Переделка блока питания: Переделка компьютерного блока питания — Блоки питания — Источники питания
Переделка компьютерного блока питания — Блоки питания — Источники питания
Подробное описание.
Хороший лабораторный блок питания — это довольно дорогое удовольствие и не всем радиолюбителям оно по карману.
Тем не менее в домашних условиях можно собрать не плохой по характеристикам блок питания, который вполне справится и с обеспечением питания различных радиолюбительских конструкций, и так же может служить и зарядным устройством для различных аккумуляторов.
Собирают такие блоки питания радиолюбители, как правило из компьютерных БП АТХ, которые везде доступны и дешевы.
В этой статье уделено мало внимания самой переделке АТХ, так как переделать компьютерный БП для радиолюбителя средней квалификации в лабораторный, или для каких то иных целей, обычно не составляет особого труда, а вот у начинающих радиолюбителей возникает по этому поводу много вопросов. В основном какие детали в БП нужно удалить, какие оставить, что добавить, чтобы такой БП превратить в регулируемый, ну и так далее.
Вот специально для таких радиолюбителей, я хочу в этой статье подробно рассказать о переделке компьютерных блоков питания АТХ в регулируемые БП, которые можно будет использовать и как лабораторный блок питания, и как зарядное устройство.
Для переделки нам понадобится исправный блок питания АТХ, который выполнен на ШИМ контроллере TL494 или его аналогах.
Схемы блоков питания на таких контроллерах в принципе отличаются друг от друга не сильно и все в основном похожи. Мощность блока питания не должна быть меньше той, которую планируете в будущем снимать с переделанного блока.
Давайте рассмотрим типовую схему блока питания АТХ, мощностью 250 Вт. У блоков питания «Codegen» схема почти не отличается от этой.
Схемы всех подобных БП состоят из высоковольтной и низковольтной части. На рисунке печатной платы блока питания (ниже) со стороны дорожек, высоковольтная часть отделена от низковольтной широкой пустой полосой (без дорожек), и находится справа (она меньше по размеру). Её мы трогать не будем, а будем работать только с низковольтной частью.
Низковольтная часть рассматриваемой нами схемы, состоит из ШИМ контроллера TL494, схемы на операционных усилителях, которая контролирует выходные напряжения блока питания, и в случае их несоответствия — даёт сигнал на 4-ю ножку ШИМ контроллера на выключение блока питания.
Вместо операционного усилителя на плате БП могут быть установлены транзисторы, которые в принципе выполняют ту же самую функцию.
Остальные выпрямители и сопутствующие им детали необходимо будет удалить, кроме выпрямителя «дежурки», который нам понадобится для питания ШИМ контроллера и куллера.
Выпрямитель дежурки даёт два напряжения. Обычно это 5 вольт и второе напряжение может быть в районе 9-10 вольт (используется для дежурного питания ТЛ-ки).
Мы и будем использовать для постоянного питания ШИМа второй выпрямитель. К нему также подключается и вентилятор (куллер).
Итак всё, что помечено красным цветом — выпаиваем, а в нашем выпрямителе 12 вольт меняем штатные электролиты (16 вольт) на более высоковольтные, которые будут соответствовать будущему выходному напряжению нашего БП. Также необходимо будет выпаять в цепи 12-ой ножки ШИМ контроллера и средней части обмотки согласующего трансформатора — резистор R25 и диод D73 (если они есть в схеме), и вместо них в плату впаять перемычку, которая на схеме нарисована синей линией (можно просто замкнуть диод и резистор не выпаивая их). В некоторых схемах этой цепи может и не быть.
Далее в обвязке ШИМа на первой его ноге оставляем только один резистор, который идёт к выпрямителю +12 вольт.
На второй и третьей ноге ШИМа — оставляем только Задающую RC цепочку (на схеме R48 C28).
На четвёртой ноге ШИМа оставляем только один резистор (на схеме обозначен как R49. Да, ещё во многих схемах между 4-ой ногой и 13-14 ножками ШИМа — обычно стоит электролитический конденсатор, его (если он есть) тоже не трогаем, так как он предназначен для мягкого старта БП. В моей плате его просто не было, поэтому я его поставил.
Ёмкость его в стандартных схемах 1-10 мкФ.
После всех выполненных операций у нас должно получиться следующее.
Вот как это выглядит у меня на плате (ниже на рисунке).
Дроссель групповой стабилизации я здесь перемотал проводом 1,3-1,6 мм в один слой на родном сердечнике. Поместилось где то около 20-ти витков, но можно этого не делать и оставить тот, что был. С ним тоже всё хорошо работает.
На плату я так же установил другой нагрузочный резистор, который у меня состоит из двух параллельно включенных резисторов по 1,2 кОм 3W, общее сопротивление получилось 560 Ом.
Родной нагрузочный резистор рассчитан на 12 вольт выходного напряжения и имеет сопротивление 270 Ом. У меня выходное напряжение будет около 40-ка вольт, поэтому я поставил такой резистор.
Вид платы со стороны деталей.
Теперь что необходимо будет нам добавить в подготовленную плату нашего БП, чтобы превратить его в регулируемый блок питания;
В первую очередь, чтобы не пожечь силовые транзисторы, нам нужно будет решить проблему стабилизации тока нагрузки и защиту от короткого замыкания.
«Я как-то рассказывал, что не смог получить нормальную работу ИБП в режиме источника тока при низком опорном напряжении на одном из входов усилителя ошибки ШИМ контроллера.
Более 50мВ — нормально, а меньше — нет. В принципе, 50мВ это гарантированный результат, а в принципе, можно получить и 25мВ, если постараться. Меньше — ни как не получалось. Работает не устойчиво и возбуждается или сбивается от помех. Это при плюсовом напряжении сигнала с датчика тока.
Я переделал схему на этот вариант и получил отличный результат.
Вот фрагмент схемы.
Собственно, всё стандартно, кроме двух моментов.
Во первых, лучшая стабильность при стабилизации тока нагрузки при минусовом сигнале с датчика тока это случайность или закономерность?
Схема прекрасно работает при опорном напряжении в 5мВ!
При положительном сигнале с датчика тока стабильная работа получается только при более высоких опорных напряжениях (не менее 25мВ).
При номиналах резисторов 10Ом и 10КОм ток стабилизировался на уровне 1,5А вплоть до КЗ выхода.
Во вторых (и самое интересное), датчика тока, как такового у меня нет…
Его роль выполняет фрагмент дорожки на плате длиной 3см и шириной 1см. Дорожка покрыта тонким слоем припоя.
Если в качестве датчика использовать эту дорожку на длине 2см, то ток стабилизируется на уровне 12-13А, а если на длине 2,5см, то на уровне 10А.»
Так как этот результат оказался лучше стандартного, то и мы пойдём таким-же путём.
Для начала нужно будет отпаять от минусового провода средний вывод вторичной обмотки трансформатора (гибкую косу), или лучше не выпаивая её (если позволяет печатка) — перерезать печатную дорожку на плате, которая соединяет её с минусовым проводом.
Шунты лучше всего брать из неисправных (если найдёте) стрелочных ампервольтметров (цешек), или из китайских стрелочных или цифровых приборов. Выглядят они примерно так. Вполне достаточно будет куска длинной 1,5-2,0 см.
Можно конечно попробовать поступить и так, как написал выше DWD, то есть если дорожка от косы к общему проводу достаточной длинны, то попробовать её использовать в качестве токового датчика, но я этого делать не стал, у меня плата попалась другой конструкции, вот такая, где обозначены красной стрелкой две проволочные перемычки, которые соединяли вывод косы с общим проводом, а между ними проходили печатные дорожки.
Поэтому после удаления лишних деталей с платы, я выпаял эти перемычки и на их место впаял токовый датчик от неисправной китайской «цешки».
Потом на место припаял перемотанный дроссель, установил электролит и нагрузочный резистор.
Вот ка выглядит кусок платы у меня, где я красной стрелкой пометил установленный токовый датчик (шунт) на месте проволочной перемычки.
Потом отдельным проводом необходимо этот шунт соединить с ШИМом. Со стороны косы — с 15-ой ножкой ШИМа через резистор 10 Ом, а 16-ю ножку ШИМ-а соединить с общим проводом.
Как я уже раньше говорил, выходное напряжение блока питания у меня около 40-ка вольт. Для этого я перемотал себе трансформатор, но в принципе можно не перематывать, а повысить выходное напряжение другим способом, но для меня этот способ оказался удобнее.
Обо всём этом я расскажу немного позже, а пока продолжим и начнём устанавливать на плату необходимые дополнительные детали, чтобы у нас получился работоспособный блок питания или зарядное устройство.
Ещё раз напомню, что если у Вас на плате между 4-ой и 13-14 ножками ШИМа не стоял конденсатор (как в моём случае), то его желательно добавить в схему.
Так же нужно будет установить два переменных резистора (3,3-47 кОм) для регулировки выходного напряжения (V) и тока (I) и соединить их с нижеприведённой схемой. Провода соединения желательно делать как можно короче.
Ниже я привёл только часть схемы, которая нам необходима — в такой схеме проще будет разобраться.
На схеме вновь установленные детали обозначены зелёным цветом.
Схема вновь установленных деталей.
Приведу немного пояснений по схеме;
— Самый верхний выпрямитель — это дежурка.
— Величины переменных резисторов показаны, как 3,3 и 10 кОм — стоят такие, какие нашлись.
— Величина резистора R1 указана 270 Ом — он подбирается по необходимому ограничению тока. Начинайте с малого и у Вас он может оказаться совсем другой величины, например 27 Ом;
— Конденсатор С3 я не пометил, как вновь установленные детали в расчёте на то, что он может присутствовать на плате;
— Оранжевой линией обозначены элементы, которые может придётся подбирать или добавлять в схему в процессе наладки БП.
Дальше разбираемся с оставшимся 12-ти вольтовым выпрямителем.
Проверяем, какое максимальное напряжение способен выдать наш БП.
Для этого временно отпаиваем от первой ноги ШИМа — резистор, который идёт на выход выпрямителя (по схеме выше на 24 кОм), затем нужно включить блок в сеть, предварительно соединить в разрыв любого сетевого провода, в качестве предохранителя — обычную лампу накаливания 75-95 Вт. Блок питания в этом случае выдаст нам максимальное напряжение, на которое он способен.
Прежде, чем включать блок питания в сеть, убедитесь, что электролитические конденсаторы в выходном выпрямителе заменены на более высоковольтные!
Все дальнейшие включения БП производить только с лампой накаливания, она убережёт БП от аварийных ситуаций, в случае каких либо допущенных ошибок. Лампа в этом случае просто загорится, а силовые транзисторы останутся целыми.
Дальше нам нужно зафиксировать (ограничить) максимальное выходное напряжение нашего БП.
Для этого резистор на 24 кОм (по схеме выше) от первой ноги ШИМа, меняем временно на подстроечный, например 50 кОм, и выставляем им необходимое нам максимальное напряжение. Желательно выставить так, что бы оно было меньше процентов на 10-15 от максимального напряжения, которое способен выдать наш БП. Вернее даже не желательно, а необходимо, для того, чтобы остался небольшой запас для регулировки ШИМ, то есть для стабилизации напряжения и тока.
Потом на место подстроечного резистора впаять постоянный.
Если Вы планируете этот БП использовать в качестве зарядного устройства, то штатную диодную сборку используемую в этом выпрямителе, можно оставить, так как её обратное напряжение 40 вольт и для зарядного устройства она вполне подойдёт.
Тогда максимальное выходное напряжение будущего зарядного нужно будет ограничить выше описанным способом, в районе 15-16 вольт. Для зарядного устройства 12-ти вольтовых АКБ это вполне достаточно и повышать этот порог не нужно.
Если планируете использовать Ваш переделанный БП в качестве регулируемого блока питания, где выходное напряжение будет больше 20-ти вольт, то эта сборка уже не подойдёт. Её нужно будет заменить на более высоковольтную с соответствующим током нагрузки.
Себе на плату я поставил две сборки в параллель по 16 ампер и 200 вольт.
При конструировании выпрямителя на таких сборках, максимальное выходное напряжение будущего блока питания может быть от 16-ти и до 30-32 вольт. Всё зависит от модели блока питания.
Если при проверке БП на максимально-выдавамое напряжение, БП выдаёт напряжение меньше планируемого, и кому то нужно будет больше напряжения на выходе (30-40 вольт например), то нужно будет вместо диодной — сборки собрать диодный мост, косу отпаять от своего места и оставить висеть в воздухе, а минусовой вывод диодного моста соединить на место выпаянной косы.
Схема выпрямителя с диодным мостом.
С диодным мостом выходное напряжение блока питания будет в два раза больше.
Очень хорошо для диодного моста подходят диоды КД213 (с любой буквой), выходной ток с которыми может достигать до 10-ти ампер, КД2999А,Б (до 20-ти ампер) и КД2997А,Б (до 30-ти ампер). Лучше всего конечно последние.
Все они выглядят вот так;
Нужно будет в таком случае продумать крепление диодов к радиатору и изоляцию их друг от друга.
Но я пошёл другим путём — просто перемотал трансформатор и обошёлся, как говорил выше. двумя диодными сборками в параллель, так как на плате было для этого предусмотрено место. Для меня этот путь оказался проще.
Перемотать трансформатор особого труда не составляет и как это сделать — рассмотрим ниже.
Для начала выпаиваем трансформатор из платы и смотрим по плате, к каким выводам припаяны 12-ти вольтовые обмотки.
В основном встречаются двух видов. Такие, как на фото.
Дальше нужно будет разобрать трансформатор. Проще конечно будет справиться с меньшими по размеру, но и бОльшие тоже поддаются.
Для этого нужно очистить сердечник от видимых остатков лака (клея), взять небольшую ёмкость, налить в неё воды, положить туда трансформатор, поставить на плиту, довести до кипения и «поварить» наш трансформатор 20-30 минут.
Для меньших трансформаторов это вполне достаточно (можно и меньше) и подобная процедура абсолютно не повредит сердечнику и обмоткам трансформатора.
Потом, придерживая сердечник трансформатора пинцетом (можно прямо в таре) — острым ножом пробуем отсоединить ферритовую перемычку от Ш-образного сердечника.
Делается это довольно легко, так как лак размягчается от такой процедуры.
Дальше так же аккуратно, пробуем освободить каркас от Ш-образного сердечника. Это тоже довольно просто делается.
Потом сматываем обмотки. Сначала идёт половина первичной обмотки, в основном около 20-ти витков. Сматываем её и запоминаем направление намотки. Второй конец этой обмотки можно и не отпаивать от места его соединения с другой половиной первички, если это не мешает дальнейшей работе с трансформатором.
Потом сматываем все вторички. Обычно идёт 4 витка сразу обеих половин 12-ти вольтовых обмоток, потом 3+3 витка 5-ти вольтовых. Всё сматываем, отпаиваем от выводов и наматываем новую обмотку.
