Лабораторный блок питания из компьютерного бп своими руками

Содержание

Зарядное устройство из БП ноутбука

Зарядное устройство. Некоторые пользователи делают ЗУ из модуля питания ноута. Он выдает 19 В при силе тока в 4-6 А. Таким источником можно зарядить даже аккумуляторную батарею автомобиля, но на это иногда требуется немного больше времени. Но АКБ нельзя напрямую подсоединять к такому БП. Сильно разряженный аккумулятор может потребовать ток больше, чем указано на корпусе блока питания, и он «уйдет в защиту».

Для изготовления зарядного устройства из модуля питания ноутбука необходимо лишь понизить его напряжение питания. Существует два способа изготовления ЗУ.

Без переделки

Это самый простой вариант. Последовательно с АКБ к блоку питания подключают мощный балласт (резистор r43 или лампу от фары). Они будут служить ограничителями тока.

Любой балласт включают в разрыв плюсового провода. Один его конец подсоединяют к положительному выходу ЗУ, а другой к клемме «+» аккумулятора. Минусовой провод подключают напрямую.

С переделкой блока питания

Второй способ не опасен, но требует знаний радиотехники и отнимет больше времени. Необходимо изменить электронную схему БП, чтобы напряжение на его выходе составило 14,4-14,6 В.

Блок питания.

Для этого потребуются:

блок питания ноутбука с рабочим током 4 А или более;
паяльник мощностью 25-60 ватт;
тестер или мультиметр;
провода толстые и тонкие;
вольтамперметр;
переменное или подстроечное сопротивление 18-24 кОм и несколько резисторов для настройки (1-10 кОм).

Изготовление ЗУ:

Разбирают корпус БП. Это пластиковая коробка, склеенная из двух половин

Чтобы не пораниться при вскрытии, осторожно разрезают ее по периметру лезвием.
Освобождают плату от изолирующих элементов и экрана из медной фольги, если он есть.
Находят «восьминогую» микросхему (например,TEA1761). Она часто расположена недалеко от выходного разъема.
Отпаивают резисторы, размещенные между ножкой 6 этой микросхемы и дорожкой +19 вольт.
Вместо них припаивают два провода, к которым подсоединяют переменный резистор 18-24 кОм

Его движок ставят в среднее положение.
Припаивают к выходу БП 2 толстые шины для подсоединения батареи и 2 тонких провода для подсоединения к вольтамперметру.

Кстати, почитайте эту статью тоже: Adobe Application Manager отсутствует или повреждено — что делать

Прибор и переменный резистор в корпус блока не поместятся. В пластике следует просверлить отверстия и пропустить сквозь них провода обоих элементов. Вольтамперметр приклеивают сверху или сбоку. Рядом укрепляют резистор.

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.

Для подачи напряжения на этот БП служит механический выключатель 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.

Трансформатор блока питания

Для лабораторного блока питания необходимо использовать трансформаторы типа ТС-270 (двухкатушечные, от старых ламповых цветных телевизоров). Но их придется слегка модернизировать. Первичные обмотки остаются на своих местах, вторичные удаляются полностью. Так делается лабораторный блок питания, схема которого приведена в статье. Наматываются новые обмотки, исходя из существующих потребностей. Самый простой вариант – сделать ступенчатое регулирование напряжения на выходе. Для этого нужно посчитать, сколько витков необходимо для снятия одного Вольта:

Наматываете 10 витков провода вместо вторичной обмотки.
Включаете трансформатор и проводите замер напряжения на вторичной обмотке.
Допустим, получилось 2 В. Следовательно, 5 витков выдают 1 В.
Чтобы сделать «ступени» в 1 В, нужно делать отводы каждые пять витков.

Такая конструкция окажется массивной, да и придется использовать либо несколько гнезд, либо специальный тумблер для переключения режимов работы. Намного проще окажется произвести намотку вторичной обмотки с таким расчетом, чтобы на выходе оказалось примерно 30 вольт переменного напряжения.

