Aber es gibt noch einen Ausweg. Dies ist ein gewöhnlicher Standard-ATX von jedem, selbst dem einfachsten und ältesten Computer. Trotz der Billigkeit solcher Netzteile (gebrauchte können von Firmen und für 5ue gefunden werden) liefern sie einen sehr anständigen Strom und universelle Spannungen. Auf der + 12V Leitung - 10A, auf der -12V Leitung - 1A, auf der 5V Leitung - 12A und auf der 3,3V Leitung - 15A. Die angegebenen Werte sind natürlich nicht exakt und können je nach spezifisches Modell Netzteil ATX.
Ich habe erst vor kurzem eine gemacht interessante Sache- ein Musikzentrum aus und ein Körper aus einem kleinen Lautsprecher. Alles wäre in Ordnung, aber angesichts der ordentlichen Leistung des Bassverstärkers erreichte die Stromaufnahme der Mitte in den Bassspitzen 8A. Und selbst der Versuch, einen 100-Watt-Transformator mit 4-Ampere-Sekundäreinheiten am Netz zu installieren, brachte kein normales Ergebnis: Nicht nur die Spannung fiel am Bass um 3-4 Volt ab (was an der Dämpfung der Hintergrundbeleuchtung der Frontplatte des Radios), aber es war auch unmöglich, den 50Hz-Hintergrund loszuwerden. Setzen Sie mindestens 20.000 Mikrofarad ein, schirmen Sie zumindest alles ab, was Sie können.
Und hier ist der alte Systemingenieur zum Glück bei der Arbeit ausgebrannt. Aber der Block ATX-Netzteil immer noch am arbeiten. Also stecken wir es für das Radio ein. Obwohl laut Reisepass das Autoradio und seine Verstärker mit einer Spannung von 12V betrieben werden, wissen wir, dass es viel kraftvoller klingen wird, wenn Sie 15-17V daran anlegen. Zumindest in meiner gesamten Geschichte ist noch kein einziger Empfänger von zusätzlichen 5 Volt durchgebrannt.
Da die Spannung des 12-Volt-Busses im vorhandenen ATX-Netzteil nur etwas mehr als 10V betrug (vielleicht hat der Systemingenieur deshalb nicht gearbeitet? Spät.), werden wir sie durch Änderung der Steuerspannung am anheben 2. Pin des TL494. Sehen Sie hier das schematische Diagramm des Computer-Netzteils.
Einfach ausgedrückt, wir werden den Widerstand wechseln oder allgemein an die Leiterbahnen einer anderen Nennleistung löten. Ich habe zwei Kilo-Ohm angelegt und jetzt wird aus 10,5 V 17. Brauchen Sie weniger? - Wir erhöhen den Widerstand. Startet Computereinheit Stromversorgung, indem Sie das grüne Kabel mit einem schwarzen Kabel verbinden.
Da im Gehäuse des zukünftigen Musikcenters nicht viel Platz ist, nehmen wir die ATX-Schaltnetzteilplatine aus dem Originalgehäuse (die Box wird sich für mein zukünftiges Projekt als nützlich erweisen) und reduzieren dadurch die Größe des Netzteils um halb. Und vergessen Sie nicht, den Siebkondensator im Netzteil auf eine höhere Spannung zu löten, sonst weiß man nie ...
Und was ist mit dem Kühler? - Ein aufmerksamer und schlagfertiger Funkamateur wird fragen. Wir brauchen ihn nicht. Experimente haben gezeigt, dass bei einem Strom von 5A 17V während einer Betriebsstunde des Radio-Tonbandgeräts bei maximaler Lautstärke (keine Sorge um Nachbarn - zwei 4 Ohm 25-Watt-Widerstände) der Strahler der Dioden etwas warm war und die Transistoren waren fast kalt. So hält ein solches ATX-Netzteil problemlos eine Last von bis zu 100 Watt aus.
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Eigentlich ist die Idee, ein Labornetzteil mit einstellbarer Ausgangsspannung und Strom aus einem Computer zu machen, nicht neu. Für solche Änderungen gibt es im Internet viele Möglichkeiten.
Die Vorteile liegen auf der Hand:
1. Solche Netzteile liegen buchstäblich "unter den Füßen".
2. Sie enthalten alle Hauptkomponenten und vor allem fertige Impulstransformatoren.
3. Sie haben ausgezeichnete Gewichts- und Größeneigenschaften - ein solches Transformatornetzteil würde mehr als 10 kg wiegen (das sind insgesamt 1,3 kg).
Es stimmt, sie sind nicht ohne Nachteile:
1. Aufgrund der Pulsumwandlung enthält die Ausgangsspannung ein reiches Spektrum an hochfrequenten Störungen, was sie für die Stromversorgung von Radiosendern nur eingeschränkt geeignet macht.
2. Lassen Sie bei niedrigen Lastströmen keine garantiert niedrige Ausgangsspannung (weniger als 5 V) zu.
Und trotzdem ist ein solches Netzteil perfekt geeignet, um die Autoelektronik zu Hause beim Prüfen und Debuggen mit Strom zu versorgen. elektronische Geräte... Und das Vorhandensein des aktuellen Stabilisierungsmodus ermöglicht die Verwendung als universelles Ladegerät für eine breite Palette von Batterien!
Ausgangsspannung - 1 bis 20 V
Ausgangsstrom - bis zu 10 A
Gewicht 1,3 kg
Lassen Sie uns zunächst herausfinden, welche Netzteile für die Nacharbeit geeignet sind. Der beste Weg für Laboreinheit Netzteil, nur alte AT- oder ATX-Netzteile, die auf einem TL494-PWM-Controller (auch bekannt als μPC494, μA494, UTC51494, KA7500, IR3M02, MB3759 usw.) mit einer Leistungvon 200-250 Watt montiert sind, sind geeignet. Die meisten von ihnen werden gefunden! Moderne ATX12B, für 350 - 450 W, sind natürlich auch kein Problem zu remake, eignen sich aber trotzdem besser für Netzteile mit fester Ausgangsspannung (zB 13,8 V).
Um das Wesen der Änderung besser zu verstehen, betrachten Sie das Funktionsprinzip einer Stromversorgung für einen Computer.
