Как сделать блок питания с блока питания
Иногда для подключения различной аппаратуры требуется низковольтный источник тока. Модели, реализуемые в магазинах, имеют большие габариты и вес из-за понижающего трансформатора, который входит в их состав. Для некоторых устройств эти параметры могут оказаться критичными, поэтому все чаще пользователи предпочитают собирать бестрансформаторный блок питания на 12 Вольт своими руками.
Рабочие схемы
Все описанные устройства выполнены на распространенных радиоэлементах. Ниже приведены схемы с обозначением всех деталей.
В БП с транзисторными стабилизаторами КТ940А можно заменить на высоковольтный, выдерживающий более 250 В, а КТ815Г — на другой, с минимальным напряжением 80 В. При указанных деталях устройство может выдать до 300 мА. Для увеличения силы тока надо транзисторы установить на радиаторы. Если вместо стабилитрона КС512А поставить Д814Д, то выходной ток устройства уменьшится до 200 мА.
Традиционный бестрансформаторный блок на 12 В с RC-цепочкой выдает всего 20-40 мА. Если после моста установить мощный стабилитрон Д815Ж, который ограничит напряжение до 16-19 В, и дополнить схему стабилизатором на транзисторе, то выходной ток повысится до 120 мА. Для его увеличения до 180 мА необходимо параллельно конденсаторам C1, C2 припаять еще один такой же.
Более стабилен блок на микросхеме 78L08 (российское обозначение КР142Б). При указанных деталях он выдает до 200 мА.
Проверка работоспособности и соответствию вольтажу
После этого следует проконтролировать правильность выдаваемого напряжения. Для этого берут заведомо точный вольтметр, подсоединяют его параллельно основному, подключают нагрузку (например, паяльник или лампу на 12-36 вольт) и начинают плавно поднимать напряжение.
Если показания испытуемого прибора больше, то последовательно 22 кОм впаивают переменный резистор 1-10 кОм и, вращая его ручку, добиваются идентичности напряжений. Затем измеряют его сопротивление и ставят вместо него деталь такого же номинала.
Когда показания меньше — вместо 22 кОм ставят резистор с меньшим сопротивлением. И дальше действуют по тому же принципу.
Можно ли сделать импульсный блок питания своими руками?
Иногда покупка готового импульсного блока питания является экономически нецелесообразной. В таком случае, если вы разбираетесь в электронике и умеете паять, можете сами сделать импульсный БП. Он пригодится для питания различного низковольтного электроинструмента, чтобы избежать расходования ограниченного ресурса дорогой аккумуляторной батареи. Можно также сделать зарядное устройство для смартфона, ноутбука или других мобильных гаджетов.
Прежде чем приступить к изготовлению источника питания, нужно знать, где он будет использоваться. В зависимости от области его применения определяется мощность изделия. Мощность должна выбираться с запасом. Считается, что импульсный блок питания имеет самый высокий КПД при нагрузке 60-90%.
Кроме того, требуется выбрать схему источника питания, а также определить, должно ли на выходе быть стабильное напряжение и нужно ли для этого вводить обратную связь. Обратите внимание на его номинальные параметры: напряжение, ток и мощность.
Какие детали нужно докупить
Чтобы доработать компьютерный модуль питания, необходимо приобрести некоторые детали и приборы. У радиолюбителей они могут оказаться в домашней лаборатории.
- 22 мкФ/16V;
- количество остальных элементов и их емкость такие же, как и у деталей, выпаянных в процессе подготовки, но они должны выдерживать напряжение не менее 35-40 В.
- переменные — 22 кОм и 330 Ом;
- постоянные (кОм) — 47, 15, 10, 1,2 и 3 шт. 2,7.
- вольтметр;
- амперметр — желательно с внутренним шунтом.
Подготовка к переделке
До начала работ по созданию лабораторного блока нужно решить, какое напряжение и ток нужно с него получить и выбрать соответствующий по мощности БП от компьютера с контроллером на TL494 или его аналоге.
Подготовка блока к переделке заключается в отсоединении вентилятора, выходных электролитических конденсаторов, стоящих на линиях +12, +5, +3,3 В и ненужных жил общего жгута. На плате должны остаться желтый, черный, зеленый и сетевые провода.
Как работает импульсный блок питания
На вход импульсного блока питания подается переменное напряжение от электрической сети. Оно преобразуется в постоянное с помощью выпрямителя и фильтра. В качестве фильтра используется конденсатор большой емкости. В качестве выпрямителя используется однополупериодная или двухполупериодная схема. Ниже приведены типовые схемы, но в нашем случае мы не берем во внимание то, что на них изображена обмотка трансформатора.
Затем выпрямленное напряжение приходит на высокочастотный преобразователь, который генерирует электрические колебания с частотой в диапазоне от 20 кГц до 50 кГц. После этого напряжение понижается трансформатором до требуемого и снова выпрямляется, сглаживаясь конденсатором.
Такое отфильтрованное и выпрямленное постоянное напряжение используется для питания бытовой техники. Кроме того, с выхода БП идёт цепь обратной связи для регулирования выходного напряжения.
Для управления и стабилизации напряжения на выходе источника питания используется широтно-импульсная модуляция. Как показано на схеме, высокочастотный преобразователь приводится в действие генератором ШИМ и таким образом регулирует напряжение, подаваемое на понижающий трансформатор. Обратная связь является отрицательной, то есть значения напряжения на ШИМ контроллере и на понижающем трансформаторе обратно пропорциональны друг другу. Так, при увеличении выходного напряжения растет также напряжение на контроллере. Благодаря отрицательной связи уменьшается напряжение на понижающем трансформаторе, а значит, и на выходе блока питания.
Схема доработки компьютерного БП
Сначала необходимо убрать все лишние элементы в обвязке TL494. Чтобы не перерезать дорожки и не искать детали, которые надо удалить, можно поступить проще — выпаять и поднять 1-4 и 13-16 ножки микросхемы.
