Carregador a partir de unidade de computador Comida faça você mesmo

Situações diferentes requerem fontes de alimentação de diferentes tensões e potências. Portanto, muitas pessoas compram ou fazem um que seja suficiente para todas as ocasiões.

E a maneira mais fácil é tomar o computador como base. Este laboratório unidade de fonte de alimentação com características 0-22 V 20 A redesenhado com pequenas melhorias do computador ATX no PWM 2003. Para retrabalho, usei o mod JNC. LC-B250ATX. A ideia não é nova e existem muitas soluções semelhantes na Internet, algumas foram estudadas, mas a final acabou por ser própria. Estou muito satisfeito com o resultado. Agora estou esperando um pacote da China com indicadores combinados de tensão e corrente e, portanto, vou substituí-lo. Então será possível chamar meu LBP de desenvolvimento - carregador para baterias de automóveis.

Esquema unidade regulada fonte de energia:

Em primeiro lugar, retirei todos os fios das tensões de saída +12, -12, +5, -5 e 3,3 V. Retirei tudo, exceto diodos de +12 V, capacitores, resistores de carga.

Substituiu a entrada de eletrólitos de alta tensão 220 x 200 por 470 x 200. Se houver, então é melhor colocar uma capacidade maior. Às vezes, o fabricante economiza no filtro de entrada para fonte de alimentação - portanto, eu recomendo soldar se não estiver disponível.

Bobina de saída + 12V rebobinada. Novo - 50 voltas com fio de 1 mm de diâmetro, retirando os enrolamentos antigos. O capacitor foi substituído por 4.700 microfarads x 35 V.

Como a unidade tem uma fonte de alimentação standby com tensões de 5 e 17 volts, usei-as para alimentar o 2003 e para a unidade de teste de tensão.

No pino 4, apliquei uma voltagem direta de +5 volts da "sala de serviço" (ou seja, conectei ao pino 1). Usando um divisor de tensão de 1,5 e 3 kOhm de resistor de 5 volts da potência de reserva, fiz 3.2 e apliquei na entrada 3 e no terminal direito do resistor R56, que então vai para o pino 11 do microcircuito.

Tendo instalado um microcircuito 7812 na saída de 17 volts da sala de trabalho (capacitor C15), recebi 12 volts e o conectei a um resistor de 1 Kom (sem um número no diagrama), que é conectado à extremidade esquerda do microcircuito pino 6. Além disso, por meio de um resistor de 33 Ohm, a ventoinha de resfriamento foi alimentada, que foi simplesmente girada para que explodisse para dentro. O resistor é necessário para reduzir a velocidade e o ruído do ventilador.

Toda a cadeia de resistores e diodos de tensões negativas (R63, 64, 35, 411, 42, 43, C20, D11, 24, 27) foi descartada da placa, o pino 5 do microcircuito foi curto-circuitado ao aterramento.

Ajuste adicionado indicador de tensão e tensão de saída de uma loja online chinesa. Só é necessário alimentá-lo com +5 V da sala de trabalho, e não com a tensão medida (começa a funcionar com +3 V). Testes de alimentação

Os testes foram realizados conexão simultânea de várias lâmpadas de carro (55 + 60 + 60) W.

Isso é cerca de 15 Amperes a 14 V. Trabalhei 15 minutos sem problemas. Algumas fontes recomendam isolar o fio de saída comum de 12 V da caixa, mas então um apito aparece. Usando o auto-rádio como fonte de alimentação, não notei nenhuma interferência nem no rádio nem nos outros modos, e 4 * 40 W funciona perfeitamente. Atenciosamente, Andrey Petrovsky.

Lasca ULN2003 (ULN2003a)é essencialmente um conjunto de chaves compostas poderosas para uso em circuitos de carga indutiva. Pode ser usado para controlar grandes cargas, incluindo relés eletromagnéticos, motores corrente direta, válvulas solenóides, em diversos circuitos de controle e outros.

Chip ULN2003 - descrição

Breve descrição do ULN2003a. O microcircuito ULN2003a é um conjunto de transistor Darlington com interruptores de saída de alta potência, que possui diodos de proteção nas saídas, que são projetados para proteger o controle circuitos elétricos do surto de tensão reverso da carga indutiva.