Схемы блоков питания

Напряжение лабораторного БП располагается в интервале от 0 до 35 вольт. Для этой цели подходят схемы, по которым можно собрать следующие БП:

однополярный;
двуполярный;
лабораторный импульсный.

Конструкции подобных устройств обычно собраны либо на обычных трансформаторах напряжения (ТН), либо на импульсных трансформаторах (ИТ).

Внимание! Отличие ИТ от ТН в том, что на обмотки ТН подается синусоидальное переменное напряжение, а на обмотки ИТ приходят однополярные импульсы. Схема включения обоих абсолютно идентична

Импульсный трансформатор

Простой лабораторный

Однополярный БП с возможностью регулировать выходное напряжение можно собрать по схеме, в которую входят:

понижающий трансформатор Tr ( 220/12…30 В);
диодный мост Dr для выпрямления пониженного переменного напряжения;
электролитический конденсатор С1 (4700 мкФ*50В) для сглаживания пульсации переменной составляющей;
потенциометр для регулировки выходного напряжения Р1 5 кОм;
сопротивления R1, R2, R3 номиналом 1кОм, 5,1 кОм и 10 кОм, соответственно;
два транзистора: Т1 КТ815 и Т2 КТ805, которые желательно установить на теплоотводы;
для контроля напряжения на выходе устанавливают цифровой вольтамперметр, с интервалом измерений от 1,5 до 30 В.

В коллекторную цепь транзистора Т2 включены: С2 10 мкф * 50 В и диод Д1.

Схема простого БП

К сведению. Диод устанавливают для защиты С2 от переполюсовки при подключении к аккумуляторам для подзарядки. Если такая процедура не предусмотрена, можно заменить его перемычкой. Все диоды должны выдерживать ток не менее 3 А.

Печатная плата простого БП

Двухполярный источник питания

Для питания усилителей низкой частоты (УНЧ), имеющих два “плеча” усиления возникает необходимость в применении двухполярного БП.

Важно! Если монтировать лабораторный БП, стоит остановить внимание именно на аналогичной схеме. Источник питания должен поддерживать любые форматы выдаваемого постоянного напряжения

Двухполярный ИП на транзисторах

Для такой схемы допустимо применять трансформатор с двумя обмотками на 28 В и одной на 12 В. Первые две – для усилителя, третья – для питания охлаждающего вентилятора. Если таковой не окажется, то достаточно двух обмоток равного напряжения.

Для регулировки выходного тока применены наборы резисторов R6-R9, подключаемые с помощью сдвоенного галетного переключателя (5 положений). Резисторы подбирают такой мощности, чтобы они выдерживали ток более 3 А.

Переменный резистор R нужно брать сдвоенный номиналом 4.7 Ом. Так проще осуществлять регулировку по обоим плечам. Стабилитроны VD1 Д814 соединены последовательно для получения 28 В (14+14).

Для диодного моста можно взять диоды подходящей мощности, рассчитанные на ток до 8 А. Допустимо устанавливать диодную сборку типа KBU 808 или аналогичную. Транзисторы КТ818 и КТ819 необходимо установить на радиаторы.

Подбираемые транзисторы должны иметь коэффициент усиления от 90 до 340. БП после сборки не требует специальной наладки.

Лабораторный импульсный бп

Отличительной чертой ИПБ является рабочая частота, которая в сто раз выше частоты сети. Это дает возможность получить большее напряжение при меньшем количестве витков обмотки.

Информация. Чтобы получить 12 В на выходе ИПБ с током 1 А для сетевого трансформатора достаточно 5 витков при сечении провода 0,6-0,7 мм.

Простой полярный ИП можно собрать, используя импульсные трансформаторы от компьютерного БП.

Лабораторный блок питания своими руками можно собрать по схеме приведенной ниже.

Схема импульсного блока питания

Данный источник питания собран на микросхеме TL494.