Mehr oder weniger standardisierte Netzteile (PC / XT, AT, PS / 2) für Computer erschienen Anfang der 80er Jahre dank IBM und existierten bis 1996. Schauen wir uns ihr Funktionsprinzip gemäß dem Strukturdiagramm an:
Blockschaltbild des AT-Netzteils
Die Netzspannung gelangt über einen elektromagnetischen Entstörfilter in die Stromversorgung, der die Ausbreitung hochfrequenter Störungen vom Pulsumformer ins Netz verhindert. Es folgt ein Gleichrichter und ein Glättungsfilter, an dessen Ausgang wir eine konstante Spannung von 310 V erhalten. Diese Spannung wird einem Halbbrücken-Wechselrichter zugeführt, der sie in . umwandelt Rechteckimpulse und speist die Primärwicklung des Abwärtstransformators T1.
Die Spannungen aus den Sekundärwicklungen des Transformators werden Gleichrichtern und Glättungsfiltern zugeführt. Als Ergebnis erhalten wir die erforderlichen konstanten Spannungen am Ausgang.
Wenn Spannung angelegt wird, startet der Wechselrichter im ersten Moment im Autogenerationsmodus, und nach dem Auftreten von Spannungen an den sekundären Gleichrichtern schaltet sich der PWM-Controller (TL494) ein, der den Betrieb des Wechselrichters durch die Bereitstellung von Triggerimpulsen synchronisiert über den Trenntransformator T2 zu den Basen von Schlüsseltransistoren.
Das Netzteil verwendet eine Pulsweitensteuerung der Ausgangsspannung. Um die Ausgangsspannung zu erhöhen, erhöht der Controller die Dauer (Breite) der Triggerimpulse, und um sie zu verringern, verringert sie.
Die Stabilisierung der Ausgangsspannung bei solchen Netzteilen erfolgt oft nur bei einer Ausgangsspannung (+5 V, als wichtigste), manchmal bei zwei (+5 und +12), jedoch mit einer Priorität von +5 V. Dazu wird am Eingang des Reglerkomparators (Pin 1 von TL494, über den Teiler) die Ausgangsspannung zugeführt. Der Controller passt die Triggerimpulsbreite an, um diese Spannung auf dem erforderlichen Niveau zu halten.
Außerdem verfügt das Netzteil über 2 Arten von Schutzsystemen. Die erste - vom Überschreiten der Gesamtleistung und Kurzschluss, und zweitens durch Überspannung an den Ausgängen. Bei Überlastung stoppt die Schaltung den Impulsgenerator im PWM-Controller (durch Anlegen von +5V an Pin 4 des TL494).
Zusätzlich enthält das Netzteil einen Knoten (in der Abbildung nicht dargestellt), der nach Eintritt des Netzteils in den Betriebsmodus ein POWER_GOOD-Signal am Ausgang ("Spannung ist normal") erzeugt, damit der Prozessor im Rechner.
Das AT-Netzteil (PC / XT, PS / 2) hat insgesamt 12 Hauptadern zum Anschließen Hauptplatine(2 Stecker mit 6 Kontakten). Im Jahr 1995 Intel stellte mit Entsetzen fest, dass die vorhandenen Netzteile der erhöhten Belastung nicht gewachsen waren, und führte einen Standard für einen 20/24-Pin-Stecker ein. Darüber hinaus reichte auch die Leistung des +3,3-V-Stabilisators auf dem Motherboard zur Stromversorgung des Prozessors nicht mehr aus und wurde auf das Netzteil übertragen. Nun, Microsoft, eingeführt in Betriebssystem Windows, Advanced Power Management (APM) Energieverwaltungsmodi ... So erschien 1996 das moderne ATX-Netzteil.
Betrachten wir die Unterschiede zwischen dem ATX-Netzteil und den alten ATs gemäß seinem Strukturdiagramm:
Blockschaltbild der ATX-Stromversorgung
Advanced Power Management (APM)-Modus erforderlich, um den Netzschalter aufzugeben und einen zweiten Impulswandler in die Stromversorgung einzuschalten - eine +5 V-Standby-Spannungsquelle. Dieses stromsparende Netzteil funktioniert immer, wenn der Netzstecker an das Stromnetz angeschlossen ist. Die Primärspannung wird ihm von demselben Gleichrichter und Filter zugeführt wie der Hauptwechselrichter.
Außerdem kommt die Stromversorgung des PWM-Controllers in ATX aus derselben Standby-Quelle (nicht stabilisiert 12 - 22 V), und es gibt keinen Autostart des Wechselrichters. Daher startet die Stromversorgung nur, wenn Startimpulse von der Steuerung vorhanden sind. Die Hauptstromversorgung wird durch Einschalten des Impulsgenerators des PWM-Controllers mit dem PS_ON-Signal (Kurzschließen mit Masse) über die Schutzschaltung eingeschaltet.
Das sind alle wesentlichen Unterschiede.
Wie wählt man ein Netzteil für die Nacharbeit aus?
Wie Sie wissen, werden Netzteile in China hergestellt. Und dies kann das Fehlen einiger Komponenten mit sich bringen, die sie als "überflüssig" betrachteten:
1. Der Eingang hat möglicherweise keinen EMI-Filter. Das Wichtigste im Filter ist die auf einen Ferritring gewickelte Drossel. Normalerweise ist es durch die Lüfterflügel deutlich zu sehen. Stattdessen können Drahtbrücken erscheinen. Das Vorhandensein eines Filters ist ein indirektes Zeichen für eine hochwertige Stromversorgung!
EMI-Filterelemente
2. Außerdem müssen Sie sich die Größe des Abwärtstransformators (der größere) ansehen. Die maximale Leistung des Netzteils hängt davon ab. Seine Höhe sollte mindestens 3 cm betragen.Es gibt Netzteile mit einem Transformator mit einer Höhe von weniger als 2 cm.Die Leistung solcher 75 W, auch wenn 200 geschrieben wird.
3. Schließen Sie die Last an das Netzteil an, um deren Leistung zu testen. Ich verwende Autoscheinwerfer mit 12 V 50 - 55 W. Achten Sie darauf, einen an den +5-V-Stromkreis (rotes Kabel) und den anderen an den +12-V-Stromkreis (gelbes Kabel) anzuschließen. Schalten Sie die Stromversorgung ein. Trennen Sie den Lüfteranschluss (oder, wenn die Chinesen darauf gespeichert haben, stoppen Sie ihn einfach mit der Hand). Das Netzteil sollte nicht piepsen.
