Переробка комп'ютерних бп з шим-контролерами типу dr-b2002, dr-b2003, sg6105 в лабораторні джерела живлення. Заміна діодних зборок на більш потужні

мікросхема ULN2003 (ULN2003a)по суті своїй є набором потужних складових ключів для застосування в ланцюгах індуктивних навантажень. Може бути застосована для управління навантаженням значної потужності, включаючи електромагнітні реле, двигуни постійного струму, Електромагнітні клапани, в схемах управління різними і інші.

Мікросхема ULN2003 - опис

Короткий опис ULN2003a. Мікросхема ULN2003a - це транзисторна збірка Дарлінгтона з вихідними ключами підвищеної потужності, що має на виходах захисні діоди, які призначені для захисту керуючих електричних ланцюгіввід зворотного викиду напруги від індуктивного навантаження.

Кожен канал (пара Дарлінгтона) в ULN2003 розрахований на навантаження 500 мА і витримує максимальний струм до 600 мА. Входи і виходи розташовані в корпусі мікросхеми один навпроти одного, що значно полегшує розведення друкованої плати.

ULN2003 відноситься до сімейства мікросхем ULN200X. Різні версії цієї мікросхеми призначені для певної логіки. Зокрема, мікросхема ULN2003 призначена для роботи з TTL логікою (5В) і логічних пристроїв CMOS. Широке застосування ULN2003 знайшло в схемах управління широким спектром навантажень, як релейних драйверів, драйверів дисплея, лінійних драйверів і т. Д. ULN2003 також використовується в драйверах крокових двигунів.

Структурна схема ULN2003

Принципова схема

Характеристики

Номінальний струм колектора одного ключа - 0,5А;
Максимальна напруга на виході до 50 В;
Захисні діоди на виходах;
Вхід адаптований до всіляких видів логіки;
Можливість застосування для управління реле.

аналог ULN2003

Нижче наводимо список ніж можна замінити ULN2003 (ULN2003a):

Зарубіжний аналог ULN2003 - L203, MC1413, SG2003, TD62003.
Вітчизняним аналогом ULN2003a - є мікросхема.

Мікросхема ULN2003 - схема підключення

Найчастіше мікросхему ULN2003 використовують при управлінні кроковим двигуном. Нижче наведена схема включення ULN2003a і крокової двигуна.

Вступ

великий плюс комп'ютерного блокухарчування полягає в тому, що він стабільно працює при зміні напруги від 180 до 250 В, причому деякі екземпляри працюють і при більшому розкид напружень. Від блоку потужністю 200 Вт реально отримати корисний струм навантаження 15-17 А, а в імпульсному (короткочасному режимі підвищеного навантаження) - аж до 22 А. Комп'ютерні БП типового ряду, що відповідають стандарту ATX12 і призначені для використання в ПК на базі процесорів Intel Pentium IV і нижче, найчастіше виконані на мікросхемах 2003 AT2005Z, SG6105, KA3511, LPG-899, DR-B2002, IW1688. Подібні пристрої містять меншу кількість дискретних елементів на платі, мають меншу вартість, ніж побудовані на основі популярного ШІМ - мікросхеми TL494. У цьому матеріалі ми розглянемо кілька підходів по ремонту вищезазначених блоків живлення і дамо кілька практичних порад.

Блоки і схеми

Комп'ютерний блок живлення можна застосовувати не тільки за прямим призначенням, але і у вигляді джерел для широкого спектра електронних конструкцій для будинку, які потребують для своєї роботи постійної напруги 5 і 12 В. Шляхом незначної переробки, описаної нижче, зробити це зовсім не важко. А придбати БП ПК можна окремо як в магазині, так і був у вжитку на будь-якому радіоринку (якщо не вистачає власних «засіків») за символічну ціну.

Цим блок живлення комп'ютера вигідно відрізняється в перспективі застосування в домашній лабораторії радіомайстрів від всіх інших промислових варіантів. Для прикладу ми візьмемо блоки JNC моделей LC-B250ATX і LC-B350ATX, а також InWin IP-P300AQ2, IP-P350AQ2, IP-P400AQ2, IP-P350GJ20, які використовують в своїй конструкції мікросхему 2003 IFF LFS 0237E. У деяких інших зустрічаються BAZ7822041H або 2003 BAY05370332H. Всі ці мікросхеми конструктивно відрізняються один від одного призначенням висновків і «начинкою», але принцип роботи у них однаковий. Так мікросхема 2003 IFF LFS 0237E (далі будемо називати її 2003) - це ШІМ (широтно-імпульсний модулятор сигналів) в корпусі DIP-16. До недавнього часу більшість бюджетних комп'ютерних БП виробництва китайських фірм виконувалося на основі мікросхеми ШІМ-контролера TL494 фірми Texas Instruments (http://www.ti.com) або її аналогів інших фірм-виробників, таких як Motorola, Fairchild, Samsung та інших. Ця ж мікросхема мають вітчизняний аналог КР1114ЕУ4 і КР1114ЕУ3 (цоколевка висновків у вітчизняному виконанні різна). Вивчимо для початку методи діагностики і тестування неполадок

Як змінити вхідну напругу

Сигнал, рівень якого пропорційний потужності навантаження перетворювача, знімається з середньою точки первинної обмотки розділового трансформатора Т3, далі через діод D11 і резистор R35 надходить на коригувальну ланцюжок R42R43R65C33, після якої подається на висновок PR мікросхеми. Тому в даній схемі встановлювати пріоритет захисту по якомусь одному напрузі важко. Тут довелося б сильно змінити схему, що нерентабельно за витратами часу.