Важно! Для управления Т3 и Т4 используется схема, в которую входит управляющий Тr2. Это связано с тем, что встроенные ключевые элементы микросхемы не имеют достаточной мощности

Трансформатор Тr1 (управляющий) берут от компьютерного БП, он «раскачивается» при помощи транзисторов Т1 и Т2.

Особенности сборки схемы:

для минимизации потерь при выпрямлении используют диоды Шоттки;
ESR электролитов в фильтрах на выходе должен быть как можно ниже;
дроссель L6 от старых БП применяют без изменения обмоток;
дроссель L5 перематывают, намотав на ферритовое кольцо медный провод диаметром 1,5 мм, набрав 50 витков;
Т3, Т4 и D15 крепят на радиаторы, предварительно отформатировав выводы;
для питания микросхемы, управления током и напряжением применяют отдельную схему на Tr3 BV EI 382 1189.

Вторичная обмотка выдает 12 В, которые выпрямляются и сглаживаются при помощи конденсатора. Микросхема линейного стабилизатора 7805 стабилизирует его до 5 В для питания схемы индикации.

Внимание! Допустимо использовать в этом БП любую схему вольтамперметра. В таком случае микросхема для стабилизации 5 В не понадобится

Для чего может понадобиться напряжение с блока питания компьютера

Вы спросите, а зачем вообще это нужно? Расскажу на своем опыте. Мне в руки попался монитор, работающий от 12 Вольт, однако кабеля подключения к электросети у меня не было. Имеющиеся блочки от других устройств не подходили по силе тока или по напряжению. Монитор нужно было проверить в течение дня, а отправиться на поиски нужного зарядного, не было ни времени, ни желания. Взяв 12 Вольт с желтого провода на молексе БК питания компьютера, мне удалось включить монитор. Оказалось, что это вполне удобно. Не нужно искать лишнюю розетку, а сам экран запускается вместе с системным блоком. Спустя год у меня все так и работает.
Существует еще целый ряд возможностей, которые дает напряжение с блока питания компьютера.

Многие мастера из БП ПК делают блок питания для шуруповерта и других электроинструментов.
Существует возможность переделать блок питания ПК под автомобильное зарядное для аккумуляторов.
Вы всегда можете зарядить любое устройство, выбрав нужное напряжение. Согласитесь, ведь часто бывает так, что оригинальные блоки выходят из строя в самый неподходящий момент.
Можно запитать диодную ленту или любой другой осветительный прибор, требующий небольшое напряжение.

Обзор схем источников питания

Главной частью структурной схемы ИП, формата ATX, является полумостовой преобразователь. Работа преобразователей этого типа заключается в использовании двухтактного режима.

Стабилизация выходных параметров ИП осуществляется применением широтно-импульсной модуляции (ШИМ-контроллер) управляющих сигналов.

В импульсных источниках питания часто используется микросхема ШИМ-контроллера TL494, которая обладает рядом положительных свойств:

приемлемые рабочие характеристики микросхемы. Это – малый пусковой ток, быстродействие;
наличие универсальных внутренних элементов защиты;
удобство использования.

Высокочастотные токи

Что самое главное – можно изготовить лабораторный блок питания из компьютерного БП с наличием высокочастотного тока на выходе. Для некоторых устройств, например инверторов подсветки ламп монитора, необходим именно ток ВЧ. Как вы знаете, компьютерный БП построен по инверторной схеме. Следовательно, где-то в нем можно найти напряжение 12 вольт с высокой частотой. Для этого необходимо сделать следующее:

Разбираете корпус блока питания (предварительно отключите его от сети).
Находите самый большой трансформатор. Это высокочастотный трансформатор, именно на нем и будет находиться ток высокой частоты.
Два провода припаиваете к первичной обмотке и выводите из корпуса.

Теперь остается только все красиво оформить – сделать переднюю панель, установить нужное количество гнезд и подписать их, чтобы не запутаться. При изготовлении лабораторного источника питания из компьютерного БП вы получаете одно большое преимущество – напряжение на выходе всегда стабильно. Дополнительных схем стабилизации не требуется. И рассмотренный в самом начале лабораторный блок питания 0-30В оказывается намного хуже по параметрам, нежели из компьютерного БП.