Trennen Sie es nach einer Minute vom Netz und fühlen Sie mit der Hand die Temperatur der Heizkörper und der Gruppenfilterdrossel im Filter Sekundärspannungen... Die Drosselklappe muss kalt sein und die Heizkörper warm, aber nicht heiß!
Ich habe ein 230-W-Netzteil von 1994 verwendet - damals haben sie nicht gespart.
Änderung der Stromversorgung
Sie müssen zunächst das Netzteil von Staub reinigen. Trennen (löten) Sie dazu die Netzwerkdrähte und die Drähte zum 110/220-Switch von der Platine - wir werden sie nicht mehr benötigen, da in Stellung 220 V ist der Schalter geöffnet. Entfernen Sie die Platine aus dem Gehäuse. Staubsauger, hart bürsten und los geht's!
Als nächstes müssen Sie versuchen, eine Elektrik zu finden schematische Darstellung Ihrem Netzteil, oder zumindest so ähnlich wie möglich (sie unterscheiden sich nicht wesentlich). Es wird Ihnen helfen, die Bezeichnungen der "fehlenden" Komponenten zu navigieren. Ich schließe nicht aus, dass Sie wie ich einige Knoten aus dem Brett ziehen müssen.
EMI-Filterschaltung, Gleichrichter und Filter Primärspannung, und der Wechselrichter nach der Überarbeitung
Die Nennwerte der austauschbaren Komponenten sind im Diagramm rot markiert. Bei neu installierten Komponenten werden Referenzkennzeichen rot hervorgehoben.
1. Überprüfen Sie das Vorhandensein aller Kondensatoren und Drosseln im EMI-Filter. Wenn nicht, installieren Sie sie (mir fehlte nur C2). Ich habe auch einen zweiten, zusätzlichen Entstörfilter eingebaut, der in Form einer Buchse zum Anschluss des Netzkabels ausgeführt wird.
2. Sehen Sie sich die im Gleichrichter verwendeten Diodentypen an (D1 - D4). Bei Dioden mit einem Strom bis 1 A (z. B. 1N4007) diese durch mindestens 2 Ampere ersetzen oder eine Diodenbrücke einbauen. Ich hatte eine 2-Ampere-Brücke.
3. In der überwiegenden Mehrheit der Netzteile sind im Primärspannungsfilter Kondensatoren mit einer Kapazität von nicht mehr als 200 μF (C5 - C6) eingebaut. Um die volle Leistung zu erzielen, ersetzen Sie sie durch Kondensatoren mit einer Kapazität von 470 - 680 μF, geeignet in der Größe, mit einer Spannung von mindestens 200 V. Der Gruppe 105 ° C sollte der Vorzug gegeben werden.
4. Transistoren in einem Halbbrückenwechselrichter (Q1, Q2) können sehr vielfältig sein. Im Prinzip werden die meisten von ihnen nicht kriminell aufgewärmt. Um die Erwärmung zu reduzieren, können sie durch leistungsstärkere ersetzt werden - zum Beispiel 2SC4706, indem sie durch Isolierdichtungen an einem Heizkörper installiert werden. Ich ging noch weiter und ersetzte beide Heizkörper durch effizientere.
5. Beim Testen des Netzteils unter maximaler Last wurde mein Kondensator C7 heiß und platzte (normalerweise 1 μF 250 V). Dieser Kondensator sollte überhaupt nicht warm werden. Ich denke, es war fehlerhaft, aber immer noch durch 2,2 uF 400 V ersetzt.
Überlege jetzt Blockschaltbild umgebautes Netzteil:
Blockschaltbild des Labornetzteils
Für die Modifikation müssen wir alle sekundären Gleichrichter entfernen, mit Ausnahme eines (allerdings fast alle Komponenten darin ersetzen), die Schutzschaltung wiederholen, eine Steuerschaltung, einen Shunt und Messgeräte hinzufügen. Elemente des POWER_GOOG-Schemas können entfernt werden. Jetzt ausführlicher.
Zum Entfernen der Ausgangsspannung wird eine 12-Volt-Wicklung des Abwärtstransformators T1 verwendet. Es ist jedoch bequemer, den Gleichrichter und den Filter anstelle des 5-Volt-Filters zu montieren - es gibt mehr Platz für Dioden und Kondensatoren.
Der Sekundärspannungsgleichrichter und -filter sollte nach der Änderung wie folgt aussehen:
Sekundänach Änderung
1. Löten Sie alle Elemente von Gleichrichtern und Filtern +5, +12 und -12 V. Mit Ausnahme der Snubber-Schaltungen R1, C1, R2, C2 und R3, C3 und der Drossel L2. Anschließend bemerkte ich bei einer Ausgangsspannung von ca. 20 V eine Erwärmung des Widerstandes R1 und ersetzte ihn durch 22 Ohm.
2. Schneiden Sie die Leiterbahnen ab, die von den 5-Volt-Abgriffen der Wicklung des Transformators T1 zur Diodenbaugruppe des +5-V-Gleichrichters führen, während Sie die Verbindung mit den Dioden des -5-V-Gleichrichters beibehalten (wir brauchen sie noch).
3. Montieren Sie anstelle der Diodenbaugruppe des +5 V-Gleichrichters (D3) die Baugruppe auf Schottky-Dioden für einen Strom von 2x30 A und eine Sperrspannung von mindestens 100 V, z. B. 63CPQ100, 60CPQ150. (Die Standard-5-Volt-Diodenbaugruppe hat eine Sperrspannung von nur 40 V, und die Standarddioden im 12V-Gleichrichter sind für einen zu geringen Strom ausgelegt - sie können nicht verwendet werden.) Diese Baugruppe erwärmt sich im Betrieb praktisch nicht.
4. Schließen Sie die 12-Volt-Wicklungsleitungen mit dicken Drahtbrücken an die installierte Diodenbaugruppe an. Die mit dieser Wicklung verbundenen Dämpfungsschaltungen R1, C1 werden eingespart.