Доработка идет навесным монтажом согласно схеме:
- Между общим проводом и 1, 2 и 4-м выводами контроллера впаивают резисторы 2,7, 2,7 и 1,2 кОм соответственно.
- 2-й и 3-й контакты TL494 соединяют через сопротивление 47 кОм и конденсатор 0,01 мкФ (он стоит на плате).
- Между 1-й ножкой и дорожкой +12 В устанавливают регулятор 22 кОм — он будет менять напряжение на выходе БП. Туда же впаивают плюсовой провод вольтметра.
- К 15-му выходу подключен средний вывод переменного сопротивления 330 Ом. Оно будет регулировать ток.
- 1 из его концов идет на «минус», а 2-й через резистор 10 кОм на 13-ю и 14-ю ножки, спаянные вместе.
- 16-й отвод микросхемы через амперметр подключают к «минусу».
- 14-й контакт подсоединен ко 2-й и 4-й ножкам TL494 через резистор 2,7 кОм и спараллеленные конденсатор 22 мкФ/16V и сопротивление 15 кОм соответственно.
- Приборы подключают к плате с помощью 10-20 см провода.
- Впаивают электролитические конденсаторы, рассчитанные на 35-40 В.
- Зеленый провод соединяют через выключатель с «минусом» платы.
Распиновка выходов
В блоках АТ есть 2 колодки для подключения к материнской плате, они имеют по 6 контактов в 1 ряд. В блоках АТХ также установлено 2 разъема. 1 — на 4 выхода и 1 основной 2-рядный разъем. В БП старого типа он с 20 ножками, в современных ПК их 24.
Большинство колодок питания периферии старых блоков похожи. Они имеют по 4 контакта. В современных блоках установлены лишь разъемы для подключения питания устройств SATA и видеокарт.
Распиновку выходов можно определить по цветам (в вольт):
- желтый — +12;
- красный +5;
- оранжевый (розовый) — +3,3;
- черный — общий;
- коричневый — +3,3 Sense;
- серый — Power good;
- фиолетовый — +5 VSB;
- зеленый — +5 Power on;
- синий — -12;
- белый — -5.
Переделка БП ATX в регулируемый или лабораторный блок питания
А теперь самое время сделать из БП компьютера своими руками импульсный лабораторный блок питания. Дорабатывать будем блок питания, ШИМ-контроллер которого собран на специализированной микросхеме TL494 (она же: μА494, μPC494, M5T494P, KIA494, UTC51494, AZ494AP, KA7500, IR3M02, AZ7500BP, КР1114ЕУ4, МВ3759 и подобные аналоги).
Сразу оговоримся – хотя типовые схемы включения этих микросхем одинаковы, некоторые отличия в зависимости от модели БП все же есть. Поэтому универсального решения для переделки всех БП не существует.
Для примера мы доработаем блок питания, схема которого приведена ниже. Поняв идею вносимых изменений, подобрать алгоритм переделки любого другого блока не составит особого труда.
Разбираем БП, вынимаем плату. Сразу же отпаиваем все ненужные провода шлейфов питания, оставив один желтый, один черный и зеленый.
Также выпаиваем сглаживающие электролитические конденсаторы по всем линиям питания. На схеме они обозначены как С30, С27, С29, С28, С35. Мы собираемся существенно (до 25 В по шине +12 В) поднять выходное напряжение, на которое эти конденсаторы не рассчитаны. На место того, что стоял по шине +12 В, устанавливаем конденсатор той же или большей емкости на напряжение не менее 35 В. Остальные места оставляем пустыми. Зеленый провод припаиваем на место, где был любой черный, чтобы разрешить блоку питания запускаться. Теперь можно заняться доработкой контроллера.
Взглянем на назначение выводов микросхемы TL494. Нас интересуют два узла – усилитель ошибки 1 и усилитель ошибки 2. На первом собран стабилизатор напряжения, на втором – контроллер тока. То есть нас интересует обвязка выводов 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15, 16.
Изменим схему обвязки таким образом, чтобы усилитель ошибки 1 отвечал за регулировку выходного напряжения, а усилитель 2 – за регулировку тока. В первую очередь перережем дорожки, обозначенные на приведенной ниже схеме крестиками.
Теперь находим резисторы R17 и R18. Первый имеет сопротивление 2.15 кОм, второй 27 кОм. Меняем их на номиналы 1.2 кОм и 47 кОм соответственно. Добавляем в схему два переменных резистора, один постоянный на 10 кОм (отмечены зеленым), клеммы для подключения внешнего потребителя, амперметр и вольтметр. В результате у нас получится вот такая схема.
Как видно из схемы, резистор на 22 кОм позволяет плавно регулировать напряжение в пределах 3-24 В, резистор 330 Ом – ток от 0 до 8 А. Кл1 и КЛ2 служат для подключения нагрузки. Вольтметр имеет предел измерения 25-30 В, амперметр – 10 А. Приборы могут быть как стрелочными, так и с цифровыми шкалами, главное, малогабаритными – ведь они должны войти в корпус блока питания. Можно начинать проверку и градуировку.
Первое включение нашего лабораторного блока питания производим через лампу накаливания 220 В мощностью 60 Вт. Это поможет избежать проблем, если мы наделали ошибок в монтаже. Если лампа не светится или светится вполнакала, а блок питания запустился, то все в порядке. Если лампа горит в полный накал, а блок питания молчит, то придется искать ошибки.
Все в порядке? Включаем БП напрямую в сеть, выводим движки резисторов в нижнее по схеме положение. К клеммам КЛ1, Кл2 подключаем нагрузку – 2 лампы дальнего света, включенные последовательно. Вращаем резистор регулировки напряжения и убеждаемся по встроенному вольтметру, что напряжение плавно изменяется от 3 до 24 вольт. Для верности подключаем к клеммам контрольный вольтметр, к примеру, тестер. Градуируем ручку регулятора напряжения, ориентируясь по показаниям приборов.
