Не само радиолюбителите, но и просто в ежедневието може да се нуждаете от мощно захранване. Така че да има до 10A изходен ток при максимално напрежение до 20 или повече волта. Разбира се, мисълта веднага отива към ненужните компютърни захранвания ATX. Преди да продължите с промяната, намерете веригата за вашето конкретно PSU.

Последователността от действия за преобразуване на ATX PSU в регулируем лабораторен.

1. Отстранете джъмпера J13 (можете да използвате резачки за тел)

2. Отстранете диод D29 (можете просто да повдигнете единия крак)

3. PS-ON джъмперът вече е на земята.

4. Включваме PB само за кратко време, тъй като напрежението на входа ще бъде максимално (приблизително 20-24V). Точно това искаме да видим. Не забравяйте за изходните електролити, предназначени за 16V. Може би се затоплят малко. Като се има предвид вашето "подуване", те все още трябва да бъдат изпратени в блатото, не е жалко. Повтарям: премахнете всички кабели, те пречат и ще се използват само заземителни проводници и + 12V, след което ги запоете обратно.

5. Отстранете частта от 3,3 волта: R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21.

6. Премахнете 5V: монтаж на Шотки HS2, C17, C18, R28, можете също да използвате "тип дросел" L5.

7. Премахнете -12V -5V: D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29.

8. Сменете лошите: сменете C11, C12 (за предпочитане с по-голям капацитет C11 - 1000uF, C12 - 470uF).

9. Сменяме неподходящите компоненти: C16 (за предпочитане на 3300uF x 35V като моя, е, поне 2200uF x 35V е задължително!) и резистор R27 - вече го нямате, това е страхотно. Съветвам ви да го замените с по-мощен, например 2W и вземете съпротивление от 360-560 ома. Гледаме моята дъска и повтаряме:

10. Отстраняваме всичко от краката TL494 1,2,3 за това премахваме резисторите: R49-51 (освобождаваме 1-ви крак), R52-54 (...2-ри крак), C26, J11 (... 3-крак)

11. Не знам защо, но моето R38 беше срязано от някой :) Препоръчвам и на вас да го срежете. Той участва в обратната връзка по напрежение и е успореден на R37.

12. Отделете 15-ия и 16-ия крак на микросхемата от "всички останали", за това правим 3 разфасовки в съществуващите писти, а към 14-ия крак възстановяваме връзката с джъмпер, както е показано на снимката.

13. Сега запояваме кабела от платката на регулатора към точките според диаграмата, използвах дупките от запоените резистори, но до 14-ти и 15-ти трябваше да откъсна лака и да пробия дупки, на снимката.

14. Ядрото на контур № 7 (захранване на контролера) може да бъде взето от +17V TL захранване, в областта на джъмпера, по-точно от него J10 / Пробийте дупка в пистата, изчистете лака и отидете там. По-добре е да пробиете от страната на печат.

Също така бих посъветвал да смените високоволтовите кондензатори на входа (C1, C2). Имате ги в много малък капацитет и вероятно вече доста изсъхнали. Обикновено ще има 680uF x 200V. Сега събираме малък шал, върху който ще има коригиращи елементи. Вижте помощните файлове

Или как да си направим евтино захранване за 100W усилвател

И колко ще струва един ULF ват за 300?

Търся какво :)

Слушай у дома!

Бакс *** ще бъде нормално ...

О, боже мой! Какво ще кажете за по-евтино?

Ммммм... Трябва да помисля...

И си спомних за импулсен захранващ блок, достатъчно мощен и надежден за ULF.

И започнах да мисля как да го преправя за нашите нужди :)

След известни преговори човекът, за когото беше замислено всичко това, намали мощността от 300 вата на 100-150, съгласи се да се смили над съседите. Съответно импулс от 200 W ще бъде повече от достатъчен.

Както знаете, компютърното захранване във формат ATX ни дава 12, 5 и 3,3 V. В захранващите устройства AT също имаше напрежение от "-5 V". Нямаме нужда от този натиск.

В първия PSU, който се натъкна, който беше отворен за промяна, имаше PWM чип, обичан от хората - TL494.

Това захранване беше фирма ATX 200 W, не помня коя. Това всъщност няма значение. Тъй като другарят "гореше", ULF каскадата беше просто купена. Това беше моно усилвател на TDA7294, който може да достави пикова мощност от 100 вата, което е добре. Усилвателят изисква биполярно захранване + -40V.