В інших схемах комп'ютерних БП, наприклад, в LPK-2-4 (300 Вт), напруга з катода здвоєного діода Шотткі типу S30D40C, випрямляча вихідної напруги +5 В, надходить на вхід UVac мікросхеми U2 і використовується для контролю вхідного годує змінною напругоюБП. регульоване вихідна напругабуває корисно для домашньої лабораторії. Наприклад, для харчування від комп'ютерного БП електронних пристроїв для легкового автомобіля, де напруга в бортовий мережі(При працюючому двигуні) 12.5-14 В. Чим більше рівень напруги, тим більше корисна потужність електронного пристрою. Особливо це важливо для радіостанцій. Для прикладу розглянемо адаптацію популярної радіостанції (трансивера) до нашого БП LC-B250ATX - підвищення напруги по шині 12 В до 13.5-13.8 В.

Припаюємо підлаштування резистор, наприклад, СП5-28В (бажано з індексом «В» в позначенні - ознака лінійності характеристики) опором 18-22 кОм між висновком 6 мікросхеми U2 і шиною +12 В. На вихід +12 В встановлюємо автомобільну лампочку 5 12 Вт в якості еквівалента навантаження (можна підключити і постійний резистор 5-10 Ом з потужністю розсіювання від 5 Вт і вище). Після розглянутої незначного доопрацювання БП вентилятор можна не підключати і саму плату в корпус не вставляти. Запускаємо БП, до шини +12 В підключаємо вольтметр і контролюємо напруга. обертанням движка змінного резисторавстановлюємо вихідну напругу 13.8 В.

Вимикаємо харчування і заміряємо омметром вийшло опір підлаштування резистора. Тепер між шиною +12 В і висновком 6 мікросхеми U2 припаюємо постійний резистор відповідного опору. Таким же чином можна скорегувати напруга по виходу +5 В. Сам же обмежувальний резистор підключають до висновку 4 мікросхеми 2003 IFF LFS 0237E.

Принцип роботи схеми 2003

Напруга живлення Vcc (висновок 1) на мікросхему U2 надходить від джерела чергової напруги + 5V_SB. На негативний вхід підсилювача помилки IN мікросхеми (висновок 4) надходить сума вихідних напруг ДХ +3.3 В, +5 В і +12 В. Суматор виконано відповідно на резисторах R57, R60, R62. Керований стабілітрон мікросхеми U2 використовується в схемі оптронной зворотного зв'язку в джерелі чергової напруги + 5V_SB, другий стабілітрон використовується в схемі стабілізації вихідної напруги + 3.3V. Схема управління вихідним полумостовим перетворювачем БП виконана по двотактної схемоюна транзисторах Q1, Q2 (позначення на друкованій платі) типу Е13009 і трансформаторі Т3 типу EL33-ASH за стандартною схемою, яка застосовується в комп'ютерних блоках.

Взаємозамінні транзистори - MJE13005, MJE13007, Motorola MJE13009 випускають багато закордонних фірм-виробників, тому замість абревіатури MJE в маркуванні транзистора можуть бути присутніми символи ST, PHE, KSE, HA, MJF і інші. Для живлення схеми використовується окрема обмотка трансформатора чергового режиму Т2 типу EE-19N. Чим більшу потужність має трансформатор Т3 (чим товще дріт використаний в обмотках), тим більше вихідний струм самого блоку живлення. У деяких друкованих платах, які мені доводилося ремонтувати, «розгойдують» транзистори мали найменування 2SC945 і Н945Р, 2SC3447, 2SC3451, 2SC3457, 2SC3460 (61), 2SC3866, 2SC4706, 2SC4744, BUT11A, BUT12A, BUT18A, BUV46, MJE13005, а позначення на платі було зазначено як Q5 і Q6. І при цьому на платі було всього 3 транзистора! Сама ж мікросхема 2003 IFF LFS 0237E була позначена як U2, і при цьому на платі немає жодного позначення U1 або U3. Однак залишимо цю дивину в позначенні елементів на друкованих плата на совісті китайського виробника. Самі позначення не принципові. Головна відмінність розглянутих блоків живлення типу LC-B250ATX - наявність на платі однієї мікросхеми типу 2003 IFF LFS 0237E і зовнішній виглядплати.

У мікросхемі застосований керований стабілітрон (висновки 10, 11), аналогічний TL431. Він використовується для стабілізації ланцюга харчування 3.3 В. Зазначу, що в моїй практиці ремонту блоків живлення вищезгадана схема - найслабше місце в комп'ютерному БП. Однак перш ніж міняти мікросхему 2003 рекомендую спочатку перевірити саму ланцюг.

Діагностика ATX блоків живлення на мікросхемі 2003

Якщо блок живлення не запускається, то потрібно в першу чергу зняти кришку корпусу і перевірити оксидні конденсатори та інші елементи на друкованій платі зовнішнім оглядом. Оксидні (електролітичні) конденсатори явно підлягають заміні, якщо їх корпусу роздуті і якщо вони мають опір менше 100 кОм. Визначається це «прозвонкой» омметром, наприклад, моделлю М830 у відповідному режимі вимірювань. Одна з найпоширеніших несправностей БП на основі мікросхеми 2003 - відсутність стабільного запуску. Запуск проводиться кнопкою Power на передній панелі системного блоку, при цьому контакти кнопки замикаються, причому висновок 9 мікросхеми U2 (2003 і аналогічної) з'єднується з «корпусом» загальним проводом.