Возвращаем движок в нижнее по схеме положение, выключаем блок питания, а лампы соединяем параллельно. Включаем блок питания, устанавливаем регулятор тока в среднее положение, а регулятор напряжения – на отметку 12 В. Вращаем ручку регулятора тока. При этом показания амперметра должны плавно изменяться от 0 до 8 А, а лампы – плавно менять яркость. Градуируем регулятор тока, ориентируясь по показаниям амперметра.
Отключаем устройство и собираем его. Наш лабораторный блок питания готов. С его помощью мы можем получить любое напряжение от 3 до 24 вольт и устанавливать ограничение тока через нагрузку в пределах 0-10 А.
Схема блока питания
Легче всего переделывать старые БП типа АТ или АТХ с микросхемой TL494 или ее аналогом. Современные блоки питания годятся только для устройств с фиксированным напряжением на выходе.
Структурная схема блока АТ состоит из следующих узлов:
- выключателя питания;
- фильтра помех (установлен не всегда);
- выпрямителей — высоковольтного и низковольтного;
- инвертора;
- трансформаторов — понижающего и развязывающего;
- ШИМ-контроллера;
- зашиты.
При нажатии выключателя напряжение по обмоткам фильтра поступает на выпрямитель и достигает пика 300-310 В. Оно идет на инвертор, который запускается автоматически, начинает генерировать прямоугольные импульсы и подавать их на понижающий трансформатор. Напряжение, которое возникает на вторичных обмотках, идет на низковольтные выпрямители, а с них — на материнскую плату и другие модули ПК.
После формирования на выходе БП постоянного напряжения подключается узел на микросхеме TL494, который обеспечивает постоянную подачу запускающих импульсов на базы транзисторов инвертора через развязывающий трансформатор. Стабилизация напряжения осуществляется сравнением опорного напряжения 5 В с выходным.
При его превышении ШИМ-контроллер уменьшает ширину импульсов, а при снижении — увеличивает.
Конструкция блока АТХ отличается отсутствием выключателя, наличием узла дежурного режима, схемой запуска компьютера сигналом PS_ON и модуля питания процессора на 3,3 В, который раньше был размещен на материнской плате.
Напряжение
После этих переделок на линиях +12 и + 5 В установится напряжение +25-30 и +10 В соответственно. Это можно будет проверить тестером.
После этого устанавливают вентилятор. Поскольку его подсоединяют к 10-вольтовой линии, это повлечет незначительное уменьшение скорости вращения.
Расчет параметров
Для предотвращения пробоя деталей бестрансформаторных схем их необходимо правильно рассчитать. Для каждого устройства существует свой метод.
Транзисторный блок считают по закону Ома: U=I×R. Необходимо рассчитать сопротивления R1, R2, R3 исходя из величины, напряжения и тока, которые выдерживает каждый стабилитрон.
Расчет балластного конденсатора для блоков с RC-цепочкой производится по следующей формуле C = I эфф/2*3,14*f *√(Uп²-Uв²), где:
- С — емкость балласта (фарад);
- Uп и Uв — питающее и выходное напряжения (вольт);
- I эфф — ток нагрузки;
- f — частота сигнала на входе устройства (герц).
Так как 1 фарад = 1 млн микрофарад, то формулу можно упростить:
C = 3200*I эфф/√(Uп²-Uв²).
Сопротивление R1 (кОм) примерно равняется 0,025 от величины балластного конденсатора. Его мощность не должна быть ниже 1 Вт (оптимально 2-5 Вт).
Если ручной подсчет неудобен, найдите и используйте калькулятор в режиме онлайн.
Схемы импульсных БП
В зависимости от конструкции сетевого выпрямителя выделяют три разновидности схем импульсного блока питания:
- для однополупериодной схемы требуется минимальное количество деталей, она проста в реализации, но имеет один недостаток – высокую пульсацию на выходе;
- конструкция со средней точкой отличается низким уровнем пульсаций. Основной недостаток в том, что необходимо организовывать среднюю точку во входном трансформаторе;
- мостовая схема имеет низкие показатели пульсации и не требует наличия средней точки. Для реализации такой схемы потребуется четыре транзистора.
По конструкции высокочастотного преобразователя импульсные блоки питания делятся на две категории: однотактные и двухтактные. Двухтактные источники питания могут быть спроектированы по следующим схемам: с нулевой точкой (пушпульная), полумостовая и мостовая.
Кроме вышеперечисленных схем преобразователя, существует отдельная разновидность конструкций – это обратноходовые преобразователи. Их основными элементами являются накопительные дроссели. Работа в таких схемах происходит в два этапа. Первый заключается в накоплении энергии, полученной от источника питания, в дросселе. Во время второго этапа запасенная энергия передается во вторичную цепь. На первом шаге ключ замкнут, и напряжение источника питания прикладывается к дросселю (первичной обмотке трансформатора).
В результате ток в первичной цепи возрастает, а вместе с ним и магнитный поток. Ток во вторичной цепи отсутствует, так как диод препятствует его росту. На второй стадии ключ размыкается, и ток, проходящий через первичную обмотку, пропадает. Однако магнитный поток не может мгновенно исчезнуть, и во вторичной цепи индуцируется ЭДС, направленное в обратную сторону. Затем начинает протекать ток, который открывает диод. В результате энергия запасается на конденсаторе и поступает на нагрузку. На первом этапе на нагрузку подается энергия, запасенная конденсатором во время второго этапа. Рассматривая схемы, обратите внимание на точки около обмоток трансформатора — это точки начала обмоток, и для обратноходового преобразователя характерно именно такое подключение элементов.