Премахваме всичко излишно и ненужно в отделената (студена) част на захранването, оставяйки импулсния форматор и операционната верига. Сложихме диоди на Шотки по-мощни и с по-високо напрежение (в преобразуваното захранване бяха 100 V). Също така поставяме електролитни кондензатори с напрежение, надвишаващо необходимото напрежение с 10-20 волта за резерв. За щастие има къде да се разхождате.

Погледнете снимката внимателно: не всички елементи стоят :)

Сега основната "част за преработка" е трансформаторът. Има две възможности:

• разглобяване и пренавиване за специфични напрежения;
• запоете намотките последователно, като регулирате изходното напрежение с помощта на ШИМ

Не се притеснявах и избрах втория вариант.

Ние го разглобяваме и запояваме намотките последователно, като не забравяме да направим средна точка:

За да направите това, кабелите на трансформатора бяха изключени, опръстенени и усукани последователно.

За да видя дали съм сбъркал намотката при последователно свързване или не, пуснах импулси с генератор и гледах какво се получава на изхода с осцилоскоп.

В края на тези манипулации свързах всички намотки и се уверих, че от средната точка те имат същото напрежение.

Поставяме го на място, изчисляваме OS веригата на TL494 при 2.5V от изхода на делителя на напрежението към втория крак и го включваме последователно през 100W лампа. Ако всичко работи добре - добавете още една гирлянда към веригата, а след това още една лампа от сто вата. За застраховка срещу злощастно разпиляване на части :)

Лампа като предпазител

Лампата трябва да мига и да изгасне. Много е желателно да имате осцилоскоп, за да можете да видите какво се случва на микросхемата и натрупващите транзистори.

По пътя, за тези, които не знаят как да използват таблици с данни, ние се учим. Таблица с данни и помощни форуми на Google по-добре, ако имате напреднали умения в „google“ и „преводач с алтернативна гледна точка“.

В интернет намерих приблизителна схема на захранване. Схемата е много проста (и двете схеми могат да бъдат запазени с добро качество):

В крайна сметка се получи нещо такова, но това е много грубо, липсват много подробности!

Дизайнът на високоговорителя беше координиран и съчетан със захранването и усилвателя. Оказа се хубаво и просто:

Отдясно, под прекъснат радиатор за видеокарта и компютърен охладител, има усилвател, отляво - неговото захранване. Захранващият блок даде стабилизирани напрежения + -40 V от страната на положителното напрежение. Натоварването беше нещо около 3,8 ома (в колоната има два говорителя). Пасва компактно и работи отлично!

Представянето на материала не е достатъчно пълно, пропуснах много точки, тъй като беше преди няколко години. Като помощ за повторение мога да препоръчам схеми от мощни нискочестотни усилватели за автомобили - има биполярни преобразуватели, като правило, на един и същ чип - tl494.

Снимка на щастливия собственик на това устройство :)

Той държи тази колона толкова символично, почти като автомат AK-47 ... Чувства се надежден и скоро ще замине за армията :)

Напомняме ви, че можете да ни намерите и в групата Vkontakte, където определено ще получите отговор на всеки въпрос!

Линейни и импулсни захранвания

Да започнем с основите. Захранването в компютъра изпълнява три функции. Първо, променливият ток от домакинското захранване трябва да се преобразува в постоянен ток. Втората задача на PSU е да понижи напрежението от 110-230 V, което е излишно за компютърната електроника, до стандартните стойности, изисквани от преобразувателите на мощност за отделните PC компоненти - 12 V, 5 V и 3,3 V (както както и отрицателни напрежения, за които ще говорим малко по-късно). И накрая, PSU играе ролята на стабилизатор на напрежението.

Има два основни типа захранвания, които изпълняват тези функции – линейни и импулсни. Най-простият линеен захранващ блок се основава на трансформатор, върху който променливотоковото напрежение се намалява до необходимата стойност и след това токът се коригира чрез диоден мост.

Въпреки това, PSU също е необходим за стабилизиране на изходното напрежение, което се дължи както на нестабилността на напрежението в домакинската мрежа, така и на спада на напрежението в отговор на увеличаване на тока в товара.

За да компенсира спада на напрежението, при линейно захранване трансформаторът е оразмерен така, че да осигурява излишна мощност. Тогава при голям ток в товара ще се наблюдава необходимото напрежение. Въпреки това, пренапрежението, което ще възникне без никакви средства за компенсация при нисък ток в полезния товар, също е неприемливо. Прекомерното напрежение се елиминира чрез включване на неполезен товар във веригата. В най-простия случай това е резистор или транзистор, свързан чрез ценеров диод. В по-напреднал, транзисторът се управлява от микросхема с компаратор. Както и да е, излишната мощност просто се разсейва под формата на топлина, което се отразява негативно на ефективността на устройството.