5. Installieren Sie im Filter anstelle der Standard-Elektrolytkondensatoren (C5, C6) mit einer Kapazität von 1000 - 2200 uF für eine Spannung von mindestens 25 V. Fügen Sie auch Keramikkondensatoren C4 und C7 hinzu. Installieren Sie einen 100 Ohm Pull-Up-Widerstand mit einer Leistung von 2 W anstelle des Standardwiderstands.
6. Wenn sich bei der Überprüfung des Netzteils unter Last die Gruppenfilterdrossel (L1) nicht erwärmt hat, reicht es aus, sie zurückzuspulen. Wickeln Sie alle Wicklungen davon ab und zählen Sie die Windungen. (Normalerweise enthalten 5-V-Wicklungen 10 Windungen und 12-V-Wicklungen 20 Windungen.) Wickeln Sie eine neue Wicklung mit zwei zusammengefalteten Drähten mit einem Durchmesser von 1,0 - 1,3 mm (ähnlich dem Standard-5-Volt) und 25-27 Windungen .
Wenn sich die Drossel aufwärmt, ist ihr Kern beschädigt (es gibt ein solches Problem mit Eisenpulver - "gebacken"), dann müssen Sie nach einem neuen Kern aus Eisenpulver (kein Ferrit!) suchen. Ich musste einen Ringkern kaufen Weiß einen etwas größeren Durchmesser und wickeln Sie eine neue Wicklung. Wird gar nicht warm.
7. Die L2-Drossel bleibt Standard, von einem 5-Volt-Filter.
8. Um den Lüfter mit Strom zu versorgen, wird eine 5-Volt-Wicklung verwendet, und die Gleichrichterverkabelung beträgt -5 V, die wir in +12 wiederholen. Standardmäßig werden Dioden verwendet, ab einem Gleichrichter -5 V (D1, D2) müssen sie verpolt gelötet werden. Die Drossel wird nicht mehr benötigt - löten Sie den Jumper. Und anstelle des Standard-Filterkondensators natürlich einen 470 µF 16 V Kondensator mit umgekehrter Polarität einbauen. Stecken Sie eine Brücke vom Filterausgang (zB -5V) zum Lüfteranschluss. Installieren Sie direkt in der Nähe des Steckers den Keramikkondensator C9. Die Spannung am Lüfter beträgt +11,8 V, bei geringen Lastströmen nimmt sie ab.
9. Im Stromversorgungskreis des PWM-Controllers (Vcc) ist es notwendig, die Kapazität der Filterkondensatoren C10 und C11 zu erhöhen. Die Spannung vom Kondensator C10 (Vdd) wird verwendet, um das digitale Amperemeter und Voltmeter zu versorgen.
Die Schutzschaltung für die Überschreitung der Gesamtleistung bleibt unverändert. Nur die Überspannungsschutzschaltung am Ausgang ändert sich. Hier die endgültige Gliederung:
Blockschaltbild des Schutzes nach Änderung
Wenn die Belastung des Wechselrichters den zulässigen Wert überschreitet, erhöht sich die Pulsbreite am mittleren Anschluss des Trenntransformators T2. Die Diode D1 erkennt sie und eine negative Spannung steigt am Kondensator C1 an. Nach Erreichen eines bestimmten Pegels (ca. -11 V) schaltet er den Q2-Transistor über den R3-Widerstand ein. Die Spannung von +5 V durch den offenen Transistor geht an Pin 4 des Controllers und stoppt den Betrieb seines Impulsgenerators. In Ihrem Netzteil kann dieser Schutz anders organisiert sein. In jedem Fall müssen Sie es nicht berühren.
Alle Dioden und Widerstände, die von den Sekundärgleichrichtern bis zur Basis von Q1 geeignet sind, werden aus der Schaltung verdampft und eine Zener-Diode D3 bei einer Spannung von 22 V, beispielsweise KS522A, und ein Widerstand R8 installiert.
Bei einem Notanstieg der Spannung am Ausgang des Netzteils über 22 V bricht die Zenerdiode durch und öffnet den Transistor Q1. Dadurch wird wiederum der Q2-Transistor geöffnet, über den die +5-V-Spannung an Pin 4 des Controllers geliefert wird, und stoppt den Betrieb seines Impulsgenerators.
Es bleibt die Steuerschaltung zusammenzubauen und mit dem PWM-Controller zu verbinden.
Der Regelkreis besteht aus zwei Verstärkern (Strom und Spannung), die an die Standardeingänge der Reglerfehlerkomparatoren angeschlossen sind. Er hat 2 davon (Pins 1 und 16 von TL494) und sie funktionieren per ODER. Dies macht es möglich, sowohl eine Spannungs- als auch eine Stromstabilisierung zu erreichen. Blockschaltbild der Endkontrolle:
Schaltplan der Steuereinheit
Beim Operationsverstärker DA1.1 ist ein Differenzverstärker in die Spannungsmessschaltung eingebaut. Die Verstärkung ist so gewählt, dass sich bei einer Änderung der Ausgangsspannung des Netzteils von 0 auf 20 V (unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls am Shunt R7) das Signal an dessen Ausgang innerhalb von 0 ... 5 V ändert. Die Verstärkung hängt vom Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände R2 / R1 = R4 / R3 ab.
Bitte beachten: Für eine korrekte Spannungsmessung werden die Widerstände R1 und R3 durch separate dünne Drähte direkt an die Anschlussklemmen der Ausgangsspannung angeschlossen.
Beim Operationsverstärker DA1.2 ist ein Verstärker in die Strommessschaltung eingebaut. Es verstärkt den Spannungsabfall am R7-Shunt. Die Verstärkung ist so gewählt, dass sich bei einer Laststromänderung des Netzteils von 0 auf 10 A das Signal an seinem Ausgang im Bereich von 0 ... 5 V ändert. Die Verstärkung ist abhängig vom Verhältnis der Widerstände der Widerstände R6 / R5.