Где 12 вольт, а где 5? Разбираемся с цветовой маркировкой
Как узнать, на каких проводах какие напряжения формируются? Где, к примеру, 12 вольт на блоке питания компьютера? Для этого не понадобится тестер, поскольку все провода, выходящие из компьютерного блока питания, имеют строго определенную общепринятую расцветку. Поэтому вместо тестера мы вооружаемся табличкой, приведенной ниже.
Табличка особых пояснений не требует. С зеленым проводом ( Power on ) мы познакомились в предыдущем разделе – на него материнская плата подает сигнал низким уровнем (замыканием на общий) на включение БП. Синий провод в новых моделях БП может отсутствовать, поскольку производители материнских плат отказались от интерфейса RS-232C (COM-порт), требующего -12 В.
Фиолетовый провод ( +5 VSB ) – это как раз дежурные +5 В, питающие дежурные узлы материнской платы. По серому проводу ( Power good ) блок питания сообщает, что все напряжения в норме и компьютер можно включать. Если какое-то из напряжений в процессе работы выходит за допустимые пределы или пропадает, то сигнал снимается. Причем это происходит до того, как успеют разрядиться накопительные конденсаторы БП, давая процессору время на принятие экстренных мер по аварийной остановке системы. Остальные провода – это провода питания материнской платы и периферийных устройств – дисководов, внешних видеокарт и т. д.
Инструкция по сборке БП
Сетевые провода переделанного модуля припаивают к колодке питания, размещенной на корпусе блока ПК. Устанавливают на место вентилятор и закручивают плату.
На одной из боковых граней крышки вырезают отверстия:
- вверху — для вольтметра и амперметра;
- чуть ниже — для переменных резисторов и выключателя.
Если обрабатывать железо трудно, лучше удалить одну из боковин, вырезать ее из пластика и закрепить любым методом. Тем более что многие приборы запрещено устанавливать на металлическую поверхность.
Самый простой вариант маломощного импульсного блока питания
Рассмотрим схему импульсного блока питания мощностью до 2 Вт. Выпрямитель и фильтр в нем собраны на резисторе R1 (от 25 до 50 Ом), диоде VD1 и конденсаторе С1 (20,0 мкФ, 400 В). В качестве высокочастотного преобразователя выступает автогенератор, собранный на транзисторе VT1, трансформаторе TR1, частотозадающей цепи резисторе R2 (470 кОм) и конденсаторе С2 (3300 пкФ, 1000 В). Напряжение, снимаемое с выходной обмотки трансформатора, выпрямляется диодом VD2 и сглаживается электролитическим конденсатором С3 (47 пФ, 50 В).
В качестве сердечника для трансформатора подойдет любой от нерабочего трансформатора, использовавшегося в зарядке мобильного телефона или в другом маломощном источнике питания. Намотка происходит в следующем порядке:
Внимание! Между половинками магнитного сердечника должен присутствовать небольшой немагнитный зазор. Обычно он уже есть на сердечниках, взятых с трансформаторов зарядных устройств смартфонов. Если его нет, положите слой бумаги между половинками сердечника.
Готовый трансформатор стягиваем изолентой или скотчем.
Проверка конструкции
Перед первым включением БП нужно проверить. В первую очередь проверяется монтаж, например, могли остаться следы от пайки, несмытый флюс. Какой-либо компонент, установленный на плате, может оказаться неисправным.
Если с монтажом все в порядке, можно приступать ко второй стадии проверки с помощью лампочки. В качестве лампочки можно использовать любую лампу накаливания. Для этого подключаем изготовленный нами источник питания последовательно с лампочкой, как показано на рисунке ниже.
Если лампочка не светится, значит, в цепи БП есть обрыв. Нужно проверить дорожки платы, дроссель, диодный мост.
Лампочка постоянно горит. В блоке питания короткое замыкание. Причина может быть в пробое конденсаторов, транзисторов. Нужно также проверить дорожки печатной платы, выходные цепи трансформатора.
Если лампочка вспыхнула и погасла, значит, БП исправен, конденсаторы зарядились.
Многим людям для зарядки аккумуляторов, современных гаджетов иногда необходим мощный источник постоянного тока. Для этой цели лучше изготовить блок питания из компьютерного блока питания своими руками. При подключении аппаратуры, работающей от 12 или 5 В, его переделывать не нужно. Если напряжение питания иное, надо немного изменить схему.
Мощный импульсный источник питания
Рассмотрим импульсный БП с выходной мощностью 300 Вт.
Генератором в данной конструкции является интегральная микросхема TL494. Управляющие сигналы с выхода этой ИС подаются поочередно на МОП (MOSFET) транзисторы VT1 и VT2 (IRFZ34). Импульсы с этих транзисторов через трансформатор, формирователь импульсов приходят на мощные транзисторы VT3 и VT4 (IRFP460). Преобразователь сделан на мощных транзисторах VT3 и VT4 по полумостовой схеме.
Все четыре обмотки трансформатора TR1 намотаны проводом 0,5 мм и содержат по 50 витков. В трансформаторе TR2 первая обмотка состоит из 110 витков провода диаметром 0,8 мм. Количество витков обмотки номер два зависит от желаемого напряжения на выходе, из расчета один виток на два вольта. Обмотка три наматывается 12 витками провода диаметром 0,8 мм.
Устройство и конструкция
Простой 12-вольтовый БП без трансформатора можно сделать из нескольких радиоэлементов. Он представляет собой диодный мост VD1-4 и 3 однотипных транзисторных стабилизатора, включенных последовательно.
Другая схема состоит из следующих деталей:
- 2 конденсаторов C1 и C2;
- 4 диодов, образующих мост VD1-4;
- 1 стабилитрона D1.
C1, подключенный к сети 220 В, гасит большую часть напряжения. Оно выпрямляется диодным мостом VD1-4. Цепочка D1, C2 является параметрическим стабилизатором, с выхода которого снимается постоянное напряжение, питающее нагрузку.