В схемата на импулсното захранване се появява друга променлива, от която зависи изходното напрежение, в допълнение към вече наличните две: входното напрежение и съпротивлението на натоварване. Последователно с товара има ключ (който в случая, който ни интересува, е транзистор), управляван от микроконтролер в режим на широчинно-импулсна модулация (PWM). Колкото по-голяма е продължителността на отворените състояния на транзистора по отношение на техния период (този параметър се нарича работен цикъл, в руската терминология се използва обратната стойност - работен цикъл), толкова по-високо е изходното напрежение. Поради наличието на ключ, импулсното захранване се нарича също захранване с импулсен режим (SMPS).

През затворен транзистор не протича ток, а съпротивлението на отворен транзистор в идеалния случай е незначително. В действителност един отворен транзистор има съпротивление и разсейва част от мощността под формата на топлина. Освен това преходът между транзисторните състояния не е идеално дискретен. И все пак, ефективността на импулсен източник на ток може да надхвърли 90%, докато ефективността на линеен PSU със стабилизатор достига в най-добрия случай 50%.

Друго предимство на импулсните захранвания е радикалното намаляване на размера и теглото на трансформатора в сравнение с линейните захранвания със същата мощност. Известно е, че колкото по-висока е честотата на променливия ток в първичната намотка на трансформатора, толкова по-малък е необходимият размер на сърцевината и броя на завъртанията на намотката. Следователно ключовият транзистор във веригата се поставя не след, а преди трансформатора и в допълнение към стабилизирането на напрежението се използва за производство на високочестотен променлив ток (за компютърни PSU това е от 30 до 100 kHz и по-високо, и обикновено около 60 kHz). Трансформатор, работещ на честота 50-60 Hz, за мощността, необходима на стандартен компютър, би бил десет пъти по-масивен.

Линейните PSU днес се използват главно в случай на устройства с ниска мощност, когато сравнително сложната електроника, необходима за импулсно захранване, е по-чувствителен елемент от разходите в сравнение с трансформатора. Това са например 9 V захранвания, които се използват за педали за китарни ефекти и веднъж - за игрови конзоли и т.н. Но зарядните устройства за смартфони вече са напълно импулсни - тук разходите са оправдани. Поради значително по-ниската амплитуда на пулсациите на напрежението на изхода, линейните захранвания се използват и в области, където това качество е търсено.

⇡ Общата схема на стандартното захранване ATX

Захранващият блок за настолен компютър е импулсно захранване, чийто вход се захранва с битово мрежово напрежение с параметри 110/230 V, 50-60 Hz, а на изхода има редица DC линии, главният от които са оценени на 12, 5 и 3,3 V В допълнение, PSU осигурява -12 V и, наведнъж, -5 V, необходими за ISA шината. Но последният в някакъв момент беше изключен от стандарта ATX поради прекратяването на поддръжката за самия ISA.

В представената по-горе опростена диаграма на стандартно импулсно захранване могат да се разграничат четири основни етапа. В същия ред разглеждаме компонентите на захранващите устройства в прегледите, а именно:

1. EMI филтър - електромагнитни смущения (RFI филтър);
2. първична верига - входен токоизправител (токоизправител), ключови транзистори (превключвател), които създават високочестотен променлив ток върху първичната намотка на трансформатора;
3. главен трансформатор;
4. вторична верига - токоизправители от вторичната намотка на трансформатора (изправители), изглаждащи филтри на изхода (филтриране).

⇡ EMI филтър

Филтърът на входа на PSU служи за потискане на два вида електромагнитни смущения: диференциални (differential-mode) - когато токът на смущение протича в различни посоки в електропроводите, и общ режим (common-mode) - когато токът протича в Една Посока.

Диференциалният шум се потиска от CX кондензатор (голям кондензатор с жълт филм на снимката по-горе), свързан паралелно с товара. Понякога на всеки проводник допълнително се окачва дросел, който изпълнява същата функция (не е на схемата).

Синфазният филтър се формира от CY кондензатори (сини капковидни керамични кондензатори на снимката), в обща точка свързваща електропроводите със земя, и т.нар. дросел общ режим (дросел общ режим, LF1 на диаграмата), токът в двете намотки на който тече в една и съща посока, което създава устойчивост на шум в общ режим.

