Переделка компьютерного бп в лабораторный пошаговая инструкция

Собственно, идея сделать лабораторный блок питания с регулируемым выходным напряжением и током из компьютерного – не нова. В интернете встречается немало вариантов подобных переделок.

Преимущества очевидны:
1. Такие блоки питания буквально «валяются под ногами».
2. Они содержат в себе все основные компоненты, а главное, готовые импульсные трансформаторы.
3. Они имеют превосходные массогабаритные характеристики – подобный трансформаторный блок питания весил бы более 10 кг (этот 1,3 кг всего).

Правда, они не лишены и недостатков:
1. Из-за импульсного преобразования – выходное напряжение содержит богатый спектр высокочастотных помех, что делает их ограниченно применимыми для питания радиостанций.
2. Не позволяют гарантированно получить низкое напряжение на выходе (менее 5 В) при малых токах нагрузки. Это относится только к АТ блокам питания, в которых нет дежурного источника. В ATX напряжение регулируется от 0 В.

И, тем не менее, такой блок питания прекрасно подходит для питания автомобильной электроники в домашних условиях, при проверке и отладке электронных устройств. А наличие режима стабилизации тока позволяет использовать его как универсальное зарядное устройство для большой гаммы аккумуляторов!

Выходное напряжение — от 1 до 20 В
Выходной ток — до 10 А
Масса 1,3 кг

Внимание: это первая статья про переделку блока питания. Читайте также вторую часть!

Для начала, давайте разберёмся, какие блоки питания годятся для переделки. Лучшим образом, для лабораторного блока питания годятся как раз старые блоки питания AT или ATX, собранные на ШИМ-контроллере TL494 (он же: μPC494, μА494, KIA494, AZ494AP, M5T494P, UTC51494, KA7500, AZ7500BP, IR3M02, МВ3759, КР1114ЕУ4 и др. аналогах) мощностью 200 – 250 Вт. Таких встречается большинство! Современные ATX12B, на 350 – 450 Вт, конечно тоже не проблема переделать, но всё же они лучше годятся для блоков питания с фиксированным выходным напряжением (например, 13,8 В).

Для дальнейшего понимания сути переделки, рассмотрим принцип работы блока питания для компьютера.

Более-менее стандартизированные блоки питания (PC/XT, AT, PS/2) для компьютеров появились в начале 80-х годов благодаря компании IBM, и просуществовали до 1996 года. Давайте рассмотрим их принцип действия по структурной схеме:

Сетевое напряжение поступает в блок питания через фильтр электромагнитных помех, который препятствует распространению высокочастотных помех от импульсного преобразователя в питающую сеть. За ним следует выпрямитель и сглаживающий фильтр, на выходе которого получаем постоянное напряжение 310 В. Это напряжение поступает на полумостовой инвертор, который преобразует его в прямоугольные импульсы и подаёт на первичную обмотку понижающего трансформатора T1.

Напряжения со вторичных обмоток трансформатора поступают на выпрямители и сглаживающие фильтры. В итоге, на выходе мы получаем необходимые постоянные напряжения.

При подаче питания, в начальный момент, инвертор запускается в режиме автогенерации, а после появления напряжений на вторичных выпрямителях, в работу включатся ШИМ-контроллер (TL494), который синхронизирует работу инвертора, подавая запускающие импульсы в базы ключевых транзисторов через развязывающий трансформатор T2.

В блоке питания используется широтно-импульсное регулирование выходного напряжения. Для увеличения напряжения на выходе, контроллер увеличивает длительность (ширину) импульсов запуска, а для уменьшения – уменьшает.

Стабилизация выходного напряжения в таких блоках питания часто осуществляется только по одному выходному напряжению (+5 В, как самому важному), иногда по двум (+5 и +12), но с приоритетом +5 В. Для этого, на вход компаратора контроллера (вывод 1 TL494, через делитель) поступает выходное напряжение. Контроллер подстраивает ширину импульсов запуска, для поддержания этого напряжения на необходимом уровне.

Также, блок питания имеет систему защиты 2 видов. Первую – от превышения суммарной мощности и короткого замыкания, и вторую, от перенапряжения на выходах. В случае перегрузки, схема останавливает работу генератора импульсов в ШИМ-контроллере (подавая +5 В на вывод 4 TL494).

Кроме того, блок питания содержит узел (на схеме не показан), формирующий на выходе сигнал POWER_GOOD («напряжения в норме»), после выхода блока питания на рабочий режим, разрешающий запуск процессора в компьютере.

Блок питания AT (PC/XT, PS/2) имеет всего 12 основных проводов для подключения к материнской плате (2 разъёма по 6 контактов). В 1995 году компания Intel с ужасом обнаружила, что существующие блоки питания не справляются с возросшей нагрузкой, и ввела стандарт на 20-ти/24-контактный разъём. Кроме того, мощности стабилизатора +3,3 В на материнской плате для питания процессора также перестало хватать, и его перенесли в блок питания. Ну и Microsoft, ввела в операционную систему Windows, режимы управления питанием Advanced Power Management (APM)… Так, в 1996 году появился современный блок питания ATX.</cut>

Рассмотрим отличия блока питания ATX от старых AT по его структурной схеме:

Режим Advanced Power Management (APM) потребовал отказаться от сетевого выключателя и ввести в блок питания второй импульсный преобразователь – источник дежурного напряжения +5 В. Этот маломощный блок питания работает всегда, когда сетевая вилка включена в сеть. Первичное напряжение на него поступает от того же выпрямителя и фильтра, что и на основной инвертор.

Кроме того, питание на ШИМ-контроллер в ATX поступает от этого же дежурного источника (не стабилизированные 12 — 22 В), а автозапуск инвертора отсутствует. Поэтому, блок питания стартует только при наличии импульсов запуска от контроллера. Включение основного блока питания осуществляется включением генератора импульсов ШИМ-контроллера сигналом PS_ON (замыканием его на массу) через схему защиты.

При переделке БП ATX, источник дежурного напряжения нужно сохранить. Во-первых, он будет питать достаточным напряжением ШИМ-контроллер при установке на выходе основного выпрямителя очень низкого напряжения (вплоть до 0 В). Во-вторых, от него можно запитать вентилятор, через 12 В стабилизатор. Характерные особенности переделки именно ATX БП изложены во второй части статьи.

Вот, и все основные отличия.

Как выбрать блок питания для переделки?

Как известно, блоки питания изготавливаются в Китае. А это может повлечь за собой отсутствие некоторых компонентов, которые они сочли «лишними»:

1. На входе может отсутствовать фильтр электромагнитных помех. Самое главное в фильтре – это дроссель, намотанный на ферритовом кольце. Обычно, его прекрасно видно сквозь лопасти вентилятора. Вместо него могут оказаться проволочные перемычки. Наличие фильтра – косвенный признак качественного блока питания!

2. Также, нужно посмотреть на размер понижающего трансформатора (тот который побольше). От него зависит максимальная мощность блока питания. Высота его должна быть не менее 3 см. Встречаются блоки питания с трансформатором высотой менее 2 см. Мощность таких 75 Вт, даже если написано 200.