Новая обмотка будет содержать 10+10 витков. Наматываем её проводом, диаметром 1,2 — 1,5 мм, или набором более тонких проводов (легче мотать) соответствующего сечения.
Начало обмотки припаиваем к одному из выводов, к которым была припаяна 12-ти вольтовая обмотка, мотаем 10 витков, направление намотки роли не играет, выводим отвод на «косу» и в том же направлении, что и начинали — мотаем ещё 10 витков и конец припаиваем на оставшийся вывод.
Дальше изолируем вторичку и наматываем на неё, смотанную нами ранее, вторую половину первички, в том же направлении, как она была намотана ранее.
Собираем трансформатор, впаиваем в плату и проверяем работу БП.
Если в процессе регулировки напряжения возникают какие либо посторонние шумы, писки, трески, то чтобы избавиться от них, нужно будет подобрать RC-цепочку, обведённую оранжевым эллипсом ниже на рисунке.
В некоторых случаях можно совсем убрать резистор и подобрать конденсатор, а в некоторых без резистора нельзя. Можно будет попробовать добавить конденсатор, или такую же RC цепочку, между 3 и 15 ножками ШИМа.
Если это не помогает, то нужно установить дополнительные конденсаторы (обведены оранжевым), номиналы их приблизительно 0,01 мкф. Если это мало помогает, то установить ещё и дополнительный резистор 4,7 кОм от второй ноги ШИМа к среднему выводу регулятора напряжения (на схеме не показан).
Потом нужно будет нагрузить выход БП, например автомобильной лампой ватт на 60, и попробовать регулировать ток резистором «I».
Если предела регулировки тока будет мало, то нужно увеличить номинал резистора, который идёт от шунта (10 Ом), и снова попробовать регулировать ток.
Не следует ставить вместо этого резистора подстроечный, изменяйте его величину, только установкой другого резистора с большим или меньшим номиналом.
Может случиться так, что при увеличении тока — лампа накаливания в цепи сетевого провода загорится. Тогда нужно уменьшить ток, выключить БП и вернуть номинал резистора к предыдущему значению.
Ещё, для регуляторов напряжения и тока, лучше всего попробовать приобрести регуляторы СП5-35, которые бывают с проволочными и жесткими выводами.
Это аналог многооборотных резисторов (всего на полтора оборота), ось которого совмещена с плавным и грубым регулятором. Регулируется сначала «Плавно», потом когда у него заканчивается предел, начинает регулироваться «Грубо».
Регулировка такими резисторами очень удобна, быстра и точна, гораздо лучше, чем многооборотником. Но если их достать не удастся, то приобретите обычные многооборотные, такие например;
Ну вот вроде я всё Вам и рассказал, что планировал довести по переделке компьютерного БП, и надеюсь, что всё понятно и доходчиво.
Если у кого-то возникнут какие либо вопросы по конструкции блока питания, задавайте их ЗДЕСЬ на форуме.
Удачи Вам в конструировании!
Переделка блока питания. Увеличиваем мощность
Приветствую, Самоделкины!Сегодня мы, вместе с автором YouTube канала «AKA KASYAN», займемся увеличением мощности источника питания. В качестве подопытного у нас дешёвое зарядное устройство для телефонов.
На нем автор продемонстрирует принцип переделки, а вы можете использовать этот же принцип для переделки иных блоков питания. Китайский производитель заявляет, что наш блок питания пятивольтовый и выдает на выходе ток до 1А, но что же, сейчас проверим.
В качестве измерителя у нас высокоточный usb тестер. Нагрузкой будет проволочный переменный резистор или реостат.
Включаем тестер к зарядному устройству и видим, что напряжение действительно в пределах 5В.
Ну что же, пришла пора нагрузить сие чудо.
Тут мы четко видим, что при выходном токе более 800 мА выходное напряжение просаживается ниже 5В, а при токе 850 мА просадка очень жесткая — это предел. Если грузить больше, сработает защита. Исходя из этого можно сказать, что заявленные производителем параметры завышены, но даже при токе 800 мА такой блок долго не проживет. Для него более менее безопасными являются выходные токи 400-500 мА, для обычных звонилок этого хватит, а вот для смартфонов нет.
В итоге, используя полученные данные, можно сказать, что мощность блока питания в пределах 4 Вт. Запомним это число и разберём блок.
Внутри все бюджетненько, качество самой платы не ахти. Построен он по довольно популярной топологи — автогенераторный импульсный источник питания с защитой по току и стабилизацией выходного напряжения.
Построен блок всего лишь на одном транзисторе, как правило, это высоковольтный биполярный транзистор.
В схеме есть ещё один транзистор, на нем построена система защиты, но об этом попозже.
Обратная связь или стабилизация напряжения построена на базе оптопары и обыкновенного стабилитрона.
Вообще если смотреть внимательно, на плате предусмотрено посадочное место для установки источника опорного напряжения, но производитель решил сэкономить и поставил обычный стабилитрон.
Но если всё сделано правильно, то такая простая схемка на одном транзисторе будет работать очень хорошо в течение многих лет. Теперь что касается переделки. Для начала выкидываем выходной выпрямитель (тут стоит одноамперный диод Шоттки 1n5819).
Далее роемся в запасах и находим практически любой диод Шоттки с током 2-3А, в данном случае это 3-х амперный sb340.
Он довольно крупный и находится рядом с выходным электролитическим конденсатором. Конденсаторы нагрев не любят, а диод как раз будет греться, поэтому он был установлен с обратной стороны платы, то есть со стороны дорожек.
С плюсовой линии, на всякий случай, автор усилил дорожку припоем.
Далее выпаиваем входной и выходной конденсатор, оба они электролитические. По выходу стоит 10В 470 мкФ, по входу высоковольтной на 400В 2,2 мкФ. Выходной конденсатор желательно поставить с низким внутренним сопротивлением. Выдрать такие конденсаторы можно из компьютерных блоков питания.
Автор нашел конденсатор на 1000 мкФ, в принципе, хватит и на 470 мкФ. Второй конденсатор заменен на такой же, только емкостью 4,7 мкФ. В идеале желательно ставить микрофарад на 10, но места в корпусе мало, поэтому такое решение.
Конденсаторы обязательно нужно проверить на исправность: утечка, утрата номинальной емкости и внутреннее сопротивление. Далее начинается самое интересное. Выпаиваем импульсный трансформатор, убираем скотч и кидаем транс в кипяток на минутку, чтобы клей ослаб, после чего аккуратно разъединяем половинки сердечника.
После этого убираем слой скотча и под ним обнаруживаем тоненькую обмотку — это у нас базовая обмотка, намотана проводом 0,15 мм и состоит из 13-ти витков. Кстати, вторичная обмотка трансформатора также содержит 13 витков, эту обмотку аккуратно удаляем. После нашей переделки ее нужно будет намотать обратно, но длины провода уже не хватит, поэтому провод от неё нам уже не пригодится. Намотана она проводом 0,3 мм, отсюда и такой ничтожный выходной ток.
Затем берем провод 0,45 мм, складываем в двое и мотаем на каркас 13 витков. Была обмотка 0,3 мм, а стала 2 по 0,45 мм, места на каркасе хватит.
Все обмотки мотаются точно в таком же порядке и направлении, что и в случае с заводской намоткой, дабы не перепутать начало и конец обмоток. То есть сделайте пару фоток перед процессом разматывания, чтобы ничего не перепутать. Изоляцией служит термостойкий скотч. Далее мотаем базовую обмотку точно так, как она была намотана изначально и опять ставим изоляцию.
Все готово, осталось собрать трансформатор. Перед сборкой аккуратно нужно почистить от старого клея, как каркас, так и половинки сердечника. Собираем трансформатор, половинки можно стянуть скотчем или капнуть капельку суперклея, но это нужно сделать только после того, когда убедимся, что все работает исправно.
Ставим трансформатор на место и, наверное, вы подумали, что на этом все? А вот и нет! Нам еще предстоит обмануть систему защиты. Благо обмануть защиту в такой простой схеме дело секундное. В общем, отслеживаем эмиттерную цепь нашего основного транзистора.
Эмиттер подключен на входной минус через резистор. Это низкоомный резистор с сопротивлением в несколько Ом, бывает и меньше, в данном случае резистор на 5,6 Ома.
Этот резистор у нас в качестве датчика тока и одновременно ограничивает ток через транзистор. Защита работает простым образом: чем мощнее выходная нагрузка, тем большее падение напряжения на этом резисторе, и в определённый момент этого падения хватит для того, чтобы сработал маломощный транзистор. Открываясь, он и замыкает базу силового транзистора на массу и тот закрывается, а, следовательно, пропадает выходное напряжение. Все очень просто.
Резистор меняем на аналогичный, только с сопротивлением от 2,2 до 3,3 Ом.
Теперь все, осталось только повторить тест, который мы делали в начале. Первый запуск блока нужно делать через страховочную лампу 5-10 Вт, это обязательно, и ни в коем случае не дотрагивайтесь платы во время работы, а лучше закрыть ее чем-нибудь диэлектрическим.
Как видим, при токе в 1 – 1,3А ощутимой просадки не наблюдаем. Выходная мощность блока питания у нас почти 8 Вт, а вначале было всего 4Вт. Результат на лицо.
Это конечно же круто, но сердечник трансформатора нужно менять, он сейчас из одного места вон лезет, чтобы обеспечить такую мощность, короче говоря работает за пределами своих возможностей. Далее автор выпрямил некоторые криво припаянные компоненты и обновил пайку, в таких бюджетных блоках она крайне ненадежная. Ну и в конце не лишним будет все почистить от флюса и блок питания в принципе готов.
На этом можно заканчивать. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Регулируемый источник питания из БП ATX на TL494. Часть 1 — железо / Хабр
Всем привет!Сегодня хотел бы рассказать Вам о своём опыте переделки самого обычного китайского БП ATX в регулируемый источник питания со стабилизацией тока и напряжения(0-20А, 0-24В).
В этой статье мы подробно рассмотрим работу ШИМ контроллера TL494, обратной связи и пробежимся по модернизации схемы БП и разработке самодельной платы усилителей ошибок по напряжению и току.
Честно признаться, сейчас я даже не могу назвать модель подопытного БП. Какой-то из многочисленных дешевых 300W P4 ready. Надеюсь, не нужно напоминать, что на деле эти 300W означают не больше 150, и то с появлением в квартире запаха жареного.
Рассчитываю на то, что мой опыт сможет быть кому-то полезен с практической точки зрения, а потому упор сделаю на теорию. Без нее всё равно не получится переделать БП т.к. в любом случае будут какие-то отличия в схеме и сложности при наладке.
Схема БП ATX
Для начала пройдемся по схеме БП ATX на контроллере TL494(и его многочисленных клонах).
Все схемы очень похожи друг на друга. Гугл выдает их довольно много и кажется я нашел почти соответствующую моему экземпляру.
Ссылка на схему в полном размере
Структурно разделим БП на следующие блоки:
— выпрямитель сетевого напряжения с фильтром
— источник дежурного питания(+5V standby)
— основной источник питания(+12V,-12V,+3.3V,+5V,-5V)
— схема контроля основных напряжений, генерация сигнала PowerGood и защита от КЗ
Выпрямитель с фильтрами это всё что в левом верхнем углу схемы до диодов D1-D4.
Источник дежурного питания собран на трансформаторе Т3 и транзисторах Q3 Q4. Стабилизация построена на обратной связи через опторазвязку U1 и источнике опорного напряжения TL431. Подробно рассматривать работу этой части я не буду т.к. знаю, что слишком длинные статьи читать не очень весело. В конце я дам название книги, где подробно рассмотрены все подробности.
Обратите внимание, в схеме по ошибке и ШИМ контроллер TL494 и ИОН дежурного питания TL431 обозначены как IC1. В дальнейшем я буду упоминать IC1 имея ввиду именно ШИМ контроллер.
Основной источник питания собран на трансформаторе Т1, высоковольтных ключах Q1 Q2, управляющем трансформаторе Т2 и низковольтных ключах Q6 Q7. Всё это дело раскачивается и управляется микросхемой ШИМ контроллера IC1. Понимание принципа работы контроллера и назначения каждого элемента его обвязки — это как раз то, что необходимо для сознательной доработки БП вместо слепого повторения чужих рекомендаций и схем.
Механизм работы примерно таков: ШИМ контроллер, поочередно открывая низковольтные ключи Q6 Q7, создает ЭДС в первичной обмотке трансформатора Т2. Видите, эти ключи питаются низким напряжением от дежурного источника питания? Найдите на схеме R46 и поймете о чем я. ШИМ контроллер также питается от этого дежурного напряжения. Чуть выше я назвал трансформатор Т2 управляющим, но кажется у него есть какое-то более правильное название. Его основная задача — гальваническая развязка низковольтной и высоковольтной части схемы. Вторичные обмотки этого трансформатора управляют высоковольтными ключами Q1 Q2, поочередно открывая их. С помощью такого трюка низковольтный ШИМ контроллер может управлять высоковольтными ключами с соблюдением мер безопасности. Высоковольтные ключи Q1 Q2 в свою очередь раскачивают первичную обмотку трансформатора Т1 и на его вторичных обмотках возникают интересующие нас основные напряжения. Высоковольтными эти ключи называются потому, что коммутируют они выпрямленное сетевое напряжение, а это порядка 300В! Напряжение со вторичных обмоток Т1 выпрямляется и фильтруется с помощью LC фильтров.
Теперь, надеюсь, в целом картину вы себе представляете и мы можем идти дальше.
ШИМ контроллер TL494.
Давайте разберемся как же устроен ШИМ контроллер TL494.
Будет лучше, если вы скачаете даташит www.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf, но в принципе я постараюсь вынести из него самое главное с помощью картинок. Для более глубокого понимания всех тонкостей советую вот этот документ: www.ti.com/lit/an/slva001e/slva001e.pdf
Начнем, как это ни странно, с конца — с выходной части микросхемы.
Сейчас всё внимание на выход элемента ИЛИ (помечен красным квадратом).
Выход этого элемента в конкретный момент времени напрямую управляет состоянием одного или обоих сразу ключей Q1 Q2.
Вариант управления задаётся через пин 13(Output control).
Важная вещь №1: если на выходе элемента ИЛИ лог 1 — выходные ключи закрыты(выключены). Это верно для обоих режимов.
Важная вещь №2: если на выходе элемента ИЛИ лог 0 — один из ключей(или оба сразу) открыт(включен).
Вырисовывается следующая картина: по восходящему фронту открытый ранее транзистор закрывается(в этот момент они оба гарантированно закрыты), триггер меняет своё состояние и по нисходящему фронту включается уже другой ключ и будет оставаться включенным пока снова не придет восходящий фронт и не закроет его, в этот момент опять триггер перещёлкивается и следующий нисходящий фронт откроет уже другой транзистор. В single ended режиме ключи всегда работают синхронно и триггер не используется.