В евтини модели е инсталиран минимален набор от филтърни части, в по-скъпи описаните схеми образуват повтарящи се (изцяло или частично) връзки. В миналото не беше необичайно да видите PSU изобщо без EMI филтър. Сега това е доста любопитно изключение, въпреки че при закупуване на много евтин PSU все още можете да се натъкнете на такава изненада. В резултат на това ще пострада не само и не толкова самият компютър, но и друго оборудване, включено в домакинската мрежа - импулсните захранвания са мощен източник на смущения.

В областта на филтъра на добър PSU можете да намерите няколко детайла, които предпазват самото устройство или неговия собственик от повреда. Почти винаги има обикновен предпазител за защита от късо съединение (F1 на диаграмата). Имайте предвид, че когато предпазителят изгори, защитеният обект вече не е захранването. Ако е възникнало късо съединение, това означава, че ключовите транзистори вече са пробити и е важно поне да се предотврати запалването на електрическото окабеляване. Ако предпазител внезапно изгори в захранването, тогава най-вероятно е безсмислено да го сменяте с нов.

Отделно, защита срещу краткосроченпренапрежения на напрежението с помощта на варистор (MOV - Metal Oxide Varistor). Но няма средства за защита срещу продължително повишаване на напрежението в компютърните захранвания. Тази функция се изпълнява от външни стабилизатори със собствен трансформатор вътре.

Кондензаторът в PFC веригата след токоизправителя може да запази значителен заряд след изключване от захранването. За да не бъде ударен невнимателен човек, който пъхне пръста си в захранващия конектор, между проводниците е монтиран разряден резистор с висока стойност (съпротивление за обезвъздушаване). В по-усъвършенствана версия - заедно с управляваща верига, която предотвратява изтичането на заряда, когато устройството работи.

Между другото, наличието на филтър в компютърното захранване (и той също е в PSU на монитор и почти всяко компютърно оборудване) означава, че закупуването на отделен „филтър за пренапрежение“ вместо конвенционален удължителен кабел е като цяло , безполезно. Той има същото вътре. Единственото условие във всеки случай е нормално трипиново окабеляване със заземяване. В противен случай CY кондензаторите, свързани към земята, просто няма да могат да изпълняват функцията си.

⇡ Входен токоизправител

След филтъра променливият ток се преобразува в постоянен с помощта на диоден мост - обикновено под формата на монтаж в общ корпус. Отделен радиатор за охлаждане на моста е силно приветстван. Мост, сглобен от четири дискретни диода, е атрибут на евтини захранвания. Можете също така да попитате какъв ток е проектиран мостът, за да определите дали отговаря на мощността на самия PSU. Въпреки че този параметър, като правило, има добър марж.

⇡ Активен PFC блок

В AC верига с линеен товар (като лампа с нажежаема жичка или електрическа печка), протичащият ток следва същата синусоида като напрежението. Но това не е така при устройства, които имат входен токоизправител, като например импулсни захранвания. Захранването пропуска ток на кратки импулси, приблизително съвпадащи по време с върховете на синусоидата на напрежението (т.е. максималното моментно напрежение), когато изглаждащият кондензатор на токоизправителя се презарежда.

Изкривеният токов сигнал се разлага общо на няколко хармонични трептения със синусоида с дадена амплитуда (идеален сигнал, който би възникнал при линеен товар).

Мощността, използвана за извършване на полезна работа (което всъщност е нагряването на компонентите на компютъра), е посочена в характеристиките на PSU и се нарича активна. Останалата част от мощността, генерирана от хармонични колебания на тока, се нарича реактивна мощност. Не върши полезна работа, но нагрява проводниците и натоварва трансформаторите и другото захранващо оборудване.

Векторната сума на реактивната и активната мощност се нарича привидна мощност. А отношението на активната мощност към пълната мощност се нарича фактор на мощността (фактор на мощността) - да не се бърка с ефективността!

Импулсното PSU първоначално има доста нисък фактор на мощността - около 0,7. За частен потребител реактивната мощност не е проблем (за щастие не се отчита от електромерите), освен ако не използва UPS. Непрекъсваемото захранване просто поема пълната мощност на товара. В мащаба на офис или градска мрежа излишната реактивна мощност, генерирана от импулсни захранвания, вече значително намалява качеството на електрозахранването и причинява разходи, така че срещу него се води активна борба.