3. Для проверки работоспособности блока питания подключите к нему нагрузку. Я использую автомобильные лампы фар мощностью 50 – 55 Вт напряжением 12 В. Обязательно одну подсоедините к цепи +5 В (красный провод), а вторую, к цепи +12 В (жёлтый провод). Включите блок питания. Отсоедините разъём вентилятора (или, если на нём сэкономили китайцы, просто остановите рукой). Блок питания не должен пищать.

Спустя минуту отключите его от сети и пощупайте рукой температуру радиаторов и дросселя групповой фильтрации в фильтре вторичных напряжений. Дроссель должен быть холодный, а радиаторы тёплыми, но не раскалёнными!

Я использовал блок питания 1994 года выпуска мощностью 230 Вт – тогда ещё не экономили.

Переделка блока питания

Начать нужно с чистки блока питания от пыли. Для этого отсоедините (отпаяйте) от платы сетевые провода и провода к переключателю 110/220 – он нам больше не понадобится, т.к. в положении 220 В выключатель разомкнут. Выньте плату из корпуса. Пылесос, жёсткая кисточка, и вперёд!

Далее, нужно попытаться найти электрическую принципиальную схему вашего блока питания, или хотя бы максимально на неё похожую (отличаются они не существенно). Она вам поможет ориентироваться в номиналах «отсутствующих» компонентов. Рекомендую искать здесь. Я не исключаю, что, как и мне, вам придётся некоторые узлы срисовывать с платы.

Далее нужно выполнить несколько общих модификаций по установке недостающих частей и умощнению цепей первичного напряжения и инвертора. Рассмотрим на примере электрической схемы моего блока питания.

Номиналы заменяемых компонентов на схеме выделены красным цветом. У вновь устанавливаемых компонентов, красным цветом выделены позиционные обозначения.

1. Проверьте наличие всех конденсаторов и дросселя в фильтре электромагнитных помех. При отсутствии – установите их (у меня отсутствовал только C2). Я также установил второй, дополнительный фильтр помех, выполненный в виде гнезда для подключения сетевого шнура.

2. Посмотрите типы используемых диодов в выпрямителе (D1 – D4). Если там стоят диоды с током до 1 А (например, 1N4007) – замените их минимум на 2-х амперные, или установите диодный мост. У меня стоял 2-х амперный мост.

3. В подавляющем большинстве блоков питания в фильтре первичного напряжения установлены конденсаторы ёмкостью не более 200 мкФ (С5 – С6). Для отдачи полной мощности, замените их конденсаторами ёмкостью 470 – 680 мкФ, подходящими по размерам, напряжением не менее 200 В. Предпочтение следует отдавать группе 105°C.

4. Транзисторы в полумостовом инверторе (Q1, Q2) могут быть самые разнообразные. В принципе, большинство из них греется не криминально. Для снижения нагрева, их можно заменить на более мощные – например, 2SC4706, установив их на радиатор, через изолирующие прокладки. Я пошёл ещё дальше и заменил оба радиатора на более эффективные.

5. В процессе испытания блока питания под максимальной нагрузкой, у меня нагрелся и лопнул конденсатор С7 (обычно это 1 мкФ 250 В). Этот конденсатор не должен греться вообще. Я думаю, он был неисправен, но заменил его всё же на 2,2 мкФ 400 В.

Теперь рассмотрим структурную схему переделанного блока питания:

Для модификации нам потребуется удалить все вторичные выпрямители, кроме одного (правда, заменив в нём почти все компоненты), удалить схему PS_ON (что бы БП ключался автоматически), переделать схему защиты, добавить схему управления, шунт (R1, входит в состав амперметра) и измерительные приборы. Элементы схемы POWER_GOOG тоже можно удалить. Теперь подробнее.

Для снятия выходного напряжения используется 12-ти вольтовая обмотка понижающего трансформатора T1. В наиболее мощных и качественных БП, цепи выпрямителя и фильтра +12 В уже имеют второй дроссель и достаточно места для установки электролитических конденсаторов. Но если в цепи фильтра +12 В нет второго дросселя, то лучший вариант — монтировать всё на месте 5-ти вольтового, а затем, перекинуть на него выводы обмотки 12 В. Ниже я опишу именно второй вариант.

Выпрямитель вторичных напряжений и фильтр, после переделки должны выглядеть следующим образом:

1. Выпаяйте все элементы выпрямителей и фильтров +5, +12 и -12 В. За исключением демпферных цепочек R1, C1, R2, С2 и R3, C3 и дросселя L2. Впоследствии, при выходном напряжении порядка 20 В я заметил нагрев резистора R1 и заменил его на 22 Ом.

2. Отрежьте дорожки, ведущие от 5-ти вольтовых отводов обмотки трансформатора T1 к диодной сборке выпрямителя +5 В, сохранив при этом её соединение с диодами выпрямителя –5 В (он нам ещё понадобится).

3. На месте диодной сборки выпрямителя +5 В (D3) установите сборку на диодах Шоттки на ток 2х30 А и обратное напряжение не менее 100 В, например, 63CPQ100, 60CPQ150. (Штатная 5-ти вольтовая сборка диодов имеет обратное напряжение всего 40 В, а штатные диоды в выпрямителе 12 В рассчитаны на слишком слабый ток – их использовать нельзя.) Эта сборка практически не греется при работе.

4. Соедините толстыми проволочными перемычками выводы 12-ти вольтовой обмотки с установленной диодной сборкой. Демпферные цепи R1, C1, подключенные к этой обмотке, сохранены.

5. В фильтре, вместо штатных, установите электролитические конденсаторы (C5, C6) ёмкостью 1000 – 2200 мкФ на напряжение не менее 25 В. А также добавьте керамические конденсаторы C4 и C7. Установите вместо штатного, нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью 2 Вт.

6. Если в процессе проверки блока питания под нагрузкой, дроссель групповой фильтрации (L1) не нагревался, то его достаточно перемотать. Смотайте с него все обмотки, считая витки. (Обычно, 5 В обмотки содержат 10 витков, а 12 В – 20 витков.) Намотайте новую обмотку двумя проводами, сложенными вместе диаметром 1,0 – 1,3 мм (аналогично штатной 5-ти вольтовой) и числом витков 25-27. Если в процессе работы будет греться, то увеличьте число витков до 50-ти.

Если же дроссель грелся, то его сердечник испорчен (есть такая проблема у порошкового железа – «спекается») то придётся искать новый сердечник из порошкового железа (не ферритовый!). Мне пришлось купить кольцевой сердечник белого цвета чуть большего диаметра и намотать новую обмотку. Вообще не греется.

7. Дроссель L2 остаётся штатный, от 5-ти вольтового фильтра (обычно это несколько витков на ферритовом стержне).