Время, когда выход находится в лог. 1(и оба ключа закрыты) называется Dead time.
Отношение длительности импульса(лог. 0, транзистор открыт) к периоду их следования называется коэффициент заполнения(PWM duty cycle). Например если коэффициент 100% то на выходе элемента ИЛИ всегда 0 и транзистор(или оба) всегда открыт.
Простите, но стараюсь объяснять максимально доступно и почти на пальцах, потому что официальным сухим языком это можно и в даташите прочитать.
Ах да, зачем же нужен Dead time? Если коротко: в реальной жизни верхний ключ будет тянуть наверх(к плюсу) а нижний вниз(к минусу). Если открыть их одновременно — будет короткое замыкание. Это называется сквозной ток и из-за паразитных емкостей, индуктивностей и прочих особенностей такой режим возникает даже если вы будете открывать ключи строго по очереди. Чтобы сквозной ток свести к минимуму нужен dead time.
Теперь обратим внимание на генератор пилы(oscillator), который использует выводы 5 и 6 микросхемы для установки частоты.
На эти выводы подключается резистор и конденсатор. Это и есть тот самый RC генератор о котором наверное многие слышали. Теперь на выводе 5(CT) у нас пила от 0 до 3.3В. Как видим, эта пила подается на инвертирующие входы компараторов Dead-time и PWM.
С терминами и работой выходной части ШИМ контроллера более-менее определились, теперь будем разбираться при чем тут пила и зачем нам все эти компараторы и усилители ошибок. Мы поняли, что отношение длительности импульса к периоду их следования определяет коэффициент заполнения, а значит и выходное напряжение источника питания т.к. в первичную обмотку трансформатора будет вкачиваться тем больше энергии, чем больше коэффициент заполнения.
Для примера разберемся, что нужно сделать чтобы установить коэффициент заполнения 50%. Вы еще помните про пилу? Она подается на инвертирующие входы компараторов PWM и Dead time. Известно, что если напряжение на инвертирующем входе выше чем на неинвертирующем — выход компаратора будет лог.0. Напомню, что пила — это плавно поднимающийся от 0 до 3.3в сигнал, после чего резко падающий на 0в.
Таким образом, чтобы на выходе компаратора 50% времени был лог.0 — на неинвертирующий вход нужно подать половину напряжения пилы(3.3в/2=1,65в). Это и даст искомые 50% duty cycle.
Заметили, что оба компаратора сходятся на том самом элементе ИЛИ, а значит, пока какой-то из компараторов выдает лог.1 — другой не может ему помешать. Т.е. приоритет имеет тот компаратор, который приводит к меньшему коэффициенту заполнения. И если на Dead time компаратор напряжение подается снаружи, то на PWM компаратор можно подать сигнал как извне(3 пин) так и с встроенных усилителей ошибок(это обычные операционные усилители). Они тоже соединяются по схеме ИЛИ, но т.к. мы уже имеем дело с аналоговым сигналом — схема ИЛИ реализуется с использованием диодов. Таким образом контроль над коэффициентом заполнения захватывает тот усилитель ошибки, который просит меньший коэффициент заполнения. Состояние другого при этом не имеет значения.
Обратная связь.
Хорошо, теперь как на всём этом построить источник питания? Очень просто! Нужно охватить БП отрицательной обратной связью. Разница между желаемым(заданным) и имеющимся напряжением называется ошибка. Если в каждый момент времени воздействовать на коэффициент заполнения так, чтобы исправить ошибку и привести ее к 0 — получим стабилизацию выходного напряжения(или тока). Обратная связь является отрицательной до тех пор, пока реагирует на ошибку управляющим воздействием с противоположным знаком. Если обратная связь будет положительной — пиши пропало! В таком случае обратная связь будет увеличивать ошибку вместо того чтобы уменьшать ее.
Всё это работа для тех самых усилителей ошибок. На инвертирующий вход усилителя ошибки подается опорное напряжение(эталон), а на неинвертирующий заводится напряжение на выходе источника питания. Кстати внутри ШИМ контроллера есть источник опорного напряжения 5В, который является точкой отсчёта во всех измерениях.
Компенсация обратной связи
Даже не знаю как бы по-проще это объяснить. С обратной связью всё просто только в идеальном мире. На практике же если вы изменяете коэффициент заполнения — выходное напряжение меняется не сразу, а с некоторой задержкой.
К примеру усилитель ошибки зарегистрировал понижение напряжения на выходе, откорректировал коэффициент заполнения и прекратил вмешиваться в систему, но напряжение продолжает нарастать и потом усилитель ошибки вынужден снова корректировать коэффициент заполнения уже в другую сторону. Такая ситуация происходит из-за задержки реакции. Так система может перейти в режим колебаний. Они бывают затухающими и незатухающими. Блок питания в котором могут возникнуть незатухающие колебания сигнала обратной связи — долго не протянет и является нестабильным.
У обратной связи есть определенная полоса пропускания. Допустим полоса 100кГц. Это означает, что если выходное напряжение будет колебаться с частотой выше 100кГц — обратная связь этого просто не заметит и корректировать ничего не будет. Конечно, хотелось бы, чтобы обратная связь реагировала на изменения любой частоты и выходное напряжение было как можно стабильнее. Т.е. борьба идет за то, чтобы обратная связь была максимально широкополосной. Однако та самая задержка реакции не позволит нам сделать полосу бесконечно широкой. И если полоса пропускания цепи обратной связи будет шире чем возможности самого БП на отработку управляющих сигналов(прямая связь) — на некоторых частотах отрицательная обратная связь будет внезапно становиться положительной и вместо компенсации ошибки будет ее еще больше увеличивать, а это как раз условия возникновения колебаний.
Теперь от задержек в секундах давайте перейдем к частотам, коэффициентам усиления и фазовым сдвигам…
Полоса пропускания это максимальная частота, на которой коэффициент усиления больше 1.
С увеличением частоты коэффициент усиления уменьшается. В принципе это справедливо для любого усилителя.
Итак, чтобы наш БП работал стабильно должно выполняться одно условие: во всей полосе частот, где суммарное усиление прямой и обратной связи больше 1(0дБ), отставание по фазе не должно превышать 310 градусов. 180 градусов вносит инвертирующий вход усилителя ошибки.
Вводом в обратную связь различных фильтров добиваются того, чтобы это правило выполнялось. Если очень грубо, то компенсация обратной связи это подгонка полосы пропускания и ФЧХ обратной связи под реакции реального источника питания(под характеристики прямой связи).
Тема эта очень не простая, под ней лежит куча математики, исследований и прочих трудов… Я лишь стараюсь в доступном виде изложить саму суть вопроса. Могу порекомендовать к прочтению вот эту статью, где хоть и не так на пальцах, но тоже в доступном виде освещен этот вопрос и даны ссылки на литературу: bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyazi-v-impulsnyx-istochnikax-pitaniya-chast-1
От теории к практике
Теперь мы можем взглянуть на схему БП и понять что в ней много лишнего. В первую очередь я выпаял всё, что относится к контролю выходных напряжений(схема формирования сигнала Power good). Нейтрализовал встроенные в ШИМ контроллер усилители ошибок путем подачи +5vref на инвертирующие входы и посадив на GND неинвертирующие. Удалил штатную схему защиты от КЗ. Выпилил все не нужные выходные фильтры от напряжений которые не используются… Заменил выходные диоды на более мощные. Заменил трансформатор! Выпаял его из качественного БП где написанные 400W действительно означают 400W. Разница в размерах между тем, что стояло тут до этого говорит сама за себя:
Заменил дроссели в выходном фильтре(с того-же 400W БП) и конденсаторы поставил на 25В:
Далее я разработал схему, позволяющую регулировать стабилизацию выходного напряжения и устанавливать ограничение тока выдаваемого БП.
Схема реализует внешние усилители ошибок собранные на операционных усилителях LM358 и несколько дополнительных функций в виде усилителя шунта(INA197) для измерения тока, нескольких буферных усилителей для выдачи величины установленного и измеренного тока и напряжения на другую плату, где собрана цифровая индикация. О ней я расскажу в следующей статье. Выдавать на другую плату сигналы как есть — не лучшее решение т.к. источник сигнала может быть достаточно высокоомным, провод ловит шум, мешая обратной связи работать устойчиво. В первой итерации я с этим столкнулся и пришлось всё переделать. В принципе на схеме всё подписано, подробно комментировать ее не вижу смысла и думаю, что для тех кто понял теорию выше, должно быть всё довольно очевидно.
Отмечу лишь, что цепочки C4R10 и C7R8 это и есть компенсация обратной связи о которой я говорил выше. Честно говоря, в ее настройке очень помогла прекрасная статьи эмбэддера под ником BSVi. bsvi.ru/kompensaciya-obratnoj-svyazi-prakticheskij-podxod Этот подход реально работает и потратив денек-другой мне удалось добиться стабильной работы БП описанным в статье методом. Сейчас, конечно, я бы справился часа за два наверно, но тогда опыта не было и по неосторожности я взорвал не мало транзисторов.
Ах да, обратите внимание на емкость C7! 1uF это довольно много. Сделано это для того, чтобы обратную связь по току зажать в быстродействии. Это такой грязный хак для преодоления нестабильности возникающей на границе перехода от стабилизации напряжения к стабилизации тока. В таких случаях применяют какие-то более навороченные приёмы, но так заморачиваться я не стал. Супер точная стабилизация тока мне не нужна, к тому же к моменту, когда я столкнулся с этой бедой — проект переделки БП успел здорово надоесть!
По этой схеме лазерным утюгом была изготовлена плата:
Она встраивается в БП вот таким образом:
В качестве шунта для измерения тока выбран кусок медной проволоки длинной сантиметров 10 наверно.
Корпус я использовал от довольно качественного БП Hiper. Кажется это самый проветриваемый корпус из всех что я видел.
Также возник вопрос о подключении вентилятора. БП ведь регулируется от 0 до 24В, а значит кулер придется питать от дежурки. Дежурка представлена двумя напряжениями — стабильными 5В, которые идут на материнскую плату и не стабилизированным, служебным питанием около 13.5В которое используется для питания самого ШИМ контроллера и для раскачки управляющего трансформатора. Я использовал обычный линейный стабилизатор чтобы получить стабильные +12В и завёл их на маленькую платку терморегуляции оборотов кулера, выпаянную с того-же Hiper’a. Платку закрепил на радиаторе шурупом просто из соображений удобства подключения кулера.
Радиаторы кстати пришлось изогнуть ибо они не вмещались в корпус нового формата. Лучше перед изгибанием их нагревать паяльной станцией, иначе есть шанс отломать половину зубов. Терморезистор регулятора закрепил на дросселе групповой стабилизации т.к. это самая горячая часть.
В таком виде БП прошел длительные испытания, питая кучу автомобильных лампочек дальнего света и выдерживал нагрузки током порядка 20А при напряжении 14В. А еще он гордо зарядил несколько автомобильных аккумуляторов, когда у нас в Крыму выключали свет.
Будущее уже рядом
Тем временем я задумал немного нестандартную систему индикации режимов работы БП, о чем в последствии немного сожалел, но всё-же она работает!
Так что в следующей статье вас ждет программирование ATMega8 на C++ с применением шаблонной магии, различных паттернов и самописная библиотека для вычислений с фиксированной точкой поверх которой реализовано усреднение отсчётов АЦП и перевод их в напряжение/ток по таблице с линейной интерполяцией. Каким-то чудом всё это уместилось в 5 с копейками килобайт флэша.
Не переключайте канал, должно быть интересно.
Кстати, обещанная в начале книга:
Куличков А.В. «Импульсные блоки питания для IBM PC»
radioportal-pro.ru/_ld/0/15_caf3ebe8f7eaeee.djvu
P.S. Надеюсь, изложенное выше окажется полезным. Строго не судите, но конструктивная критика приветствуется.
Added для RO пользователей которые не могут писать комментарии: email: altersoft_пёс_mail.ру
Переделываем блок питания в картинках / Хабр
Доброе время суток обитателю хабрахабра!Довело меня увлечение электроникой до момента, когда дешевого китайского паяльника стало мало. Было принято волевое решение собрать паяльную станцию своими руками. Но вот беда, оказалось что в городе достать трансформатор на 24 вольта просто невозможно. Благодаря этому прискорбному факту и родилась статья.
В закромах нашлись несколько старых блоков питания ATX, и начался долгий и тернистый путь к получению заветных 24 вольт.
Как известно у ATX есть линия, выдающая -12 вольт с силой тока около 0,5 ампер, так почему бы её не усилить? Но первый блин, как известно, комом: при попытке запитать чудо паяльник блок питания сделал «БЗЗЗ» и ушел на покой.
Второй попыткой было решено сделать удвоитель напряжения. Но удвоителю на вход нужен переменный ток, который можно взять от трансформатора. Но, как оказалось, и этот путь не привел к успеху…
Продолжение истории под катом (осторожно: много картинок)
Из вооружения был только дешевый мультиметр, который показал, что на трансформаторе около 10 вольт переменного тока. Ну чтож, можно идти в бой! На макетке был собран удвоитель. К сожалению, его фотография сохранилась только одна, так сказать, в боевом режиме
Какого же было удивление, когда мультиметр показал на выходе все 50 вольт! Опровержением постулатов физики заниматься не захотелось, поэтому была приобретена тяжелая артиллерия в виде осциллографа. Картинка на выводах трансформатора получилась следующая
Это с пред делителем 1:10 на щупе и цена деления в 1 вольт. Оказывается трансформатор и выдает заветные 24 вольта, только очень страшной формы (не удивительно, что китайский мультиметр не справился с задачей).
Новая задача — переделать удвоитель в выпрямитель. Заодно было решено перенести всю силовую часть будущей паяльной станции в блок питания. Схема получилась вот такая
Пояснение по схеме:
Диоды D2, D4 (Шоттки 30А 60В) образуют обычный диодный мост, на вход которого приходит 24 вольта ужасной формы, а на выходе — те же 24, но постоянного (стоит заметить, что на выходе ток практически ровный!)
Стабилизатор U1 (7805) понижает напряжение до 5 вольт
Конденсаторы С1 (1000uF, 60V) и С2 (220uF, 16V) — электролиты, выполняющие роль фильтра. В теории перед выходом еще надо поставить керамику, которая бы ловила высокочастотные помехи, но она будет стоять в паяльной станции.
Внешний вид:
На этом электронная часть закончена, осталось собрать все в корпусе.
Первым делом обрезаем все провода, они должны комфортно поместиться в корпус. Провода собраны в пары, чтобы выдерживать большую нагрузку, концы смотаны и залужены.
После этого, добавляем кнопку запуска блока питания. Для запуска ATX нужно замкнуть PS_ON (зеленый провод) на землю (любой из черных).На выключатель у меня ушло 3 провода — PS_ON, GND и один из +5 (красный провод). Последний нужен для питания светодиода внутри кнопки.