Cada canal (par Darlington) em ULN2003 é classificado para carga de 500mA e pode lidar com uma corrente máxima de 600mA. As entradas e saídas estão localizadas opostas uma à outra na caixa do microcircuito, o que facilita muito a fiação placa de circuito impresso.

ULN2003 pertence à família ULN200X de microcircuitos. Diferentes versões deste IC são projetadas para lógicas específicas. Em particular, o microcircuito ULN2003 é projetado para funcionar com lógica TTL (5V) e dispositivos lógicos CMOS. ULN2003 é amplamente utilizado em circuitos de controle de uma ampla gama de cargas, como drivers de relé, drivers de vídeo, drivers de linha, etc. ULN2003 também é usado em drivers de motor de passo.

Diagrama de blocos de ULN2003

Diagrama esquemático

Especificações

• Corrente nominal do coletor de uma chave - 0,5A;
• Tensão máxima de saída até 50 V;
• Diodos de proteção nas saídas;
• A entrada é adaptada a todos os tipos de lógica;
• Possibilidade de uso para controle de relé.

Analógico ULN2003

Abaixo está uma lista do que pode substituir ULN2003 (ULN2003a):

• Análogo estrangeiro de ULN2003 - L203, MC1413, SG2003, TD62003.
• O análogo doméstico de ULN2003a é um microcircuito.

Microcircuito ULN2003 - diagrama de conexão

O ULN2003 é freqüentemente usado para controlar um motor de passo. Abaixo está o diagrama de fiação para o ULN2003a e o motor de passo.

O artigo apresenta um projeto simples de um regulador PWM, com o qual você pode facilmente converter uma fonte de alimentação de computador montada em um controlador diferente do popular tl494, em particular, dr-b2002, dr-b2003, sg6105 e outros, em um de laboratório com uma tensão de saída ajustável e limitando a corrente na carga. Também aqui vou compartilhar a experiência de retrabalho de fontes de alimentação de computador e descrever as maneiras comprovadas de aumentar sua tensão de saída máxima.

Na literatura de rádio amador, existem muitos esquemas para converter fontes de alimentação de computador (PSUs) obsoletas em carregadores e fontes de laboratório fonte de alimentação (IP). Mas todos eles se relacionam com as fontes de alimentação nas quais a unidade de controle é construída com base em um chip controlador PWM tipo tl494 ou seus análogos dbl494, kia494, КА7500, KR114EU4. Refizemos mais de uma dúzia dessas fontes de alimentação. Carregadores feitos de acordo com o esquema descrito por M. Shumilov no artigo "Um amperímetro embutido simples em pic16f676" mostraram-se bem.

Mas todas as coisas boas chegam ao fim algum dia e, recentemente, mais e mais fontes de alimentação de computador começaram a aparecer nas quais outros controladores PWM foram instalados, em particular, dr-b2002, dr-b2003, sg6105. Surgiu a pergunta: como essas PSUs podem ser utilizadas para a fabricação de IPs de laboratório? A busca por circuitos e comunicação com rádios amadores não permitiu avançar nesta direção, embora tenha sido possível encontrar uma breve descrição e um circuito para ligar tais controladores PWM no artigo "Controladores PWM sg6105 e dr-b2002 em fontes de alimentação de computador . "A partir da descrição, ficou claro que esses controladores tl494 muito mais difíceis e tentando controlá-los de fora para regular a tensão de saída é dificilmente possível. Portanto, decidiu-se abandonar essa ideia. No entanto, ao estudar os circuitos das "novas" fontes de alimentação, notou-se que a construção do circuito de controle para um conversor de meia-ponte push-pull foi realizada de forma semelhante à "velha" fonte de alimentação - em dois transistores e um transformador de isolamento.

Foi feita uma tentativa de instalar o tl494 com sua cintagem padrão em vez do microcircuito dr-b2002, conectando os coletores dos transistores de saída tl494 às bases do transistor do circuito de controle do conversor da fonte de alimentação. Como um tl494 de cintagem para garantir a regulação da tensão de saída, o circuito de M. Shumilov mencionado foi repetidamente testado. Esta inclusão do controlador PWM permite desabilitar todos os intertravamentos e esquemas de proteção disponíveis na fonte de alimentação, além disso, este esquema é muito simples.