8. Для питания вентилятора в БП AT используется 5-ти вольтовая обмотка, и разводка выпрямителя –5 В, которую переделываем в +12. Диоды используются штатные, от выпрямителя –5 В (D1, D2), их необходимо запаять обратной полярностью. Дроссель уже не нужен – запаяйте перемычку. А на место штатного конденсатора фильтра, установите конденсатор ёмкостью 470 мкФ 16 В, естественно, обратной полярностью. Бросьте перемычку от выхода фильтра (бывш. –5 В), к разъёму вентилятора. Непосредственно около разъёма, установите керамический конденсатор C9. Напряжение на вентиляторе у меня составляет +11,8 В, при малых токах нагрузки оно снижается.

Это самый простой способ получить «стабильные» +12 В в регулируемом БП AT для вентилятора. Если же вы переделываете БП ATX то используйте для питания вентилятора напряжение (12-22 В) дежурного источника напряжения, включив вентилятор, если требуется, через стабилизатор 12 В, например 7812. Только увеличьте ёмкости конденсаторов в этом источнике раз в 10. Подробнее этот вопрос изложен во второй части статьи.

Если в вашем БП вентилятор получал питание от схемы управления по температуре, то лучше сохранить её. Это уменьшит шум от работы БП при малых нагрузках.

9. В цепи питания ШИМ-контроллера (Vcc), необходимо увеличить ёмкости конденсаторов фильтров C10 и C11. Напряжение с конденсатора C10 (Vdd) используется для питания цифровых амперметра и вольтметра.

Если вы переделываете БП ATX, в котором имеется источник дежурного напряжения (+5V_SB), – сохраните его! В штатной схеме он используется как второй (параллельный) источник питания для ШИМ-контроллера (развязанный через диод). Это позволит сохранять высокое напряжение питания ШИМ, даже при низком напряжении на выходе блока питания (основного выпрямителя). Подробнее этот вопрос изложен во второй части статьи.

Схема защиты по превышению суммарной мощности остаётся без изменений. Вообще, в блоках питания встречается великое множество вариантов реализации схем защиты по превышению мощности. Не пытайтесь её переделать по этой схеме! Я лишь показал на примере схемы защиты своего БП. Сохраните вашу родную, добавив неё цепочку защиты от перенапряжения.

Изменяется только схема защиты от перенапряжения на выходе. Вот, окончательная схема:

При увеличении нагрузки на инверторе свыше допустимой, увеличивается ширина импульсов на обмотке связи развязывающего трансформатора T2. Диод D1 детектирует их, и на конденсаторе C1 увеличивается отрицательное напряжение. Достигнув определённого уровня (примерно –11 В), оно открывает транзистор Q2 через резистор R3. Напряжение +5 В через открытый транзистор поступит на вывод 4 контроллера, и остановит работу его генератора импульсов. В вашем блоке питания такая защита может быть организована иначе.

Из схемы выпаиваются все диоды и резисторы, подходящие от вторичных выпрямителей к базе Q1, и устанавливается стабилитрон D3 на напряжение 22 В, например, КС522А, и резисторы R8, R9.

В случае аварийного увеличения напряжения на выходе блока питания выше 22 В, стабилитрон «пробьётся» и откроет транзистор Q1. Тот в свою очередь откроет транзистор Q2, через который на вывод 4 контроллера поступит напряжение +5 В, и остановит работу его генератора импульсов.

Осталось собрать схему управления, и подключить её к ШИМ-контроллеру.

Схема управления представляет собой два усилителя (тока и напряжения), которые подключаются к штатным входам компараторов ошибки контроллера. Их у него 2 (выводы 1 и 16 TL494) и работают они по ИЛИ. Это и позволяет получить как стабилизацию напряжения, так и тока. Окончательная схема блока управления:

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.

Обратите внимание: для корректного измерения напряжения, резисторы R1 и R3 подключены отдельными тонкими проводами непосредственно к присоединительным клеммам выходного напряжения.

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.

В качестве датчика тока (R7) я использовал стандартный измерительный шунт от встроенного амперметра 75ШИП1500.5 с довольно низким сопротивлением – 1,5 миллиОма. Поэтому, в цепь измерения я включил ещё и соединительные провода, которыми присоединяется шунт. Это позволило отказаться от дифференциального усилителя и снизить количество проводов. Резистор R5 подключен непосредственно к общему проводу вблизи операционного усилителя, а неинвертирующий вход (вывод 5) подключен к тому же проводу (от R3), идущему к отрицательной клемме.

Порядок действий следующий: сначала находите подходящий амперметр с собственным шунтом (внешним или внутреним), и его же используете в качестве измерительного шунта R7 схемы управления. Сопротивление шунта не важно – пределы регулировки тока потом можно выставить практически под любой шунт, изменением сопротивления R5 (и, при необходимости, – R6) в схеме управления, таким образом, чтобы максимальный предел регулировки стабилизации тока соответствовал 10 А. (Не пугайтесь, с некоторыми шунтами номиналы R5 и R6 получались 1,8 кОм и 30 кОм, соответственно.)

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).

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).

В схеме я использовал счетверённый операционный усилитель LM324A, но можно использовать и другие, работающие в широком диапазоне питающих напряжений, например, LM2902, KIA324, AN6564, HA17324, KA2504, TLE2024, К1401УД2 (у отечественного выводы питания расположены зеркально!), или использовать два сдвоенных – LM358, LM2904, MC4558, AN6561, HA17904, TLE2022, К1040УД1. Питание на него (Vcc) подаётся от цепи питания ШИМ-контроллера (от вывода 12 DA2) которое варьируется в пределах 5…25 В, в зависимости от выходного напряжения блока питания.

Несколько улучшенный вариант блока управления приведён во второй части статьи.

Элементы регулировки R8 – R11, а также конденсаторы C2 и C3 расположены на небольшой отдельной плате, привинченной к передней панели блока питания. Все остальные элементы схемы расположены на свободном месте печатной платы блока питания. Если места на плате нет, то схему управления можно собрать на отдельной плате. Скачать печатную плату можно здесь.

Для подключения усилителей к ШИМ-контроллеру (DA2), нужно предварительно отпаять от него все штатные компоненты, идущие к выводам 1, 2, 3, 15 и 16. Конденсаторы C4 и C5 расположены в непосредственной близости от TL494 (по сути, в штатных местах).

Для измерения и отображения выходного напряжения и тока я использовал готовые цифровые вольтметр и амперметр, подключенные по схеме согласно прилагаемой к ним инструкции. Питание на них подаётся с конденсатора C10 (см. схему вторичных выпрямителей). Если в вашем распоряжении окажется блок питания ATX с источником дежурного питания, то питание на измерители (Vdd) подавайте от этого источника – он имеет выход нестабилизированного напряжения +12…+22 В.

Для подключения этих приборов удобно использовать разъёмы для Floppy дисководов, имеющиеся на штатных проводах блока питания AT.

Обратите внимание, что измерительные выводы вольтметра присоединяются отдельными тонкими проводами непосредственно к выходным клеммам блока питания. А измерительные выводы амперметра – непосредственно к измерительным контактам шунта. Это отображено на схеме.

Часть штатного металлического корпуса (дно и боковая стенка) блока питания в моей конструкции выполняет роль шасси для платы и для шунта.