Als Stromsensor (R7) habe ich einen Standard 75SHIP1500.5 Messshunt mit einem eher geringen Widerstand - 1,5 mΩ verwendet. Daher habe ich in die Messschaltung auch die Anschlussdrähte aufgenommen, mit denen der Shunt verbunden ist. Dies ermöglichte es, auf den Differenzverstärker zu verzichten und die Anzahl der Drähte zu reduzieren. Der Widerstand R5 ist direkt mit dem gemeinsamen Draht in der Nähe des Operationsverstärkers verbunden, und der nicht invertierende Eingang (Pin 5) ist mit dem gleichen Draht (von R3) zum Minuspol verbunden.
Messshunt 75SHIP1500.5
Bei Verwendung eines Shunts mit einem anderen Widerstand und einer anderen Länge der Anschlussdrähte müssen Sie den Widerstand R5 so wählen, dass der maximale Stabilisierungsstrom 10 A entspricht.
Signale von beiden Verstärkern (Spannung und Strom) werden den Eingängen der PWM-Controller-Fehlerkomparatoren (Pin 1 und 16 von DA2) zugeführt. Zur Einstellung der erforderlichen Spannungs- und Stromwerte werden die invertierenden Eingänge dieser Komparatoren (Pins 2 und 15 von DA2) mit einstellbaren Teilern der Referenzspannung (variable Widerstände R8, R10) verbunden. Die Spannung von +5 V für diese Teiler wird der internen Referenzspannung des PWM-Controllers (Pin 14 von DA2) entnommen.
Widerstände R9, R11 begrenzen die untere Einstellschwelle. Die Kondensatoren C2, C3 eliminieren mögliches "Rauschen", wenn Sie den variablen Widerstandsschieberegler drehen. Die Widerstände R14, R15 werden auch bei einem "Bruch" des Stellwiderstandsmotors installiert.
Am Operationsverstärker DA1.4 ist ein Komparator montiert, der den Übergang der Stromversorgung in den Stromstabilisierungsmodus (LED1) anzeigt.
In der Schaltung habe ich einen Quad-Operationsverstärker LM324A verwendet, aber Sie können andere verwenden, die in einem weiten Bereich von Versorgungsspannungen arbeiten, zum Beispiel zwei Dual-LM358s. Die Stromversorgung (Vcc) erfolgt über die Stromversorgungsschaltung des PWM-Controllers (von Pin 12 von DA2), die je nach Ausgangsspannung des Netzteils zwischen 5 ... 25 V variiert.
Die Einstellelemente R8 - R11 sowie die Kondensatoren C2 und C3 befinden sich auf einer kleinen Platine, die an der Frontplatte des Netzteils angeschraubt ist. Alle anderen Elemente der Schaltung befinden sich in einem leeren Raum. Leiterplatte Energieversorgung.
Um Verstärker an einen PWM-Controller (DA2) anzuschließen, müssen Sie zuerst alle Standardkomponenten ablöten, die zu den Pins 1, 2, 3, 15 und 16 führen.
Um die Ausgangsspannung und den Strom zu messen und anzuzeigen, habe ich ein fertiges digitales Voltmeter und Amperemeter verwendet, das entsprechend der Schaltung gemäß der beigefügten Anleitung angeschlossen ist. Sie werden vom Kondensator C10 gespeist (siehe sekundäres Gleichrichterdiagramm). Wenn Ihnen ein ATX-Netzteil mit Standby-Netzteil zur Verfügung steht, dann versorgen Sie die Zähler (Vdd) aus dieser Quelle mit Strom - es hat einen ungeregelten Spannungsausgang von +12 - 22 V.
Um diese Geräte anzuschließen, verwenden Sie bequem die Anschlüsse für Diskettenlaufwerke, die an den Standardkabeln des AT-Netzteils verfügbar sind.
Bitte beachten Sie, dass die Messleitungen des Voltmeters mit separaten dünnen Drähten direkt an die Ausgangsklemmen des Netzteils angeschlossen sind. Und die Messleitungen des Amperemeters - direkt zu den Messkontakten des Shunts.
Ein Teil des Standard-Metallgehäuses (Boden und Seitenwand) des Netzteils in meinem Design dient als Chassis für die Platine und für den Shunt.
Um hochfrequente Störungen zu reduzieren, befinden sich direkt an den Ausgangsklemmen (C6, C7 im Schaltplan der Steuereinheit) Keramikkondensatoren mit einer Kapazität von 1 μF.
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Für mein Netzteil habe ich einen vorgefertigten Koffer mit Tragegriff verwendet. Zur Kühlung kommt ein Ø50 mm Lüfter zum Einsatz. Es treibt Luft in den Körper. Dazu wurde das notwendige Loch im Gehäuse gegenüber den Heizkörpern geschnitten und auf der gegenüberliegenden Seite und Rückwand Löcher für den Luftauslass gebohrt. Designideen hängen nur von Ihrem Geschmack ab.
Wenn Sie ein solches Netzteil für Radiosender verwenden möchten, empfehle ich dringend, das Standard-Metallgehäuse im Design zu belassen - es schirmt perfekt ab und reduziert die elektromagnetischen Störungen des Wechselrichters.
Vollständige Beschreibung der Netzteile von Computern und Betriebsarten.
In diesem Artikel wurden nur Fakten verwendet, die von Zeit zu Zeit überprüft und getestet wurden. Der Autor des Artikels will den Leser nicht von irgendetwas überzeugen. Außerdem übernimmt sie keine Verantwortung für Ihre Experimente mit Ihren eigenen Geräten. Die Informationen gelten für Netzteile, die deutlich unter 40 US-Dollar kosten. So. Zurück zu unseren ... äh ... Fileservern und Routern. In Heimnetzwerken gehört so etwas in der Regel nicht einer bestimmten Person, sondern wird aus gemeinsamen Komponenten oder für gemeinsames Geld zusammengestellt. Sie versuchen, zuverlässig und billiger zu sein (CPU - Intel, Speicher - nicht mehr und nicht weniger, Netzwerkkarten - NE2000 ISA 10Base2 / T). Für absolute Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit ist Unix auf all dieser Hardware installiert. Oh ja!!! Ich habe ganz vergessen. Auch hier wird UPS benötigt.
Ohne die Kosten für die USV kostet ein bescheidenes System 50..70 USD + die Kosten einer Festplatte für einen Dateiserver. Natürlich darf ein Netzteil in einem solchen System keine 40 US-Dollar kosten.
