП) персональных компьютеров (ПК) используется ШИ-контроллер TL494 или его аналог KA7500.
Автомобильные аккумуляторные батареи (АКБ) имеют электрическую ёмкость 55...65 А.ч. Являясь свинцовыми кислотными аккумуляторами, они требуют для своего заряда ток 5,5...6,5 А - 10% от своей ёмкости, а такой ток по цепи "+12В" может обеспечить любой БП мощностью более 150 Вт.
Предварительно необходимо выпаять все ненужные провода цепей "-12 В", "-5 В", "+5 В", "+12 В".
Резистор R1 сопротивлением 4,7 кОм, подающий напряжение +5 В на вывод 1, необходимо выпаять. Вместо него будет использован подстроечный резистор номиналом 27 кОм, на верхний вывод которого будет подаваться напряжение с шины +12 В.
Вывод 16 отключить от от общего провода, а соединение 14-го и 15-го выводов перерезать.
Начало переделки БП в автоматическое зарядное устройство изображено на фотографии:
На задней стенке БП, которая теперь станет передней, на плате из изоляционного материала закрепляем потенциометр-регулятор тока зарядки R10. Также пропускаем и закрепляем сетевой шнур и шнур для подключения к клеммам аккумуляторной батареи.
Для надёжного и удобного подключения и регулировки был изготовлен блок резисторов:
Вместо рекомендованного в первоисточнике токоизмерительного резистора С5-16МВ мощностью 5 Вт и сопротивлением 0,1 Ом я установил два импортных 5WR2J - 5 Вт; 0,2 Ом, соединив их параллельно. В результате суммарная их мощность стала 10 Вт, а сопротивление - необходимые 0,1 Ом.
На этой же плате установлен подстроечный резистор R1 для настройки собранного зарядного устройства.
Для исключения нежелательных связей корпуса устройства с общей цепью зарядки необходимо удалить часть печатной дорожки.
Установка платы блока резисторов и электрические соединения согласно принципиальной схемы показаны на фотографии:
На фото не видны места паек к выводам 1, 16, 14, 15 микросхемы. Эти выводы предварительно надо облудить, а затем подпаять тонкие многожильные провода с надёжной изоляцией.
До окончательной сборки прибора переменным резистором R1 необходимо при среднем положении потенциометра R10 выставить напряжение холостого хода в пределах 13,8...14,2 В. Это напряжение будет соответствовать полному заряду аккумуляторной батареи.
Комплектация автоматического зарядного устройства представлена на фотографии:
Выводы для подключения к клеммам АКБ заканчиваются зажимами типа "крокодил" с натянутыми изоляционными трубками разного цвета. Красному цвету соответствует плюсовой вывод, чёрному - минусовой.
Предупреждение : ни в коем случае нельзя перепутать подключение проводов! Это выведет прибор из строя!
Процесс зарядки АКБ 6СТ-55 иллюстрирует фотография:
Цифровой вольтметр показывает 12,45 В, что соответствует начальному циклу зарядки. Вначале потенциометр устанавливают на отметку "5,5", что соответствует начальному току заряда 5,5 А. По мере зарядки напряжение напряжение на АКБ увеличивается, постепенно достигая максимума, выставленного переменным резистором R1, а ток зарядки уменьшается, спадая практически до 0 в конце зарядки.
При полной зарядке устройство переходит в режим стабилизации напряжения, компенсируя ток саморазряда аккумуляторной батареи. В этом режиме без опасения перезарядки, других нежелательных явлений, устройство может оставаться неограниченное время.
При повторении устройства я пришёл к выводу, что применение вольтметра и амперметра совсем необязательны, если зарядное устройство используется только для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей, где полному заряду соответствует напряжение 14,2 В, а для задания начального тока зарядки вполне достаточно отградуированной шкалы потенциометра R10 от 5,5 до 6,5 А.
Получилось лёгкое, надёжное устройство с автоматическим циклом зарядки, не требующее в процессе работы вмешательства человека.