Для снижения уровня высокочастотных помех, непосредственно на выходных клеммах расположены керамические конденсаторы ёмкостью 1 мкФ (C6, C7 на схеме блока управления).</cut>

Для своего блока питания я использовал готовый корпус с ручкой для переноски. Для охлаждения используется вентилятор Ø50 мм. Он гонит воздух внутрь корпуса. Для этого в корпусе было вырезано необходимое отверстие напротив радиаторов, а на противоположной стороне и задней стенке, высверлены отверстия для выхода воздуха. Идея оформления зависит только от вашего вкуса.

Если вы намереваетесь использовать такой блок питания для радиостанций, то я настоятельно рекомендую сохранить в конструкции штатный металлический корпус – он отлично экранирует и снижает уровень электромагнитных помех, излучаемых инвертором.

Внимание: это первая статья про переделку блока питания. Читайте также вторую часть статьи, где я привожу дополнительные рекомендации попеределки БП ATX и усовершенствованную схему управления..

Часто при модернизации компьютера вполне исправный блок питания остается не у дел. Его мощности недостаточно для запитки новых комплектующих. У тех, кто занимается апгрейдом железа, таких устройств может накопиться много. Встает дилемма: утилизировать БП или найти для них практическое применение. Одним из способов дать источнику питания компьютера вторую жизнь – сделать из него лабораторный блок питания с регулируемым выходным напряжением и настраиваемым ограничением по току. Выполнить такую переделку можно своими руками.

Маркировка проводов блока питания компьютера

С потребителями внутри корпуса компьютера БП соединяется с помощью жгутов с разъемами. Принят стандарт, по которому маркировка каждого питающего напряжения производится проводником с соответствующим цветом изоляции.

Кроме силовых цепей, в жгутах присутствуют проводники с сигналами управления (их можно найти на разъеме, идущем к материнской плате).

Большинство цепей для переделки в ЛБП не понадобятся, в процессе работы их надо будет обрезать.

Что понадобится для изготовления

Более 90% комплектующих для лабораторника в компьютерном блоке питания уже есть. Оставшиеся придется подбирать под конкретную схему (элементы недорогие и их будет немного), но обязательно понадобятся:

• два потенциометра для регулировки напряжения и тока;
• несколько оксидных конденсаторов на напряжение не ниже 35 вольт (лучше 50+) емкостью, соответствующей штатной емкости элементов канала +12 вольт (или больше, если уместятся по габаритам);
• клеммы для подключения нагрузки (удобно использовать красную для плюсового вывода и черную для минусового);
• вольтметр и амперметр для измерения выходных параметров (можно использовать аналоговые приборы, можно цифровые, а удобнее применять сдвоенный блок вольтметр-амперметр).

Из приборов обязательно понадобится мультиметр. Не будет лишним и осциллограф – проверить наличие выходных импульсов на микросхеме ШИМ и ее реакцию на управляющее воздействие, если что-то пойдет не так. Также нужен будет паяльник с комплектом расходников и мелкий слесарный инструмент (набор отверток, кусачки и т.п.).

Схема для лабораторного БП

Для переделки ненужного блока питания компьютера в лабораторный источник с регулируемым выходным напряжением хорошо подходят БП стандарта ATX (но можно и AT), выполненные по схеме с ШИМ на микросхеме TL494 или ее аналогах.

Хотя они все построены по одной структурной схеме и работают по схожему принципу, физически реализованы источники питания могут быть по-разному. Потому первое, с чего надо начать – попытаться найти принципиальную схему от фактически имеющегося блока.

Процедуру переделки можно рассмотреть на примере модели LC-250ATX. Поняв принцип, можно будет работать и с другими подобными блоками.

В основу работы LC-250ATX положен принцип ШИМ, реализованный на стандартной для таких схем микросхеме TL494. Она формирует импульсы, которые усиливаются ключами на транзисторах Q6,Q7, далее через трансформатор T2 ключами на транзисторах Q1, Q2 создаются импульсы на первичной обмотке трансформатора T1. Эти импульсы трансформируются через вторичные обмотки и подаются на выпрямители различных напряжений, из которых для переделки интересен лишь канал +12 вольт.

Схема дежурного напряжения собрана на транзисторе Q3, трансформаторе T3 и интегральном стабилизаторе 7805. Этот участок также понадобится для будущей конструкции. На операционном усилителе LM339 собрана схема формирования сигнала PWR_OK и запуска БП сигналом от материнской платы.

Процесс переделки

Перед изготовлением лабораторного блока питания из компьютерного надо открыть его корпус и очистить плату и внутреннее пространство от пыли. Лучше делать это пылесосом, при этом счищая загрязнения мягкой кистью.

Далее следует отрезать (или выпаять) от блока питания все провода, кроме одного черного и одного желтого. Если они разной толщины, то надо оставить самые толстые. Или можно оставить по два провода, соединив их параллельно.

После выпайки проводника в зеленой изоляции, освободившуюся контактную площадку надо соединить перемычкой с полигоном общего провода. Сделать это удобнее на плате по кратчайшему пути. После этой операции БП будет запускаться после подачи сетевого напряжения.

Следующий этап – удаление лишних элементов на плате.

Надо удалить все элементы выпрямителей ненужных в дальнейшем напряжений. Схему формирования сигнала PWR_OK и запуска БП, обведенную синим, можно оставить, а можно удалить. В последнем случае соединять зеленый провод с нулем не надо.

В цепи вывода питания (12) TL494 может быть цепочка из диода и резистора D73R25 (есть не во всех БП). Ее надо выпаять и обойти перемычкой. В цепи вывода 1 надо удалить все лишние резисторы, оставить один – идущий к шине +12 вольт. От четвертого вывода TL494 надо отключить все, кроме резистора. Между 4 и 13-14 ногами надо установить конденсатор (если его по факту нет) емкостью 1..10 мкФ, он обеспечит мягкий пуск. Все остальные соединения от выводов 13-14 надо отключить. Также надо полностью освободить выводы 15 и 16. От 2 и 3 выводов микросхемы надо отключить все, кроме частотозадающей RC-цепочки. Сглаживающий конденсатор в цепи 12 вольт (выделен зеленым кругом) надо заменить на другой, емкостью не ниже 1000 мкФ и напряжением не менее 35 В (можно выше по емкости и по напряжению, насколько позволит место). Также желательно увеличить сопротивление нагрузочного резистора в выходных цепях +12 вольт примерно в два раза. В итоге схема должна прийти к такому виду.

Следующим шагом надо создать схему ограничения тока. Для этого ток надо сначала измерить. Для этого потребуется шунт от амперметра – измеряя падение напряжения на нем, можно судить о токе. Шунтовые сопротивления бывают в виде пластины или в виде проволочной спирали. Вторые удобнее – их проще монтировать в условиях ограниченного места.

Включается шунт в разрыв соединения средней точки выходного трансформатора и земляной шины. Параллельно ему включается амперметр, заодно показана схема подключения вольтметра для измерения выходного напряжения.

Далее цепь измерения тока через резистор подключается к выводу 15 микросхемы, его величина подбирается для необходимого ограничения тока. Начинать подбор надо с минимума.