Ах, да, выключатель пришлось немного модифицировать, ибо внутри стояла галогенка, рассчитанная на 220 вольт. Пришлось вытащить потроха и заменить на светодиод (5в) и резистор (511R).
К корпусу одного БП была применена грубая сила и он стал плоским (это будет дно конструкции).
На текущем этапе была собрана и запущена бета-версия вот такого вида
Срезаем все лишнее на корпусе с кулером. Так все выглядит в разобранном состоянии:
На корпусе размещаем 9 гнезд RCA и один молекс (выход для паяльной станции)
Внутри все выглядит ужасающе:
Внешне не многим лучше, но уже не так пугает:
Пришло время проверить как справляется наша «пристройка» со своими обязанностями
5 вольт (цена деления — 2 вольта, осциллограф немножко не откалиброван)
24 вольта (цена деления 1 вольт + пред делитель на щупе 1:10)
Как видно, справляется хорошо! Небольшой стресс тест в виде двухчасового кручения моторчика так же пройден успешно. наконец то можно приступать к созданию паяльной станции…
Уф, кажется все. Спасибо всем, кто осилил до конца. Буду рад критике конструкции (версии 2.0 однозначно быть) и текста.
PS. Спасибо хабражителю TheHorse за инвайт
Основа современного бизнеса — получение больших прибылей при сравнительно низких вложениях. Хотя этот путь и губителен для собственных отечественных разработок и промышленности, но бизнес есть бизнес. Тут либо вводи меры по предотвращению проникновения дешевых запцацак, либо делать на этом деньги. К примеру, если необходим дешевый блок питания, то не нужно изобретать и конструировать, убивая деньги, — просто нужно посмотреть на рынок распространенного китайского барахла и попытаться на его основе построить то, что необходимо. Рынок, как никогда, завален старыми и новыми компьютерными блока питания различной мощности. В этом блоке питания есть все что нужно — различные напряжения (+12 В, +5 В, +3,3 В, -12 В, -5 В), защиты этих напряжений от перенапряжения и от превышения тока. При этом компьютерные блоки питания типа ATX или TX имеют малый вес и небольшой размер. Конечно, блоки питания импульсные, но высокочастотных помех практически нет. При этом можно идти штатным проверенным способом и ставить обычный трансформатор с несколькими отводами и кучей диодных мостов, а регулирование осуществлять переменным резистором большой мощности. С точки зрения надежности трансформаторные блоки намного надежнее импульсных, ведь в импульсном блоки питания в несколько десятков раз больше деталей, чем в трансформаторном блоке питания типа СССР и если каждый элемент по надежности несколько меньше единицы, то общая надежность является произведением всех элементов и как результат — импульсные блоки питания по надежности намного меньше трансформаторных в несколько десятков раз. Кажется, что если так, то нечего городить огород и следует отказаться от импульсных блоков питания. Но тут более важным фактором, чем надежность, в нашей действительности является гибкость производства, а импульсные блоки достаточно просто могут трансформироваться и перестраиваться под совершенно любую технику в зависимости от требований производства. Вторым фактором является торговля запцацками. При достаточном уровне конкуренции производитель стремится отдать товар по себестоимости, при этом достаточно точно рассчитать время гарантии с тем, чтобы оборудование выходило из строя на следующей неделе, после окончания гарантии и клиент покупал бы запчасти по завышенным ценам. Порой доходит до того, что легче купить новую технику, чем чинить у производителя его бэушку. Для нас вполне нормально вместо сгоревшего блока питания вкрутить транс или подпереть красную кнопку пуска газа в духовках «Дефект» столовой ложкой, а не покупать новую часть. Наш менталитет четко просекают китайцы и стремятся делать свои товары неремонтопригодными, но мы как на войне, умудряемся ремонтировать и усовершенствовать их ненадежную технику, а если уже все — «труба», то хоть какую-нить запцацку снять и вкидануть в другое оборудование. Мне стал нужен блок питания для проверки электронных компонентов с регулируемым напряжением до 30 В. Был трансформатор, но регулировать через резак — несерьезно, да и вольтаж будет плавать на разных токах, а вот был старенький блоки питания ATX от компа. Зародилась идея приспособить комповский блок под регулируемый источник питания. Прогуглив тему, нашел несколько переделок, но все они предлагали радикально выкинуть всю защиту и фильтры, а мы бы хотелось сохранить весь блок на случай, если придется использовать его по прямому назначению. Поэтому я начал эксперименты. Цель — не вырезая начинку создать регулируемый блок питания с пределами изменения напряжений от 0 до 30 В. Часть 1. Так себе. Блок для опытов попался достаточно старый, слабый, но напичканный множеством фильтров. Блок был в пыли и поэтому перед запуском я его вскрыл и почистил. Вид деталей подозрений не вызвал. Раз все устраивает — можно делать пробный пуск и измерить все напряжения. +12 В — желтый +5 В — красный +3,3 В — оранжевый -5 В — белый -12 В — синий 0 — черный По входу блока стоит предохранитель, а рядом напечатан тип блока LC16161D. Блок типа ATX имеет разъем для подсоединения его к материнской плате. Простое включение блока в розетку не включает сам блок. Материнская плата замыкает два контакта на разъеме. Если их замкнуть — блок включится и вентилятор — индикатор включения — начнет вращение. Цвет проводов, которые нужно замыкать для включения, указан на крышке блока, но обычно это «черный» и «зеленый». Нужно вставить перемычку и включить блок в розетку. Если убрать перемычку блок отключится. Блок TX включается от кнопки, которая находится на кабеле, выходящем из блока питания. Понятно, что блок рабочий и прежде чем начать переделку, нужно выпаять предохранитель, стоящий по входу, и впаять вместо него патрон с лампочкой накаливания. Чем больше по мощности лампа, тем меньше напряжения будет на ней падать при тестах. Лампа защитит блок питания от всех перегрузок и пробоев и не даст выгореть элементам. При этом импульсные блоки практически нечувствительны к падению напряжения в питающей сети, т.е. лампа хоть и будет светить и кушать киловатты, но по выходным напряжениям просадки от лампы не будет. Лампа у меня на 220 В, 300 Вт. Блоки строятся на управляющей микросхеме TL494 или ее аналог KA7500 . Также часто используется компоратор на микрухе LM339 . Вся обвязка приходит сюда и именно здесь придется делать основные изменения. Напряжения в норме, блок рабочий. Приступаем к усовершенствованию блока по регулированию напряжений. Блок импульсный и регулирование происходит за счет регулирования длительности открытия входных транзисторов. Кстати, всегда думал, что колебают всю нагрузку полевые транзисторы, но, на самом деле, используются также быстрые переключающиеся биполярные транзисторы типа 13007, которые устанавливаются и в энергосберегающих лампах. В схеме блока питания нужно найти резистор между 1 ножкой микросхемы TL494 и шиной питания +12 В. В данной схеме он обозначается R34 = 39,2 кОм. Рядом установлен резистор R33 = 9 кОм, который связывает шину +5 В и 1 ножку микросхемы TL494. Замена резистора R33 ни к чему не приводит. Нужно заменить резистор R34 переменным резистором 40 кОм, можно и больше, но поднять напряжение по шине +12 В получилось только до уровня +15 В, поэтому в завышении сопротивления резистора смысла нет. Здесь идея в том, что чем выше сопротивление, тем выше выходное напряжение. При этом до бесконечности напряжение не увеличится. Напряжение между шинами +12 В и -12 В изменяется от 5 до 28 В. Найти нужный резистор можно проследив дорожки по плате, либо при помощи омметра. Выставляем переменный впаянный резистор в минимальное сопротивление и обязательно подключаем вольтметр. Без вольтметра тяжело определить изменение напряжений. Включаем блок и на вольтметре на шине +12 В установилось напряжение 2,5 В, при этом вентилятор не крутится, а блок питания немного поет на высокой частоте, что указывает на работу ШИМ на сравнительно небольшой частоте. Крутим переменный резистор и видим увеличение напряжений на всех шинах. Вентилятор включается примерно на +5 В. Замеряем все напряжения по шинам +12 В: +2,5 … +13,5 +5 В: +1,1 … +5,7 +3,3 В: +0,8 … 3,5 -12 В: -2,1 … -13 -5 В: -0,3 … -5,7 Напряжения в норме, кроме шины -12 В, и их можно варьировать для получения необходимых напряжений. Но компьютерные блоки сделаны так, чтобы по отрицательным шинам защита срабатывала при достаточно малых токах. Можно взять автомобильную лампочку на 12 В и включить между шиной +12 В и шиной 0. При увеличении напряжения лампочка станет светить все более ярко. При этом постепенно будет светить и лампа, включенная вместо предохранителя. Если включить лампочку между шиной -12 В и шиной 0, то при малом напряжении лампочка светится, но при определенном токе потребления блок уйдет в защиту. Защита срабатывает на ток порядка 0,3 А. Защита по току выполнена на резистивно-диодном делителе, чтобы его обмануть, нужно отключить диод между шиной -5 В и средней точкой, которая соединяет шину -12 В с резистором. Можно обрубить два стабилитрона ZD1 и ZD2. Стабилитроны применены как защита от перенапряжения и конкретно здесь через стабилитрон идет и защита по току. По крайней мере с шины — 12 В удалось взять 8 А, но это чревато пробоем микрухи обратной связи. В итоге путь тупиковый обрубать стабилитроны, а вот диод — вполне. Для проверки блока нужно использовать переменную нагрузку. Наиболее рациональным является кусок спирали от нагревателя. Витой нихром — вот все что нужно. Для проверки включается нихром через амперметр между выводом -12 В и +12 В, регулируем напряжение и измеряем ток. Выходные диоды для отрицательных напряжений значительно меньше тех, которые используются для положительных напряжений. Нагрузка соответственно также ниже. Более того, если в положительных каналах стоят сборки из диодов Шоттки, то в отрицательных каналах впаян обычный диод. Порой его припаивают к пластинке — типа радиатор, но это бред и для того чтобы поднять ток в канале -12 В нужно заменить диод, на что-то более сильное, но при этом сборки из диодов Шоттки у меня сгорели, а вот обычные диоды вполне неплохо тянули. Следует отметить, что защита не срабатывает, если нагрузка включена между разными шинами без шины 0. Последним тестом является защита от короткого замыкания. Коротим накоротко блок. Защита работает только на шине +12 В, ведь стабилитроны отключили практически всю защиту. Все остальные шины по короткому не отключают блок. В итоге получен регулируемый блок питания из компьютерного блока с заменой одного элемента. Быстро, а значит экономически целесообразно. При тестах выяснилось, что если быстро крутить ручку регулировки, то ШИМ не успевает перестроиться и выбивает микруху обратной связи KA5H0165R , а лампа загорается очень ярко, затем входные силовые биполюсные транзисторы KSE13007 могут вылететь, если вместо лампы предохранитель. Короче, все работает, но достаточно ненадежно. В таком виде нужно использовать только регулируемую шину +12 В и неинтересно медленно крутить ШИМ. Часть 2. Более-менее. Вторым экспериментом стал древнющий блок питания TX. Такой блок имеет кнопочку для включения — достаточно удобно. Переделку начинаем с перепайки резистора между +12 В и первой ножкой микрухи TL494. Резистор от +12 В и 1 ножкой ставится переменный на 40 кОм. Это дает возможность получить регулируемые напряжения. Все защиты остаются. Далее нужно изменить пределы тока для отрицательных шин. Я впаял резистор, который выпаял из шины +12 В, и впаял в разрыв шины 0 и 11 ножкой микрухи TL339. Там уже стоял один резистор. Предел токов изменился, но при подключении нагрузки напряжение на шине -12 В сильно падало при увеличении тока. Скорее всего просаживает всю линию отрицательного напряжения. Потом я заменил перепаянный резак на переменный резистор — для подбора срабатываний по току. Но получилось неважно — нечетко срабатывает. Надо будет попробовать убрать этот дополнительный резистор. Измерение параметров дало следующие результаты:
Перепайку я начал с выпрямительных диодов. Диодов два и они достаточно слабые. Диоды я взял от старого блока. Диодные сборки S20C40C — Шоттки, рассчитанные на ток 20 А и напряжение 40 В, но ничего путного не получилось. Либо сборки такие были, но один сгорел и я просто впаял два более сильных диодов. Влепил разрезанные радиаторы и на них диоды. Диоды стали сильно греться и накрылись 🙂 , но даже с более сильными диодами напряжение на шине -12 В так и не пожелало опуститься до -15 В. После перепайки двух резисторов и двух диодов можно было скрутить блок питания и включить нагрузку. Вначале использовал нагрузку в виде лампочки, а измерял напряжение и ток по отдельности. Затем перестал париться, нашел переменный резистор из нихрома, мультиметр Ц4353 — измерял напряжение, а цифровым — ток. Получился неплохой тандем. По мере увеличения нагрузки напряжение незначительно падало, ток рос, но грузил я только до 6 А, а лампа по входу светилась в четверть накала. При достижении максимального напряжения лампа по входу засветилась на половинную мощность, а напряжение на нагрузке несколько просело. По большому счету переделка удалась. Правда, если включаться между шинами +12 В и -12 В, то защита не работает, но в остальном все четко. Всем удачных переделок. Однако и такая переделка долго не прожила. Часть 3. Удачная. Еще одной переделкой стал блок питания с микрухой 339. Я не приверженец выпаивать все, а затем стараться запустить блок, поэтому по шагам поступил так: -проверил блок на включение и срабатывание защиты от кз на шине +12 В; -вынул предохранитель по входу и заменил на патрон с лампой накаливания — так безопасно включать чтобы не сжечь ключи. Проверил блок на включение и кз; -удалил резистор на 39к между 1 ногой 494 и шиной +12 В, заменил на переменный резистор 45к. Включил блок — напряжение по шине +12 В регулируется в пределе +2,7…+12,4 В, проверил на кз; -удалил диод с шины -12 В, находится за резистором, если идти от провода. По шине -5 В слежения не было. Иногда стоит стабилитрон, суть его одна — ограничение выходного напряжения. Выпаивание микруху 7905 уводит блок в защиту. Проверил блок на включение и кз; -резистор 2,7к от 1 ножки 494 на массу заменил на 2к, там их несколько, но именно изменение 2,7к дает возможность изменить предел выходное напряжения. Например, при помощи резистора на 2к на шине +12 В стало возможным регулировать напряжение до 20 В, соответственно увеличив 2,7к до 4к максимальное напряжение стало +8 В. Проверил блок на включение и кз; -заменил выходные конденсаторы на шинах 12 В на максимальное 35 В, шинах 5 В на 16 В; -заменил спаренный диод шины +12 В, был tdl020-05f c напряжение до 20 В но током 5 А, поставил sbl3040pt на 40 А, выпаивать из шины +5 В не надо — нарушится обратная связь на 494. Проверил блок; -измерил ток через лампу накаливания по входу — при достижении потребления тока в нагрузке 3 А лампа по входу светилась ярко, но ток на нагрузке больше не рос, просаживало напряжение, ток через лампу был 0,5 А, что укладывалось в ток родного предохранителя. Убрал лампу и поставил обратно родной предохранитель на 2 А; -перевернул вентилятор обдува чтобы воздух вдувало внутрь блока и охлаждение радиатора было эффективнее. В результате замены двух резисторов, трех конденсаторов и диода получилось переделать компьютерный блок питания в регулируемый лабораторный с выходном током больше 10 А и напряжением 20 В. Минус в отсутствии регулирования тока, но зато осталась защита от кз. Лично мне регулировать так не надо — блок итак выдает больше 10 А. Переходим к практической реализации. Есть блок, правда TX. Но у него есть кнопка включения, тоже удобно для лабораторного. Блок способен выдать 200 Вт с заявленным током по 12 В — 8А и 5 В — 20 А. На блоке написано, что вскрывать нельзя и внутри нет ничего такого для любителей. Так что мы вроде как профессионалы. На блоке есть переключатель на 110/220 В. Переключатель конечно удалим за ненадобностью, а вот кнопку оставим — пусть работает. Внутренности более чем скромные — нет входного дроселя и заряд входных кондеров идет через резистор, а не через термистор, в результате идет потеря энергия, которая нагревает резистор. Выбрасываем провода на переключатель 110 В и все что мешает отделить плату от корпуса. Заменяем резистор на термистор и впаиваем дроссель. Убираем входной предохранитель и впаиваем вместо него лампочку накаливания. Проверяем работу схему — входная лампа светится на токе примерно 0,2 А. Нагрузкой является лампа 24 В 60 Вт. Светится лампа на 12 В. Все хорошо и проверка на короткое замыкание работает. Находим резистор от 1 ноги 494 к +12 В и поднимаем ногу. Подпаиваем переменный резистор вместо него. Теперь будет регулирование напряжения на нагрузке. Ищем резисторы от 1 ноги 494 к общему минусу. Здесь их три. Все достаточно высокоомные, я выпаял самый низкоомный резистор на 10к и запаял вместо него на 2к. Это увеличило предел регулирования до 20 В. Правда при тесте этого еще не видно, срабатывает защита от перенапряжения. Находим диод на шине -12 В, стоит после резистора и поднимаем его ногу. Это отключит защиту от перенапряжений. Теперь все должно быть. Теперь меняем выходной конденсатор на шине +12 В на предел 25 В. И плюс 8 А это с натяжкой для маленького выпрямительного диода, так что и этот элемент меняем на что-то более силовое. И конечно включаем и проверяем. Обязательно проверяем срабатывание защиты при коротком. И делается это при включенной лампе по входу. Ток и напряжение при наличии лампы по входу может сильно не расти если нагрузка подключена. Если нагрузку отключить, то напряжение регулируется до +20 В. Если все устраивает — меняем лампу на предохранитель. И даем блоку нагрузку. Для визуальной оценки напряжения и тока я использовал цифровой индикатор с алиэкспрес. Тут еще был такой момент — напряжение на шине +12В начинало с 2,5В и это было не очень приятно. А вот на шине +5В от 0,4В. Поэтому я объединил шины при помощи переключателя. Сам индикатор имеет 5 провод на подключение: 3 на измерение напряжения и 2 на ток. Индикатор питается напряжением от 4,5В. Дежурное питание как раз составляет 5В и им питается микруха tl494. Очень рад что удалось переделать компьютерный блок питания. Всем удачной переделки. |
Блок питания 0-30 В из компьютерного БП ATX
Разрешите представить на суд читателей сайта 2Схемы универсальный источник питания для радиомастерской, изготовленный из блока питания ATX с контроллером TL494. БП был создан быстро из того, что было под рукой. Здесь не нужно проектировать плату, вся переделка укладывается на той что в блоке питания.