У «косі» це, як правило, зелений і чорний дроти. Для того щоб швидко відновити працездатність пристрою, досить від'єднати від друкованої плати висновок 9 мікросхеми U2. Тепер БП повинен включатися стабільно шляхом натискання на клавішу задній панелі системного блоку. Цей метод хороший тим, що дозволяє і далі без ремонту, який не завжди вигідний матеріально, використовувати морально застарілий комп'ютерний БП, або тоді, коли блок використовується не за призначенням, наприклад, для живлення електронних конструкцій в домашній радіоаматорського лабораторії.

Якщо перед включенням харчування Під час натискання кнопки «reset» та відпускати через кілька секунд, то системою імітуватиметься збільшення затримки сигналу Power Good. Так можна перевірити причини несправності втрати даних в СМОS (адже не завжди «винна» батарейка). Якщо дані, наприклад, час, періодично губляться, то слід перевірити затримку при відключенні. Для цього «reset» натискається перед відключенням живлення і утримується ще кілька секунд, імітуючи прискорення зняття сигналу Power Good. Якщо при такому виключенні дані зберігаються, справа в великій затримці при виключенні.

збільшення потужності

На друкованій платі встановлені два високовольтних електролітичних конденсатора ємністю 220 мкФ. Для поліпшення фільтрації, ослаблення імпульсних перешкод і в підсумку для забезпечення стійкості комп'ютерного БП до максимальних навантажень ці конденсатори замінюють на аналоги більшої місткості, наприклад, 680 мкФ на робочу напругу 350 В. Пробій, втрата ємності або обрив оксидного конденсатора в схемі БП зменшує або зводить нанівець фільтрацію напруги живлення. Напруга на обкладинках оксидного конденсатора в пристроях БП близько 200 В, а ємність знаходиться в діапазоні 200-400 мкФ. Китайські виробники (VITO, Feron і інші) встановлює, як правило, найдешевші плівкові конденсатори, не сильно переймаючись ні про температурний режим, ні про надійність пристрою. Оксидний конденсатор в даному випадку застосовується в пристрої БП як високовольтного фільтра харчування, тому повинен бути високотемпературним. Незважаючи на робочу напругу, вказане на такому конденсаторі 250-400 В (з запасом, як і належить), він все одно «здає» через свою низьку якість.

Для заміни рекомендую оксидні конденсатори фірм КХ, CapXon, а саме HCY CD11GH і ASH-ELB043 - це високовольтні оксидні конденсатори, спеціально розроблені для застосування в електронних пристрояххарчування. Навіть якщо зовнішній огляд не дозволив знайти несправні конденсатори, ми наступним кроком все одно Випаюємо кондери на шині +12 В і замість них встановлюємо аналоги більшої місткості: 4700 мкФ на робочу напругу 25 В. Сама ділянка друкованої плати БЖ ПК з оксидними конденсаторами з харчування, підлягають заміні, представлений на малюнку 4. Вентилятор ми акуратно знімаємо і встановлюємо навпаки - так, щоб він дув всередину, а не назовні. Така модернізація покращує охолодження радіоелементів і в підсумку підвищує надійність пристрою при тривалій експлуатації. Крапля машинного чи побутового масла в механічних деталях вентилятора (між крильчаткою і віссю електродвигуна) не завадить. З мого досвіду, можна сказати, що значно зменшується шум нагнітача при роботі.

Заміна діодних зборок на більш потужні

На друкованій платі блоку живлення діодні збірки встановлені на радіаторах. У центрі встановлена збірка UF1002Г (по харчуванню 12 В), праворуч на цьому радіаторі встановлена діодний збірка D92-02, що забезпечує живлення -5 В. Якщо таку напругу в домашній лабораторії не потрібно, дану збірку типу можна безповоротно випаять. В цілому D92-02 розрахована на струм до 20 А і напруга 200 В (в імпульсному короткочасному режимі в рази більший), тому вона цілком підходить для установки замість UF1002Г (струм до 10 А).

Діодні збірку Fuji D92-02 можна замінити, наприклад, на S16C40C, S15D40C або S30D40C. Всі вони, в даному випадку, для заміни підходять. У діодів з бар'єром Шоттки менше падіння напруги і, відповідно, нагрівання.

Особливість заміни в тому, що «штатна» діодний збірка по виходу (шина 12 В) UF1002Г має повністю пластмасовий корпус з композиту, тому кріпиться до загального радіатора або проводить струм пластині за допомогою термопасти. А діодний збірка Fuji D92-02 (і аналогічні) має металеву пластину в корпусі, що передбачає особливу обережність при її установці на радіатор, тобто через обов'язкову ізолюючу прокладку і діелектричну шайбу під гвинт. Причина виходу з ладу діодних зборок UF1002Г складається в викидах напруги на діодах з амплітудою, що збільшується при роботі БП під навантаженням. При найменшому перевищенні допустимої зворотної напруги діоди Шотки отримують незворотний пробою, тому рекомендована заміна на більш потужні діодні збірки в разі перспективного використання БП з потужною навантаженням цілком виправдана. Нарешті, є одна порада, який дозволить перевірити працездатність захисного механізму. Закоротити тонким проводом, наприклад, МГТФ-0.8, шину +12 В на корпус (загальний провід). Так повинно повністю зникнути напруга. Щоб воно відновилося - вимкнемо БП на пару хвилин для розряду високовольтних конденсаторів, знімемо шунт (перемичку), видалимо еквівалент навантаження і включимо БП знову; він запрацює в штатному режимі. Перероблені таким чином комп'ютерні блоки живлення працюють роками в режимі 24 години з повним навантаженням.