Для регулировки ограничения тока устанавливается потенциометр сопротивлением 1..15 кОм. Такой же потенциометр устанавливается для регулировки уровня выходного напряжения.

Необходимость установки элементов, выделенных сними цветом, определяется в процессе наладки. Перед ее проведением надо:

• временно выпаять резистор сопротивлением 24 кОм между выводом 1 микросхемы и шиной +12 вольт;
• включить в разрыв сетевого провода блока питания лампу накаливания на 220 вольт (подобно предохранителю).

При наличии проблем в силовых цепях БП, лампа будет гореть в полный накал и ограничит ток. Если все в порядке, лампа гореть не будет или будет слабо светиться. В процессе наладки также желательно использовать такое включение.

Если лампа не загорелась, можно продолжать процедуру настройки. В отсутствие резистора R24 контур регулирования разомкнут, поэтому блок питания выдаст максимально возможное напряжение. Если оно недостаточно для дальнейшей эксплуатации, надо собрать выпрямитель по мостовой схеме, используя сборки или отдельные диоды на соответствующий ток и напряжение. Если все ОК, то вместо резистора надо впаять потенциометр или подстроечник сопротивлением 30..50 кОм. Вращая движок, надо добиться на выходе уровня примерно 0,85..0,9 от максимально возможного. Запас необходим для реализации стабилизации по току и напряжению. Получившееся сопротивление надо замерить и впаять в плату постоянный резистор с наиболее близким номиналом.

Резистор от шунта (по схеме 270 Ом) надо подобрать для получения максимального тока. При увеличении его сопротивления, верхняя граница тока тоже увеличивается. Задать ток можно с помощью нагрузки из автомобильных ламп накаливания соответствующей мощности.

Если наблюдается нестабильная работа под нагрузкой или при регулировке (прослушиваются свист, потрескивание и т.п.), надо попытаться устранить эти неприятные явления установкой элементов, выделенных синим цветом. Иногда добиться успеха получается без резистора 33 кОм, а иногда он нужен обязательно. В некоторых случаях помогает такой же резистор, включенный последовательно с конденсатором между 3 и 15 ножками микросхемы.

Завершающий этап – расположение органов управления и измерительных приборов на корпусе блока питания. Их можно закрепить на передней панели, оформив ее в соответствии с фантазией и возможностями, но необязательно. Если удобно, можно, например, расположить настроечные органы на одной панели корпуса, а измерительные приборы – на другой.

Чтобы получить двухполярный лабораторник, лучше изготовить два ЛБП по приведенной методике и соединить их последовательно. Общая точка соединения будет служить нулевым проводом. Ток и напряжение каналов можно будет регулировать раздельно.

Процесс переделки блоков питания стандарта AT осуществляется по тому же принципу, но для их запуска не нужен сигнал с материнской платы, поэтому соединения зеленого провода с землей не потребуется в любом случае. В остальном надо лишь разобраться в схеме БП.

В завершении для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.

Маркировка проводов блока питания компьютера

Блок питания подключается к потребителям внутри корпуса компьютера через жгуты с разъемами. Принят стандарт, согласно которому маркировка каждого напряжения питания выполняется проводником с соответствующим цветом изоляции.

Цвет провода Напряжение, В

Помимо цепей питания, жгуты содержат проводники с управляющими сигналами (они находятся на разъеме, идущем на материнскую плату).

Цвет провода Название Функция Уровень напряжения

Большая часть цепочек изменений в LBP не понадобится; их нужно будет обрезать во время работы.

Делаем шунт

Делаем шунт, с которого будем снимать напряжение. Смысл шунта в том, что падение напряжения на нем сообщает ШИМ, как он заряжается током — выходным сигналом источника питания. Например, сопротивление шунта у нас получилось 0,05 (Ом), если измерить напряжение на шунте в момент прохождения 10 А, то напряжение на нем будет:

U = I * R = 10 * 0,05 = 0,5 (Вольт)

Про манганиновый шунт писать не буду, так как не покупал и нет, использовал две дорожки на самой плате, замыкаем дорожки на плате как на фото, чтобы получить шунт. Понятно, что лучше использовать манганин, но все же он работает более чем обычно.

Что понадобится для изготовления

Более 90% компонентов лабораторной лаборатории уже находятся в блоке питания компьютера. Остальное придется подбирать по конкретной схеме (элементы дешевые и их будет мало), но вам обязательно понадобятся:

• два потенциометра для регулирования напряжения и тока;
• клеммы для подключения нагрузки (для плюсовой клеммы удобно использовать красный, а для минусовой — черный);
• вольтметр и амперметр для измерения выходных параметров (можно использовать аналоговые приборы, можно использовать цифровые, а удобнее использовать двойной вольтметр-амперметр).
• несколько оксидных конденсаторов на напряжение не менее 35 вольт (желательно 50+) с емкостью, соответствующей номинальной емкости канальных элементов +12 вольт (или больше, если они подходят по размеру);

Цифровой индикатор тока и напряжения.

Из инструментов вам обязательно понадобится мультиметр. Осциллограф не будет лишним — он проверяет наличие выходных импульсов на микросхеме ШИМ и ее реакцию на управляющее воздействие, если что-то пойдет не так. Также вам понадобится паяльник с набором расходных материалов и небольшой кузнечный инструмент (набор отверток, кусачки и т.д.).

А теперь самое время сделать своими руками импульсный лабораторный блок питания из компьютерного блока питания. Доработаем блок питания, ШИМ-контроллер которого собран на специализированной микросхеме TL494 (также известной как μA494, μPC494, M5T494P, KIA494, UTC51494, AZ494AP, KA7500, IR3M02, AZ7500BP, KR1114EU4, MV3759 и тому подобное).

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задайте вопрос Сразу оговоримся — хотя типовые схемы включения этих микросхем одинаковы, все же есть некоторые отличия в зависимости от модели блока питания. Поэтому универсального решения по переделке всех блоков питания не существует.

Например, доработаем блок питания, схема которого представлена ​​ниже. Поняв идею происходящих изменений, не составит труда выбрать алгоритм для изменения любого другого блока.

Разбираем блок питания, вытаскиваем плату. Сразу отпаиваем все ненужные провода силовых цепей, оставляя один желтый, один черный и один зеленый.

Также паяем сглаживающие электролитические конденсаторы на всех линиях электропередачи. На схеме они обозначены как C30, C27, C29, C28, C35. Значительно увеличим (до 25 В на шине +12 В) выходное напряжение, на которое эти конденсаторы не рассчитаны. На место того, что был на шине +12 В, устанавливаем конденсатор такой же или большей емкости на напряжение не менее 35 В. Остальные места оставляем пустыми. Припаиваем зеленый провод в том месте, где должен был быть черный провод, для подачи питания. Теперь вы можете приступить к модификации контроллера.

Давайте посмотрим на назначение контактов микросхемы TL494. Нас интересуют два узла: усилитель ошибки 1 и усилитель ошибки 2. На первом собран регулятор напряжения, на втором — регулятор тока. То есть нас интересует обвязка шпилек 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15, 16.