По-специално, по-голямата част от компютърните PSU са оборудвани с вериги за активна корекция на фактора на мощността (Active PFC). Модулът с активен PFC се разпознава лесно по единичния голям кондензатор и индуктор, монтирани след токоизправителя. По същество Active PFC е друг превключващ преобразувател, който поддържа постоянен заряд на кондензатора от около 400 V. В този случай токът от мрежата се консумира от къси импулси, чиято ширина е избрана така, че сигналът да се апроксимира с синусоида - която е необходима за симулиране на линеен товар. За да синхронизира текущия сигнал за търсене със синусоидата на напрежението, PFC контролерът има специална логика.

Активната PFC схема съдържа един или два ключови транзистора и един мощен диод, които са поставени на същия радиатор с ключовите транзистори на преобразувателя на основното захранване. По правило PWM контролерът на главния преобразувател и активният PFC ключ са един чип (PWM/PFC Combo).

Факторът на мощността на импулсните захранвания с активен PFC достига 0,95 и по-висок. В допълнение, те имат едно допълнително предимство - не изискват мрежов ключ 110/230 V и съответния удвоител на напрежението вътре в захранването. Повечето PFC схеми усвояват напрежения от 85 до 265 V. В допълнение, чувствителността на PSU към краткотрайни спадове на напрежението е намалена.

Между другото, в допълнение към активната корекция на PFC, има и пасивна, която включва инсталиране на индуктор с висока индуктивност последователно с товара. Неговата ефективност е ниска и е малко вероятно да намерите това в модерен PSU.

⇡ Основен трансдюсер

Общият принцип на работа за всички импулсни захранвания с изолирана топология (с трансформатор) е един и същ: ключовият транзистор (или транзистори) създава променлив ток върху първичната намотка на трансформатора, а PWM контролерът контролира работния цикъл на превключването им. Конкретните схеми обаче се различават както по броя на ключовите транзистори и други елементи, така и по качествени характеристики: ефективност, форма на сигнала, смущения и т.н. Но тук твърде много зависи от конкретната реализация, за да си струва да се съсредоточите върху нея. За тези, които се интересуват, представяме набор от диаграми и таблица, които ще им позволят да бъдат идентифицирани в конкретни устройства чрез състава на частите.

	транзистори	Диоди	Кондензатори	Краката на първичната намотка на трансформатора
Единичен транзистор напред	1	1	1	4
	2	2	0	2
	2	0	2	2
	4	0	0	2
	2	0	0	3

В допълнение към горните топологии, в скъпите PSU има резонансни (резонансни) версии на Half Bridge, които лесно се идентифицират чрез допълнителен голям индуктор (или два) и кондензатор, образуващ колебателна верига.

Единичен транзистор напред

⇡ Вторична верига

Вторичната верига е всичко, което е след вторичната намотка на трансформатора. В повечето съвременни захранващи устройства трансформаторът има две намотки: от едната от тях се отстранява 12 V, а от другата - 5 V. Токът първо се коригира с помощта на комплект от два диода на Шотки - един или повече на шина (на най-натоварената шина - 12 V - има четири модула в мощни захранвания). По-ефективни по отношение на ефективността са синхронните токоизправители, които използват полеви транзистори вместо диоди. Но това е прерогатив на наистина напреднали и скъпи захранвания, които претендират за сертификат 80 PLUS Platinum.

Шината 3,3 V обикновено се извлича от същата намотка като релсата 5 V, само напрежението се понижава с насищащ се дросел (Mag Amp). Специална намотка на трансформатор 3,3 V е екзотична опция. От отрицателните напрежения в текущия стандарт ATX остават само -12 V, които се отстраняват от вторичната намотка под 12 V шината чрез отделни слаботокови диоди.

Управлението на PWM ключ на преобразувателя променя напрежението на първичната намотка на трансформатора и следователно на всички вторични намотки наведнъж. В същото време консумацията на ток от компютъра в никакъв случай не е равномерно разпределена между PSU шините. В съвременния хардуер най-натоварената шина е 12-V.

Необходими са допълнителни мерки за отделна стабилизация на напрежението на различните шини. Класическият метод включва използването на групов стабилизиращ дросел. Три основни гуми преминават през неговите намотки и в резултат на това, ако токът се увеличи на една шина, напрежението пада на останалите. Да кажем, че токът се увеличи на 12 V шината и за да се предотврати спад на напрежението, PWM контролерът намали работния цикъл на ключовите транзистори. В резултат на това напрежението на шината 5 V може да надхвърли допустимите граници, но е потиснато от груповия стабилизиращ индуктор.

Напрежението на релсата от 3,3 V се регулира допълнително от друг насищащ се дросел.