Начал работу с удаления всех ненужных компонентов, то есть выпаивания диодов, дросселей и конденсаторов на вторичной стороне и всех элементов, связанных с обвязкой контроллера 1, 2, 3, 4, 15, 16, а затем собрал все в соответствии с доработанной схемой.
Схема переделки БП ATX в регулируемый
Представленная схема является модификацией примерной схемы блока питания ATX, поэтому она может немного отличаться, когда речь идет о части, содержащей резервный преобразователь, используемые ключи или значения некоторых элементов, поэтому обозначил элементы на схеме, поместив «xx» рядом с теми, которые должны быть изменены или добавлены.
Блок питания оснащен двумя линейными потенциометрами по 10 кОм, один для регулирования напряжения, другой для ограничения тока. Ток измеряется между центральным отводом трансформатора и землей с помощью измерительного резистора 5 мОм / 2 Вт. Напряжение на измерительном резисторе отрицательно по отношению к массе, поэтому оно поступает на TL494, операционный усилитель LM358 используется только для усиления сигнала от потенциометра регулировки тока. Добавленный 36 кОм резистор на ножке 6 используется только для поднятия частоты инвертора с 30 кГц до примерно 45 кГц — без него блок питания также будет работать.
В первый раз оставил главный трансформатор без изменений, включил источник питания и когда все заработало, перенастроил соединения вторичной обмотки. Эта операция не является необходимой, но тогда максимальное выходное напряжение можно безопасно поднять примерно до 24 В. У трансформатора было 4 вторичных обмотки на каждой стороне 3 витка, соединенных параллельно, и одна 4 витка обмотка, добавленная последовательно. Обмотки были разделены и соединены как на схеме.
Дроссель использовался как есть, вначале удалил из него все ненужные обмотки и оставил только то, что было по линии 12 В. Сердечником дросселя является T106-26, при 30 витках он должен иметь около 83 мкГн и ток насыщения 8,6.
Резервный преобразователь должен оставаться неизменным и содержать все элементы, необходимые для его правильной работы, поэтому его не следует изменять, тут схема составлена в упрощенном виде, лишь обозначено место, откуда должно быть взято питание контроллера и вентилятора. Блок питания был оснащен обычным цифровым модулем вольтметра. Блок работает стабильно, вполне устойчив к коротким замыканиям на выходных клеммах.
Источник питания типа AT также может быть преобразован, должен быть заменен только трансформатор или должны быть добавлены два диода FR107 для питания контроллера отводом 6 витков (3 + 3).
Выполнив выпрямитель из блока питания ATX и убрав режим Standby, преобразовал его в AT, и он также заработал без проблем. Регулирование тока также, даже с закороченными выходными проводами, увеличивает напряжение питания контроллера до примерно 26-29 В.
Источник питания AT от ATX, за исключением резервного преобразователя, отличается только способом подачи питания на контроллер (источник питания берется из выходного выпрямителя перед дросселем) и дополнительными резисторами 330k возбуждения между коллектором и базой главных транзисторов.
Каждый блок питания ATX может быть безопасно адаптирован к напряжению 24 В, не трогая на главный трансформатор. Единственное что нужно сделать, это удалить ненужные линии (в частности, 3,3 В) и подпаять конденсаторы на соответственно более высокое напряжение. Также полезно увеличить частоту инвертора примерно до 40-50 кГц, тогда уменьшается риск насыщения сердечника.
Второй вариант доработки БП
Также добавлю другую проверенную схему.
Недостатком этого решения является использование двух дополнительных диодов и удвоение потерь выпрямителя. После замены резистора вывода 1 TL494 с 24 кОм на 36 кОм, можете снимать примерно до 40 В на выходе.
Ещё приведу фотографии импульсного трансформатора и что с ним делать:
Согласно модификации это должно быть так:
Ш-образные ферриты тут EI33, конечно и с EI28 будет работать, но более 5 A из них не вытянуть.
Что касается родной защиты источников питания AT / ATX, к сожалению большинство из них не имеют защиты от перегрузки по току, единственными средствами защиты являются перенапряжение и пониженное напряжение, а также превышение максимальной мощности, а как мы знаем мощность является произведением тока и напряжения, поэтому если источник питания имеет ограничение 300 Вт и максимум в линии 12 В 10 А, в таком БП до срабатывания защиты, ограничивающей максимальную мощность, произойдёт попытка выдать 25 А, а это приведет к насыщению дросселя и взрыву транзисторов.
Здесь же источник питания переключается в режим регулирования тока при коротком замыкании выхода, и не имеет значения, происходит ли короткое замыкание при низком или максимальном напряжении. Сделан тест — ток транзисторов ограничен коэффициентом трансформации 4 и сглажен на дросселе. Ток мгновенного срабатывания первичной обмотки не должен превышать 2 А, токовый вывод зависит от резистора, поэтому для 100 Ом это будет 1,6 А, для 47 Ом 3,4 А, в любом случае максимальный мгновенный ток силовых транзисторов не должен превышать 6 А.
О переделке такого БП ATX в зарядное можете почитать по ссылке, а нерегулируемый вариант подобного блока питания есть тут.
И снова о переделке БП формата АТХ
РадиоКот >Схемы >Питание >Зарядные устройства >И снова о переделке БП формата АТХ
Часть 1-я.
Отмена анонимности в конкурсе неожиданно предоставила возможность поделиться продолжением моих опытов по переделке БП АТХ в зарядные устройства не ожидая окончания конкурса. Чем и решил воспользоваться, чтобы поздравить кота с днюхой.
Ранее, мной были опробованы и описаны, различные способы переделки БП АТХ в зарядное устройство для 12В аккумуляторов. Естественно, после полевых испытаний, возникли определённые пожелания. Как выяснилось, электронный предохранитель на полевом транзисторе по схеме Simurg, частенько позволял себе ложные срабатывания. У меня так получилось, может просто неудачно? В частности, срабатывал при подключении сильно разряженного аккумулятора. Приходилось по несколько раз подключать, пока не получится. Можно было, конечно, поиграть с его чувствительностью, задержкой срабатывания и добиться нужного результата, но из-за разброса параметров полупроводников, пришлось бы это делать для каждого устройства индивидуально, а при экспериментах с коротким замыканием во время настройки можно и спалить само зарядное.
Проблема, естественно, скрывается в первоначальном броске тока, ведь у автомобильного аккумулятора, помимо всего прочего, есть ещё и приличная ёмкость. Её зарядка и создаёт бросок тока. Значит, если бросков тока избежать затруднительно – нужно их игнорировать. Также было трудно зажечь галогенные лампы на 70Вт сразу, из-за броска тока через холодные спирали.
Решил, что мой предохранитель, будет ориентироваться на напряжение на выходе зарядного, а не на ток. Потому как, при коротком замыкании оно близко к нулю, а при переполюсовке, и вовсе — обратной полярности.
При переделках БП на TL494 (KA7500) я использовал второй компаратор (ноги 15 и 16), для введения ограничения максимального тока. Раньше, я отключал обе ноги от своих изначальных мест и подключал согласно схеме переделки. Теперь, по новой схеме, необходимо отключать только одну: 15-ю, а 16-я так и остаётся на земле (разумеется, это относится только к тем БП, в которых, этот компаратор не используется с другой целью, в них 16-я нога не сидит на земле). В качестве шунта используются дорожки платы. Полевой транзистор канала 3,3В остаётся на своём законном месте, без выпаивания и даже резать дорожки не понадобится (опять же есть БП в которых для стабилизации 3,3В используется магнитный усилитель, там вы полевого транзистора не найдёте). Из всех процедур настройки, нужно будет, только подобрать резисторы делителя на 1-й ноге до установки нужного напряжения холостого хода на выходе, и найти место на дорожках, дающее нужное падение напряжения при необходимом максимальном токе, либо подобрать R7, кому что больше нравится.
Что и как нужно удалять из БП, уже было описано мной довольно подробно в предыдущей статье. К тому же блоки немного разные и пошаговую инструкцию с позициями элементов создать невозможно.
Вот схема фрагмента который нужно смонтировать:
Рис 1.
К ножкам 1, 15 и 16 TL494 не должно быть подключено ничего, кроме тех деталей, что есть на схеме. Остальные трогать не надо.
Опытные коты могут пропустить этот абзац, он для котят. Резисторы R1, R2 и R3 необязательно должны быть именно таких номиналов. Тут главное, соблюсти пропорцию. Изначально они на плате уже есть. R2 и R3 я не трогаю, а R1 ставлю какой нужно для 14,5В на выходе. Рассчитать его очень просто. На 1-й ноге должно получиться при 14,5В (или сколько вам там нужно) на выходе такое же напряжение как и на второй. В подавляющем большинстве блоков, из встретившихся мне, это было 2,5В. Отсюда следует вывод, что R1 должен быть таким, чтобы при нужном нам выходном напряжении на делителе из R1, R2 и R3 получились эти самые 2,5В. Написал эту не представляющую секрета информацию потому, что часто видел в форумах вопрос: «А какой номинал нужно поставить?».
R4 – виртуальный, это как раз и есть, сопротивление дорожек на плате.
За счёт чего же достигается ограничение максимального тока в этой схеме? Всё очень просто. Резисторы R5 и R7 образуют обычный делитель напряжения. Хитрость в том, что этот делитель не делит, как обычно, напряжение между землей и источником. Он делит напряжение между плавающим относительно земли отрицательным напряжением и источником опорного напряжения TL494.
Рассмотрим, как это работает в конкретных цифрах:
- При отсутствии тока в нагрузке, падение напряжения на R4 равно нулю. Значит, на делителе будет 5V*R7/(R7+R5), т.е. около 50мВ, на 16-й ноге естественно 0В
- Что же будет при токе, ну допустим, 2А? На R4 возникнет падение напряжения в R4*2A=12mV. Это напряжение на вывод делителя из R5 и R7 приложится в отрицательной полярности, т.е на 15-й ножке ШИМ теперь будет уже не 50мВ, а 50-12=38мВ
- При дальнейшем росте тока нагрузки, будет расти и падение напряжения на R4, а следовательно, и на верхнем по схеме выводе делителя на R5 и R7 отрицательное напряжение будет увеличиваться. При определённом токе, оно достигнет -50мВ, и полностью скомпенсирует изначальные 50мВ холостого хода. Т.е. напряжение на 15-й ноге ШИМ станет равно 0В и сравняется с напряжением на 16-й ноге, которая «сидит» на земле. Компаратор начнёт работать и дальнейшего роста тока нагрузки не произойдёт.
Работа схемы отключения нагрузки довольно проста и понятна по схеме. При падении напряжения на выходных клеммах ниже определённого уровня (для номиналов как на схеме это около 5В), начинает закрываться транзистор VT1, что вызывает увеличение сопротивления открытого канала T1, что в свою очередь ещё больше уменьшает выходное напряжение и т.д. В результате, оба транзистора быстро закрываются, и остаются в этом состоянии пока КЗ или переполюсовка не будет устранена.