Мы меняем трубопровод так, чтобы усилитель ошибки 1 отвечал за регулирование выходного напряжения, а усилитель 2 — за регулирование тока. Сначала нарежем крестиками следы, указанные на схеме ниже.

Теперь находим резисторы R17 и R18. Первый имеет сопротивление 2,15 кОм, второй — 27 кОм. Меняем их на номиналы 1,2 кОм и 47 кОм соответственно. Добавьте в схему два переменных резистора, постоянный 10 кОм (обозначен зеленым), клеммы для подключения внешнего потребителя, амперметр и вольтметр. В итоге получаем следующую схему.

Как видно из схемы, резистор 22 кОм позволяет плавно регулировать напряжение в пределах 3-24 В, резистор 330 Ом — ток от 0 до 8 А. Для подключения нагрузки используются Cl1 и CL2. Вольтметр имеет предел измерения 25-30 В, амперметр — 10 А. Приборы могут быть как циферблатами, так и цифровыми шкалами, особенно маленькими — ведь они должны помещаться в корпусе блока питания. Можно начинать тестирование и калибровку.

Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задайте вопрос Мы впервые включаем питание нашей лаборатории через лампу накаливания 220В 60Вт. Это поможет избежать проблем, если мы допустили ошибку в установке. Если лампа не загорается или загорается наполовину и включается блок питания, значит, все в порядке. Если лампа горит на полную мощность, а блок питания молчит, придется искать ошибки.

Все отлично? Включаем питание напрямую в сеть, резисторные моторы выводим в нижнее положение по схеме. Подключаем нагрузку к клеммам КЛ1, Кл2 — 2 лампы дальнего света, соединенные последовательно. Вращаем резистор регулирования напряжения и с помощью встроенного вольтметра убеждаемся, что напряжение плавно меняется от 3 до 24 вольт. На всякий случай подключаем к клеммам контрольный вольтметр, например тестер. Градуируем ручку регулятора напряжения, руководствуясь показаниями приборов.

Возвращаем мотор в нижнее положение по схеме, отключаем питание и параллельно подключаем лампы. Включите питание, установите регулятор тока в среднее положение, а регулятор напряжения на отметку 12 В. Поверните ручку регулятора тока. При этом показания амперметра должны постепенно изменяться от 0 до 8 А, а яркость ламп должна постепенно меняться. Градуируем регулятор тока, руководствуясь показаниями амперметра.

Отключите устройство и соберите его. Наш лабораторный блок питания готов. С его помощью мы можем получить любое напряжение от 3 до 24 вольт и установить ограничение тока через нагрузку в диапазоне 0-10 А.

Припаиваем к 16 выводу ШИМ провод

Припаиваем к 16-му выводу ШИМ — провод, и этот провод подводим к ножкам 1 и 5 LM358

Конструкция и детали

Конструктивно все элементы расположены в корпусе блока АТ. Плата зарядного устройства прикреплена к радиатору с силовыми транзисторами. Сетевые разъемы были удалены и заменены переключателем и выходными клеммами. Сбоку на крышке блока размещены резисторы регулирования напряжения и тока, а также индикатор вольтметра-амперметра. Они закреплены на фальшпанели внутри крышки.
Чертежи были выполнены в программе Frontplatten-Designer 1.0. Межкаскадный трансформатор ВН не модернизируется. Выходной трансформатор блока АТ также не перепроектирован, только центральный отвод, выходящий из катушки, припаян к плате и заизолирован. Выпрямительные диоды заменяются новыми, указанными на схеме.
Шунт был снят с неисправного тестера и закреплен на изоляционных столбах на радиаторе с диодами. Плата для вольтметра-амперметра использовалась «Сверхпростым амперметром и вольтметром на сверхдоступных деталях (автодиапазон)» от Eddy71 с последующей доработкой (следы вырезаны, согласно схеме).

Проверка работоспособности и соответствию вольтажу

Далее нужно проверить правильность выходного напряжения. Для этого берут заведомо точный вольтметр, подключают его параллельно основному, подключают нагрузку (например, паяльник или лампу на 12-36 вольт) и начинают постепенно повышать напряжение.

Если показания тестируемого устройства выше, то последовательно припаивается переменный резистор от 1-10 кОм до 22 кОм и поворотом его ручки напряжения идентичны. Затем измеряется его сопротивление и на его место кладется часть того же номинала.

При меньших показаниях вместо 22 кОм устанавливается резистор с меньшим сопротивлением. И тогда они действуют по тому же принципу.

Припаиваем диодную сборку

Мы ставим диодную сборку то, что было 16C20C или 12C20C, эта диодная сборка рассчитана на 16 ампер (12 ампер соответственно) и 200 вольт обратного пикового напряжения. Диодная сборка 20С40 нам не подойдет — не думайте об установке — выгорит (проверено :)).

Если у вас есть другие наборы диодов, убедитесь, что обратное пиковое напряжение составляет не менее 100 В, а для тока — больше. Обычные диоды не подойдут — перегорят, это сверхбыстрые диоды, просто для импульсного блока питания.

Подаём общий минус на ШИМ

можно не обслуживать, если он уже звонит на 7 ступени ШИМ. Просто на некоторых платах на седьмом пине не было общего минуса после пайки деталей (не знаю почему, могу ошибаться, что его не было:)

Ставим дроссель L2 (если есть) после шунта

В общем, их нужно посчитать, но если что, то где-то на форуме проскальзывала программа для расчета узких мест.

Как сделать зарядное устройство

А теперь перейдем к преобразованию блока питания компьютера в автомобильное зарядное устройство.

Прибор для зарядки постоянным напряжением

Это устройство заряжает аккумулятор постоянным и фиксированным напряжением 14 В. По мере зарядки аккумулятора зарядный ток уменьшается. Как только напряжение на клеммах аккумулятора достигнет 14 В, ток станет нулевым и зарядка прекратится.

Благодаря такому алгоритму аккумулятор невозможно перезарядить, даже если он оставлен на зарядке в течение недели. Это полезно при обслуживании автомобильных аккумуляторов AGM и GEL, которые не любят перезарядку.

А теперь перейдем к делу, тем более, что схема обзора проста. Доработаем блок питания ATX на контроллере TL494 или его аналогах (см. Раздел выше). Наша задача — увеличить выходное напряжение на шине +12 В до 14 вольт. Сделать это несложно. Открываем блок питания, вынимаем плату и распаиваем все силовые кабели, оставляя только желтый, черный и зеленый.

Припаиваем зеленый провод вместо любого черного провода: даем команду питания на безоговорочное включение при подключении к сети (см. Раздел выше). Паяем электролитические сглаживающие конденсаторы от всех линий электропередачи. На место, где был конденсатор на шине +12 В, устанавливаем конденсатор такой же емкости, но на рабочее напряжение 35 В. Перейдем к доработке контроллера. Находим резистор, который соединяет первый вывод микросхемы с шиной +12 В. На схеме ниже он обозначен стрелкой.