Схема

Импульсный БП состоит из следующих функциональных блоков:

фильтр. Не пропускает помехи из сети и обратно (генерируются самим БП);
выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Обычный диодный мост, дает на выходе почти ровное (с низким коэффициентом пульсаций) постоянное напряжение, равное действующему значению переменного селевого напряжения — 311 В;
инвертор. Состоит из быстро переключающихся силовых ключевых транзисторов и управляющей ими микросхемы. На выходе дает прямоугольный переменный ток. Процесс преобразования в инверторе называют широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), а микросхему — ШИМ-контроллером. В рабочем режиме реализована обратная связь, потому в зависимости от мощности подключенной к БП загрузки, контроллер регулирует продолжительность открытия транзисторов, то есть ширину импульсов. Также благодаря обратной связи, компенсируются скачки напряжения на входе и броски, обусловленные коммутацией мощных потребителей. Это обеспечивает высокое качество выходного напряжения;
импульсный высокочастотный трансформатор. Понижает напряжение до требуемых 12 или 24 В;
выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Преобразует высокочастотное переменное напряжение в постоянное.

Дроссель переменного тока

Основной элемент сетевого фильтра — дроссель. Его сопротивление (индуктивное) возрастает с увеличением частоты тока, потому высокочастотные помехи нейтрализуются, а ток частотой 50 Гц проходит свободно. Дроссель работает тем эффективнее, чем больше размеры магнитопровода, толщина проволоки и больше витков. Дополнительно установленные конденсаторы улучшают фильтрацию, закорачивая высокочастотные помехи и отводя их на «землю».

Также емкостные сопротивления не позволяют в/ч помехам, генерируемым БП, поступать в сеть. Высокочастотный трансформатор отличается от обычного материалом магнитопровода: используются ферриты или альсифер. Выпрямитель после трансформатора собирается на диодах Шоттки, отличающихся высоким быстродействием.

Существует два способа генерации высокочастотного переменного тока:

однотактная схема. Применяется в БП небольшой мощности — до 50 Вт (зарядки телефонов, планшетов и т.п.). Конструкция простая, но у нее велика амплитуда напряжения на первичной обмотке трансформатора (защищается резисторами и конденсаторами);
двухтактная схема. Сложнее в устройстве, но выигрывает в экономичности (выше КПД). Двухтактная схема делится на три разновидности:
1. двухполупериодная. Самый простой вариант;
двухполярная. Отличается от предыдущей присутствием 2-х дополнительных диодов и сглаживающего конденсатора. Реализован обратноходовый принцип работы. Такие схемы широко применяются в усилителях мощности. Важная особенность: продлевается срок службы конденсаторов за счет того, что через них протекают меньшие токи;
прямоходовая. Используется в БП большой мощности (В ПК и т.п. устройствах). Выделяется наличием габаритного дросселя, накапливающего энергию импульсов ШИМ (направляются на него через два диода, обеспечивающих одинаковую полярность).

2-тактные БП отличаются схемой силового каскада, есть три модификации:

полумостовая: чувствительна к перегрузкам, потому требуется сложная защита;
мостовая: более экономична, но сложна в наладке;
пушпульная. Наиболее экономична и потому весьма востребована, особенно в мощных БП. Отличается присутствием среднего вывода у первичной и вторичной обмоток трансформатора. В течение периода работает то одна, то другая полуобмотка, подключаемая соответствующим ключевым транзистором.

Стабилизации выходного напряжения добиваются следующими способами:

применением дополнительной обмотки на трансформаторе. Это самый простой способ, но и наименее действенный. Снимаемое с нее напряжение корректирует сигнал на первичной обмотке;
применением оптопары. Это более эффективный способ. Основные элементы оптопары — светодиод и фототранзистор. Схема устроена так, что протекающий через светодиод ток пропорционален выходному напряжению. Свечение диода управляет работой фототранзистора, подающего сигналы ШИМ-контроллеру.