Uma tentativa de substituição do controlador PWM foi coroada de sucesso - a fonte de alimentação começou a funcionar, a regulação da tensão de saída e a limitação de corrente também funcionaram, como nas “antigas” fontes de alimentação convertidas.

Descrição do diagrama do dispositivo

Construção e detalhes

A unidade reguladora PWM é montada em uma placa de circuito impresso de fibra de vidro revestida de folha de um lado com um tamanho de 40x45 mm. Um desenho da placa de circuito impresso e o layout dos elementos são mostrados na figura. O desenho é mostrado do lado da instalação do componente.

A placa é projetada para a instalação de componentes de saída. Não há requisitos especiais para eles. O transistor vt1 pode ser substituído por qualquer outro transistor bipolar de condução direta de parâmetros semelhantes. A placa prevê a instalação de resistores de compensação r5 de diferentes tamanhos padrão.

Instalação e comissionamento

A placa é fixada em um local conveniente com um parafuso mais próximo do local de instalação do controlador PWM. O autor achou conveniente prender a placa em um dos dissipadores de calor da fonte de alimentação. As saídas pwm1, pwm2 são soldadas diretamente nos orifícios correspondentes do controlador PWM instalado anteriormente - os terminais dos quais vão para as bases dos transistores de controle do conversor (pinos 7 e 8 do microcircuito dr-b2002). As conexões de pino vcc são feitas até o ponto em que há voltagem de saída circuitos de alimentação de reserva, cujo valor pode estar na faixa de 13 ... 24V.

O ajuste da tensão de saída MT é feito pelo potenciômetro r5, a tensão mínima de saída depende do valor do resistor r7. O resistor r8 pode ser usado para limitar a tensão de saída máxima. O valor da corrente máxima de saída é regulado pela seleção do valor do resistor r3 - quanto menor for sua resistência, maior será a corrente máxima de saída da fonte de alimentação.

O procedimento para converter uma unidade de fonte de alimentação de computador em um IP de laboratório

O trabalho de alteração da unidade de alimentação está associado ao trabalho em circuitos com alta voltagem portanto, é altamente recomendável conectar a fonte de alimentação à rede por meio de um transformador de isolamento com capacidade de pelo menos 100W. Além disso, para evitar a falha dos principais transistores no processo de configuração do IP, ele deve ser conectado à rede através de uma lâmpada incandescente de "segurança" para 220V com potência de 100W. Ele pode ser soldado à PSU em vez do fusível da rede elétrica.

Antes de proceder com a alteração da fonte de alimentação de um computador, é aconselhável certificar-se de que esteja funcionando corretamente. Antes de ligar os circuitos de saída + 5V e + 12V, deve-se conectar lâmpadas automotivas de 12V com potência de até 25W. Em seguida, conecte a fonte de alimentação à rede e conecte o pino ps-on (geralmente verde) ao fio comum. Se a fonte de alimentação estiver funcionando corretamente, a lâmpada de "segurança" piscará brevemente, a fonte de alimentação começará a funcionar e as lâmpadas na carga de + 5V, + 12V acenderão. Se, depois de ligar, a lâmpada de "segurança" acender com o calor total, é possível uma quebra dos transistores de potência, diodos da ponte retificadora, etc.

A seguir, você deve encontrar na placa da fonte de alimentação o ponto em que está a tensão de saída do circuito de alimentação em espera. Seu valor pode estar na faixa de 13 ... 24V. Deste ponto no futuro, iremos fornecer energia para a unidade controladora PWM e a ventoinha de resfriamento.