Нам нужно изменить его название. Но какой? Свариваем, измеряем сопротивление. В нашем случае его номинальное значение составляет 27 кОм, но в зависимости от модели блока питания значение может меняться. Вместо припаянного устанавливаем переменный резистор номиналом примерно вдвое больше. Установите двигатель резистора в центральное положение.

Включите питание и, измеряя напряжение на шине +12 В (желтый провод против черного), поверните курсор. Напряжение легко снижается, а вот повышать нельзя — мешает сетевой фильтр. Чтобы поднять напряжение до нужных нам 14 В, его нужно выключить. Находим на схеме резистор и диод, обозначенные стрелками на рисунке ниже, и припаиваем их.

Снова включите питание, установите напряжение между черным и желтым проводами на 14 В. Выключите, припаяйте резистор, не касаясь его мотора, измерьте сопротивление. Вместо переменной ставим константу того же номинала. Устанавливаем на корпус две клеммы, припаиваем к ним черный и желтый провода, отмечаем где плюс и минус (желтый — плюс, черный — минус).

Снова включаем блок питания, теперь устройство преобразовано в зарядное устройство. К клеммам подключаем нагрузку — лампу дальнего света автомобиля. Замеряем напряжение на выводах — если не снизилось более чем на 0,2В, капитальный ремонт окончен. Собираем устройство и пользуемся.

Важно! Конечное напряжение заряда AGM и GEL аккумуляторов составляет 13,8 В, поэтому имеет смысл снизить выходное напряжение с 14 В до 13,8 В.

Пожалуй, единственным недостатком этой самодельной конструкции является то, что в ней нет защиты от короткого замыкания и обратной полярности (мы ее отключили). Поэтому пользоваться устройством нужно осторожно.

Схема для лабораторного БП

Для преобразования ненужного блока питания компьютера в лабораторный источник с регулируемым выходным напряжением подойдут блоки питания ATX (но возможно и AT), выполненные по схеме ШИМ на микросхеме TL494 или ее аналогах.

Блок-схема стандартного блока питания ATX.

Хотя все они построены по одной и той же структурной схеме и работают по схожему принципу, блоки питания могут быть физически реализованы по-разному. Поэтому первым делом нужно попытаться найти принципиальную схему реально существующего агрегата.

Процедуру конвертации можно увидеть на примере модели LC-250ATX. Разобравшись в принципе, можно будет работать с другими подобными блоками.

Исходная схема блока LC-250ATX.

В основе LC-250ATX лежит принцип ШИМ, реализованный на стандартной для таких схем микросхеме TL494. Он генерирует импульсы, которые усиливаются ключами на транзисторах Q6, Q7, затем через трансформатор T2 с ключей на транзисторах Q1 формируются импульсы Q2 на первичной обмотке трансформатора T1. Эти импульсы преобразуются через вторичные обмотки и поступают на выпрямители различного напряжения, из которых только канал +12 вольт представляет интерес для изменения.

Цепь дежурного напряжения собирается на транзисторе Q3, трансформаторе Т3 и интегральном стабилизаторе 7805. Этот участок также понадобится для будущего проектирования. На операционном усилителе LM339 установлена ​​схема для генерации сигнала PWR_OK и запуска источника питания с помощью сигнала с материнской платы.

Использованы материалы из следующих публикаций

• Как превратить компьютерный блок питания ATX в лабораторный блок питания
• Супер простой амперметр и вольтметр на сверхдоступных частях II (автоматический выбор диапазона)
• 3-разрядный цифровой вольтметр

Схема доработки блока питания компьютера

это просто, так что не бойтесь. Первым делом нужно разобрать и подключить провода по цвету. Затем по схеме подключите светодиоды. Первый слева будет указывать на наличие выходной мощности после включения. А второй справа горит всегда, пока на блоке присутствует сетевое напряжение.

Включите выключатель. Он запустит главную цепь, замкнув зеленый провод на общий. И выключите агрегат, как только он откроется.
Также, в зависимости от марки блока, необходимо будет повесить нагрузочный резистор 5-20 Ом между общим выводом и напряжением более пяти вольт, иначе блок может не запуститься из-за встроенной защиты. Также, если это не сработает, будьте готовы повесить такие резисторы на все напряжения: «+3,3», «+12». Но обычно на выход 5 вольт хватает одного резистора.

Начнем

Снимите верхнюю крышку корпуса.
Втыкаемся в разъемы питания, которые идут к материнской плате компьютера и другим устройствам.
Распутаем нити по цвету.
Просверливаем в задней стенке отверстия под клеммы. Для точности продеваем сначала тонкое сверло, а затем толстое под размер терминала.
Будьте осторожны, чтобы не разбрызгивать металлическую стружку на плату питания.
Вставьте клеммы и затяните.
Черные нити загибаем, будет обычным и зачищаем. Затем залуживаем паяльником, ставим термоусадочную трубку. Привариваем к клемме и на сварной шов надеваем трубу — продуваем термофеном.
Делаем это со всеми нитками. Что вы не собираетесь использовать: вы кусаете корень доски.
Также просверливаем отверстия под тумблер и светодиоды.
Устанавливаем и фиксируем светодиоды горячим клеем. Свариваем по схеме.
Ставим на схему нагрузочные резисторы и прикручиваем.
Закрываем крышкой. Включаем и тестируем ваш новый лабораторный блок питания.
Не лишним будет замерить выходное напряжение на выходе каждой клеммы. Чтобы убедиться, что ваш старый блок питания полностью исправен, а выходное напряжение находится в допустимых пределах.
Как видите, я использовал два переключателя — один в цепи и запускает блок. А второй, побольше, двухполюсный — переключает входное напряжение 220В на входе блока. Вам не нужно его надевать.
Итак, друзья, возьмите свой блок и используйте его для своего здоровья.

Припаиваем 2 провода от шунта для ОУ LM358

Паяем провода и резисторы. Эти провода будут идти к операционному усилителю LM357 через резисторы на 47 Ом.

Переделка началась

Что нам нужно?

• — Винтовые клеммы.
• — Пара светодиодов с демпфирующими резисторами 330 Ом.
• — Переключатели. Один для сети, один для управления
• — Термоусадочная трубка.
• — резисторы мощностью 10 Вт и сопротивлением 10 Ом (можно попробовать 20 Ом). Мы будем использовать соединение двух резисторов мощностью 5 Вт.

Ставим перемычку для питания ШИМ

Поскольку мы удалили часть схемы, которая отвечала за питание PSON PWM, нам нужно запитать PWM от обслуживаемого источника питания 18 В. Фактически, мы устанавливаем перемычку вместо транзистора Q6.

Где 12 вольт, а где 5? Разбираемся с цветовой маркировкой

Как узнать, на каких нитях образуется напряжение? Где, например, на блоке питания компьютера 12 вольт? Тестер для этого не понадобится, так как все провода, выходящие из блока питания компьютера, имеют строго определенный общепринятый цвет. Поэтому вместо тестера вооружаемся табличкой внизу.