Методика переделки такова:
Сначала, как и раньше, выпаиваем всё лишнее (более подробно об этом было написано в предыдущей статье: https://www.radiokot.ru/circuit/power/charger/27/, поэтому повторяться не буду. Если кто забыл, то можно посмотреть там), затем, подбором делителя на 1-й ноге ШИМ, добиваемся нужного напряжения на выходе канала 12В. Далее, нужно разорвать соединение земли в области ШИМ с землей на выходе БП (косичка трансформатора). Это нужно делать не наобум, а очень внимательно. Земля ШИМ и обвязки вокруг неё должна оставаться общей. Вам нужно найти тот единственный проводник, который соединяет это всё с силовой землёй. Может мне просто везло, но я всегда находил эту перемычку. Нужно было её просто выпаять, дорожек я не перерезал ни разу.
Затем, нужно бросить перемычку от дорожки идущей от косички трансформатора на дорожку канала 3,3В, которая в свою очередь, идёт от ноги полевого транзистора так, чтобы из них получилась одна дорожка максимальной длины. Это и будет наш R4. Соответственно схемы переделки, подключаем вывод R7 рядом с косичкой трансформатора, а от ноги полевого транзистора, т.е. другого конца получившейся дорожки, она же наш R4, бросаем соединение на землю ШИМ. Резистор шунта R4 теперь у нас готов. Далее, выпаиваем 15-ю ногу ШИМ из платы, аккуратно приподнимаем над платой. Транзистор T1 у нас уже на месте, навесным монтажом устанавливаем R5 и R7. Остальная часть схемы собирается на отдельной платке и распаивается в нужные точки проводами. Выход для отрицательного провода берётся с площадок бывших 5В, именно туда подключен нужный вывод полевого транзистора, а плюса — с выхода 12В, соответственно.
Теперь надо запустить БП через амперметр и постепенно нагружать выход, например лампами от авто или мощными резисторами. С определенного момента при дальнейшем росте нагрузки, ток отдаваемый БП расти перестанет, а начнёт падать напряжение на выходе. Это и есть получившее значение ограничения тока. Если оно не совпадает с нужным вам, то его можно изменить подбором R7. Если нужно больше – R7 увеличиваем, если меньше – уменьшаем. Вот собственно и вся наладка.
Я уже сделал парочку по этому варианту, результатом доволен. Переделка и настройка достаточно проста, защита надёжна и не то чтобы не «капризна», а вообще не требует настройки. Канал -12В я оставлял, на нём получалось примерно -14В и я использовал его для питания вентилятора через резистор, R9 по схеме. Как я уже упоминал в начале, бывают БП с каналом 3,3В не на полевом транзисторе, тогда можно взять его где-либо и разместить на радиаторе соединив проводами с платой, а можно и не делать защиту такого типа, а применить другую. Например, на реле.
Бывает, что в режиме ограничения тока, появляется свист. По борьбе с ним в сети написано много, первоначально можно попробовать установить цепочку из резистора и конденсатора между 3-й и 15-й ногами TL494. Возможно, придётся повозиться с подбором номиналов этих деталей. Я остановился на 22кОм и 10нФ.
Если вдруг кто сам не догадался, то:
- HL1 светится когда «предохранитель» открыт и означает что-то вроде «К работе готов».
- HL2 светится если ШИМ работает и БП готов выдать напряжение на выход, и гаснет если сработала штатная защита от перегрузки и ШИМ был заглушен, либо ваше зарядное сгорело. Мне лично, такого добиться ни разу не удалось. Мой предохранитель вырубал раньше, чем БП успевал перегрузиться.
- HL3 загорается только если попутать клеммы аккумулятора, т.е. – «ошибка подключения (переполюсовка)».
Фото у меня всего два сохранилось, но на них можно найти и перемычку между землей и 3,3В, и резистор идущий от косички. К большому моему сожалению, не сохранились фото обратной стороны и готового устройства, но сейчас сфотографировать уже нечего. Зарядки нашли своих хозяев.
Вот всё, что осталось на память:
Фото 1 и 2.
Часть 2-я.
Теперь от простого перейдём к более сложному и более универсальному.
Следующая идея возникла как изготовление вещи для гаража (оказалось, что и для дома тоже), сочетающей в себе функции зарядного устройства и блока питания одновременно. Чтобы не напрягаться и не лепить ОУ для регулировки ограничения тока, возьмём изъезженный вдоль и поперёк очередной БП на TL494. Их всё ещё есть у меня.
Поставим себе такую задачу:
Диапазон выходных напряжений в режиме БП практически от 0 до 24В. А чего мелочиться, мало ли что нам понадобится запитать или зарядить. Отдельно нужно иметь возможность регулировать напряжение в режиме зарядного, от 12,4 до 15,9В более точно, а то при шкале от 0 до 24В сильно не разгуляешься. Зачем ставить два переменных резистора если можно обойтись одним? Для всех типов автомобильных и гелевых аккумуляторов должно этого диапазона хватить. А то понаделали их различных: свинец-свинец, кальций–свинец, кальций-кальций и т.д., а мы думай сколько делать на выходе.
И ещё, хоть я лично и сомневаюсь в необходимости реанимации полудохлых аккумуляторов, но решил реализовать примочку. А вдруг и правда однажды поможет?
Что же нужно для этого сделать. В основном всё тоже самое с небольшими отличиями.
Первым делом, выпаять все ненужное. Оставить только канал 12В и TL494 с обвязкой.
Чтобы получить 24В с сохранением должного запаса регулировки одной 12В обмотки будет маловато. Потому что, на ней размах импульсов как раз 24В, да и то при условии нормального напряжения в сети. Можно конечно мостовую схему и хоть 36В получай. Но при этом вся нагрузка только на 12В обмотки, причём без передыха, а не поочерёдно как сейчас. Но ведь у нас же бездействуют обмотки от 5В канала. Непорядок, надо их задействовать. А главное, после некоторых шевелений извилинами, оказалось что это, совсем несложно сделать.
Изначально схема выходной части БП в упрощённом виде выглядела так:
Рис 2.
Синими прямоугольниками очерчены мощные сборки, остальные диоды для отрицательных напряжений маломощные, обычно на 1-2А стоят. Мы её немного модернизируем.
Все обмотки трансформатора собраны в косичку, которая соединена с общим проводом, отмечено зелёным. Нет, расплетать мы её не будем, а просто выпаяем из платы. Теперь она оторвана от земли, а значит фактически, мы получили последовательное соединение 12В и 5В обмоток, с отводом, хоть он и не от середины. Это не традиционно, но и не запрещено! Теперь, если на места слабых диодов канала -5В поставить диоды из канала 5В и соединить их с массой, то получаем пару обмоток соединённых последовательно с амплитудой импульсов примерно в 34В. С этого момента получение 24В на выходе – не проблема. Обмотки по-прежнему будут работать все, а не часть. Это позволит получить больший ток на выходе без перемотки трансформатора.
Вот схема с изменениями и дополнениями:
Рис 3.
Правда, есть одна незначительная трудность, сборку из канала 5В напрямую применить не выйдет. Потому что, для минусового плеча, нам нужна сборка с общим анодом, а там стоит, с общим катодом. Понадобится две таких сборки. Выводы анодов можно соединить и получить обычный диод. Либо просто взять подходящие детали из другого места. Я поступил ещё более изощрённым способом. Валялись у меня две сборки на 10А и 40В. У каждой был пробит один диод. Вот оставшиеся я и использовал как обычные диоды. Безотходное производство сохраняет экологию планеты и экономит копеечку, а она рубль бережёт.
С ДГС я тоже произвёл некоторые манипуляции. Хотелось увеличить стабильность работы БП при малых токах, да и напряжение у нас стало больше традиционного для компьютерного блока питания. Поэтому обмотки канала 12В и 5В соединил последовательно. Остальные, тонкие, не используются.
Модернизацию силовых цепей на этом можно было бы и закончить, но есть ещё один сюрприз. Наш конденсатор на 16В, который обычно стоит в канале 12В, 24В не переживёт. Поэтому его необходимо заменить на 35-ти вольтовый. Емкость, на ваш вкус, у меня был на 2200мкФ его и установил, С7 по схеме.
Ещё нужно запитать вентилятор. Так как на выходе у нас теперь от 0 до 24 может быть, то туда его подключать не стоит. Где же взять подходящее напряжение? Кто ищет, тот всегда найдет! Питание будет двойным. Во первых, через диод D1 от 5В дежурки, во вторых от основного источника через D2, как можно видеть на схеме он подключается к выпаянной косичке. Первый будет обеспечивать вентилятор минимальным напряжением в отсутствие нагрузки, второй во время реальной работы. На холостом ходу у нас получится около 4.5В, а при появлении нагрузки, вырастет до 9-9.5В. Возможно этого окажется мало для полной загрузки в 240Вт. Но себе я решил сделать так, потому что грузить на всю не планирую, зато будет тише работать. Если вы планируете грузить по полной, то можно будет сделать немного по другому. Надо анод D2 подключить не к косичке, а к катоду Br1, затем поставить стабилизатор на 12В и уже от него запитать вентилятор. Не забудьте о радиаторе, греться будет не сильно, но заметно.
Теперь остаётся только изготовить небольшую плату управления и переднюю панель устройства. Смотрим схему. Кнопка S1 переключает режим работы с блока питания на зарядное устройство. В режиме «БП» таймер заблокирован и выходное напряжение изменяется от 0 до 24В. При включении режима «Зарядное» диапазон регулировки изменяется на 12,4-15,9В и разрешается работа таймера на NE555. Он позволяет с помощью переменного резистора Р1 устанавливать время отключения БП и одновременного подключения разрядной нагрузки на время от 2 до 50% цикла.
Например, если мы выставим 10%, то 9:10 времени будет идти заряд аккумулятора, а 1:10 времени его разряд через нагрузочные лампы. Это немного увеличит время его зарядки, но возможно продлит срок его службы. Мнения есть самые разные по этому поводу, какое из них правильное, я не знаю. Но часто люди просят чтобы было, так почему бы и не сделать.
Лампы использовал на 12В, но поставил их последовательно, для того чтобы не полыхали в полный накал. Слепит глаза и есть шанс ускоренного перегорания из-за частого включения-выключения. Следует иметь в виду, что по этой причине лампы будут гореть гораздо слабее и тока обычного для их мощности не заберут. Например при 10Вт лампах ток разряда будет около 0,6А, а при 35Вт не более 2А.
Что индицируют светодиоды, написано на схеме. Описывать работу таймера и делителей опорного напряжения, думаю, смысла нет. Там всё традиционно. Единственное отличие от предыдущих схем в том, что при регулировке выходного напряжения меняются не пропорции делителя входного напряжения, а опорное напряжение на 2-й ноге. Это позволило делать регулировку практически от 0В и легко переключать диапазон регулировки выходного напряжения. В схеме защиты от КЗ ничего нового тоже нет. Она уже встречалась не раз.
По используемым деталям. Смотрим схему, там все номиналы подписаны. Все переменные резисторы с линейной характеристикой. Транзистор Q1 хоть и работает в ключевом режиме, но небольшой радиатор я ему выделил.
Теперь немного по конструкции устройства.
Приборов индикации и регуляторов получилось довольно много и разместить это всё внутри мне показалось очень затруднительным. Решил сделать выносную переднюю панель где и разместить плату с таймером и индикацией, переменные резисторы и т.д. Измерения габаритов деталей показали, что расстояния в 18мм будет достаточно. Далее в программе FronDesigner 3.0 создал проект передней панели и распечатал. Соединяется панель с устройством через разъём VGA. Одна часть была выпаяна из дохлой материнской платы, вторая – внутренности купленного когда давно сборного разъёма для ремонта поломанных кабелей VGA мониторов. Один остался неиспользованным, вот и сгодился. Можно конечно использовать и другой, главное чтобы хватило количества контактов. Мне было нужно 11, а в VGA их 15 штук.
Компоненты готовы к сборке, осталось только соединить в одно целое:
Фото 3.
Выходные клеммы, панельки для ламп нагрузки и радиатор для Q1 разместились внутри свободного места БП. И крепятся к его крышке. Панельки для ламп были вынесены наружу по ряду причин:
- Не греть дополнительно воздух внутри БП
- Иметь возможность оперативно менять нагрузку, лампы для этих панелек видел в продаже на 10Вт, 20Вт и 35Вт. Возможно есть и другие.
- Можно оперативно удалить эти лампы, тогда никакого разряда не будет происходить вообще.
Все необходимые соединения смонтированы, можно скручивать дальше.
Фото 4.
Что и было сделано:
Фото 5.
Устройство уже прошло полевые испытания и показало свою работоспособность в обоих режимах. Аккумуляторы заряжало и светодиодную ленту на 12В 6А питало не напрягаясь. Тихо и не греется, то, что я и хотел. Режим тренировки опробовать не довелось. Не на чем. Так что, если кто будет пробовать, не забудьте поделиться результатами.
P.S. Совсем недавно, ещё одно применение нашлось. Заряжал им переделанный на Li-on батареи аккумулятор шуруповёрта. Получилось пять банок последовательно по 2А/ч, вместо 15шт. Ni-Cd на 1,2А/ч. Выставил в режиме «БП» напряжение на 21В и ток ограничил на 3А. Аккумуляторы быстро зарядились и при этом были чуть тёплые. Если ставить ограничение на 1-2А, то вообще не нагреваются, но дольше заряжаются. Момент окончания зарядки видно по убывающему току. Изначально он идёт на уровне выставленного ограничения.
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Как работают блоки питания для ПК
Если есть хоть один компонент, который жизненно важен для работы компьютера, то это блок питания. Без него компьютер — всего лишь инертный ящик из пластика и металла. Блок питания преобразует линию переменного тока (AC), идущую из вашего дома, в постоянный ток (DC), необходимый для персонального компьютера. В этой статье мы узнаем, как работают блоки питания для ПК и что означают номинальные мощности.
В персональном компьютере (ПК) источником питания является металлический ящик, который обычно находится в углу корпуса.Блок питания виден сзади многих систем, поскольку он содержит розетку для кабеля питания и охлаждающий вентилятор.
Объявление
Блоки питания, часто называемые «импульсными блоками питания», используют технологию переключателя для преобразования входного переменного тока в более низкие напряжения постоянного тока. Типичные значения напряжения:
3,3 и 5 В обычно используются в цифровых схемах, в то время как 12 В используется для запуска двигателей в дисководах и вентиляторах.Основная спецификация блока питания Вт . Ватт — это произведение напряжения в вольтах и тока в амперах или амперах. Если вы работали с ПК в течение многих лет, вы, вероятно, помните, что на исходных ПК были большие красные тумблеры, которые имели большой вес. Когда вы включали или выключали компьютер, вы знали, что делаете это. Эти переключатели фактически контролировали подачу 120-вольтного питания на источник питания.