Таким образом, в данной методике контролируется непосредственно напряжение на вторичной обмотке, при этом отсутствует гальваническая связь с генератором ключевого каскада.

При подключении последовательно с оптопарой стабилитрона качество стабилизации становится еще выше.

Где находится БП в системном блоке и как его разобрать

Чтобы получить доступ к БП компьютера необходимо сначала снять с системного блока левую боковую стенку, открутив два винта на задней стенке со стороны расположения разъемов.

Для извлечения блока питания из корпуса системного блока необходимо открутить четыре винта, помеченных на фото. Для проведения внешнего осмотра БП достаточно отсоединить от блоков компьютера только те провода, которые мешают для установки БП на край корпуса системного блока.

Расположив блок питания на углу системного блока, нужно открутить четыре винта, находящиеся сверху, на фото розового цвета. Часто один или два винта спрятаны под наклейкой, и чтобы найти винт, ее нужно отклеить или проткнуть жалом отвертки. По бокам тоже бывают наклейки, мешающие снять крышку, их нужно прорезать по линии сопряжения деталей корпуса БП.

После того, как крышка с БП снята обязательно удаляется пылесосом вся пыль. Она является одной из главных причин отказа радиодеталей, так как, покрывая их толстым слоем, снижает теплоотдачу от деталей, они перегреваются и, работая в тяжелых условиях, быстрее выходят из строя.

Для надежной работы компьютера удалять пыль из системного блока и БП, а также проверять работу кулеров необходимо не реже одного раза в год.

Какие разновидности ставят в ПК

Все компьютерные блоки питания строятся в соответствии со стандартом ATX. Предыдущий стандарт AT отжил свое еще в 90-е годы прошлого столетия. Основное отличие устройства импульсного блока питания компьютера ATX – наличие дежурного напряжения, которое позволяет включить компьютер без коммутации силовых цепей БП.

Строение импульсных источников питания (ИИП), описание схемотехнических решений будет дано ниже, а чтобы изначально сориентироваться в разновидностях БП, надо знать общие принципы классификации устройств.

В первую очередь ИИП для компьютеров делят по мощности, причем параллельно с развитием ПК этот параметр постоянно растет. Если 20 лет назад блока питания мощностью в 250 ватт было достаточно, чтобы закрыть любые потребности, то на текущий момент не всегда достаточно и 550 ватт.

Также многие обращают внимание на наличие сертификата 80PLUS, означающего повышенный КПД блока питания

С технической точки зрения это важно, но с экономической надо понимать, что разница в стоимости компенсирует выигрыш в электроэнергии не раньше, чем за несколько десятков лет. Хотя имеется еще один момент – БП, сертифицированные по высшим категориям 80+ (Gold, Titanium и т.п.), не имеют вентилятора, а это означает практическую бесшумность в работе

Обратной стороной медали является то, что безвентиляторные БП часто выполняются с внешним радиатором, который выступает за габариты корпуса ПК. Это может привести к проблемам с установкой компьютера

Хотя имеется еще один момент – БП, сертифицированные по высшим категориям 80+ (Gold, Titanium и т.п.), не имеют вентилятора, а это означает практическую бесшумность в работе. Обратной стороной медали является то, что безвентиляторные БП часто выполняются с внешним радиатором, который выступает за габариты корпуса ПК. Это может привести к проблемам с установкой компьютера.

Схемотехника ATX (AT) БП на TL494, KA7500

Originally published at Свободный эфир. You can comment here or there.