Расцветка и назначение проводов блока питания ATX

Табличка в особых пояснениях не нуждается. С зеленым проводом (Power) мы познакомились в предыдущем разделе — материнская плата посылает сигнал низкого уровня (короткое замыкание на общий) для включения питания. Синий провод в новых моделях блоков питания может отсутствовать, поскольку производители материнских плат отказались от интерфейса RS-232C (COM-порт), для которого требуется -12 В.

Фиолетовый провод (+5 VSB) — это только действующий +5 В, который питает служебные узлы материнской платы. На сером проводе (Power good) блок питания показывает, что все напряжения в норме и компьютер можно включать. Если какое-либо напряжение выходит за пределы допустимого диапазона или исчезает во время работы, сигнал удаляется. Кроме того, это происходит до того, как накопительные конденсаторы источника питания успевают разрядиться, что дает процессору время для принятия экстренных мер по выключению системы. Остальные кабели — это силовые кабели для материнской платы и периферийных устройств: дисководов гибких дисков, внешних видеокарт и т.д.

Инструкция по сборке БП

Сетевые кабели преобразованного модуля припаяны к удлинителю, расположенному на корпусе ПК. Замените вентилятор и затяните карту.

На одной из боковых граней крышки просверливаются отверстия:

• верхний — для вольтметра и амперметра;
• чуть ниже — для переменных резисторов и переключателя.

Если с утюгом сложно обращаться, лучше снять одну из боковых стенок, вырезать ее из пластика и закрепить любым способом. Кроме того, запрещено устанавливать множество устройств на металлическую поверхность.

Припаиваем провод от косы трансформатора на общий минус

Припаиваем провода, общий минус и +18 вольт к вентилятору

Мы будем использовать этот провод через резистор 58 Ом для питания вентилятора. Также вентилятор нужно повернуть так, чтобы он дул на радиатор.

Припаиваем провода, общий минус и +5 Вольт, выход дежурки БП

Мы будем использовать это напряжение для питания вольт-амперметра.

Устанавливаем на выход БП конденсаторы и нагрузочный резистор

На подтягивающий резистор может подаваться от 470 до 600 Ом 2 Вт. Конденсаторы 500 мкФ на напряжение 35 вольт. Конденсаторов с нужным напряжением у меня не было, поставил 2 последовательно по 16 вольт 1000 мкФ. Паяем конденсаторы между 15-3 и 2-3 ножками ШИМ.

Замеченные особенности недостатки

В качестве базового используется AT-блок мощностью 200 Вт, но, к сожалению, он имеет довольно небольшой радиатор для силовых транзисторов. В этом случае вентилятор подключается к напряжению 8 Вольт (для уменьшения генерируемого шума), поэтому токи выше 6-7 Ампер, их можно отключить только на короткое время, чтобы избежать перегрева транзистора.

Между 1 ножкой ШИМ и выходом плюс, припаиваем резистор

Этот резистор ограничивает напряжение, подаваемое источником питания. Этот резистор и R60 образуют делитель напряжения, который делит выходное напряжение и подает его на 1 ногу.

Входы операционного усилителя (ШИМ) на первой и второй ногах используются для задания выходного напряжения.

Задача по выходному напряжению блока питания приходит на 2-ю ногу, так как на вторую ногу может идти 5 вольт (vref), обратное напряжение тоже должно идти на 1-ю ногу не более 5 вольт. Для этого нам понадобится делитель напряжения на 2 резистора, R60 и тот, который мы устанавливаем с выхода одноножкового блока питания.

Как это работает: скажем, переменный резистор вставлен во вторую ногу 2,5-вольтового ШИМ, затем ШИМ будет излучать эти импульсы (увеличивать выходное напряжение с выхода блока питания), пока 2,5 (вольта) не придет на 1-ю ногу рабочего усилитель звука. Предположим, что если этого резистора нет, источник питания достигнет своего максимального напряжения, потому что нет обратной связи с выхода источника питания. Номинал резистора 18,5 кОм.

Подготовка к переделке

Перед тем, как приступить к работе над созданием лабораторного агрегата, необходимо определиться, какое напряжение и ток вам нужно от него получить, и выбрать подходящий блок питания от компьютера с контроллером TL494 или аналогом.

Это устройство будет иметь защиту от короткого замыкания, перегрева и перегрузки. Это позволит получать плавно регулируемое напряжение от нуля до 25 В, при токе до 8-10 А.

Подготовка агрегата к модификации заключается в отключении вентилятора, выходных электролитических конденсаторов на линиях +12, +5, + 3,3 В и ненужных жил общей разводки. Карта должна иметь желтый, черный, зеленый и сетевой провода.

Какие детали нужно докупить

Чтобы модифицировать силовой модуль вашего компьютера, вам необходимо приобрести некоторые детали и устройства. Радиолюбители могут оказаться в домашней лаборатории.

Электролитические конденсаторы:

• 22 мкФ / 16 В;
• количество остальных элементов и их мощность такие же, как у деталей, свариваемых в процессе подготовки, но они должны выдерживать напряжение не менее 35-40 В.

необходимо приобрести конденсаторы электролитические.

Резисторы:

• переменная — 22 кОм и 330 Ом;
• постоянная (кОм) — 47, 15, 10, 1,2 и 3 шт. 2.7.

Устройства:

• вольтметр;
• амперметр — желательно с внутренним шунтом.

Схема доработки компьютерного БП

Для начала нужно удалить все ненужные предметы из обвязки TL494. Чтобы не резать рельсы и не искать детали, которые нужно снимать, можно сделать проще: выпарить и приподнять ножки 1-4 и 13-16 микросхемы.

Капитальный ремонт осуществляется навесным монтажом по схеме:

1. Между общим проводом и выводами 1, 2 и 4 контроллера припаяны резисторы 2,7, 2,7 и 1,2 кОм соответственно.
2. 2-й и 3-й контакты TL494 подключены через резистор 47 кОм и конденсатор 0,01 мкФ (он находится на плате).
3. Между первой ногой и шиной +12 В установлен регулятор на 22 кОм — он будет изменять напряжение на выходе блока питания. Туда же припаян положительный провод вольтметра.
4. Пятнадцатый вывод подключен к центральному выводу переменного резистора 330 Ом. Он будет регулировать ток.
5. один из его концов идет «в минус», а второй проходит через резистор 10 кОм на выводах 13 и 14, спаянных между собой.
6. шестнадцатая ветвь микросхемы подключена к «минусу» через амперметр».
7. 14-й вывод подключен ко 2-й и 4-й ногам TL494 через резистор 2,7 кОм и параллельный конденсатор 22 мкФ / 16 В и сопротивление 15 кОм соответственно.
8. Устройства подключаются к плате кабелем длиной 10-20 см.
9. Припаиваются электролитические конденсаторы на 35-40В.
10. Зеленый провод соединен переключателем с «минусом» платы.

Схема переделки вычислительного блока.

Напряжение

После этих изменений на линиях +12 и +5 В напряжение будет установлено на + 25-30 и +10 В. Это можно проверить с помощью тестера.

Далее устанавливается вентилятор. Поскольку он подключен к линии 10 В, это приведет к небольшому снижению скорости вращения.