Em seguida, você deve dessoldar o controlador PWM padrão e conectar a unidade reguladora PWM à placa de fonte de alimentação de acordo com o diagrama (Fig. 1). A entrada p_in é conectada à saída da fonte de alimentação de 12 volts. Agora você precisa verificar o funcionamento do regulador. Para fazer isso, conecte uma carga na forma de uma lâmpada de carro à saída p_out, traga o controle deslizante do resistor r5 para a esquerda (para a posição de resistência mínima) e conecte a fonte de alimentação à rede (novamente por meio de uma “segurança " luminária). Se a lâmpada de carga acender, certifique-se de que o circuito de ajuste está funcionando corretamente. Para fazer isso, é necessário girar com cuidado o controle deslizante do resistor r5 para a direita, embora seja aconselhável controlar a tensão de saída com um voltímetro para não queimar a lâmpada de carga. Se a tensão de saída for regulada, a unidade reguladora PWM está funcionando e você pode continuar a atualizar a unidade de fonte de alimentação.

Soldamos todos os fios de carga da fonte de alimentação, deixando um fio nos circuitos de +12 V e um fio comum para conectar a unidade controladora PWM. Soldamos: diodos (conjuntos de diodos) em circuitos +3,3 V, +5 V; diodos retificadores -5 V, -12 V; todos os capacitores de filtro. Capacitores eletrolíticos o filtro do circuito de +12 V deve ser substituído por capacitores de mesma capacidade, mas com uma tensão permitida de 25 V ou mais, dependendo da tensão de saída máxima esperada da fonte de alimentação do laboratório fabricada. Em seguida, instale o resistor de carga mostrado no diagrama da Fig. 1 como r2 necessário para garantir uma operação estável do MT sem carga externa. A potência de carga deve ser de cerca de 1W. A resistência do resistor r2 pode ser calculada com base na tensão de saída máxima da fonte de alimentação. No caso mais simples, um resistor de 2 watts de 200-300 ohms é adequado.

Em seguida, você pode remover os elementos de tubulação do controlador PWM antigo e outros componentes de rádio dos circuitos de saída não utilizados da unidade de fonte de alimentação. Para não perder acidentalmente algo "útil", recomenda-se dessoldar as peças não completamente, mas uma a uma, e só depois de se certificar de que o MT está funcionando, retire a peça completamente. Em relação à bobina de filtro l1, o autor normalmente não faz nada com ela e usa o enrolamento do circuito padrão de + 12V. Isso se deve ao fato de que, por razões de segurança, a corrente máxima de saída da fonte de alimentação do laboratório é geralmente limitada a um nível não excedendo a classificação para o circuito de fonte de alimentação de +12 V. ...

Após a limpeza da montagem, recomenda-se aumentar a capacitância do capacitor do filtro C1 da fonte de alimentação standby, substituindo-o por um capacitor com valor nominal de 50 V / 100 μF. Além disso, se o diodo vd1 instalado no circuito for de baixa potência (em caixa de vidro), recomenda-se substituí-lo por um mais potente, soldado do retificador do circuito de -5 V ou -12 V. Você também deve selecionar a resistência do resistor r1 para operação confortável do ventilador de refrigeração M1.

A experiência de retrabalho de fontes de alimentação de computador mostrou que usando vários esquemas de controle para um controlador PWM, a tensão máxima de saída da fonte de alimentação estará na faixa de 21 ... 22 V. Isso é mais do que suficiente para a fabricação de carregadores para baterias de carro, mas para uma fonte de alimentação de laboratório ainda não é suficiente. Para obter uma tensão de saída aumentada, muitos rádios amadores sugerem o uso de um circuito retificador de ponte para a tensão de saída, mas isso se deve à instalação de diodos adicionais, cujo custo é bastante alto. Considero este método irracional e uso outra forma de aumentar a tensão de saída da fonte de alimentação - modernização transformador.

Existem duas maneiras principais de atualizar um IP de transformador de energia. O primeiro método é conveniente porque sua implementação não requer a desmontagem do transformador. Baseia-se no fato de que normalmente o enrolamento secundário é enrolado em vários fios e é possível "estratificá-lo". Os enrolamentos secundários do transformador de potência são mostrados esquematicamente na Fig. uma). Este é o padrão mais comum. Normalmente, um enrolamento de 5 volts tem 3 voltas, enrolado em 3-4 fios (enrolamentos "3.4" - "comum" e "comum" - "5,6") e um enrolamento de 12 volts - adicionalmente 4 voltas em um fio ( enrolamentos "1" - "3,4" e "5,6" - "2").