Сегодня вы включаете питание небольшой кнопкой и выключаете машину с помощью пункта меню.Эти возможности были добавлены к стандартным источникам питания несколько лет назад. Операционная система может отправить сигнал источнику питания, чтобы он отключился. Кнопка посылает 5-вольтовый сигнал на источник питания, чтобы сообщить ему, когда нужно включить. В блоке питания также есть цепь, которая подает 5 вольт, называемая VSB для «напряжения режима ожидания», даже когда она официально «выключена», так что кнопка будет работать. См. Следующую страницу, чтобы узнать больше о технологии переключателя.
.ОСНОВЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ — Электроника с длиной волны
Теория нерегулируемого источника питания
Поскольку нерегулируемые источники питания не имеют встроенных регуляторов напряжения, они обычно предназначены для выработки определенного напряжения при определенном максимальном выходном токе нагрузки. Обычно это блочные настенные зарядные устройства, которые превращают переменный ток в небольшую струйку постоянного тока и часто используются для питания таких устройств, как бытовая электроника. Это самые распространенные адаптеры питания, которых называют «настенными бородавками».
Выходное напряжение постоянного тока зависит от внутреннего понижающего трансформатора напряжения и должно как можно точнее соответствовать току, необходимому для нагрузки. Обычно выходное напряжение будет уменьшаться по мере увеличения тока, подаваемого на нагрузку.
При использовании нерегулируемого источника питания постоянного тока выходное напряжение зависит от размера нагрузки. Обычно он состоит из выпрямителя и конденсатора сглаживания, но без регулятора для стабилизации напряжения. Он может иметь цепи безопасности и лучше всего подходит для приложений, не требующих точности.
Рисунок 4: Блок-схема — нерегулируемая линейная подача
Преимущества нерегулируемых источников питания в том, что они долговечны и могут быть недорогими. Однако их лучше всего использовать, когда точность не является требованием. Они имеют остаточную пульсацию, подобную показанной на рисунке 3.
ПРИМЕЧАНИЕ: Wavelength не рекомендует использовать нерегулируемые источники питания с какими-либо из наших продуктов.
Теория регулируемых источников питания
Стабилизированный источник питания постоянного тока — это, по сути, нерегулируемый источник питания с добавлением регулятора напряжения.Это позволяет напряжению оставаться стабильным независимо от величины тока, потребляемого нагрузкой, при условии, что предварительно определенные пределы не превышаются.
Рисунок 5: Блок-схема — Регулируемая поставка
В регулируемых источниках питания схема непрерывно производит выборку части выходного напряжения и регулирует систему, чтобы поддерживать выходное напряжение на требуемом уровне. Во многих случаях включается дополнительная схема для обеспечения ограничений по току или напряжению, фильтрации шума и регулировки выхода.
Линейный, коммутируемый или аккумуляторный?
Существует три подгруппы регулируемых источников питания: линейные, переключаемые и аккумуляторные. Из трех основных конструкций регулируемых источников питания линейная является наименее сложной системой, но переключаемое и аккумуляторное питание имеет свои преимущества.
Линейный источник питания
Линейный источник питания используется, когда наиболее важным является точное регулирование и устранение шума. Хотя они не являются наиболее эффективными источниками питания, они обеспечивают лучшую производительность.Название происходит от того факта, что они не используют переключатель для регулирования выходного напряжения.
Линейные источники питания доступны в течение многих лет, и их использование широко распространено и надежно. Они также относительно бесшумны и коммерчески доступны. Недостатком линейных источников питания является то, что для них требуются более крупные компоненты, следовательно, они больше и рассеивают больше тепла, чем импульсные источники питания. По сравнению с импульсными источниками питания и батареями они также менее эффективны, иногда демонстрируя лишь 50% эффективности.
Импульсный источник питания
Импульсный источник питания (SMPS) сложнее сконструировать, но он отличается большей универсальностью по полярности и при правильной конструкции может иметь КПД 80% и более. Хотя в них больше компонентов, они меньше и дешевле, чем линейные источники питания.
Рисунок 6: Блок-схема — Регулируемое импульсное питание
Одно из преимуществ коммутируемого режима — меньшие потери на коммутаторе.Поскольку SMPS работают на более высоких частотах, они могут излучать шум и создавать помехи для других цепей. Необходимо принять меры по подавлению помех, такие как экранирование и соблюдение протоколов компоновки.
Преимущества импульсных источников питания заключаются в том, что они, как правило, небольшие и легкие, имеют широкий диапазон входного напряжения и более высокий выходной диапазон, а также намного более эффективны, чем линейные источники питания. Однако SMPS имеет сложную схему, может загрязнять сеть переменного тока, является более шумным и работает на высоких частотах, требующих уменьшения помех.
Аккумуляторный
Аккумуляторный источник питания — это третий тип источника питания, который по сути является накопителем энергии. Хотя у батарейного питания есть несколько преимуществ, например, отсутствие необходимости полагаться на ближайший источник питания и отсутствие помех, мешающих работе электроники, в большинстве приложений, использующих лазерные диоды, батареи являются наименее эффективным методом питания оборудования. Для большинства аккумуляторов сложно подобрать правильное напряжение для нагрузки. Использование аккумулятора, мощность которого может превышать внутреннюю рассеиваемую мощность драйвера или контроллера, может повредить ваше устройство.
Выбор источника питания
- При выборе блока питания необходимо учитывать несколько требований.
- Требования к мощности нагрузки или цепи, включая
- Функции безопасности, такие как ограничения напряжения и тока для защиты нагрузки.
- Физический размер и эффективность.
- Помехозащищенность системы.
лучших блоков питания 2020 года — лучшие блоки питания для игровых ПК
Блок питания / блок питания вашего ПК играет большую роль в определении надежности вашей системы в зависимости от ее производительности. Поэтому будьте осторожны, когда дело доходит до выбора правильного блока питания для вашей системы. Лучший источник питания также должен иметь функции для сохранения частей вашей системы (включая сам источник питания) на случай, если что-то пойдет не так с вашим источником питания или другими компонентами. В противном случае это явно не лучший блок питания и подвергает риску другие дорогостоящие компоненты ПК.
У вас также будут разные проблемы, конечно, в зависимости от того, будет ли ваш блок питания работать с монстр-майнингом, постоянно работающей рабочей станцией или базовым рабочим столом или игровым столом. Ниже мы поможем вам подобрать лучший блок питания для вашего следующего настольного ПК.
Сначала определите свои требования к мощности. Вам не нужно покупать намного большую потенциальную мощность (мощность), чем вы когда-либо использовали. Вы можете приблизительно рассчитать, сколько энергии ваша новая или модернизированная система будет потреблять от стены, и найдите точку мощности, которая удовлетворяет вашим требованиям.У некоторых продавцов блоков питания есть калькуляторы, которые дадут вам приблизительную оценку потребностей вашей системы в электроэнергии. Вы можете найти несколько ниже:
Вам, вероятно, не понадобится блок питания на 1000 Вт даже для экстремальной игровой установки. Несколько лет назад все графические карты на верхнем уровне иерархии графических процессоров были очень энергоемкими. Но это изменилось с появлением последних архитектур Nvidia. Просто не обязательно покупать блок питания мощностью 1 кВт на пару RTX 2080. Модель 800 Вт подойдет, оставляя место и для разогнанного процессора.Поклонникам AMD Radeon VII высокого класса или более новой Radeon RX 5700 XT необходимо будет планировать более высокое энергопотребление, сочетая эти карты с блоками питания с большей максимальной выходной мощностью.
Перед покупкой проверьте физические размеры вашего футляра. Если у вас стандартный корпус ПК ATX, скорее всего, подойдет блок питания ATX. Но многие блоки питания с более высокой мощностью длиннее типичных 5,5 дюйма. Так что вам нужно быть уверенным в том, что у вашего корпуса есть доступ к блоку питания. Если у вас очень крошечный или тонкий корпус ПК, может потребоваться менее типичный (и более компактный) блок питания SFX.У нас также есть выбор для этого форм-фактора ниже.
Подробнее об этом см. В нашем Базовом руководстве по форм-факторам материнской платы, корпуса и блока питания.
Хотите чистую сборку или работу в крошечном корпусе? Рассмотрим модульный блок питания. Если в вашем корпусе много места за материнской платой, или в вашем корпусе нет окна или стеклянной стороны, вы, конечно, можете обернуть кабелем ненужные провода и спрятать их внутри вашего устройства. Но если в системе, которую вы строите, нет места для этого или нет простого места, где можно спрятать беспорядок с кабелями, стоит доплатить за модульный блок питания.Модульные блоки питания позволяют подключать только необходимые кабели питания, а остальные оставлять в коробке.
Лучшие блоки питания, которые можно купить сегодня
Corsair CX450 (Изображение предоставлено Corsair)1. Corsair CX450
Лучший дешевый блок питания (60 долларов США или менее)
Производитель (OEM): Channel Well Технологии или Великая стена | Макс. Выход постоянного тока: 450 Вт | Эффективность: 80 PLUS Bronze | Форм-фактор : ATX12V v2.4, EPS 2.92 | Охлаждение: 120-мм вентилятор на винтовом подшипнике (HA1225M12F-Z или D12SM-12) | Модульный: № | Гарантия: 5 лет
Низкая цена
Полный набор защитных функций
Отличное качество пайки
Вентилятор подшипника винта
Пятилетняя гарантия
Один разъем PCIe ограничивает расширение
Не так тихо, как CWT CX450
Короткое расстояние между разъемами периферийных устройств
Из двух вариантов Corsair CX450 версия Great Wall более эффективна, чем CWT, особенно при малых нагрузках, и имеет более эффективную шину 5VSB.С другой стороны, у него более агрессивный профиль вентилятора, поэтому его выходная мощность повышена. На рынке США вы найдете только версию CWT, которая производится во Вьетнаме, а не в Китае, поэтому она избегает тарифов и сохраняет низкую цену.
Прочтите: Обзор Corsair CX450
Альтернативный лучший дешевый источник питания: Corsair VS450
Еще одна достойная альтернатива, если у вас небольшой бюджет, вам требуется мощность более 500 Вт, и вас не беспокоит эффективность или некоторый шум вентилятора под нагрузкой — это Corsair VS650.Он не получит никаких наград за производительность, но он выполняет свою работу без особых излишеств и суеты менее чем за 50 долларов.
Corsair RM550x2. Corsair RM550x
Лучший блок питания: до 550 Вт
Производитель (OEM): CWT | Макс. Выход постоянного тока: 550 Вт | Эффективность: | Форм-фактор : ATX12V v2.4, EPS 2.92 | Охлаждение: 135-мм вентилятор подшипника винтовки (NR135L) | Модульный: Да | Гарантия: 10 лет
Полная мощность при 48 ° C
Эффективная
Полупассивная работа
Бесшумная
Японские колпачки
Полностью модульная
Дорого
Кнопка проверки вентилятора
—Разъемы Molex
RM550x — удивительный блок питания с фантастическим подавлением пульсаций, жестким регулированием нагрузки на второстепенных рельсах и отличной производительностью при переходных нагрузках.Кроме того, он почти бесшумный даже под нагрузкой. Вдобавок ко всему, этот блок очень эффективен, хотя некоторые другие блоки питания с рейтингом Gold с аналогичной емкостью работают немного лучше.
Еще одно преимущество RM550x — это качество внутренних компонентов. Единственное, что мы хотели бы видеть в этом БП, — это удобный способ проверить работоспособность вентилятора. Вентилятор вращается на короткое время при каждом включении источника питания, но мы бы хотели, чтобы Corsair добавила кнопку тестирования вентилятора, как на его устройствах RMi.
Чтение: Обзор Corsair RM550x
Альтернативный лучший блок питания 550 Вт: Phanteks AMP Series 550 Вт
Seasonic Prime Titanium 650 Вт (Изображение предоставлено SeaSonic)3. Seasonic Prime Titanium 650 Вт
Лучший блок питания: до до Watts
Производитель (OEM): Seasonic | Макс. Выход постоянного тока: 650 Вт | КПД: 80 PLUS Titanium, ETA-A + (91-94%) | Форм-фактор : ATX12V v2.4, EPS 2.92 | Охлаждение: 135 мм гидравлический динамический подшипник (HA13525M12F-Z) | Модульный: Полностью | Гарантия: 12 лет
Полная мощность при 47 ° C
Эффективная
Отличное подавление пульсаций
Регулировка жесткой нагрузки
Длительное время выдержки
Бесшумно
Качество сборки
Полностью модульный 40003e PCI
e 2 разъема EPSВыбираемый полупассивный режим
Вентилятор FDB
Длительная гарантия
Дорого
3.Характеристики шины 3 В в тестах Advanced Transient Response
Высокий пусковой ток при входе 230 В
Короткое расстояние между периферийными разъемами
Платформа Seasonic Titanium Prime Ultra является одной из лучших, если не лучшей, аналоговой конструкции на рынке блоков питания. Это лучшее устройство мощностью 650 Вт, которое можно купить сегодня, с высокой производительностью по всем основным параметрам. Помимо высочайшей производительности, он также предлагает бесшумную работу.
Чтение: Обзор Seasonic Prime Titanium 650W
Альтернативный лучший блок питания 650 Вт: Seasonic Focus Plus Platinum 650W
Seasonic SSR-750PX4.Seasonic SSR-750PX
Лучший блок питания: до 750 Вт
Производитель (OEM): Seasonic | Макс. Выход постоянного тока: 750 Вт | Эффективность: 80 PLUS Platinum, ETA-A (88-91%) | Форм-фактор : ATX12V v2.4, EPS 2.92 | Охлаждение: 120-мм вентилятор с гидравлическим динамическим подшипником (HA1225M12F-Z) | Модульный: Полностью модульный | Гарантия: 10 лет
Разумная цена
Полная мощность при 47 ° C
Высокая эффективность
Хорошее качество сборки
Тихая работа
10-летняя гарантия
Компактные размеры
EMI
3.Переходный процесс 3V
High OPP
5VSB OCP
Короткое расстояние между периферийными разъемами
Focus Plus Platinum 750 Вт от Seasonic — это выгодная сделка в диапазоне 110 долларов. Мы не знаем, как компании удалось достичь такой привлекательной стоимости, сохранив при этом высокие характеристики, отличное качество сборки и 10-летнюю гарантию. Он обеспечивает превосходную общую производительность, использует полностью модульную кабельную разводку и помещается в компактный корпус.
В прошлом инженеры Seasonic играли осторожно, используя агрессивные профили вентиляторов для увеличения потока воздуха, и в результате многие из блоков питания предыдущего поколения были довольно шумными.Но со свежими моделями Prime и Focus это совсем не так. Высокоэффективные модели Focus имеют полупассивные режимы и свободный профиль вентилятора даже в тяжелых условиях эксплуатации. Приятно видеть, что ключевые OEM-производители, такие как Seasonic, понимают, что производительность и надежность должны сочетаться с умеренной акустикой.