висновок харчування

Покладемо, необхідно використовувати блок живлення в побутових цілях і потрібно вивести з блоку дві клеми. Я зробив це за допомогою двох (однакової довжини) відрізків непотрібного дроти електроживлення комп'ютерного БП і підключив до клемника все три попередньо пропаяні жили в кожному провіднику. Для зменшення втрати потужності в провідниках, що йдуть від БП до навантаження, підійде і інший електричний кабель з мідною (менше втрати) багатожильний кабель - наприклад, ПВСн 2x2.5, де 2.5 - це є перетин одного провідника. Також можна не виводити дроти на клеммник, а вихід 12 В підключити в корпусі БП ПК до невикористовуваних роз'єму мережевого кабелю монітора ПК.
Призначення висновків мікросхеми 2003
PSon 2 - Вхід сигналу PS_ON, який керує роботою БП: PSon = 0, БП включений, присутні всі вихідні напруги; PSon = 1, БП вимкнений, присутній тільки чергове напруження + 5V_SB
V33-3 - Вхід напруги +3.3 В
V5-4 - Вхід напруги +5 В
V12-6 - Вхід напруги +12 В
OP1 / OP2-8 / 7 - Виходи управління двотактним полумостовим перетворювачем БП
PG-9 - Тестування. Вихід з відкритим колектором сигналу PG (Power Good): PG = 0, одне або кілька вихідних напруг не відповідають нормі; PG = 1, вихідні напруги БП знаходяться в заданих межах
Vref1-11 - Керуючий електрод керованого стабілітрона
Fb1-10 - Катод керованого стабілітрона
GND-12 - Загальний провід
COMP-13 - Вихід підсилювача помилки і негативний вхід компаратора ШІМ
IN-14 - Негативний вхід підсилювача помилки
SS-15 - Позитивний вхід підсилювача помилки, підключений до внутрішнього джерела Uref = 2.5 В. Висновок використовується для організації «м'якого старту» перетворювача
Ri-16 - Вхід для підключення зовнішнього резистора 75 кОм
Vcc-1 - Напруга живлення, підключається до чергового джерела + 5V_SB
PR-5 - Вхід для організації захисту БП

зарядний пристрійз комп'ютерного блоку живлення своїми руками

У різних ситуаціях потрібні різні по напрузі і потужності ВП. Тому багато хто купує або роблять такий, щоб вистачило на всі випадки.

І найпростіше взяти за основу комп'ютерний. даний лабораторний блок живлення з характеристиками 0-22 В 20 Аперероблений з невеликою доопрацюванням з комп'ютерногоАТС на ШІМ 2003. Для переробки використовував JNC mod. LC-B250ATX. Ідея не нова і в інтернеті безліч подібних рішень, деякі були вивчені, але остаточне вийшло своє. Результатом дуже задоволений. Зараз чекаю посилку з Китаю з суміщеними індикаторами напруги і струму, і, відповідно, заміню. Тоді можна буде назвати мою розробку ЛБП - зарядний для автомобільних АКБ.

схема регульованого блокухарчування:

Насамперед випаяв всі дроти вихідних напруг +12, -12, +5, -5 і 3,3 В. Випаяв все, крім +12 В діоди, конденсатори, навантажувальні резистори.

Замінив вхідні високовольтні електроліти 220 х 200 на 470 х 200. Якщо є, то краще ставити більшу ємність. Іноді виробник економить на вхідному фільтрі по харчуванню - відповідно рекомендую допаять, якщо відсутній.

Вихідний дросель +12 В перемотав. Новий - 50 витків проводом діаметром 1 мм, видаливши старі намотування. Конденсатор замінив на 4700 мкф х 35 В.

Так як в блоці є чергове живлення з напругою 5 і 17 вольт, то використовував їх для харчування 2003-й і по вузлу перевірки напруг.

На висновок 4 подав пряме напруга +5 вольт з "вартівні" (тобто з'єднав його з висновком 1). За допомогою резисторного 1,5 і 3 кОм подільника напруги від 5 вольт чергового живлення зробив 3,2 і подав його на вхід 3 і на правий висновок резистора R56, який потім виходить на висновок 11 мікросхеми.

Встановивши мікросхему 7812 на вихід 17 вольт з вартівні (конденсатор С15) отримав 12 вольт і підключив до резистору 1 Ком (без номера на схемі), який лівим кінцем підключається до висновку 6 мікросхеми. Також через резистор 33 Ом живити вентилятор охолодження, який просто перевернув, щоб він дув всередину. Резистор потрібен для того, щоб знизити обороти і гучність вентилятора.

Всю ланцюжок резисторів і діодів негативних напруг (R63, 64, 35, 411, 42, 43, C20, D11, 24, 27) випаяв з плати, висновок 5 мікросхеми Закоротіл на землю.

додав регулюваннянапруги і індикатор вихідної напруги з китайського інтернет магазину. Тільки необхідно живити останній від вартівні +5 В, а не від вимірюваної напруги (він починає працювати від +3 В). Випробування блоку живлення

випробування проводилисяодночасним підключенням декількох автомобільних ламп (55 + 60 + 60) Вт.

Це приблизно 15 Ампер при 14 В. Пропрацював хвилин 15 без проблем. У деяких джерелах рекомендують ізолювати загальний провід виходу 12 В від корпусу, але тоді з'являється свист. Використовуючи в якості джерела живлення автомобільної магнітоли не помітив ніяких перешкод ні на радіо, ні в інших режимах, а 4 * 40 Вт тягне відмінно. З повагою, Петровський Андрій.