AT 200W TL494

ATX Shido 250W, TL494

Microlab 400W, KA7500B

ATX, IC= TL494

230W Key Mouse Elekctronic

PC SMPS AT, cca 200W

old AT, cca 200W

Sunny Technologies AT 200W

Codegen ATX 250W – 250XA1

Seven Team ST-230WHF 230W

JNC Computer LC-250ATX

SevenTeam ATX2V2 with TL494

PowerMaster FA-5-2, 250W

PowerMaster LP-8, 230W

SevenTeam ST-200HRK 200W

Green Tech MAV-300W-P4

DTK-PTP-2038 200W ATX

Codegen Atx 300W

ATX LWT2005 china, KA7500B

Delta DPS-200PB-59 H

Alim ATX 250W SMEV J.M 2002

ATX (базовая схема)

Power Efficiency electronic PE-050187

AT UK5-15A

unknown AT

Wintech PC WIN-235PE

MaxPower ATX PX-230W

DTK Computer PTP-2007 Macron

PC ATX EC Model 200X

ATX-300P4-PFC (passive PFC)

Как заставить блок питания работать без компьютера

Как правило, при включении блока питания в сеть его 12В шина остается обесточенной. Это происходит во всех современных блоках питания. Единственное напряжение, которое имеется – это 5В SB – дежурное напряжение. Для запуска основной питающей линии с вольтажом 12, 5 и 3.3В необходимо наличие низкого логического уровня на контакте PC-ON. Без использования материнской платы данный низкий логический уровень может обеспечить простая перемычка, помещенная между общим проводом (любым черным проводом) и отводом PC-ON (зеленым проводом). Если перемычка стоит – блок питания включается даже без материнской платы, если вытащить перемычку – отключается. Все предельно просто и понятно.

Продвинутые способы изменения напряжения по линии 12В

Вышеприведенный способ поднятия напряжения по линии 12В посредством нагрузки линии 5В является простым, но не самым верным способом. Достоинство, безусловно, имеется. Простота сборки, повторяемость, доступность элементной базы – вот основные плюсы вышеприведенной конструкции. Однако самым верным путем является не нагрузка 5В канала, а простая подстройка переменного резистора внутри блока питания. Как правило, значение напряжения по 12В каналу определяется с помощью резистивного делителя. Изменив положение подстрочного резистора, мы получим увеличение или уменьшение напряжения по 12В линии. Точное месторасположение, номинал, способ регулировки зависит от конкретной модели блока питания. Данный способ, хоть и является самым правильным, требует от вас знания схемы, а также представления о работе блока питания. Некоторые блоки питания не имеют таких подстрочных элементов в принципе, там приходится менять один из постоянных резисторов, чтобы хоть как-то повлиять на работу ШИМ микросхемы.

Схема для лабораторного БП

Для переделки ненужного блока питания компьютера в лабораторный источник с регулируемым выходным напряжением хорошо подходят БП стандарта ATX (но можно и AT), выполненные по схеме с ШИМ на микросхеме TL494 или ее аналогах.

Структурная схема блока питания стандарта ATX.

Хотя они все построены по одной структурной схеме и работают по схожему принципу, физически реализованы источники питания могут быть по-разному. Потому первое, с чего надо начать – попытаться найти принципиальную схему от фактически имеющегося блока.

Процедуру переделки можно рассмотреть на примере модели LC-250ATX. Поняв принцип, можно будет работать и с другими подобными блоками.

Изначальная схема блока LC-250ATX.

В основу работы LC-250ATX положен принцип ШИМ, реализованный на стандартной для таких схем микросхеме TL494. Она формирует импульсы, которые усиливаются ключами на транзисторах Q6,Q7, далее через трансформатор T2 ключами на транзисторах Q1, Q2 создаются импульсы на первичной обмотке трансформатора T1. Эти импульсы трансформируются через вторичные обмотки и подаются на выпрямители различных напряжений, из которых для переделки интересен лишь канал +12 вольт.

Схема дежурного напряжения собрана на транзисторе Q3, трансформаторе T3 и интегральном стабилизаторе 7805. Этот участок также понадобится для будущей конструкции. На операционном усилителе LM339 собрана схема формирования сигнала PWR_OK и запуска БП сигналом от материнской платы.