Читать: Обзор Seasonic Focus Plus Platinum 750
Альтернативный лучший блок питания 750 Вт: Seasonic Connect 750 Вт
Corsair AX8505.Corsair AX850
Лучший блок питания: до 850 Вт
(EC) Производитель (OEM): Seasonic | Макс. Выход постоянного тока: 850 Вт | Эффективность: | Форм-фактор : ATX12V v2.4, EPS 2.92 | Охлаждение: 135-мм вентилятор с гидравлическим динамическим подшипником (HA13525L12F-Z) | Модульный: Полностью модульный | Гарантия: 10 лет
Тихая работа
Эффективная
Отличная производительность в целом
Длительное время работы
Высокое качество сборки
Десятилетняя гарантия
Дорогие
разъемы EPS должны использовать провода 16AWG
Короткие расстояние между периферийными разъемами
High OCP на второстепенных рельсах
Если вам нужен лучший блок питания мощностью 850 Вт и у вас нет ограниченного бюджета, AX850 должен быть одним из лучших вариантов.Он обеспечивает высокую производительность во всех областях: КПД, регулирование нагрузки, подавление пульсаций, переходные характеристики и, кроме того, бесшумность.
Несмотря на то, что это лучший блок питания премиум-класса на 850 Вт, это не идеальное устройство. Хотелось бы, чтобы текущие точки срабатывания на второстепенных рельсах были ниже, чтобы было большее расстояние между периферийными разъемами (в идеале 150 мм) и чтобы на разъемах EPS был калибр 16AWG.
Чтение: Обзор Corsair AX850
Альтернативный лучший блок питания 850 Вт: Corsair RM850x
Corsair AX10006.Corsair AX1000
Лучший блок питания: до 1000 Вт
Производитель (OEM): Seasonic | Макс. Выход постоянного тока: 1000 Вт | Эффективность: 80 PLUS Titanium, ETA-A + | Форм-фактор : ATX12V v2.4, EPS 2.92 | Охлаждение: Вентилятор с гидродинамическим подшипником 135 мм (HA13525M12F-Z) | Модульный: Полностью модульный | Гарантия: 10 лет
Эффективность 80 PLUS Titanium
Отличное качество сборки
Отличные результаты с помощью нашего пакета тестов
Полностью модульный
8x PCIe & amp
2x EPS разъема
Гибкие кабели
Выбор полупроводникового режима
10-летняя гарантия
Дорогие
Разъемы EPS должны использовать провода 16AWG
Короткое расстояние между периферийными разъемами
Точки срабатывания OCP на второстепенных направляющих должны быть ниже
Corsair AX1000 — один из лучших источников питания мощностью 1 кВт доступный.Если вам нужна максимально возможная производительность в сочетании с бесшумной работой, не сомневайтесь, сделайте это центральным элементом вашей следующей сборки (при условии, что цена вас не пугает).
Этот чудовищный блок питания предлагает жесткое регулирование нагрузки на всех рельсах, потрясающее подавление пульсаций и невероятно высокий уровень эффективности. Его переходная характеристика впечатляет, поэтому мы не удивлены, что он превосходит модели Seasonic мощностью 1000 Вт 80 PLUS с рейтингом Platinum и Titanium (хотя они построены на той же платформе с небольшими изменениями).
Чтение: Обзор Corsair AX1000
Лучший альтернативный блок питания мощностью 1 КВт: Обзор Seasonic Prime Ultra Platinum 1000 Вт
Corsair AX1600i7. Corsair AX1600i
Лучший блок питания мощностью более 9000 Ватт от производителя
Flextronics | Макс. Выход постоянного тока: 1600 Вт | Эффективность: 80 PLUS Titanium, ETA-A + | Форм-фактор : ATX12V v2.4, EPS 2.92 | Охлаждение: 140-мм вентилятор с гидравлическим динамическим подшипником (NR140P) | Модульный: Полностью модульный | Гарантия: 10 лет
Полная мощность при 48 ° C
Мощный и усиленный
Эффективный
Подавление пульсаций
Регулировка нагрузки
Время удержания
Сигнал Accurate Power Ok
Silent Quality
Полностью модульный
Множество разъемов
Качественный вентилятор
Боковые крышки с магнитом
Дорогие
Небольшое расстояние между периферийными разъемами
Электромагнитные помехи с датчиком AVG
Мы годами ждали, пока конкурент свергнет Corsair AX1500i, и в конце концов был еще одним источником питания Corsair для повышения общей производительности.Corsair AX1600i — лучший блок питания, который можно купить сегодня за деньги. Он предлагает максимальную производительность во всех областях и использует инновационную платформу, которая дает представление о будущем конструкции источников питания.
Использование передовой схемы коррекции коэффициента мощности в сочетании с полностью цифровой платформой кажется ключом к рекордным характеристикам. Помимо своей сверхэффективности, AX1600i также предлагает отличное регулирование нагрузки, потрясающую реакцию на переходные процессы, длительное время удержания и беспрецедентное подавление пульсаций.Более того, отличные результаты тестов сопровождаются бесшумной работой, которая обеспечивается расслабленным профилем вентилятора и высококачественным вентилятором FDB. Используя программное обеспечение Corsair Link, вы можете выбрать один из трех режимов вентилятора: производительный, сбалансированный и тихий.
Чтение: Обзор Corsair AX1600i
Альтернативный лучший блок питания Выше 1000 Вт: Обзор EVGA SuperNOVA 1600 T2
Corsair SF7508. Corsair SF750
Производитель (OEM): Производитель (OEM) Макс.Выход постоянного тока: 750 Вт | Эффективность: | Форм-фактор: SFX, EPS 2.92 | Охлаждение: Вентилятор подшипника винтовки 92 мм (NR092L) | Модульный: Полностью модульный | Гарантия: 10 лет
Мощный
Эффективный
Отличное подавление пульсаций
Жесткое регулирование нагрузки
Тихая работа
Полностью модульная
7-летняя гарантия
Дорогая
9-0002 Низкое время задержки
пассивный режим не может быть отключен
Corsair SF750 — самый мощный и один из лучших блоков питания SFX, которые можно купить за деньги сегодня.Если вы хотите получить столько энергии от такого маленького блока питания и можете позволить себе его высокую цену, другого варианта нет. Он может легко поддерживать мощную игровую систему, а благодаря паре разъемов EPS, которые у него есть, он совместим с высокопроизводительными материнскими платами, которым требуется больше энергии в области процессора.
Если вам не нужно больше одного разъема для видеокарты, лучше подумайте о первоклассном SF600 Platinum и сэкономите серьезные деньги. Компания Corsair установила настолько высокий уровень на рынке звуковых эффектов, что даже пионер SFX SilverStone не имеет, по крайней мере, на данный момент конкурирующей модели SFX на 750 Вт в своем портфолио.
Чтение: Обзор Corsair SF750
Альтернативный лучший источник питания SFX: Corsair SF600 Platinum
Fractal Design Ion SFX Gold (Изображение предоставлено Fractal Design)9. Fractal Design Ion SFX Gold
(Производитель OEM): Seasonic | Макс. Выход постоянного тока: 650 Вт | Эффективность: 80 PLUS Gold, ETA-A (88-91%) | Форм-фактор: SFX-L, EPS 2.92 | Охлаждение: 140-мм вентилятор FDB (S1201512HB) | Модульный: Полностью | Гарантия: 10 лет
Мощный
Высокая общая производительность
Монтажный кронштейн SFX-ATX
Гибкие и полностью модульные кабели
Десятилетняя гарантия
Может быть тише
Низкая эффективность 5VSB
Высокая ток при входном напряжении 230 В
Некоторые высокие пики электромагнитных помех на низких частотах
Модель Ion SFX (-L) от Fractal Design с максимальной мощностью 650 Вт предлагает высокую производительность, очень гибкие модульные кабели и компактные размеры по разумной цене.Если бы только профиль скорости его вентилятора был немного более расслабленным.
Чтение: Обзор Fractal Design Ion SFX Gold
Альтернативный лучший блок питания SFX-L: SilverStone NJ450-SXL
Обзор лучших предложений на сегодня
Corsair CX Series 450 Вт 80 …
Corsair RMX Series (2018), …
Seasonic FOCUS Plus 750 …
Corsair AX Series, AX850, 850 …
Corsair CP-52-UK AX1000 …
.Различные типы электростанций
Электроэнергия — это источник жизненной силы современного мира. Все, от часов до автомобилей, теперь работает на электричестве.
Чтобы выразить нашу зависимость от электричества в цифрах, мы видим, что в 2008 году потребление электроэнергии в США составляло 2 989 ТВтч (тера ватт-часов). Перенесемся в 2019 год и видим, что он увеличился до 3971 ТВтч . ТВтч, равное 1000000000 кВтч.
СВЯЗАННЫЙ: КАК РАБОТАЕТ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ?
Просто поразительно видеть, насколько мы сейчас зависим от электричества в нашей повседневной жизни.Но откуда взялась вся эта сила?
Ответ — электростанции. Они производят электричество для использования во всем мире.
В мире существуют различные типы электростанций, которые работают вместе, чтобы удовлетворить растущую потребность в электроэнергии. Давайте узнаем подробнее, как работают эти электростанции.
Гидроэлектростанции — одни из самых эффективных и экологически чистых из всех электростанций. На гидроэлектростанции электричество получают из воды.
В частности, потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую. Когда воду заставляют падать с высоты на турбину, она раскручивает якорь, соединенный с генератором.
Когда турбина вращается, генератор начинает вырабатывать электричество. Затем это электричество направляется на все различные подстанции для распределения электроэнергии.
Самая большая в мире гидроэлектростанция — это гидроэлектростанция под названием «Плотина Три ущелья». Плотина создает поразительную мощность 22 500 МВт .
Это достигается за счет использования генераторов 34 . Плотина настолько огромна, что после ее строительства она в одиночку замедлила вращение Земли.
Одним из преимуществ гидроэлектростанции является отсутствие отходов, образующихся при производстве энергии.
Атомные электростанции также возглавляют список электростанций, которые могут производить огромное количество энергии. Атомная электростанция работает путем преобразования ядерной энергии в электричество.
Тепло ядерного реактора используется для преобразования воды в пар. Затем сжатый пар используется для вращения турбин, подключенных к генератору.
В отличие от электростанций, работающих на угле или природном газе, атомной электростанции не нужно ничего сжигать для получения тепла. Весь процесс основан на ядерном делении.
Окатыши низкообогащенного урана загружаются на АЭС. Затем атом Урана расщепляется, создавая ядерное деление. Этот процесс высвобождает огромное количество энергии.
Преимущество атомной электростанции в том, что им не нужно ничего сжигать для получения энергии. Следовательно, выбросы углерода от атомной электростанции очень низкие.
Недостатками атомной электростанции являются ядерные отходы, которые она создает, и высокая стоимость их строительства. Ядерная энергия составляет более 10% мировых потребностей в энергии.
Самая большая атомная электростанция в мире — это электростанция Кашивадзаки-Карива, расположенная в Японии.Он способен производить 7 965 МВт энергии с использованием семи реакторов с кипящей водой.
Первые две электростанции, которые мы обсуждали, имеют низкий углеродный след. Электростанции, работающие на угле, — полная противоположность. У них большой углеродный след, но на угольные электростанции приходится почти 40% мировых потребностей в энергии.
Угольные или угольные электростанции сжигают уголь для преобразования воды в пар. Затем этот пар используется для вращения турбин, которые вырабатывают электричество с помощью генератора.
А 1000 МВт угольная электростанция сжигает 9000 тонн угля в сутки. Этот процесс выбрасывает в воздух очень большое количество загрязняющих веществ.
Когда мы смотрим на потребление угля для выработки электроэнергии, ни одна страна не может сравниться с Китаем. Восемь из одиннадцати мощных (более 5ГВт ) находятся в Китае.
Более того, Китай является крупнейшим источником выбросов CO2 в мире!
Электростанция Датанг-Туокетуо — крупнейшая в мире тепловая электростанция мощностью 6 штук.7GW . Эта угольная электростанция использует более 21 миллиона тонн угля в год для удовлетворения энергетических потребностей Китая.
Угольные электростанции относятся к категории тепловых электростанций. Дизельные электростанции и электростанции, работающие на природном газе, — это два других типа тепловых электростанций, которые обычно используются для производства электроэнергии.
С развитием производства энергии у нас теперь есть больше, чем просто тепловые, атомные и гидроэлектростанции.Их называют нетрадиционными электростанциями.
Эти электростанции способны производить чистую энергию (или зеленую энергию). Давайте узнаем, о чем они все!
Солнечные электростанции: Солнечные электростанции используют энергию солнца для производства электроэнергии. Солнечные панели улавливают солнечный свет с помощью фотоэлементов и преобразуют его в электричество.
Сегодня все большее число стран обращаются к солнечной энергии, чтобы компенсировать свою зависимость от ископаемого топлива.Tengger Desert Solar Park в настоящее время является крупнейшей солнечной электростанцией в мире по мощности. Он способен производить 1,547 МВт энергии.
Ветровые электростанции: Ветровые электростанции преобразуют энергию ветра в электрическую с помощью ветряных турбин. Они также очень эффективны при производстве чистой энергии.
Набор ветряных мельниц, расположенных на территории, называется ветровой фермой. Ветряная электростанция Ганьсу в Китае, год завершения которой — 2020, считается самой большой ветряной электростанцией в мире.
Геотермальная электростанция: Геотермальные электростанции похожи на паротурбинные электростанции, которые мы обсуждали ранее. Однако вместо сжигания ископаемого топлива геотермальные электростанции используют тепло ядра Земли для создания пара.
Крупнейшая геотермальная электростанция — Комплекс Гейзеров, расположенный в США. Она способна производить 1520 МВт энергии. Самым большим ограничением геотермальной энергии является то, что есть только несколько мест на земле, где ее можно установить.Кроме того, стоимость бурения и строительства установок может быть довольно высокой.
Приливная электростанция: Приливные электростанции используют приливные заграждения или приливные заграждения, чтобы использовать силу приливов. Темпы внедрения приливных электростанций были низкими, так как существуют некоторые критические ограничения на внедрение приливных электростанций.
На протяжении многих лет мы наблюдаем устойчивый рост спроса на энергию во всем мире.И, двигаясь вперед, нет никаких признаков того, что эта модель в ближайшее время замедлится! Ежегодный рост уровней загрязнения свидетельствует о тревожных темпах потребления ископаемого топлива.
СВЯЗАННЫЕ С: ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА В 21 ВЕКЕ
Однако мы можем отказаться от источников энергии с высоким содержанием углерода, таких как ископаемое топливо, и перейти на возобновляемые источники энергии. Различные компании и страны приложили огромные усилия, чтобы воплотить это видение в жизнь.
В ближайшие годы мы можем надеяться увидеть больше электростанций, работающих на экологически чистой энергии, а не фабрик по производству CO2.
.