Розповісти в:

У статті представлена проста конструкція ШІМ-регулятора, за допомогою якої можна легко переробити комп'ютерний блок живлення, зібраний на контролері, відмінному від популярного tl494, зокрема, dr-b2002, dr-b2003, sg6105 і інших, в лабораторний з регульованим вихідним напругою і обмеженням струму в навантаженні. Також тут я поділюся досвідом переробки комп'ютерних БП і опишу випробувані способи збільшення їх максимального вихідного напруги.

Але все хороше коли-небудь закінчується і останнім часом все частіше стали потрапляти комп'ютерні БП, в яких були встановлені інші ШІМ-контролери, зокрема, dr-b2002, dr-b2003, sg6105. Виникло питання: як можна використовувати ці БП для виготовлення лабораторних ІП? Пошук схем і спілкування з радіоаматорами не дозволив просунутися в цьому напрямку, хоча і вдалося знайти короткий опис і схему включення таких ШІМ-контролерів в статті «ШІМ-контролери sg6105 і dr-b2002 в комп'ютерних ІП» .З опису стало зрозуміло, що ці контролери набагато складніше tl494 і намагатися управляти ними ззовні для регулювання вихідної напруги навряд чи можливо. Тому від цієї ідеї було вирішено відмовитися. Однак при вивченні схем «нових» БП було відзначено, що побудова схеми управління двотактним полумостовим перетворювачем виконано аналогічно «старим» БП - на двох транзисторах і роздільному трансформаторі.

Була зроблена спроба замість мікросхеми dr-b2002 встановити tl494 зі своєю стандартною обв'язкою, підключивши колектори вихідних транзисторів tl494 до баз транзисторів схеми управління перетворювачем БП. Як обв'язки tl494 для забезпечення регулювання вихідної напруги була обрана неодноразово перевірена вище згадана схема М. Шумилова. Таке включення ШІМ-контролера дозволяє відключити всі наявні в БП блокування і схеми захисту, до того ж ця схема дуже проста.

Спроба заміни ШІМ-контролера увінчалася успіхом - БП заробив, регулювання вихідної напруги і обмеження струму також працювали, як і в перероблених БП «старого» зразка.

Опис схеми пристрою

Конструкція і деталі

Блок ШІМ-регулятора зібраний на друкованій платі з односторонньо фольгованого склотекстоліти розміром 40х45 мм. Креслення друкованої плати і схема розташування елементів показані на малюнку. Креслення показаний з боку установки компонентів.

Плата розрахована на установку вивідних компонентів. Особливих вимог до них не пред'являється. Транзистор vt1 може бути замінений на будь-який інший аналогічний за параметрами біполярний транзистор прямий провідності. На платі передбачена установка підлаштування резисторів r5 різних типорозмірів.

Монтаж і налагодження

Кріплення плати здійснюється в зручному місці одним гвинтом ближче до місця установки ШІМ-контролера. Автор знайшов зручним кріпити плату до одного з радіаторів БП. Виходи pwm1, pwm2 запаюють прямо у відповідні отвори раніше встановленого ШІМ-контролера - висновки яких йдуть до баз транзисторів управління перетворювачем (висновки 7 і 8 мікросхеми dr-b2002). Підключення виведення vcc здійснюється до точки, в якій є вихідна напруга схеми чергового живлення, значення якого може знаходитися в межах 13 ... 24В.

Регулювання вихідної напруги ІП здійснюється потенціометром r5, мінімальна вихідна напруга залежить від номіналу резистора r7. Резистором r8 можна здійснити обмеження максимального вихідного напруги. Значення максимального вихідного струму регулюється підбором номіналу резистора r3 - чим менше його опір, тим більше буде максимальний вихідний струм БП.

Порядок переробки комп'ютерного БП в лабораторний ІП

Робота по переробці БП пов'язана з роботою в ланцюгах з високою напругою, Тому настійно рекомендується підключати БП до мережі через розділовий трансформатор потужністю не менше 100 Вт. Крім того, для виключення виходу з ладу ключових транзисторів в процесі налагодження ІП, підключати його до мережі слід через «запобіжну» лампу розжарювання на 220В потужністю 100Вт. Її можна підпаяти до БП замість мережевого запобіжника.

Перш, ніж приступити до переробки комп'ютерного БП бажано переконатися в його справності. Перед включенням до вихідних ланцюгів + 5В і + 12В слід підключити автомобільні лампочки на 12В потужністю до 25 Вт. Потім підключити БП до мережі і з'єднати висновок ps-on (зазвичай зеленого кольору) із загальним проводом. У разі справності БП «запобіжна» лампа короткочасно спалахне, БП запрацює і загоряться лампи в навантаженні +5, +12. Якщо після включення «запобіжна» лампа загориться в повний накал, можливий пробій силових транзисторів, діодів випрямного моста і т. Д.

Далі слід знайти на платі БП точку, в якій є вихідна напруга схеми чергового живлення. Його значення може перебувати в межах 13 ... 24В. З цієї точки надалі братимемо харчування для блоку ШІМ-регулятора і вентилятора охолодження.

Потім слід випаять штатний ШІМ-контролер і підключити до плати БП блок ШІМ-регулятора згідно схеми (рис. 1). Вхід p_in підключають до 12-вольтової виходу БП. Тепер необхідно перевірити роботу регулятора. Для цього слід підключити до виходу p_out навантаження у вигляді автомобільної лампочки, движок резистора r5 вивести до упора (в положення мінімального опору) і підключити БП до мережі (знову ж через «запобіжну» лампу). Якщо лампа навантаження загориться, слід переконатися в справності схеми регулювання. Для цього потрібно обережно повернути движок резистора r5 вправо, при цьому бажано контролювати вихідну напругу вольтметром, щоб не спалити навантажувальну лампу. Якщо вихідна напруга регулюється, отже блок ШІМ-регулятора працює і можна продовжувати модернізацію БП.