В по-усъвършенствана версия е осигурена отделна стабилизация на 5 и 12 V шини поради насищащи се дросели, но сега този дизайн в скъпи висококачествени PSU отстъпи място на DC-DC преобразуватели. В последния случай трансформаторът има една вторична намотка с напрежение 12 V, а напреженията от 5 V и 3,3 V се получават благодарение на DC преобразуватели. Този метод е най-благоприятен за стабилност на напрежението.

Изходен филтър

Крайният етап на всяка шина е филтър, който изглажда пулсациите на напрежението, причинени от ключовите транзистори. Освен това пулсациите на входния токоизправител, чиято честота е равна на удвоената честота на мрежата, в една или друга степен преминават към вторичната верига на захранването.

Пулсационният филтър включва дросел и големи кондензатори. Висококачествените захранващи устройства се характеризират с капацитет от най-малко 2000 микрофарада, но производителите на евтини модели имат резерв за спестяване, когато инсталират кондензатори, например, с половината от стойността, което неизбежно се отразява на амплитудата на пулсациите.

⇡ Захранване в режим на готовност +5VSB

Описанието на компонентите на захранването би било непълно, без да се спомене напрежението в режим на готовност от 5 V, което прави възможно заспиването на компютъра и осигурява работата на всички устройства, които трябва да бъдат включени през цялото време. "Дежурна стая" се захранва от отделен импулсен преобразувател с маломощен трансформатор. В някои захранвания има и трети трансформатор, използван във веригата за обратна връзка за изолиране на PWM контролера от първичната верига на главния преобразувател. В други случаи тази функция се изпълнява от оптрони (LED и фототранзистор в един пакет).

⇡ Методология за тестване на захранването

Един от основните параметри на PSU е стабилността на напрежението, което се отразява в т.нар. характеристика на напречно натоварване. KNKH е диаграма, в която на една ос е нанесен токът или мощността на шината 12 V, а на другата - общият ток или мощност на шините 3,3 и 5 V. В точките на пресичане за различни стойности на двете променливи, отклонението на напрежението от номиналното за една или друга гума. Съответно публикуваме два различни KNX - за 12 V шина и за 5 / 3,3 V шина.

Цветът на точката означава процент на отклонение:

• зелено: ≤ 1%;
• светло зелено: ≤ 2%;
• жълто: ≤ 3%;
• оранжево: ≤ 4%;
• червено: ≤ 5%.
• бяло: > 5% (не се допуска от стандарта ATX).

За получаване на CNC се използва тестов стенд за захранване по поръчка, който създава натоварване поради разсейване на топлината върху мощни транзистори с полеви ефекти.

Друг също толкова важен тест е да се определи обхватът на вълните на изхода на PSU. Стандартът ATX позволява пулсации в рамките на 120 mV за шина 12 V и 50 mV за шина 5 V. Има пулсации с висока честота (при два пъти честотата на главния преобразувател) и нискочестотни пулсации (при два пъти честотата на мрежата ).

Ние измерваме този параметър с помощта на осцилоскоп Hantek DSO-6022BE USB при максимално натоварване на захранващия блок, определено от спецификациите. В осцилограмата по-долу зелената графика съответства на 12 V шина, жълта - 5 V. Вижда се, че пулсациите са в нормални граници и дори с марж.

За сравнение, представяме снимка на вълни на изхода на PSU на стар компютър. Първоначално този блок не беше страхотен, но очевидно не се е подобрил с времето. Съдейки по обхвата на нискочестотните пулсации (имайте предвид, че разделението на базата на напрежението е увеличено до 50 mV, за да пасне на трептенията на екрана), изглаждащият кондензатор на входа вече е станал неизползваем. Високочестотната пулсация на 5 V шината е на ръба на приемливите 50 mV.

Следният тест определя ефективността на модула при натоварване от 10 до 100% от номиналната мощност (чрез сравняване на изходната мощност с входната мощност, измерена с битов ватметър). За сравнение, графиката показва критериите за различните категории на 80 PLUS. В наши дни обаче не предизвиква голям интерес. Графиката показва резултатите на топ Corsair PSU в сравнение с много евтиния Antec, като разликата не е толкова голяма.

По-належащ проблем за потребителя е шумът от вградения вентилатор. Невъзможно е да се измери директно в близост до ревящия стенд за захранване, затова измерваме скоростта на въртене на перката с лазерен тахометър - също при мощност от 10 до 100%. На графиката по-долу можете да видите, че при ниско натоварване на това захранване, 135-милиметровият вентилатор поддържа ниски обороти и почти не се чува. При максимално натоварване шумът вече може да се различи, но нивото все още е доста приемливо.

Малко се увлякох с галванопластиката (ще ви разкажа за нея по-късно) и за нея ми трябваше ново захранване. Изискванията към него са приблизително същите - 10А изходен ток при максимално напрежение около 5V. Разбира се, окото веднага падна върху куп ненужни компютърни захранвания.

Разбира се, идеята за превръщане на компютърно захранване в лабораторно не е нова. Намерих няколко дизайна в интернет, но реших, че още един няма да навреди. В процеса на преработка просто направих много грешки, така че ако решите да направите такова захранване за себе си, помислете за тях и ще се справите по-добре!

внимание! Въпреки факта, че този проект изглежда за начинаещи, нищо подобно - проектът е доста сложен! Имайте предвид.

Дизайн

Мощността на захранването, което извадих изпод леглото е 250W. Ако направя 5V / 10A захранване, тогава ценната мощност изчезва! Не е смисълът! Нека да повишим напрежението до 25V, може да се побере например за зареждане на батерии - там е необходимо напрежение от около 15V.

За по-нататъшни действия първо трябва да намерите веригата за изходния блок. По принцип всички PSU схеми са известни и гугълнати. На дъската пише какво точно трябва да гугълнете.

Един приятел ми даде моята диаграма. Ето я. (Отваря се в нов прозорец)

Да, да, ще трябва да се катерим във всички тези вътрешности. Листът с данни на TL494 ще ни помогне с това.

И така, първото нещо, което трябва да направим, е да проверим какво е максималното напрежение, което захранването може да достави на шините +12 и +5 волта. За да направите това, премахнете джъмпера за обратна връзка, предоставен от производителя.

Резисторите R49-R51 издърпват положителния вход на компаратора към земята. И, готово, имаме максимално напрежение на изхода.

Опитваме се да стартираме захранването. Да, няма да започне без компютър. Факт е, че той трябва да бъде включен чрез свързване на щифта PS_ON към земята. PS_ON обикновено се подписва на дъската и все още се нуждаем от него, така че няма да го изрязваме. Но ние ще изключим неразбираемата верига на Q10, Q9 и Q8 - тя използва изходното напрежение и след като ги изреже, няма да позволи на нашия PSU да стартира. Плавният старт ще работи за нас на резистори R59, R60 и кондензатор C28.

И така, bp започна. Появиха се максимални изходни напрежения.

внимание! Изходните напрежения са по-високи от това, за което са предназначени изходните кондензатори, и следователно кондензаторите могат да експлодират. Исках да сменя кондензаторите, така че не ги съжалявах, но не можете да промените очите си. Внимателно!

И така, научих малко от + 12V - 24V, а от + 5V - 9.6V. Изглежда, че границата на напрежението е точно 2 пъти. Много добре! Нека ограничим изходното напрежение на нашето PSU до 20V, а изходния ток до 10A. Така получаваме максимум 200W мощност.

С параметрите, изглежда, решено.

Сега трябва да направите управляващата електроника. Тенекиеният корпус на PSU не ме задоволи (и, както се оказа, напразно) - той се стреми да надраска нещо и дори да е свързан към земята (това ще попречи на измерването на тока с евтини операционни усилватели).

За корпуса избрах Z-2W, Maszczyk

Измерих шума, издаван от захранването - оказа се доста малък, така че е напълно възможно да се използва пластмасов корпус.

След случая седнах на Corel Draw и разбрах как трябва да изглежда предният панел:

електроника

Реших да разделя електрониката на две части - безел и управляваща електроника. Причината за такова разделение е, че просто нямаше достатъчно място на предния панел, за да побере управляващата електроника.

Като основен източник на захранване за моята електроника избрах източник в режим на готовност. Беше забелязано, че ако е правилно зареден, той спира да издава звуков сигнал, така че 7-сегментните индикатори се оказаха идеални - и захранването ще бъде заредено и ще се покаже напрежението с ток.

Безел:

На него индикатори, потенциометри, LED. За да не влача куп кабели към 7-сегменти, използвах 74AC164 регистри за смяна. Защо AC, а не HC? За HC максималният общ ток на всички крака е 50mA, а за AC 25mA за всеки крак. Избрах индикаторния ток от 20 mA, тоест 74HC164 определено нямаше да има достатъчно ток.

Управляваща електроника– тук всичко е малко по-сложно.

В процеса на изготвяне на схемата аз специално се прецаках, за което платих с куп джъмпери на дъската. Предоставя ви се коригираната диаграма.

Накратко тогава - U1A - разл. усилвател на ток. При максимален ток изходът е 2.56V, което съвпада с референцията на ADC на контролера.

U1B - действителният токов компаратор - ако токът надвиши прага, зададен от резисторите, tl494 "млъкне"

U2A - индикатор, че захранването работи в режим на ограничаване на тока.

U2B е компаратор на напрежение.

U3A, U3B - повторители от променливите. Факт е, че променливите са с относително висока устойчивост и дори тяхната устойчивост се променя. Това ще направи много по-трудно компенсирането на обратната връзка. Но ако те бъдат доведени до една съпротива, тогава всичко става много по-просто.

С контролера всичко е ясно - това е банален atmega8 и дори в потапяне, което беше в скривалище. Фърмуерът е сравнително прост и се извършва между запояване с лявата лапа. Но не е по-малко работещ.

Контролерът работи на 8MHz от RC генератора (трябва да поставите съответните предпазители)

От добра страна, измерването на тока трябва да се премести на „високата страна“, тогава ще бъде възможно да се измери напрежението директно върху товара. В тази схема при големи токове ще има грешка до 200mV в измереното напрежение. Съгласих се и се разкайвам. Надявам се да не повтаряш моите грешки.

Промяна на изхода

Изхвърляме всичко излишно. Схемата е следната (може да се кликне):

Преработих малко дросела за общ режим - свързах последователно намотка, която е за 12V и две намотки за 5V, в резултат се оказа около 100 μH, което е dofiga. Също така смених кондензатора с три паралелно свързани 1000uF / 25V

След промяна изходът изглежда така:

Настройка

Ние стартираме. Побъркваме се от количеството шум!

300mV! Пакети, изглежда като възбуждане с обратна връзка. Забавяме ОС до краен предел, пакетите не изчезват. Значи не е ОС.

След дълго ровене открих, че причината за такъв шум е жицата! O_o Обикновен двужилен двуметров проводник! Ако свържете осцилоскоп преди него или свържете кондензатор директно към сондата на осцилоскопа, пулсациите намаляват до 20mV! Не мога да обясня този феномен. Може би някой от вас може да сподели? Сега е ясно какво да правите - трябва да има кондензатор в захранващата верига и кондензаторът трябва да бъде окачен директно на клемите на PSU.

Между другото, за Y - кондензатори. Китайците спестиха от тях и не ги доставиха. И така, изходното напрежение без Y-кондензатори

И сега - с кондензатора Y:

По-добре? Несъмнено! Освен това, след инсталирането на Y - кондензатори, токомерът веднага спря да бъги!

Инсталирах и X2 - кондензатор, за да има поне по някакъв начин по-малко боклук в мрежата. За съжаление нямам подобен дросел с общ режим, но веднага щом го намеря, веднага ще го инсталирам.

Обратна връзка.

Писах за нея, прочетох

Охлаждане

Това е мястото, където трябваше да бърникам! След няколко секунди при пълно натоварване необходимостта от активно охлаждане беше премахната. Изходният диоден модул се нагрява най-много.

Монтажът съдържа обикновени диоди, мислех да ги заменя с диоди на Шотки. Но обратното напрежение на тези диоди се оказа около 100 волта, а както знаете, високоволтовите диоди на Шотки не са много по-добри от обикновените диоди.

Затова трябваше да завия куп допълнителни радиатори (колкото можех да побера) и да организирам активно охлаждане.

Откъде да взема захранване за вентилатора? Така че дълго време мислих, но все пак измислих. tl494 се захранва от 25V източник. Взимаме го (от джъмпера J3 на диаграмата) и го спускаме със стабилизатора 7812.

За вентилация трябваше да изрежа капак за 120мм вентилатор и да закача съответната решетка, а самия вентилатор да сложа на 80мм. Единственото място, където това можеше да се направи, беше горният капак и затова дизайнът се оказа много лош - някаква метална глупост можеше да падне отгоре и да затвори вътрешните вериги на захранването. Давам си 2 точки. Не си струваше да оставям кутията на захранването! Не повтаряйте моите грешки!

Вентилаторът изобщо не е закачен. Просто се притиска от горния капак. Така че се оправих с размерите.

резултати

Резултат. И така, това захранване работи вече седмица и можем да кажем, че е доста надеждно. За моя изненада излъчва много малко, което е добре!

Опитах се да опиша клопките, в които самият аз се сблъсках. Дано не ги повтаряш! Късмет!