Более продвинутое устройство содержит на входе сопротивление R1 для подавления броска тока и RC-цепочку — подключенные параллельно гасящая емкость C1 и резистор r2 большого номинала для ее разрядки. Средняя часть схемы такая же. На выходе установлен дополнительный неполярный конденсатор C3.
Дальнейшее усовершенствование предполагает установку на выходе БП стабилизатора VR1 на транзисторах или микросхеме.
Эти блоки опасны, так как их детали находятся под напряжением 220 В. При отсутствии нагрузки (если испорчен стабилизатор) потенциал на выходе будет равен сетевому.
Однотактный, обратноходовый импульсный блок питания
Рассмотрим однотактный блок питания, сделанный по автогенераторной схеме с самовозбуждением. Напряжение на выходе – 16 В, мощность устройства – 15 Вт.
На входе устройства переменное напряжение электрической сети выпрямляется при помощи диодного моста, собранного на диодах D1-D4 (можно использовать любые диоды, рассчитанные на напряжение 400 В и ток 0,5 А, например, N4007). За сглаживание пульсаций отвечает конденсатор С1 (20 мкФ, 400 В). Для предотвращения броска тока при включении служит резистор R1 (25-50 Ом).
Начальное смещение на базе транзистора Т1 (можно использовать 13003 или 13005) устанавливается резистором R2 (470 кОм) и диодом D6 (N4007). Чтобы сгладить скачки напряжения, возникающие при закрытии Т1, в схему включены такие элементы, как: конденсатор С2 (3300 пФ 1000 В), диод D5 (N4007) и резистор R3 (30 кОм 1 Вт либо можно использовать два резистора по 15 кОм).
Импульсы положительной обратной связи, необходимые для поддержания режима автоколебаний, через резистор R4(150 Ом) и конденсатор С3(47 пФ, 50 В) подаются на базу Т1. Цепочка состоящая из Т2, R5 (1,5 кОм), Д9 (стабилитрон КС515), нужна для стабилизации напряжения.
Высокочастотный преобразователь собран по обратноходовой схеме. Когда Т1 открыт, энергия накапливается на трансформаторе, при этом диод D7 (КД213 использовать совместно с радиатором площадью 10 см2) находится в закрытом состоянии. После закрытия транзистора Т1 происходит отдача запасенной магнитной энергии, диод D7 открывается, во вторичной цепи появляется ток, конденсатор С6 (100,0 мкФ, 25 В) заряжается. Конденсаторы С4 (2200 пФ) и С5 (0,1 мкФ) нужны для уменьшения помех.
Стабилизация выходного напряжения происходит по схеме, описанной далее. При включении прибора в сеть запускается генератор. На вторичной обмотке появляется напряжение. Конденсатор С6 (100,0 мкФ, 25 В) заряжается. Когда напряжение на нем превысит 16,3 В открывается стабилитрон D9 (КС515). Транзистор Т2 (КТ603) открывается и закорачивает эмиттерный переход Т1. Транзистор Т1 закрывается, генератор перестает работать, и конденсатор С6 начинает разряжаться. Когда напряжение на С6 становится меньше 16,3 вольт, стабилитрон D9 закрывается и закрывает Т2. Благодаря этому Т1 открывается и работа генератора возобновляется.
Первичная обмотка w1 трансформатора намотана проводом 0,25 мм и имеет 179 витков. В базовой обмотке w2 присутствуют два витка, намотанных тем же проводом. Вторичная обмотка w2 состоит из 14 витков провода 0,6-0,7 мм.
Лампочки можно взять любые маломощные, рассчитанные на напряжение от 24 до 36 В и ток от 100 до 200 мА.
Как включить блок питания (БП) от компьютера без компьютера
Итак, у нас в руках блок питания ATX компьютера. Прежде всего попробуем его включить. Но для этого нужно знать некоторые тонкости работы этого устройства. Предположим, перед нами компьютер. Включаем его в сеть, но внешне ничего не происходит. Это, казалось бы, понятно – машина отключена, а чтобы ее включить, нужно нажать кнопку питания на лицевой панели системного блока.
На самом деле это не совсем так. Как только мы вставили вилку в розетку, в блоке питания заработала небольшая часть схемы, вырабатывающая дежурное напряжение +5 В. Называется эта часть модулем дежурного питания. Напряжение поступает на материнскую плату и питает ее отдельные узлы, один из которых предназначен для включения компьютера.
Важно. В большинстве блоков питания ATX предусмотрен дополнительный служебный механический выключатель, расположенный на задней стенке ПК. Напряжение сети на БП этих моделей подается после включения этого тумблера.
Нажимая кнопку на лицевой панели системного блока, мы тем самым подаем команду материнской плате (точнее, ее узлу включения) запустить блок питания. Узел подает на БП сигнал Power on , и БП, а значит, и сам компьютер включаются.
Поскольку компьютера у нас нет, этот сигнал нам придется подать самостоятельно. Сделать это несложно. Для этого достаточно найти разъем на блоке питания, который питает материнскую плату, и установить перемычку между зеленым и любым из черных проводов. Итак, устанавливаем перемычку, подключаем блок питания к сети, и он сразу же запускается – это слышно даже по шуму вентилятора.
Что можно сделать из компьютерного БП
Большинство гаджетов и электроприборов работают на низком постоянном напряжении в широком диапазоне 2,5-24 В. Чтобы не приобретать к каждому из них отдельный источник тока (это дорого), мастера переделывают блоки питания от старых компьютеров.
Опытные пользователи знают, что можно сделать из БП ПК. Есть несколько устройств, которые пользуются популярностью у водителей и радиолюбителей. Это различные регулируемые лабораторные блоки, зарядные и устройства питания, предназначенные для специальных целей, например, для подключения светодиодных лент.
Перед любой переделкой БП следует проверить на работоспособность. Для этого находят на самом большом разъеме зеленый проводник и замыкают его с любым черным. Это делают пинцетом, заколкой-невидимкой, изогнутой скрепкой или другим металлическим предметом. Если вентилятор закрутился, а на разъемах появилось соответствующее напряжение — блок годен к переделке.