Випаюємо всі дроти навантаження БП, залишивши по одному дроту в ланцюгах +12 В і загальний для підключення блоку ШІМ-регулятора. Випаюємо: діоди (діодні збірки) в ланцюгах +3,3 В, +5 В; діоди випрямлячів -5 В, -12 В; всі конденсатори фільтрів. електролітичні конденсаторифільтра ланцюга +12 В слід замінити на конденсатори аналогічної ємності, але з допустимою напругою 25 В або більше в залежності від передбачуваного максимального вихідного напруги виготовляється лабораторного ВП. Далі слід встановити навантажувальний резистор, показаний на схемі рис. 1 як r2, необхідний для забезпечення стійкої роботи ВП без зовнішнього навантаження. Потужність навантаження повинна бути близько 1 Вт. Опір резистора r2 можна розрахувати виходячи з максимального вихідного напруги ВП. У найпростішому випадку підійде 2-х ватний резистор опором 200-300 Ом.

Далі можна випаять елементи обв'язки старого ШІМ-контролера і інші радіодеталі з невикористовуваних вихідних ланцюгів БП. Щоб не випаять випадково що-небудь «корисне» рекомендується поїти деталі не повністю, а по одному висновку, і лише переконавшись у працездатності ІП, видаляти деталь повністю. З приводу дроселя фільтра l1, автор зазвичай нічого з ним не робить і використовує штатну обмотку ланцюга +12 В. Це пов'язано з тим, що з метою безпеки максимальний вихідний струм лабораторного ІП зазвичай обмежується на рівні, що не перевищує паспортний для ланцюга +12 В БП .

Після очищення монтажу рекомендується збільшити ємність конденсатора фільтра С1 джерела живлення чергового режиму, замінивши його на конденсатор номіналом 50 В / 100 мкФ. Крім того, якщо встановлений в схемі діод vd1 малопотужний (в скляному корпусі), його рекомендується замінити на більш потужний, випаяний з випрямляча ланцюга -5 В або -12 В. Також слід підібрати опір резистора r1 для комфортної роботи вентилятора охолодження М1.

Досвід переробки комп'ютерних БП показав, що з застосуванням різних схем управління ШІМ-контролером, максимальна вихідна напруга ІП буде перебувати в межах 21 ... 22 В. Цього більш ніж достатньо для виготовлення зарядних пристроїв для автомобільних акумуляторів, однак для лабораторного джерела живлення все ж замало. Для отримання підвищеного вихідного напруги багато радіоаматори пропонують використовувати бруківку схему випрямлення вихідної напруги, але це пов'язано з установкою додаткових діодів, вартість яких досить висока. Я вважаю цей метод нераціональним і використовуючи інший спосіб підвищення вихідної напруги ІП - модернізацію силового трансформатора.

Є два основних способи модернізації силового трансформатора ВП. Перший спосіб зручний тим, що для його реалізації не потрібно розбирання трансформатора. Він заснований на тому факті, що зазвичай вторинна обмотка мотається в кілька проводів і є можливість її «розшарувати». Схематично вторинні обмотки силового трансформатора показані на рис. а). Це найбільш часто зустрічається схема. Зазвичай 5-вольта обмотка має по 3 витка, намотаних в 3-4 дроти (обмотки «3,4» - «заг.» І «заг.» - «5,6»), а 12-вольта - додатково по 4 витка в один провід (обмотки «1» - «3,4» і «5,6» - «2»).

Для цього трансформатор випаюють, акуратно розпаювали відводи 5-вольтової обмотки і розплітає «косичку» загального проводу. Завдання полягає в тому, щоб роз'єднати паралельно включені 5-вольт обмотки і включити всі або частину з них послідовно, як це показано на схемі рис. б).

Виділити обмотки не складає труднощів, але ось правильно сфазіровать їх досить важко. Автор використовує для цієї мети низькочастотний генератор синусоїдального сигналу і осцилограф або мілівольтметр змінного струму. Підключивши вихід генератора, настроєного на частоту 30 ... 35 кГц, до первинної обмотці трансформатора, за допомогою осцилографа або мілівольтметра контролюють напруга на вторинних обмотках. Комбінуючи підключення 5-вольтів обмоток домагаються збільшення вихідної напруги в порівнянні з вихідним на необхідну величину. Таким способом можна домогтися збільшення вихідної напруги БП до 30 ... 40 В.

Другий спосіб модернізації силового трансформатора - це його перемотування. Це єдиний спосіб отримати вихідну напругу ІП більше 40 В. Найважчим завданням тут є роз'єднання ферритового сердечника. Автор взяв на озброєння спосіб виварювання трансформатора в воді протягом 30-40 хвилин. Але перш, ніж виварювати трансформатор слід добре продумати спосіб роз'єднання сердечника, враховуючи той факт, що після виварювання він буде дуже гарячим, до того ж гарячий феррит стає дуже крихким. Для цього пропонується вирізати з жерсті дві клиноподібні смужки, які потім можна буде вставити в зазор між сердечником і каркасом, і з їх допомогою роз'єднати половинки сердечника. У разі розламування або відколювання частин ферритового сердечника особливо турбуватися не варто, так як його успішно можна склеїти ціакріланом (т. Зв. «Суперклеєм»).