Jemand wird einwenden: "Und wir haben einen alten Koffer vom Marken-i486." Jawohl. Wie alt ist dieses Netzteil? Und wie viele Jahre wird er noch arbeiten müssen? Wird das alles lange und ohne Pannen funktionieren? So:
Typisches Diagramm des Netzteils AT 200W.
Der Hauptnachteil aller billigen Netzteile
So sieht das Oszillogramm von + 5V Spannungen eines billigen Netzteils aus.
Abb. 1. Statische Belastung 30% 
Generell ist alles im normalen Bereich. Kurze Spannungsspitzen sind spürbar. Mit zunehmender Last steigen die Emissionen.Folge - Störungen des Speichers und anderer digitaler Elemente des PCs Beachten Sie, dass die Last von 30% die Mehrheit der PCs ist, die nicht mit mehr als einer Festplatte belastet sind. Mit einer einfachen Grafikkarte und einer CPU, die nicht mehr als 15 W verbraucht.
Zweiter Nachteil
Theoretisch wird gesagt, dass USVs sehr kritisch für die Instabilität des Laststroms sind.In unserem Fall zeigt sich dieser Nachteil in seiner ganzen Pracht.So sieht das +12V-Spannungsoszillogramm bei einer dynamischen Last aus.
Abb2. Kombinierte Last 50 % (2 oder mehr HDDs) 
In Abb. 2 Abschnitt Nr. 1 – statische Last Abschnitt Nr. 2 – HDD im Lese-/Schreibmodus. Kennzeichnend sind Einbrüche in der Versorgungsspannung von +12V. Die Größe und Dauer des Einbruchs hängt von den Filterparametern des Netzteils und der Leistung der HDD ab.Folge: Aufgrund der Instabilität des +12V-Energiebusses Festplatte fängt an, bei "Pancakes" mit den Köpfen zu schlagen. Bedy erscheint. Störungen bei Geräten, die über den +12V-Bus versorgt werden (ISA-Karten, COM-Ports)
Wie man damit umgeht
Betrachten Sie einen Netzteilfilter.
Abb. 3. Filtern (was es ist) 
Bei den meisten AT-Geräten besteht der Filter für die +5V-Stromschiene aus zwei 1000μFx10V Elektrolytkondensatoren. Für den + 12V Strombus eines 1000mkFx16V Kondensators. Bei Schaltnetzteilen wird die Kapazität der Siebkondensatoren mit 500..1000 uF pro 1A Laststrom angenommen, in unserem Fall erhalten wir für den +5V-Bus den maximalen Laststrom von 4A. Bei einer + 12V Stromschiene beträgt der maximale Laststrom 2A. In den meisten Fällen tritt kein Notfall ein, aber bei Verwendung auch nur einer HDD des Typs IBM DPTA 7200RPM (oder mit einem ähnlichen Stromverbrauch) wurden die oben genannten Störungen beobachtet.
Abb4. Filter. (was es sein soll) 
Für diese Schaltung (Abb. 4.) gelten folgende Parameter: Bus + 5V - maximaler dynamischer Laststrom 20A. Bus + 12V - maximaler dynamischer Laststrom 8A. Elektrolytkondensatoren eliminieren Strominstabilität Keramik (2,2μF 3,6 Stk.) Eliminieren Stoßspannungsstöße Eine Reihe mit niedrigem Widerstand für Stoßströme wird empfohlen (scheint so zu heißen) Jedes Unternehmen kennzeichnet sie auf seine Weise. Von dem, was Sie in St. Petersburg bekommen können - zum Beispiel Hitano, EXR-Serie, Betriebstemperatur bis 105 Grad Celsius. Für + 5V - zwei Sachen 2200mkF oder 3300mkF 6,3 oder 10V (man muss sich die Maße anschauen, die Hersteller des Netzteils komprimieren den Platz sehr eng) kann ich zu Keramik nichts raten unterscheiden sich nur in TKE und Genauigkeit (zB +80 -50%) Ich denke, bei Filtern dieser Art ist es nicht wichtig. Hier gilt: Je größer die Kapazität, desto besser. Wahrscheinlich ist es besser, SMD (unverpackt) zu nehmen und von der Rückseite der Platine direkt auf die Leiter zu löten.Zu den Spulen in den Ausgangsfiltern: Wenn keine Wickelerfahrung vorhanden ist, ist es besser, nicht zu experimentieren. Wenn es eine Möglichkeit zum Kauf gibt, können Sie es versuchen. Oder fallen Sie aus einem toten Netzteil aus.Bei Spulen am Ausgang müssen Sie sehr vorsichtig sein. Prüfen Sie das Gerät nur durch Laden der Widerstände Nach der Filtermodernisierung schauen Sie sich das Oszillogramm an.
Abb5. Statische Belastung 30% (Bus + 5V) 
So sieht die Spannungsfläche eines Markennetzteils unter Last aus: Es gibt Spannungsstöße, die aber unbedeutend sind (viel weniger als die zulässige Norm) und mit zunehmender Belastung praktisch nicht größer werden. Die Gesamtkapazität (meine Version) von Elektrolytkondensatoren ist 6800μF. Keramikkondensatoren 1,5μF. (alles was da war) Aus Interesse wurde der Block getestet ATX-Netzteil von PowerMan aus dem InWin A500 Gehäuse - das Oszillogramm ist ähnlich, aber es gibt keine Spannungsspitzen.
Abb6. Kombinierte Last 50 % (2 oder mehr HDDs) 
In Abb. 6 entspricht Abschnitt 2 der dynamischen Belastung.
Filterkapazität - ein Kondensator 4700mkFx25V (HDD im Lese-/Schreibmodus). Maximale Störung nicht mehr als 100mV PowerMan ATX Netzteil zeigte ungefähr das gleiche Ergebnis.
Widerstand eines Stromkreises eines Stromkreises 220 V. - Netzspannung. (220V)
Es ist nicht schwer zu erraten, dass der Zähler immer größer als der Nenner ist.