Para fazer isso, o transformador é dessoldado, as tomadas do enrolamento de 5 volts são cuidadosamente dessoldadas e o "pigtail" do fio comum é desenrolado. A tarefa é desconectar os enrolamentos de 5 volts conectados em paralelo e ligá-los todos ou parte deles em série, conforme mostrado no diagrama da Fig. b).

Não é difícil isolar os enrolamentos, mas é bastante difícil colocá-los em fase corretamente. O autor usa para este propósito um gerador de sinal senoidal de baixa frequência e um osciloscópio ou milivoltímetro AC. Ao conectar a saída do gerador, sintonizado a uma frequência de 30 ... 35 kHz, ao enrolamento primário do transformador, a tensão nos enrolamentos secundários é monitorada usando um osciloscópio ou milivoltímetro. Combinando a conexão de enrolamentos de 5 volts, eles conseguem um aumento na tensão de saída em relação ao original na quantidade necessária. Desta forma, você pode obter um aumento na tensão de saída da PSU de até 30 ... 40 V.

A segunda maneira de atualizar um transformador de potência é rebobiná-lo. Só assim é possível obter uma tensão de saída superior a 40 V. A tarefa mais difícil aqui é desconectar o núcleo de ferrite. O autor adotou um método de ferver um transformador em água por 30-40 minutos. Mas antes de digerir o transformador, deve-se pensar bem no método de separação do núcleo, visto que após a digestão ficará muito quente e, além disso, a ferrita quente torna-se muito frágil. Para isso, propõe-se cortar da lata duas tiras em forma de cunha, que podem então ser inseridas na fenda entre o núcleo e a moldura, e com a sua ajuda separar as metades do núcleo. Em caso de quebra ou lascamento de partes do núcleo de ferrita, você não deve ficar especialmente chateado, pois pode ser colado com sucesso com ciacrilano (a chamada "supercola").

Após a liberação da bobina do transformador, é necessário enrolar o enrolamento secundário. Tenho transformadores de pulso há uma característica desagradável - o enrolamento primário é enrolado em duas camadas. Em primeiro lugar, a primeira parte do enrolamento primário é enrolada na estrutura, depois na tela, depois em todos os enrolamentos secundários, novamente na tela e na segunda parte do enrolamento primário. Portanto, você precisa enrolar cuidadosamente a segunda parte do enrolamento primário, lembrando-se de sua conexão e direção do enrolamento. Em seguida, retire a tela, feita na forma de uma camada de folha de cobre com um fio soldado que conduz ao terminal do transformador, que deve primeiro ser retirado da solda. Finalmente, enrole os enrolamentos secundários para a próxima tela. Agora, certifique-se de secar bem a bobina com um jato de ar quente para evaporar a água que penetrou no enrolamento durante a digestão.

O número de voltas do enrolamento secundário dependerá da tensão de saída máxima exigida do MT à taxa de aproximadamente 0,33 voltas / V (ou seja, 1 volta - 3 V). Por exemplo, o autor enrolou 2x18 voltas de fio PEV-0.8 e recebeu a tensão máxima de saída da fonte de alimentação de cerca de 53 V. A seção transversal do fio dependerá do requisito para a corrente de saída máxima da fonte de alimentação unidade, bem como nas dimensões da estrutura do transformador.

O enrolamento secundário é enrolado em 2 fios. A extremidade de um fio é imediatamente selada ao primeiro terminal da estrutura, e o segundo é deixado com uma margem de 5 cm para formar um "pigtail" do terminal zero. Terminado o enrolamento, a extremidade do segundo fio é vedada ao segundo terminal da estrutura e um "pigtail" é formado de tal forma que o número de voltas de ambos os meios-enrolamentos é necessariamente o mesmo.

Agora é necessário restaurar a tela, enrolar a segunda parte previamente enrolada do enrolamento primário do transformador, observando a conexão original e a direção do enrolamento, e montar o núcleo magnético do transformador. Se a fiação do enrolamento secundário estiver soldada corretamente (aos terminais do enrolamento de 12 volts), você pode soldar o transformador na placa de fonte de alimentação e verificar sua operabilidade.

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Seção: [Fontes de alimentação (pulso)]
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