Після звільнення котушки трансформатора необхідно змотати вторинну обмотку. У імпульсних трансформаторівє одна неприємна особливість - первинна обмотка намотана в два шари. Спочатку на каркас намотана перша частина первинної обмотки, потім екран, потім все вторинні обмотки, знову екран і друга частина первинної обмотки. Тому потрібно акуратно змотати другу частину первинної обмотки, при цьому обов'язково запам'ятавши її підключення і напрямок намотування. Потім зняти екран, виконаний у вигляді шару мідної фольги з припаяним проводом, який веде до висновку трансформатора, який попередньо слід отпаять. І, нарешті, змотати вторинні обмотки до наступного екрану. Тепер обов'язково потрібно добре просушити котушку струменем гарячого повітря для випаровування води, що проникла в обмотку під час виварювання.

Кількість витків вторинної обмотки буде залежати від необхідного максимального вихідного напруги ІП з розрахунку приблизно 0,33 витка / В (тобто 1 виток - 3 В). Наприклад, автор намотав 2х18 витків дроту ПЕВ-0,8 і отримав максимальну вихідну напругу ІП близько 53 В. Перетин дроту буде залежати від вимоги до максимального вихідному струму ІП, а також від габаритів каркаса трансформатора.

Вторинну обмотку мотають в 2 дроти. Кінець одного провід відразу запаюють на перший висновок каркаса, а другий залишають з запасом 5 см для формування «косички» нульового виводу. Закінчивши намотування, запаюють кінець другого проводу на другий висновок каркаса і формують «косичку» таким чином, щоб кількість витків обох полуобмоток обов'язково було однаковим.

Тепер слід відновити екран, намотати змотану раніше другу частину первинної обмотки трансформатора, дотримуючись вихідне підключення і напрямок намотування, і зібрати муздрамтеатр трансформатора. Якщо розводка вторинної обмотки запаяна правильно (на висновки 12-вольтової обмотки), то можна впаяти трансформатор в плату БП і перевірити його працездатність.

АРХІВ: завантажити

Розділ: [Блоки живлення (імпульсні)]
Збережи статтю в:

Матеріали цієї статті були видані в журналі Радіоаматор - 2013, № 11

У статті представлена проста конструкція ШІМ-регулятора, за допомогою якої можна легко переробити комп'ютерний блок живлення, зібраний на контролері, відмінному від популярного TL494, зокрема, DR-B2002, DR-B2003, SG6105 і інших, в лабораторний з регульованим вихідним напругою і обмеженням струму в навантаженні. Також тут я поділюся досвідом переробки комп'ютерних БП і опишу випробувані способи збільшення їх максимального вихідного напруги.

У радіоаматорського літературі є чимало схем переробки застарілих комп'ютерних блоків живлення (БП) в зарядні пристрої та лабораторні джерела живлення (ІП). Але всі вони стосуються тих БП, в яких вузол управління побудований на базі мікросхеми ШІМ-контролера типу TL494, або його аналогів DBL494, KIA494, КА7500, КР114ЕУ4. Нами було перероблено більше десятка таких БП. Добре показали себе зарядні пристрої, виготовлені за схемою, описаною М. Шуміловим в статті «Комп'ютерний блок живлення - зарядний пристрій», (Радіо - 2009, № 1) з додаванням стрілочного вимірювального приладудля вимірювання вихідної напруги і зарядного струму. На основі цієї ж схемою виготовлялися перші лабораторні джерела живлення, поки не потрапила в поле зору «Універсальна плата управління лабораторними блоками харчування» (Радіо-щорічник - 2011, № 5, стор. 53). За цією схемою можна було виготовляти набагато більш функціональні джерела живлення. Спеціально для цієї схеми регулятора був розроблений цифровий ампервольтметр, описаний в статті «Простий вбудований ампервольтметр на PIC16F676».

Але все хороше коли-небудь закінчується і останнім часом все частіше стали потрапляти комп'ютерні БП, в яких були встановлені інші ШІМ-контролери, зокрема, DR-B2002, DR-B2003, SG6105. Виникло питання: як можна використовувати ці БП для виготовлення лабораторних ІП? Пошук схем і спілкування з радіоаматорами не дозволив просунутися в цьому напрямку, хоча і вдалося знайти короткий опис і схему включення таких ШІМ-контролерів в статті «ШІМ-контролери SG6105 і DR-B2002 в комп'ютерних ІП». З опису стало зрозуміло, що ці контролери набагато складніше TL494 і намагатися управляти ними ззовні для регулювання вихідної напруги навряд чи можливо. Тому від цієї ідеї було вирішено відмовитися. Однак при вивченні схем «нових» БП було відзначено, що побудова схеми управління двотактним полумостовим перетворювачем виконано аналогічно «старим» БП - на двох транзисторах і роздільному трансформаторі.

Була зроблена спроба замість мікросхеми DR-B2002 встановити TL494 зі своєю стандартною обв'язкою, підключивши колектори вихідних транзисторів TL494 до баз транзисторів схеми управління перетворювачем БП. Як обв'язки TL494 для забезпечення регулювання вихідної напруги була обрана неодноразово перевірена вище згадана схема М. Шумилова. Таке включення ШІМ-контролера дозволяє відключити всі наявні в БП блокування і схеми захисту, до того ж ця схема дуже проста.

Опис схеми пристрою

Конструкція і деталі

Плата розрахована на установку вивідних компонентів. Особливих вимог до них не пред'являється. Транзистор VT1 може бути замінений на будь-який інший аналогічний за параметрами біполярний транзистор прямий провідності. На платі передбачена установка підлаштування резисторів R5 різних типорозмірів.

Монтаж і налагодження

Кріплення плати здійснюється в зручному місці одним гвинтом ближче до місця установки ШІМ-контролера. Автор знайшов зручним кріпити плату до одного з радіаторів БП. Виходи PWM1, PWM2 запаюють прямо у відповідні отвори раніше встановленого ШІМ-контролера - висновки яких йдуть до баз транзисторів управління перетворювачем (висновки 7 і 8 мікросхеми DR-B2002). Підключення виведення Vcc здійснюється до точки, в якій є вихідна напруга схеми чергового живлення, значення якого може знаходитися в межах 13 ... 24В.

Регулювання вихідної напруги ІП здійснюється потенціометром R5, мінімальна вихідна напруга залежить від номіналу резистора R7. Резистором R8 можна здійснити обмеження максимального вихідного напруги. Значення максимального вихідного струму регулюється підбором номіналу резистора R3 - чим менше його опір, тим більше буде максимальний вихідний струм БП.

Порядок переробки комп'ютерного БП в лабораторний ІП

Робота по переробці БП пов'язана з роботою в ланцюгах з високою напругою, тому настійно рекомендується підключати БП до мережі через розділовий трансформатор потужністю не менше 100 Вт. Крім того, для виключення виходу з ладу ключових транзисторів в процесі налагодження ІП, підключати його до мережі слід через «запобіжну» лампу розжарювання на 220В потужністю 100Вт. Її можна підпаяти до БП замість мережевого запобіжника.

Перш, ніж приступити до переробки комп'ютерного БП бажано переконатися в його справності. Перед включенням до вихідних ланцюгів + 5В і + 12В слід підключити автомобільні лампочки на 12В потужністю до 25 Вт. Потім підключити БП до мережі і з'єднати висновок PS-ON (зазвичай зеленого кольору) із загальним проводом. У разі справності БП «запобіжна» лампа короткочасно спалахне, БП запрацює і загоряться лампи в навантаженні +5, +12. Якщо після включення «запобіжна» лампа загориться в повний накал, можливий пробій силових транзисторів, діодів випрямного моста і т. Д.

Потім слід випаять штатний ШІМ-контролер і підключити до плати БП блок ШІМ-регулятора згідно схеми (рис. 1). Вхід P_IN підключають до 12-вольтової виходу БП. Тепер необхідно перевірити роботу регулятора. Для цього слід підключити до виходу P_OUT навантаження у вигляді автомобільної лампочки, движок резистора R5 вивести до упора (в положення мінімального опору) і підключити БП до мережі (знову ж через «запобіжну» лампу). Якщо лампа навантаження загориться, слід переконатися в справності схеми регулювання. Для цього потрібно обережно повернути движок резистора R5 вправо, при цьому бажано контролювати вихідну напругу вольтметром, щоб не спалити навантажувальну лампу. Якщо вихідна напруга регулюється, отже блок ШІМ-регулятора працює і можна продовжувати модернізацію БП.

Випаюємо всі дроти навантаження БП, залишивши по одному дроту в ланцюгах +12 В і загальний для підключення блоку ШІМ-регулятора. Випаюємо: діоди (діодні збірки) в ланцюгах +3,3 В, +5 В; діоди випрямлячів -5 В, -12 В; всі конденсатори фільтрів. Електролітичні конденсатори фільтра ланцюга +12 В слід замінити на конденсатори аналогічної ємності, але з допустимою напругою 25 В або більше в залежності від передбачуваного максимального вихідного напруги виготовляється лабораторного ВП. Далі слід встановити навантажувальний резистор, показаний на схемі рис. 1 як R2, необхідний для забезпечення стійкої роботи ВП без зовнішнього навантаження. Потужність навантаження повинна бути близько 1 Вт. Опір резистора R2 можна розрахувати виходячи з максимального вихідного напруги ВП. У найпростішому випадку підійде 2-х ватний резистор опором 200-300 Ом.

Далі можна випаять елементи обв'язки старого ШІМ-контролера і інші радіодеталі з невикористовуваних вихідних ланцюгів БП. Щоб не випаять випадково що-небудь «корисне» рекомендується поїти деталі не повністю, а по одному висновку, і лише переконавшись у працездатності ІП, видаляти деталь повністю. З приводу дроселя фільтра L1, автор зазвичай нічого з ним не робить і використовує штатну обмотку ланцюга +12 В. Це пов'язано з тим, що з метою безпеки максимальний вихідний струм лабораторного ІП зазвичай обмежується на рівні, що не перевищує паспортний для ланцюга +12 В БП .

Після очищення монтажу рекомендується збільшити ємність конденсатора фільтра С1 джерела живлення чергового режиму, замінивши його на конденсатор номіналом 50 В / 100 мкФ. Крім того, якщо встановлений в схемі діод VD1 малопотужний (в скляному корпусі), його рекомендується замінити на більш потужний, випаяний з випрямляча ланцюга -5 В або -12 В. Також слід підібрати опір резистора R1 для комфортної роботи вентилятора охолодження М1.

Після звільнення котушки трансформатора необхідно змотати вторинну обмотку. У імпульсних трансформаторів є одна неприємна особливість - первинна обмотка намотана в два шари. Спочатку на каркас намотана перша частина первинної обмотки, потім екран, потім все вторинні обмотки, знову екран і друга частина первинної обмотки. Тому потрібно акуратно змотати другу частину первинної обмотки, при цьому обов'язково запам'ятавши її підключення і напрямок намотування. Потім зняти екран, виконаний у вигляді шару мідної фольги з припаяним проводом, який веде до висновку трансформатора, який попередньо слід отпаять. І, нарешті, змотати вторинні обмотки до наступного екрану. Тепер обов'язково потрібно добре просушити котушку струменем гарячого повітря для випаровування води, що проникла в обмотку під час виварювання.