Auf dem Oszillogramm (Abb. 9) Abschnitt 2 - gibt es einen "Einbruch" der Netzspannung mit einer Dauer von 20..500 ms (typisch für den Anschluss von Verbrauchern mit reaktivem Widerstandscharakter an das Netz) USV spart von kurzen Spannungsabfällen, wenn er es ist. Es kann erforderlich sein, die Kapazität des Hochspannungs-DC-Filters zu erhöhen. (in Abb. 10 - Elektrolyte 680x250V) Üblicherweise installiert 220x200V Bei einer Leistungsaufnahme von 100W reicht die Reservekapazität (220x200V) für 70..100ms. Wenn Sie die Kapazität auf 680..1000mkFx200V erhöhen, vergessen Sie nicht, die Diodenbaugruppe RS205 (2A 500V) durch RS507 (5A 700V) zu ersetzen. Ein Thermistor ist erforderlich. 4,7 ... 10 Ohm bei 10 A. Sie sparen normalerweise Geld für Thermistoren. Sie setzen den üblichen Widerstand von 1 Ohm 1 Watt
Abb. 10. Netzwerkfilter+ Gleichrichter. Was sie sein sollen. 
Von allen Elementen im Filterkreis eines herkömmlichen Netzteils sind nur ein Thermistor PS405L und eine Sicherung vorhanden. (das Nötigste) Manchmal setzen sie einen symmetrischen Transformator ein (im Diagramm - 5 mH). Natürlich - ein RS205-Gleichrichter und ein Hochspannungs-DC-Filter (2 Elektrolyte 220x200V)
Erhöhte Effizienz
1 Ersatz von leistungsstarken Schlüsseltransistoren.
Wir werden den importierten bipolaren KSE13007 (oder NT405F, 2SC3306) gegen unseren sowjetischen Außendienstmitarbeiter KP948A austauschen.
Abb. 11 Typische Schaltung zum Einschalten eines Feldeffekttransistors. 
Diese Option ist für ATX-Netzteile geeignet, da das Gerät wird über ein separates Low-Power-Netzteil gestartet, das nicht für AT-Geräte geeignet ist. Daher habe ich den Transistorkabelbaum so belassen, wie er ist, und eine 15-V-Zenerdiode hinzugefügt. die Durchlassspannung am Gate überschreitet nicht 1 V (Vorwärtsdiode) und die Spannung ihres Rückwärtsdurchbruchs beträgt nicht mehr als 10 V. Kondensatoren 1 * 50 V (Abb. 12.) sollten aus Keramik sein (wenn die Zuverlässigkeit erhöht werden soll) , Austrocknen dieser Elektrolyte (insbesondere in der Nähe eines heißen Heizkörpers) ist der Hauptgrund für den Ausfall des Netzteils, da die Leistungstransistoren nicht scharf genug abgeschaltet werden.
Ich weiß nicht warum, aber bei mir funktioniert es: Der Leistungsabfall über die Transistoren wird um 3, 5 Watt reduziert. Obwohl ich die Zenerdioden immer noch verlassen habe, hört sie auf zu heizen.
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2 Gleichrichterdioden.
Auf normale Radiatoren setzen wir leistungsstarke Gleichrichterdioden, geeignet ist ein Radiator aus der CPU - halbiert. Eine Hälfte + 5V Gleichrichter. Der zweite ist für + 12 V Gleichrichter.Es wird auch empfohlen, die Leistungsdiodenbaugruppen durch unsere sowjetischen Dioden KD2998A zu ersetzen. Heizkörper - erhöhen. Alles! Jetzt kann der Lüfter aus dem Netzteil geworfen werden, was den normalen Wärmeaustausch im Inneren des Gehäuses stört, aber wenn es sich um ein Netzteil für einen Router handelt, dann gibt es im Inneren des Gehäuses nichts Besonderes zum Aufwärmen. Wenn dies ein Fileserver ist - dann auf eigene Gefahr und Gefahr. Manowar behauptet zwar, dass es ein überarbeitetes ATX-Netzteil mit 2HDD 7200RPM + ULF hat und das ganze System ohne Lüfter auskommt.
Plötzlich kam der Winter und es wurde kälter vor dem Fenster. Und dann goss er falsches Benzin ein. Überhaupt stand der König der deutschen Autoindustrie irgendwo in der Nähe von Moskau, wie seine älteren "Pro-Väter" vor 67 Jahren. Den Akku hingesetzt, dann zu Fuß .... Um den Akku zu Hause aufzuladen, wurden nur ein paar ausgebrannte ATX-Einheiten gefunden. Ich werde gleich hinzufügen, dass diese "Übung" nicht für Wiederherstellung, Desulfatierung und andere erfolglose schamanische Methoden gedacht ist, die unsere Väter (einschließlich mir) in einem früheren Leben aufgrund der extremen Erbärmlichkeit des Lebens gemacht haben.
Dies ist nur ein Gerät, mit dem Sie eine "tote", aber wartungsfähige Batterie zuverlässig und kostengünstig laden können. Sein Wesen ist einfach und klar. Er gibt am Ausgang einen Ladestrom von ca. 5-6 Ampere bei aktiver Last bis zu einem Kurzschluss aus. In diesem Fall wird die Ausgangsspannung unter keinen Umständen den angegebenen Wert überschreiten. Ich habe 14,6 Volt eingestellt.
Zuerst müsste der Block funktionieren
Für "Dummies" zur Blockwiederherstellung gelten allgemeine Regeln:
Die Frequenz des internen Generators wird durch die Formel bestimmt:
wobei R und C der Widerstand und der Kondensator an den Pins 6 bzw. 5 sind, dh nicht ausschneiden.
Pin 14 ist der Ausgang der internen +5-Volt-Referenz.
Die Pins 1, 2, 15 und 16 sind die Eingänge von 2 eingebauten Komparatoren, die der Benutzer nach eigenem Ermessen verwenden kann, d.h. Steuern Sie die Breite der PWM-Ausgangsimpulse. Beide Komparatoren sind genau gleich mit dem einzigen Unterschied, dass der Komparator mit den Pins 15-16 mit einer "Verzögerung" von 80 mV getriggert wird. In dem ATX, das ich bekommen habe, wurde dieser Komparator nicht verwendet, Pin 16 ist geerdet und Pin 15 ist mit Uref verbunden, d. Fazit 14.
Pin 13 ist für die Übertragung von TL-494 in den Steuermodus von Flyback-Single-Ended-Wandlern vorgesehen. In diesem Fall kann die „Totzeit“ auf bis zu 96% erhöht werden. In unserem "Push-Pull"-Fall ist dieser Pin auch mit Uref verbunden.