Расположение в системном блоке
Расположение модуля питания зависит от конструкции компьютера. В классическом варианте он укреплен горизонтально изнутри корпуса на задней стенке вверху, реже — где-то внизу. В некоторых моделях этот узел ПК установлен вертикально. Если системный блок горизонтального типа, то модуль питания размещается слева или справа сзади.
Пригодность блока питания в быту
У каждого в доме есть различная аппаратура, работающая от батареек или аккумуляторов. Чтобы не менять каждый раз элементы, ее питают от любого источника, подключаемого к сети 220 В.
Большой мощности от полностью бестрансформаторного малогабаритного блока ждать не следует. Аккумуляторные инструменты (шуруповерты, дрели, дисковые пилы), насосы, планшеты и ноутбуки от него работать не будут.
К такому БП можно подключать осветительные приборы и электронную технику, которые потребляют ток до 500 мА:
- малогабаритные приемники;
- светодиодные лампы и гирлянды (но не ленты);
- портативную маломощную медицинскую аппаратуру (наручный тонометр, измеритель пульса и других параметров);
- зарядные модули телефонов;
- детские игрушки;
- моторы магнитофонов, вентиляторы;
- самодельные устройства;
- платы от Arduino.
Устройство компьютерного блока питания
Радиолюбителям иногда нужен мощный лабораторный 24-30 вольтовый модуль питания с регулятором напряжения. Чтобы его сделать, необходимо знать, как устроен БП ПК.
Создание блока питания на 12В своими руками
Бестрансформаторный блок можно сделать самостоятельно. Сначала необходимо выбрать одну из приведенных схем.
Понадобятся такие инструменты и материалы:
- паяльник, флюс, припой;
- радиодетали, указанные на рисунке;
- провода в изоляции для формирования выводов;
- фольгированный материал (текстолит, гетинакс) для изготовления печатной платы;
- дрель с тонким (0,5-1 мм) сверлом;
- кусачки или ножницы для обрезания выводов;
- плоскогубцы или пинцет.
Для создания платы понадобится состав для травления, например:
- раствор хлорного железа;
- смесь пищевой соли (2 ст. л.), медного купороса (4 ст. л.) и 0,5 л воды.
Платы травятся 2-6 часов. Для уменьшения этого срока раствор рекомендуется подогреть до +50…+60 °С.
Далее выполняют следующие действия:
- Рисуют дорожки на плате и вытравляют их.
- Сверлят отверстия в нужных местах.
- Обрезают ножки деталей и формуют их.
- Вставляют их в отверстия и пропаивают.
- Устанавливают радиаторы (если нужно).
После сборки платы к ней подсоединяют провода с необходимыми разъемами. Для включения в 220 В применяют сетевую вилку, а на выходе ставят какой-либо разъем или специальный штекер.
(голосов: 4, средняя оценка: 2,50 из 5)
Достать бывший в употреблении блок питания компьютера сегодня несложно, а стоит он сущие копейки. Но как его можно использовать без самого компьютера? В этой статье мы это выясним, а заодно сделаем своими руками зарядное устройство и лабораторный блок питания (ЛБП) из компьютерного блока питания.
Прибор для зарядки постоянным напряжением
Это устройство заряжает аккумулятор постоянным фиксированным напряжением 14 В. По мере зарядки батареи зарядный ток будет падать. Как только напряжение на клеммах батареи достигнет 14 В, ток станет равным нулю, а зарядка прекратится.
Благодаря такому алгоритму аккумуляторную батарею невозможно перезарядить, даже если оставить ее на зарядке на неделю. Это полезно при обслуживании AGM и GEL автомобильных аккумуляторов, которые очень не любят перезарядки.
А теперь за дело, тем более, что схема доработки простая. Дорабатывать будем БП ATX на контроллере TL494 или его аналогах (см. раздел выше). Наша задача – повысить выходное напряжение по шине +12 В до 14 вольт. Сделать это несложно. Вскрываем блок питания, вынимаем плату и отпаиваем все провода питания, оставив лишь желтый, черный и зеленый.
Впаиваем зеленый провод на место любого черного – подаем команду БП на безусловное включение при подключении к сети (см. раздел выше). Выпаиваем электролитические сглаживающие конденсаторы со всех линий питания. На место, где стоял конденсатор по шине +12 В устанавливаем конденсатор той же емкости, но на рабочее напряжение 35 В. Переходим к доработке контроллера. Находим резистор, который соединяет первый вывод микросхемы с шиной +12 В. На схеме ниже он обозначен стрелкой.
Нам нужно сменить его номинал. Но на какой? Выпаиваем, измеряем его сопротивление. В нашем случае его номинал – 27 кОм, но в зависимости от модели БП значение может меняться. На место выпаянного устанавливаем переменный резистор номиналом примерно вдвое большим. Движок резистора устанавливаем в среднее положение.
Включаем блок питания и, измеряя напряжение на шине +12 В (желтый провод относительно черного), вращаем ползунок. Напряжение легко уменьшается, но увеличить его не получается – мешает защита от перенапряжения. Для того чтобы поднять напряжение до необходимых нам 14 В, ее нужно отключить. Находим на схеме резистор и диод, обозначенные на рисунке ниже стрелками, и выпаиваем их.
Снова включаем БП, выставляем напряжение между черным и желтым проводами величиной 14 В. Выключаем, выпаиваем резистор, не трогая его движок, измеряем сопротивление. На место переменного устанавливаем постоянный того же номинала. Устанавливаем на корпус две клеммы, подпаиваем к ним черный и желтый провода, помечаем, где плюс и минус (желтый – плюс, черный – минус).
Снова включаем БП, теперь уже переделанное в зарядку для аккумуляторов устройство. К клеммам подключаем нагрузку – лампу дальнего света автомобиля. Измеряем на клеммах напряжение: если оно не снизилось более чем на 0.2 В, то доработка окончена. Собираем прибор и пользуемся.
Важно! Конечным напряжением зарядки AGM и GEL аккумуляторов является значение 13.8 В, поэтому выходное напряжение имеет смысл снизить с 14 В до 13.8 В.
Единственный, пожалуй, недостаток этой самодельной конструкции – она не имеет защиты от короткого замыкания и переполюсовки (мы ее отключили). Поэтому пользоваться прибором нужно внимательно.
Зарядник с регулировкой тока и напряжения
Теперь попробуем переделать компьютерный БП так, чтобы можно было плавно регулировать напряжение и ток зарядки. Это позволит обслуживать батареи любой емкости и на любое напряжение. Кроме того, это зарядное устройство имеет защиту от короткого замыкания, перегрузки и перегрева. С его помощью можно изменять зарядное напряжение от 0 до 25 В и ток от 0 до 8 А.
В первую очередь производим манипуляции, которые подробно описаны в пункте «Прибор для зарядки постоянным напряжением». Выпаиваем лишние провода, оставив желтый, черный и зеленый. Меняем сглаживающий конденсатор на шине +12 В на прибор с напряжением 35 В. Подключаем зеленый провод на общую шину.
Теперь надо поднять напряжение на шине +12 В до величины 28 В. Для этого удаляем резисторы, соединяющие первый вывод ШИМ контроллера с шинами +5 и +12 В. На схеме ниже они обозначены стрелками.
Теперь ШИМ контроллер будет работать «на всю», а напряжение на шине +12 В поднимется до максимума – 28 В. Но опять сработает защита по перенапряжению. Отключаем ее так же, как и в конструкции выше: выпаиваем диод, помеченный на схеме ниже стрелкой.
Включаем блок питания и измеряем напряжение между желтым и черным проводами – оно должно увеличиться до указанных значений. С блоком питания все. Теперь перейдем к сборке узла регулировки напряжения и тока, представленного на схеме ниже.
На транзисторах VT1 и VT2 собран простейший узел регулировки напряжения. Сама регулировка осуществляется при помощи потенциометра R14. В узле управления током используются микросхемы DA2 и DA4, представляющие собой интегральные регулируемые стабилизаторы напряжения/тока. Каждая из микросхем способна выдать ток до 5 А. Включив их параллельно, мы удвоили это значение. Регулировка тока производится потенциометром R17. Резисторы R7 и R8 – токовыравнивающие. Далее напряжение через амперметр PA1 подается на клеммы, к которым подключается заряжаемая батарея. Напряжение на батарее контролируется при помощи вольтметра PV1.
Вольтметр и амперметр можно использовать любые – хоть цифровые, хоть стрелочные. Первый должен иметь предел измерения 30 В, второй – 10 А. В качестве токовыравнивающих резисторов используются отрезки монтажного провода длиной 20 см и сечением 1 мм. кв. Если блок выполнен навесным монтажом, то в их качестве будут выступать монтажные провода.
Мощный полевой транзистор, который можно взять из неисправного компьютерного БП, и микросхемы стабилизатора устанавливаются на общий радиатор через слюдяные прокладки. Очень удобно использовать для этих целей радиатор от процессора ПК. Ниже представлен один из возможных вариантов монтажа блока регулировок.
Если все готово, то включаем зарядное устройство, нагружаем его лампой дальнего света и проверяем работу, регулируя выходные ток и напряжение и контролируя их по приборам.
Что касается защиты, то она уже встроена в микросхемы DA2 и DA4. Эти приборы имеют внутреннюю защиту от перегрузки, короткого замыкания и перегрева.
Вот мы и разобрались с тонкостями доработки компьютерных блоков питания. Теперь нам не составит труда переделать их в зарядное устройство для автомобильного аккумулятора или лабораторный блок питания.
Всем привет.
Понадобился мне отдельный блок питания в гараж, чтобы не юзать аккумулятор автомобильный. Постоянно, что-то ковыряю, проверяю, изучаю. И торчать раком возле машины не удобно. Поэтому решил заиметь блок питания на 12В от розетки.
Решил взять для этих целей компьютерный блок питания потому, что он уже можно сказать готовый. Осталось сделать так, чтобы было удобно его использовать. Ну не я первый не я последний)) сказано сделано)
Взял блок на 350Вт благо по современным меркам он уже устаревший и достался мне бесплатно. По 12В линии он выдает аж целых 23А, что равно почти 280Вт. Аж целый насос автомобильный завести хватит и не вспотеет или зажечь 5 галогеновых лампочек на 55Вт каждая. То, что нужно подумал я.
Для того, чтобы запустить блок питания без компьютера достаточно соединить 2 провода, это зеленый и черный. И все. Блок сразу заработает.
На желтом проводе появится +12В, на красном +5В, оранжевый +3,3В. Пожалуй все, что мне надо. Ах да. на фиолетовом проводе будет всегда +5В, пока блок будет воткнут в ризетку, это дежурка.
Определившись с нужными проводами все лишнее иссекаю.
Оставил так:
зеленый и черный, через выключатель буду так влючать и выключать блок (можно и на прямую их соединить без выключателя)
несколько желтых проводов, для увеличения сечения.
парочку красных, для организации линии 5В и запитки USB. Сразу скажу, кто хочет подключить USB как положено к линии 5В и заряжать свой телефон, то больше 500-800мА вы не снимите с такого юсб. Потому, что современные устройства и зарядки на столько стали умные, что нужно их подключать через специальные модули зарядки и тогда телефон будет заряжаться как положено. Мне же нужен этот порт не совсем для зарядки поэтому мне пойдет и так.