Wir werden den Komparator an den Pins 1-2 verwenden, um die Ausgangsspannung einzustellen, dazu liefern wir einen Teil von Uref an Pin 2, was in den meisten AT und ATX erfolgt. Normalerweise beträgt diese Spannung etwa 2,5 Volt, d.h. mit Uref (+ 5V) über einen Widerstandsteiler.
RC-Schaltung von Pin 2 zu Pin 3 (FB oder OS) dient zur Begrenzung der PWM-Geschwindigkeit während der Spannungsstabilisierung und ist in allen AT-ATX-Schaltungen verfügbar. Du kannst es auch nicht ausschneiden.
Ich zeichne eine vereinfachte Ausgangsspannungssteuerschaltung.
Die Spannung am Ausgang des Netzteils ist gleich Uout = Uref1 (1 + Roc / Rm) ... Jetzt entscheiden Sie selbst, mit einem Taschenrechner in der Hand, aus welchen Widerständen Sie den Teiler bilden. Ich habe es wie im Diagramm gezeigt gemacht. Überprüfen Sie unbedingt, ob diese Formel bei Ihnen nicht funktioniert, dann haben Sie nicht alles geschnitten. Es ist wichtig zu bedenken, dass ohne Umspulen des Transformators mehr als 18-20 Volt am 12-Volt-Ausgang nicht funktionieren. Grundsätzlich kann ein Netzteil bis zu 24 Volt abgeben, dies jedoch ohne Last und einer vollständig "offenen" PWM, dh wenn die "Totzeit" nicht mehr als 4% der Periode beträgt. Ohne Drosselklappe wird sich das Netzteil nicht sehr wohl fühlen. Es wird für ihn schwierig sein, die Ausgangsspannung aufrechtzuerhalten. Es wird "plattgedrückt und wurstig" wie ein Auto mit verklemmtem Stoßdämpfer. Unsere Aufgabe ist es, die Grenze auf dem Niveau von 14,6-14,8 Volt zu erreichen. Für "tote" Batterien benötigen Sie eine Spannung von bis zu 16 (oder mehr) Volt. Für Fans der Erholung können Sie so viel erreichen.
Zur Süße noch ein wenig zu Schlussfolgerung 4.
Dies ist auch der Eingang des Komparators, jedoch mit einer Verzögerung von 120 mV. Und hier liegt es nicht einmal an der Verzögerung, sondern daran, dass der Mikroschaltungsentwickler vorgesehen hat, damit die "Totzeit" einzustellen. Normalerweise wird es in ATX-AT-Schaltungen als "Sanftanlauf" und zu Schutzzwecken verwendet. Dies sind die Schutzmaßnahmen, die Sie ausschneiden müssen.
IT funktioniert so. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, wird der Kondensator von Pin 4 zu Uref entladen und +5 Volt erscheinen sofort an Pin 4, was die Ausgangstasten der Mikroschaltung fest schließt. Dann wird der Kondensator über einen Widerstand (Pin4-Masse) aufgeladen und an Pin 4 sinkt die Spannung auf Null. Dies führt zu einem langsamen Anstieg der Ausgangsspannung bis zu dem Moment, in dem sie die Rückkopplungsspannung stabilisiert. In unserem Fall empfiehlt es sich, unterwegs Pin 4 zu verwenden, um den Ausgangsstrom zu begrenzen. Das Diagramm zeigt, dass mit steigendem Strom in die Last der Spannungsabfall an den Messwiderständen (4 Widerstände 0,22 Ohm) zunimmt, der Transistor 733 öffnet (z p-n-p
Ich hatte einen der gelöteten), was zu einem Spannungsanstieg an Pin 4 führt, und so weiter bis zum Stromstabilisierungsmodus. Im vollständigen Diagramm ist die Stromstabilisierungsschaltung mit einem roten Filzstift eingekreist. So konnte sowohl ein stabiler Ladestrom als auch ein Schutz vor Kurzschluss am Ausgang einfach erreicht werden.
Übrigens rate ich Ihnen, keine Elektrolytkondensatoren an den Ausgang zu legen, dann gibt es bei einem "kurzen" keine Spritzer und Explosionen, die unangenehme Empfindungen verursachen.
Über die Ausgangsdrossel.
Sie können einen anderen Kern verwenden, beispielsweise W-förmig mit einem Spalt von 0,3 mm. Oder Sie können den Originalring belassen, indem Sie 20-30 Windungen darauf mit dem, was wir abgewickelt haben oder mit dem, was zur Hand sein wird, mit einem Durchmesser von mindestens 0,75 mm aufwickeln. Ich habe 35 Windungen in zwei Drähte mit einem Durchmesser von 0,75 mm gewickelt. Die Wicklung ist in zwei Lagen verschachtelt.
...ein Jahr später...
Beim Durchsehen des Datenblatts für die KA7500-Mikroschaltung (analog zu TL-494) fand ich eine andere, einfachere Lösung, um den Stromversorgungsstrom zu stabilisieren. Die Autoren schlagen vor, einen zweiten Komparator (Pin 15.16) zu verwenden. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass dieser Komparator anfänglich mit 80 mV vorgespannt war, wird eine sehr bequeme Lösung erhalten. Ich habe es zweimal wiederholt. In der gegebenen Schaltung beträgt die Ausgangsspannung 18 Volt, der Strom beträgt 5 Ampere zur Versorgung des Heizkreises der Hundehütte. Zum Aufladen der Akkus können Sie den Block natürlich auch ohne Rückspulen verwenden, aber es ist immer noch besser, zurückzuspulen. Und es ist ratsam, den Draht dicker zu nehmen und Spulen hinzuzufügen.
Der rote Strahl ist der Ausgang des Komparators und der grüne Strahl ist der Strom durch die Last (R3). Und der 0,15-Ohm-Widerstand ist einfacher herzustellen und erwärmt sich weniger als 0,3.
Dann ändert sich das Schema ein wenig.
Das Umspulen von Transformatoren (umgewickelt 5 Stück) hat mir nie ein Problem bereitet. Ich erhitze es einfach im Schrank auf 150 - 200 Grad und löse es vorsichtig mit Handschuhen.