к фиолетовому проводу я подцеплю светодиод для индикации, что блок работает. А на желтый провод повешу другой светодиод для индикации наличия питания на линиях. Не спрашивайте нафига так много, ну вот есть их у меня целая куча и решил приспособить)))
Во многих радиолюбительских конструкциях используются импульсные блоки питания (БП). Они отличаются небольшими размерами при значительной мощности. Такое уменьшение стало возможным благодаря высокой частоте. На таких частотах можно получить на выходе большое напряжение при небольшом количестве витков. Например, чтобы получить напряжение 12 В при токе равном 1 А, требуется намотать всего пять витков. Кроме того, импульсные БП имеют высокий коэффициент полезного действия, так как потери на трансформаторе очень небольшие.
Эти блоки питания имеют и недостатки: они создают высокочастотные помехи и предъявляют высокие требования к нагрузке. Последняя не должна быть больше или меньше той, на которую рассчитан блок питания.
БП для контроллера Arduino
Популярный конструктор Arduino можно свободно подключить к модулю питания компьютера. Причем переделывать БП не нужно.
Большинство плат Arduino работают от +5 и +12 В. Поэтому чтобы их запитать, нужно отрезать 1 из разъемов.
Потребуется желтый и красный провода подключить к выводам, на которые должно приходить соответствующее напряжение, а черный подсоединить к массе.
Видео о домашнем изготовлении БП
О переделке компьютерного блока и его наладке снят небольшой материал.
Зу с защитой от перезаряда
Чтобы сделать из БП зарядное устройство для аккумуляторных батарей автомобиля, желательно найти блок, собранный на микросхеме TL494 или аналогичной (IR3М02, DBL494, А494, и др.). Например, есть источник питания ПК на ШИМ-контроллере KA7500B.
- Вскрывают БП, снимают жилы, идущие к колодке 220 В, и откручивают вентилятор, чтобы полностью высвободить плату.
- Выпаивают жгут, ведущий на разъемы питания компьютера. Оставляют лишь 1 зеленый, 2 желтых и 2 черных провода.
- Чтобы поднять напряжение до 14-14,4 В, необходимых для нормальной зарядки аккумуляторной батареи, снимают резистор, соединяющий первую ножку микросхемы с шиной 12 В.
- Измеряют его тестером.
- На это место припаивают потенциометр вдвое большего номинала.
- Включают БП и вращением ручки добиваются показаний 14-14,4 В.
- Выпаивают потенциометр, измеряют его номинал, подбирают постоянный резистор с таким же сопротивлением и устанавливают на освободившееся место.
- Затем восстанавливают цепи 220 В, а к зеленому и 1 из черных проводов подпаивают выключатель.
Если при вращении ручки напряжение не поднимается выше 12,2 В делают следующее:
- Выпаивают резистор, соединяющий шину 5 В с 1 ножкой микросхемы, и диод, идущий от схемы защиты на 4-й вывод ШИМ-контроллера. Это поможет добиться нужных 14-14,4 В без аварийного отключения БП из-за перенапряжения.
- Повторяют шаги 6, 7 и 8 предыдущего списка.
Затем включают блок питания и проверяют его на холостом ходу и под нагрузкой. Напряжение не должно проседать более чем на 0,3 В.
Такой блок автоматически отключит аккумулятор, когда напряжение на его клеммах достигнет 14-14,4 В.
Как собрать: пошаговая инструкция
Для тех, кто хочет собрать импульсный блок питания своими руками, приведем несколько схем сборки.
Блок питания для аудиотехники авто
Почти вся техника в машине питается напряжением 12 В. Телефоны и другие гаджеты заряжаются от модулей питания, выдающих 3,7 или 4,7 В. Поэтому их можно напрямую подключать к соответствующим разъемам БП компьютера. Переделка заключается в снятии основного жгута и впаивании на его место 2-жильных проводов с разъемами для различной аппаратуры.
Вместо каких цветов следует подключать:
Напряжение питания (В) | Желтый | Красный | Розовый | Черный |
12 — магнитофоны, плееры и др. | + | + | ||
5 — техника на 4,7-5 В | + | + | ||
3,3 — телефоны с ЗУ на 3,7 В | + | + |
Принцип работы
Бестрансформаторный блок на транзисторах работает следующим образом. 220 В выпрямляется мостом с конденсатором и поступает на стабилизаторы. Они все выполнены по одной схеме, но рассчитаны на разные напряжения. Первый ограничивает потенциал сети на уровне 150-180 В, второй стабилизатор сокращает его примерно в 2-3 раза. Третий выдает нужное напряжение. Меняя стабилитрон D3, можно получить бестрансформаторный БП, например, на 12 или 5 вольт.
Блок с RC-цепочкой является делителем напряжения. В его верхнем (по схеме) плече стоит конденсатор C1, представляющий для переменного тока реактивное (совсем не потребляет энергию) сопротивление. В нижней части расположен диодный мост VD1-4 с нагрузкой (стабилитрон, транзистор, микросхема и пр.).
Как сделать зарядное устройство
Теперь займемся переделкой компьютерного блока питания в автомобильное зарядное устройство.
ЗУ с регулировкой напряжения
Для такого зарядного устройства подходят только блоки с контроллерами KA7500 или TL494. БП, собранные на других микросхемах, таким способом переделать не получится.
Пошаговое выполнение работы:
- Проверяют блок на работоспособность.
- Отключают защиту. Для этого перерезают дорожку, соединяющую 13-15 ножки ШИМ-контроллера с сигналом Vref +5v. После такой доработки при подключении 220 В БП будет автоматически запускаться.
- Устанавливают регулятор. Выпаивают 2 резистора, соединяющие 1 вывод микросхемы с напряжением +5 и + 12 В. Вместо детали с большим номиналом устанавливают потенциометр на 100 К.
- Подключают вольтамперметр.
Переделанное устройство позволяет плавно регулировать напряжение от 4 до 16 В. Им можно заряжать не только батареи для автомобилей и мототранспорта, но и аккумуляторы, предназначенные для питания другой техники (весов, дрелей, телефонов и т. д.).
Читайте также: