Как самому изготовить полноценный блок питания с диапазоном регулируемого напряжения 2,5-24 вольта, да очень просто, повторить может каждый не имея за плечами радиолюбительского опыта.
Делать будем из старого компьютерного блока питания, ТХ или АТХ без разницы, благо, за годы PC Эры у каждого дома уже накопилось достаточно количество старого компьютерного железа и БП наверняка тоже там есть, поэтому себестоимость самоделки будет незначительной, а для некоторых мастеров равно нулю рублей.
Мне достался для переделки вот какой АТ блок.
Чем мощнее будете использовать БП тем лучше результат, мой донор всего 250W с 10 амперами на шине +12v, а на деле при нагрузке всего 4 А он уже не справляется, происходит полная просадка выходного напряжения.
Смотрите что написано на корпусе.
Поэтому смотрите сами, какой ток вы планируете получать с вашего регулируемого БП, такой потенциал донора и закладывайте сразу.
Вариантов доработки стандартного компьютерного БП множество, но все они основаны на изменении в обвязке микросхемы IC - TL494CN (её аналоги DBL494, КА7500, IR3М02, А494, МВ3759, М1114ЕУ, МPC494C и т.д.).
Рис №0 Распиновка микросхемы TL494CN и аналогов.
Посмотрим несколько вариантов
исполнения схем компьютерных БП, возможно одна из них окажется ваша и разбираться с обвязкой станет намного проще.
Схема №1.
Приступим к работе.
Для начала необходимо разобрать корпус БП, выкручиваем четыре болта, снимаем крышку и смотрим внутрь.
Ищем на плате микросхему из списка выше, если таковой не окажется, тогда можно поискать вариант доработки в интернете под вашу IС.
В моем случае на плате была обнаружена микросхема KA7500, значит можно приступать к изучению обвязки и расположению ненужных нам деталей, которые необходимо удалить.
Для удобства работы, сначала полностью открутим всю плату и вынем из корпуса.
На фото разъём питания 220v.
Отсоединим питание и вентилятор, выпаиваем или выкусываем выходные провода, чтобы не мешали нам разбираться в схеме, оставим только необходимые, один желтый (+12v), черный (общий) и зеленый* (пуск ON) если есть такой.
В моём АТ блоке зеленого провода нет, поэтому он запускается сразу при включении в розетку. Если блок АТХ, то в нем должен быть зеленый провод, его необходимо припаять на "общий", а если пожелаете сделать отдельную кнопку включения на корпусе, то тогда просто поставьте выключатель в разрыв этого провода.
Теперь надо посмотреть на сколько вольт стоят выходные большие конденсаторы, если на них написано меньше 30v , то надо заменить их на аналогичные, только с рабочим напряжение не меньше 30 вольт.
На фото - черные конденсаторы как вариант замены для синего.
Делается это потому, что наш доработанный блок будет выдавать не +12 вольт, а до +24 вольт, и без замены конденсаторы просто взорвутся при первом испытании на 24v, через несколько минут работы. При подборе нового электролита емкость уменьшать не желательно, увеличивать всегда рекомендуется.
Самая ответственная часть работы.
Будем удалять все лишнее в обвязке IC494, и припаивать другие номиналы деталей, чтобы в результате получилась вот такая обвязка (Рис. №1).
Рис. №1 Изменение в обвязке микросхемы IC 494 (схема доработки).
Нам будут нужны только эти ножки микросхемы №1, 2, 3, 4, 15 и 16, на остальные внимание не обращать.
Рис. №2 Вариант доработки на примере схемы №1
Расшифровка обозначений.
Делать надо примерно так , находим ножку №1 (где стоит точка на корпусе) микросхемы и изучаем, что к ней присоединено, все цепи необходимо удалить, отсоединить. В зависимости от того как у вас в конкретной модификации платы будут расположены дорожки и впаяны детали, выбирается оптимальный вариант доработки, это может быть выпаивание и приподнятие одной ножки детали (разрывая цепь) или проще будет перерезать дорожку ножом. Определившись с планом действий, начинаем процесс переделки по схеме доработки.
На фото - замена резисторов на нужный номинал.
На фото - приподнятием ножек ненужных деталей, разрываем цепи.
Некоторые резисторы, которые уже впаяны в схему обвязки могут подойти без их замены, например, нам необходимо поставить резистор на R=2.7k с подключением к "общему", но там уже стоит R=3k подключенный к "общему", это нас вполне устраивает и мы его оставляем там без изменений (пример на Рис. №2, зеленые резисторы не меняются).
На фото - перерезанные дорожки и добавленные новые перемычки, старые номиналы записываем маркером, может понадобится восстановить все обратно.
Таким образом просматриваем и переделываем все цепи на шести ножках микросхемы.
Это был самой сложный пункт в переделке.
Делаем регуляторы напряжения и тока.
Берем переменные резисторы на 22к (регулятор напряжения) и 330Ом (регулятор тока), припаиваем к ним по два 15см провода, другие концы впаиваем на плату согласно схеме (Рис. №1). Устанавливаем на лицевую панель.
Контроль напряжения и тока.
Для контроля нам понадобятся вольтметр (0-30v) и амперметр (0-6А).
Эти приборы можно приобрести в Китайских интернет магазинах по самой выгодной цене, мой вольтметр мне обошелся с доставкой всего 60 рублей. (Вольтметр: )
Амперметр я использовал свой, из старых запасов СССР.
ВАЖНО - внутри прибора есть резистор Тока (датчик Тока), необходимый нам по схеме (Рис. №1), поэтому, если будете использовать амперметр, то резистор Тока ставить дополнительно не надо, без амперметра ставить надо. Обычно RТока делается самодельный, на 2-х ватное сопротивление МЛТ наматывается провод D=0,5-0,6 мм, виток к витку на всю длину, концы припаяем к выводам сопротивления, вот и все.
Корпус прибора каждый сделает под себя.
Можно оставить полностью металлический, прорезав отверстия под регуляторы и приборы контроля. Я использовал обрезки ламината, их легче сверлить и выпиливать.
Я думаю что некоторые читатели еще помнят мой обзор конструктора для сборки линейного лабораторного блока питания. Плата, несмотря на свои некоторые недоработки, получилась довольно интересной.
Когда мне товарищ дал ссылку обозреваемый конструктор, то первая мысль была - да это та же плата, но в реальности все оказалось немного по другому.
В общем кому интересна подобная тема и кто хочет узнать как собрать небольшой лабораторный блок питания, прошу под кат.
С обзорами различной бытовой электроники я как то отошел от свой привычной темы блоков питания. Я делал уже много обзоров как на регулируемый, так и на обычные блоки питания.
Но пройти мимо этого конструктора я не смог, думаю вы меня поймете.
В обзоре будет не только плата для сборки блока питания, а и некоторые дополнительные товары, которые я также осмотрю, покажу и выскажу свое мнение. Часть мне дали в магазине Банггуд для этого обзора, часть куплена у нас в оффлайне.
Так как многие конструкторы уже раньше были в виде разработок энтузиастов, а потом были скопированы китайскими производителями, то я провел небольшое расследование, чтобы узнать «откуда ноги растут» у данного конструктора и кое что нарыл:)
Но давайте будем последовательны, зачем нарушать привычный ход обзора.
Как всегда сначала пару слов об упаковке.
Так как товары шли с разных складов, то прислали несколько посылок, лишь только в одной было два товара сразу.
Возможно мне показалось, но вроде магазин стал более тщательно упаковывать товары.
Если вытрусить все из белой упаковки, то получим некоторое количество пакетиков.
Я не стал скромничать и заказал разные товары, но преследующие общую цель, собрать небольшой блок питания.
Для начала конечно плата блока питания. Плата упакована в индивидуальную картонную коробочку, внутри антистатический пакет.
Внутри пакета все просто лежит само по себе и если высыпать на стол содержимое, то будет вот такая кучка.
Вспомнив известную картинку с игрушками в песочнице, привел все в порядок, разложив более аккуратно:)
Вот на этой фотографии и становятся заметны первые отличия от предыдущего варианта блока питания. Здесь цифровое управление и соответственно присутствует ЖК дисплей.
Кроме того производитель разбил конструкцию на две платы. Одна плата силовая, вторая - управления.
Рассмотрим платы немного внимательнее.
Качество изготовления обеих плат отличное, присутствует маска и шелкография с обозначением номиналов установленных элементов, потому схема даже и не нужна, впрочем ее и не дают в комплекте. Материал платы - текстолит, а не дешевый гетинакс, что тоже является большим плюсом хоть для новичка, хоть для опытного радиолюбителя.
Силовая плата.
Размеры 84х67мм.
Эта плата изначально мне очень напомнила плату из предыдущего обзора. Сначала я даже подумал, что это она и есть, только к ней прикрутили цифровое управление, но на самом деле блоки питания кардинально разные.
Плата управления.
Размеры платы немного меньше, 80х56мм.
На плате сразу видны места под два энкодера, а также большое количество резисторов.
Так как схемы в комплекте не было, то я начертил свою. Возможно где то мог допустить ошибку, но старался быть максимально точным. Если заметили ошибку, пишите, исправлю.
Изначально планировал разбить схему на составные узлы, но сначала приведу полный вариант.
Что удивило:
Выходной конденсатор имеет емкость всего 100нФ.
Кроме входного, на плате отсутствуют электролитические конденсаторы.
Экономные китайские инженеры поставили параллельно контактам термореле конденсатор.
Как я писал в самом начале, схема не является чем то новым, потому был найден и оригинал.
Схема обозреваемой платы несколько доработана и изменена, но все равно можно увидеть что принципиально они почти одинаковые.
Схема была найдена и , причем даже с исходниками. Кроме того в оригинале устройство даже поддерживает работу с компьютером, но эта функция не проверялась.
Схемное решение устройства очень простое. «Сердцем» является микроконтроллер, к которому подключен ЦАП (цифро аналоговый преобразователь) в виде R2R матрицы.
Меняя код на выходе микроконтроллера мы можем получать изменяемое постоянное напряжение на выходе. Такие ЦАПы просты, но требуют большого количества выходов микроконтроллера, так как каждый разряд требует отдельного выхода, а чем больше разрядов, тем больше точность установки выходного напряжения.
В данном устройстве реализован 10 бит ЦАП, т.е. можно получить 1024 уровня напряжения.
Применительно к данному БП можно получить дискретность установки напряжения 0,027 Вольта и тока 0,002 Ампера.
На самом деле регулировка позволяет выставлять напряжение с дискретностью 0.1 Вольта, а ток 0.01 Ампера. В большинстве ситуаций этого хватает.
А вот ключевое отличие содержится не в том, как формируется напряжение для регулировки, а как происходит обратная связь.
Дело в том, что чаще всего микроконтроллер выдает опорное напряжение, которое потом сравнивается с реальным при помощи операционного усилителя и в итоге мы получаем стабилизированное напряжение или ток.
Опорное напряжение при этом формируется чаще всего при помощи ШИМ с интегрированием (усреднением) на конденсаторе.
Но в таком варианте надо 2 ЦАП, один для тока, второй для напряжения. А так как разработчик решил применить другой принцип формирования, то два ЦАП с R2R матрицей просто не вышло бы. Собственно потому сравнением также занимается микроконтроллер.
Такой способ регулирования обычно медленнее, чем более привычный с применением операционного усилителя. Но разработчик применил свое программное решение, где есть два цикла работы, быстрый и медленный.
Как я понимаю, быстрый цикл работает работает более грубо, чтобы обеспечить скорость, а медленный потом устанавливает напряжение более точно.
Так как я не программист, то пишу как понял. возможно знающие люди смогут понять больше из приведенной программы и описания - .
Напряжение после ЦАПа, поступает на силовой узел.
В реальности силовой узел обозреваемой платы решен чуть по другому, в усилителе тока применили силовой транзистор другой проводимости и немного изменили схему, но принцип действия остался абсолютно тем же.
Выходное напряжение с ЦАПа поступает на усилитель напряжения, нам ведь мало диапазона 0-2.5 Вольта, потому сначала оно усиливается до уровня около 0-30 Вольт (левая часть схемы).
Но так как усилитель напряжения не может обеспечить требуемый ток, то дальше стоит усилитель тока, он почти не меняет напряжение и потому на выходе обеспечивает заданные 0-28 Вольт, но уже с током нагрузки до 2 Ампер.
В описании схемы на страничке разработчика приведено два варианта решения, 22 Вольт 2.5 Ампера и 28 Вольт 2 Ампера.
2 Ампера ток не очень большой для лабораторного БП, но думаю что при желании можно доработать прошивку и получить больший ток.
При всей своей кажущейся громоздкости схема устройства предельно проста.
Для примера я разбил схему на составные узлы:
Красный цвет - усилитель тока
Синий цвет - ЦАП и усилитель напряжения
Зеленый цвет - обратная связь по напряжению
Розовый цвет - обратная связь по току.
С теорией вроде немного разобрались, хотя и будем возвращаться к ней эпизодически, но пора приступать к сборке.
Первым делом находим все резисторы, которые идут в комплекте, заодно я попробую показать, как можно собрать такую плату не прибегая к тестеру для измерения сопротивлений «полосатых» резисторов.
Все компоненты, до определенного этапа, я только вставляю в плату (набиваю) и только потом запаиваю. Я знаю что некоторые делают иначе, но я так привык, ничего не могу поделать:)
Монтаж печатной платы
Для начала находим ленты с самым большим количеством компонентов, это позволит сразу забить большее количество компонентов и следующие будет легче находить.
В данном случае это два номинала, 10 и 20 кОм, каждого по 11 штук, но разобраться где какой очень просто, у номинала 20 кОм первая (или последняя, смотря как взять в руки) полоска красная.
Выводы можно формовать при помощи небольшой оправки, это одно из полезных приспособлений, которое я распечатал на 3D принтере. В принципе ее можно изготовить из листа металла, согнув его в виде буквы V и сделав надфилем прорези в необходимых местах.
Такое приспособление очень облегчает и улучшает вид готового изделия.
Следующими идут резисторы номиналом 470 Ом, 4.7 кОм и 47 кОм.
Здесь также все просто, первые две полоски имеют общий для всех этих резисторов цвет, это видно на фото, но количество резисторов разное, потому определить где какой предельно просто, для этого надо просто посчитать сколько каких надо по маркировке на плате:)
Ну и пара последних номиналов, здесь также как и в прошлый раз, два одного номинала и один другого, перепутать тяжело (если производитель не «поможет»).
Конденсаторы, 2шт 22нФ и 6шт 100нФ, маркировка на плате присутствует.
Два диода 4007, стабилитрон и три транзистора. Стабилитрон помечен на плате как 5V1, не перепутайте полярность, катод помечен на плате и компоненте жирной полоской.
Транзисторов три, у большего на плате жирной полосой отмечена сторона, где находится металлическая пластина.
Пара подстроечных резисторов и панелька.
Один подстроечный резистор неправильно вставить не получится, а второй не имеет значения как ставить.
Панелька имеет ключ на одной из коротких сторон. Конечно панелька не сгорит, если ее неправильно установить, но так как микроконтроллер потом в нее устанавливается также согласно вырезу, то лучше ставить правильно:)
Как я писал выше, качество плат великолепное. Платы паялись без флюса, использовался только припой с флюсом внутри, паяется все отлично.
Переходим к разъемам. Здесь надо быть внимательными, так как некоторые разъемы имеют ключ, обозначенный на плате. Если установить неправильно, то в худшем случае плата управления выйдет из строя.
При припаивании разъема к дисплею я всегда советую сначала «прихватить» два крайних вывода, выровнять ровно разъем, а потом запаять все остальные выводы.
Я припаял к дисплею гнездовую часть разъема, хотя на самом деле непринципиально, можно и штыревую, тогда гнездовая будет на основной плате.
Так выглядит комплект после первоначальной сборки.
Плата управления лежит так неспроста, один из разъемов припаян не сверху платы, а снизу.
Интуитивно, при сборке скорее всего захочется припаять разъем сверху, это вполне логично, но так вы столкнетесь с двумя проблемами, вы не сможете к нему ничего подключить, дисплей будет мешать. А если все таки сможете подключить шлейф, то выводить спереди его крайне неудобно, так как плата обычно крепится к передней панели.
На фото показано как ставить разъем при условии, что на силовой плате разъем установлен согласно ключу.
Пара энкодеров.
Довольно важное отличие от предыдущего БП. В тот раз для плавной регулировки я применял многооборотные резисторы, они также стоят дополнительных денег, здесь это не нужно.
Кроме того разработчик применил алгоритм регулировки, когда быстрое вращение регулирует единицы вольт, а медленное - десятые доли. Правда чувствительность перехода довольно большая, потому если вращать чуть быстрее, программа переключается на «вторую» скорость.
Вставить их неправильно тяжело, но не очень понравилось то, что крепежные «ушки» ставятся совсем плотно, такое чувство, что расстояние между отверстиями сделали чуть меньше необходимого. Впрочем немного подгибаем, вставляем и запаиваем.
Окончательный этап сборки платы управления.
Берем саму плату, дисплей, микроконтроллер, пару стоек, четыре винта и пару гаек для энкодеров. Последняя позиция нужна скорее для того, чтобы не потерять, мне гайки не понадобились.
Не забываем о правильной установке микроконтроллера, так как родной прошивки в открытом доступе нет и цена неправильной установки равна цене нового набора.
Все, узел управления готов.
Теперь заканчиваем сборку силовой платы.
Выводы мощных диодов и резистора я формую так, чтобы компонент был приподнят над платой.
По большому счету в данном конструкторе это необязательно, так как мощность, выделяемая на компонентах, заметно ниже чем у предыдущего варианта.
Например в предыдущем БП на шунте выделялось около 4.5 Ватта, а здесь всего 2 Ватта.
На диодах разница меньше, всего в 1.5 раза, но все равно существенно.
Кроме того здесь можно оставить родные диоды, так как они применены с запасом, а если и менять, то на Шоттки, тогда будет немного больше запас по входному напряжению. В общем замена на свое усмотрение.
На плате размещаются два стабилизатора напряжения:
7824 - 24 Вольт для питания вентилятора и понижения напряжения для 5 Вольт стабилизатора.
Так как в изначальном варианте схемы вентилятор отсутствует, то там просто поставили супрессор последовательно со входом, чтобы немного уменьшить рассеиваемую на стабилизаторе мощность и не превысить его входное напряжение. Дело в том, что стабилизатор 7824 выдерживает до 40 Вольт входного напряжения, а остальные только до 35, потому в нашем варианте можно подавать на вход до 40 Вольт (постоянного).
7805 - 5 Вольт для питания платы управления.
Кстати, в обозреваемом БП можно вполне спокойно применить не 50Гц трансформатор, а любой блок питания с напряжением более 30 Вольт. В прошлый раз необходимо было переменное напряжение на входе для формирования отрицательного 5 Вольт для питания операционных усилителей.
Стабилизаторы устанавливаются на небольшие радиаторы. Здесь все просто, намазали, привинтили, но крепежный винт просто «наживляем», затягивать не надо.
Вставляем радиаторы с установленными стабилизаторами на плату, запаиваем, затягиваем крепежные винты. Родных радиаторов достаточно, греются, но в пределах допустимого.
Входной конденсатор имеет емкость 3300мкФ, реальная немного меньше, но не думаю что это критично.
Устанавливаем конденсатор на место, не забываем, длинный вывод - плюс, короткий - минус. Кстати, у отечественных конденсаторов на корпусе отмечался плюс, а длинным был минусовой, возможно пригодится.
На плате плюсовой контакт отметили аж двумя значками, да еще и минусовой раскрасили штриховкой. Все правильно, если конденсатор впаять неправильно, то его внутренности почти равномерно распределятся по всей комнате.
Основная часть сборки плат окончена, в конце этого этапа у нас должно остаться три вещи, мощный транзистор, термовыключатель и шлейф.
Если у вас осталось что то еще, то два варианта, либо положили лишнее, либо где то забыли впаять, первый вариант предпочтительнее:)
Вообще сначала надо было собрать все, установить транзистор на радиатор и только потом пробовать. Но я не удержался и попробовал сразу после сборки, просто вставил мощный транзистор в отверстия. Но лучше так не делать:)
Справедливости ради стоит сказать, что при первом включении я получил просто равномерно подсвеченный дисплей. Если все собрано правильно, то просто надо отрегулировать контрастность при помощи подстроечного резистора на плате управления до получения нормальной видимости.
Устройство работает, ну по крайней мере пока старательно делает вид, что работает, а я перейду к описанию того, что заказал еще.
Я решил что емкости на входе много не бывает, потому параллельно установленному 3300мкФ будет еще одни, с заявленной емкостью аж 22000мкФ.
Название со страницы магазина - 63V 22000UF Electrolytic Capacitor 35X50MM, цена $ 3.33,
Как и все товары, конденсатор идет в индивидуальной упаковке, в лоте одна штука.
Маркировка от Nippon Chemi-con.
Размеры конденсатора примерно 47х35мм. 
Ну а теперь можно попробовать подвести итоги этого длинного обзора. Не буду расписывать плюсы и минусы дополнительных товаров, их я показал в самом обзоре, выскажусь только по плате блока питания.
Плюсы
Очень хорошее качество изготовления печатных плат
Неплохое качество комплектующих
При правильной сборке нормально работает
Настройка минимальна и предельно проста
Возможность установки тока без подключения нагрузки
Точная регулировка выходного напряжения и тока
Нет необходимости покупать вольтметр и амперметр
Термореле для автоматического включения вентилятора
Минусы
Выходной ток всего 2 Ампера
Чувствительный переход между точной и грубой настройкой выходного напряжения и тока
Отсутствие схемы в комплекте, инструкция по сборке есть в электронном виде.
Мое мнение. Конструктор однозначно интересный. По сути здесь есть все, что необходимо для сборки блока питания, дополнительно надо только трансформатор, радиатор и корпус. В прошлый раз часто спрашивали как применить вместо трансформатора импульсный БП, здесь такой проблемы нет, БП может быть любым. Также были вопросы по добавлению индикации тока и напряжения, здесь уже «все включено», ну и приятный бонус в виде энкодеров, не нужны многооборотные резисторы. Для меня большим плюсом является то, что можно сначала выставить необходимый ток, а только потом подключить нагрузку, в прошлом БП это было невозможно, особенно при наличии многооборотных резисторов.
Ну и как не отметить то, что к этому конструктору есть исходный вариант программы (правда без энкодеров), который можно при желании доработать под себя. В теории, после доработки, можно подключить и к компьютеру, но мне кажется что в данном случае это уже лишнее.
Из минусов пожалуй отмечу только то, что цифровая обратная связь все таки медленнее аналоговой, здесь никуда не деться, по крайней мере дешевыми способами.
Конечно будут комментарии вида - да за хх баксов можно купить готовый БП. Конечно, так и есть, спорить не буду, можно купить, но ведь не все покупается за деньги. А как же удовольствие от процесса сборки, от полученного результата, да и просто от приятно проведенного времени, сколько это стоит?
На кого ориентирован данный конструктор. Мне кажется что в первую очередь на начинающих радиолюбителей. Как вариант, можно подарить подростку, интересующемуся радиоэлектроникой, стыдно за такой подарок точно не будет. Также такой конструктор может подойти и более опытным, просто в качестве полезной вещи и приятно проведенного времени.
На этом наверное все, жду как всегда комментариев и вопросов, надеюсь что обзор был полезен и интересен.
Сразу оговорочка - печатные платы есть не на все преобразователи.
Хит парад печатных плат на IR2153 откроет плата схемы с надписью "СХЕМА №1
".
Для скачивания платы в формате LAY 5 нажмите на эскиз платы:
Предохранитель впаивается в плату на специанлных стояках, изготовленных из медного провода диаметром 1,5 мм. Можно просто запаять провод диаметром соответствующим таблице токов . Двуполярное питания можно организовать из двух вторичных напряжений, формируемых диодами Шотки и выпрямителей со средней точкой. Имеет дополнительный двуполярный источник для питания предварительных каскадов. Плата расчитана под использование ферритового кольца и усеяна вентиляционными отверстиями - на частотах выше 50 кГц кольца из 2000-го феррита уже саморазогреваются.
Следующая плата под импульсный блок питания на IR2153 для "СХЕМЫ №2". Содержит пару специфичных радиаторов, используемых в телевизорах на кадровой развертке.
В принципе подобрать что то аналогичное или подправить плату под себя большого труда не составит
Данный блок питания так же имеет защиту от перегрузки на трансформаторе тока . В блок встроена ситема мягкого старта вторичного напряжения, предусмотрены выпрямители под питание предварительных каскадов и вентилятор принудительного охлаждения. В качестве выпрямительных диодов вторичного питания используются ультрабыстрые диоды в корпусе ТО-220. В качестве сердечников индуктивностей используются ферриты от фильтров питания телевизоров на которых намотан провод до заполнения окна. Диаметр провода, лучше конечно суммарный диаметр жгута из проводов рсачитывается исходя из соотношения 3-4 А на 1 кв мм сечения:
Эта плата к преобразователю напряжения, приведенному на "СХЕМЕ №4". Ну почти как на схеме... Данный вариант имеет дополнительные транзисторы для ускорения закрытия полевых транзисторов полумоста преобразователя и содержит 4 однополярных выходных напоряжения из которых можно собрать либо два двуполярных напряжения, либо одно для питания усилителя с двухуровневым питанием класса "H" или "G".
Выпрямительные диоды Шотки, а поскольку они больше 150 В бывают крайне редко, то
выходное напряжение не может быть выше 75 В и то при условии, что Вы согласны работать на технологическом
запасе и готовы к ремонту блока питания в любую минуту. Для повышения надежности следует рачет вести исходя
из того, что блок питания будет отдавать в нагрузку не более 50-55 В.
Теперь же собственно плата на "СХЕМУ №4":
Компоновка платы данного инвертора почти такая же, но уже имеет свою специфику - используются телевизионные радиаторы и ферриты. Для фильтра первичного питания, трансформатора тока и фильтров вторичного питания посадочные места расчитаны на установку феррита приведенного выше на фото. Однако ни кто не запрещает впаять в имеющиеся отверстия провода идущие от ферритовых колец. Для фильтров намотка до заполнения сечением из расчета 3-4 А на кв мм. В качестве сердечника силового трансформатора используется 4 сложенных сердечника от телевизионных ТДКС, на рисунке показанно как средечники складываются, а более подробно об этих сердечниках на следующей странице.
Диодный мост вторичного питания этого варианта источника питания выполнен на ультрабыстрых диодах в корпусе TO-247.
Схема №5 - автомобильный преобразователь напряжения на IR2155. На приведенной ниже плате подразумевается силовой трансформатор на Ш-образном феррите от импульсного блока питания телевизора с 72-м кинескопом. Однако на это место и кольцо диаметром 45 мм тоже хорошо становится. Диодный мост вторичного питания на ультафастах в корпусе ТО-220, установлен на листовой радиатор. Фильтр вторичного питания выполнен на одном сердечнике
Следующий импульсный блок питания взят с сайта "ПАЯЛЬНИК", эcкиз чертежа печатной платы приведен ниже:
В интернете нашлось два варианта печатной платы для импульсного блока питания по схеме №7. На одной правда есть ошибочка - потерялся резистор по питанию микросхемы (R4), но добавить его не трудно.
На верхнем варианте фильтр первичного питания двухобмоточный, на втором обмотка одна. Оба варианта имеют однополярное вторичное питание.
Плата преобразователя для "Схемы №8" имеет SMD компоненты в обвязке IR2155. Выходное напряжение - двуполярное, защиты от перегрузки нет:
Плата спланирована под ферритовое кольцо, диоды вторичного питания без теплоотводов.
Еще один вариант платы - "Схема №13", принципиальной схемы которой нет. По сути это сборка типового преобразователя с защитой на трансформаторе тока который управляет собранным на транзситорах аналогом тиристора. Данный блок питания имеет двуполярное выходное напряжение.
Однако перед тем как начинать готовить плату будет весьма полезным ознакомиться с заключительной частью данной статьи , в которой будет рассмотренно множество ньюнасов и технологических особенностей, позволящих сделать выбор варианта который подходит Вам максимально
Следующий вариант источника питания предназначен для усилителя системы типа 7.1. Основной проблемой самодельный усилителей мощности подобного класса являтеся правильная разводка общего провода - в подавляющем большинстве случаев появлется фон в колонках из за возникновения "земляной" петли. Данный вариант блока питани лишен этого недостатка, поскольку содержит 4 выходных напряжения, что позволяет сгруппировать усилители мощности парами, что дает возможность зазвязать "землю" и избавится от фона.
Разъёмы питания на материнской плате: форм-факторы AT/LPX и ATX
Каждый блок питания для ПК имеет разъёмы, которые подключаются к материнской плате, обеспечивая питание для работы материнской платы, процессора, памяти, чипсета, встроенных компонентов (таких как видео, сетевые адаптеры, контроллеры USB и FireWire), а также карт расширения. Данные коннекторы БП имеют первостепенное значение, не только потому, что они являются основным источником питания компьютера, но и потому, что неправильное их подключение может оказать разрушительное воздействие на систему, привести к выходу из строя как материнской платы, так и блока питания. Точно так же, как и физическая форма БП, данные разъёмы обычно устроены таким образом, чтобы соответствовать одной из нескольких отраслевых спецификаций, которые определяют тип разъёмов, их физическую форму, а также предназначение и уровень напряжения на отдельных выходах, расположенных на коннекторе. К сожалению, как и в случае с форм-факторами блоков питания, некоторые производители ПК используют блоки питания с оригинальным типом разъемов или, что ещё хуже, используют стандартные разъёмы с определёнными модификациями отдельных выходов (уровень сигнала, напряжения, отличные от спецификации). Подключение стандартного разъёма от блока питания к такому модифицированному гнезду на материнской плате может привести к выходу из строя материнской платы и блока питания.
Поскольку мы рекомендуем использовать блоки питания стандартных форм-факторов, отсюда вытекает и рекомендация использовать и материнские платы, имеющие разъёмы, полностью соответствующие спецификации блока питания. Лишь используя стандартные комплектующие, вы можете гарантировать себе в дальнейшем низкую стоимость ремонта или обновления ПК.
За долгие годы существовало два основных набора разъёмов питания: AT/LPX и ATX. Каждый из них имел незначительные модификации. Например, стандарт ATX совершенствовался, обзавёлся новыми типами разъемов и модификации к существующим вариантам. В данной части нашей статьи мы поговорим о разъёмах БП, предназначенных для подключения к материнской плате, которые соответствуют отраслевым стандартам, но остановимся и на некоторых решениях, которые стандартам не соответствуют.
Разъёмы для материнской платы блоков питания AT/LPX
Материнские плат стандартов PC, XT, AT, Baby-AT и LPX используют одинаковый набор разъёмов для питания. Блоки питания AT/LPX оснащены двумя разъёмами (P8 и P9) для подключения к материнской плате, каждый из которых имеет по шесть контактов. Эти контакты могут поддерживать ток до 5 А напряжением до 250 В, хотя в ПК используется максимальное напряжение до +12 В. Данные разъёмы изображены на следующих схемах:
Основные разъёмы P8/P9 (также называются P1/P2) для материнской платы на блоках питания AT/LPX. Вид сбоку, расположение контактов
Все блоки питания
AT/LPX, в которых применяются разъёмы P8 и P9, требуют их подключения "нога к ноге", то есть чёрные провода, которые обеспечивают заземление, на обоих разъёмах после установки в гнезда на плате должны быть обращены друг к другу. Обратите внимание, что маркировка P8 и P9 полностью не стандартизована, хотя большинство применяла именно такие наименования, так как они использовались в оригинальных блоках питания компании IBM. Некоторые блоки питания вместо P8/P9 используют маркировку P1/P2. Поскольку данные разъёмы, как правило, имеют зажим-фиксатор, который препятствует их установке в противоположные гнезда, наибольшее внимание необходимо уделить правильной ориентации разъёмов и обеспечить точное соответствие контактов на разъёме с гнёздами на плате, чтобы на разъёме с блока питания не осталось свободных контактов. Следуйте принципу "чёрный провод к чёрному" и убедитесь, что разъём зафиксирован точно по центру гнезда. Вам необходимо удостовериться, что на плате не осталось ни одного свободного контакта после установки обоих коннекторов. Правильно установленная вилка разъёма чётко фиксируется на плате и полностью закрывает гнездо. Если после подключения вы видите на гнезде материнской платы свободные контакты или между двумя разъёмами P8 и P9 есть свободное пространство, это говорит о том, что разъёмы были подключены неправильно и может привести к выходу из строя как самой платы, так и всех комплектующих, которые к ней подключены, сразу после включения питания. На следующей схеме показаны разъёмы P8 и P9 (либо маркированные как P1/P2) в правильной ориентации при подключении к материнской плате:
Разъёмы P8 и P9 (P1/P2) блока питания AT/LPX, имеющие правильную ориентацию при подключении к материнской плате
В следующей таблице приводится назначение отдельных контактов разъёмов P8 (P1) и P9 (P2) блока питания
AT/LPX:
| Контакты разъёмов для материнской платы блока питания AT/LPX | |||
| Разъём | Контакт | Сигнал | Цвет |
| P8 (или P1) | 1 | Power_Good (+5V) | Оранжевый |
| P8 (или P1) | 2 | +5V* | Красный |
| P8 (или P1) | 3 | +12V | Жёлтый |
| P8 (или P1) | 4 | -12V | Синий |
| P8 (или P1) | 5 | Ground | Чёрный |
| P8 (или P1) | 6 | Ground | Чёрный |
| P9 (или P2) | 1 | Ground | Чёрный |
| P9 (или P2) | 2 | Ground | Чёрный |
| P9 (или P2) | 3 | -5 V | Белый |
| P9 (или P2) | 4 | +5 V | Красный |
| P9 (или P2) | 5 | +5 V | Красный |
| P9 (или P2) | 6 | +5 V | Красный |
* Материнские платы PC/XT первого поколения и блоки питания не требуют данного напряжения, поэтому контакт может отсутствовать на материнской плате, а разъём блока питания может быть лишён как самого контакта (P8 pin 2), так и соответствующего провода на кабеле.
Некоторые производители не использовали стандартные цветовые маркеры, но конфигурация контактов даже в этом случае должна совпадать с приведённой выше.
Хотя старые блоки питания PC/XT не оснащены контактом P8 pin 2, всё равно вы можете использовать их с материнскими платами стандарта AT (или, наоборот, использовать блок питания, имеющий контакт P8 pin 2, с материнской платой без такового). Наличие или отсутствие тока +5 В по данному контакту не существенно или вообще не требуется для системы, так как остающийся контакт +5 В поддерживает необходимую нагрузку). Отметим, что все блоки питания AT/LPX используют одну и ту же конфигурацию контактов на разъёме и нам не известны исключения из данного правила.
Разъёмы для материнской платы блоков питания ATX и ATX12V
Блоки питания, соответствующие первоначальным версиям форм-фактора ATX и ATX12V 1.x, а также варианты, реализованные на базе данных стандартов, имеют следующие три разъёма для обеспечения питания материнской платы:
- 20-контактный основной разъём питания.
- 6-контактный дополнительный разъём питания.
- 4-х контактный разъём питания +12 В.
Основной разъём питания требуется всегда, но два других являются опциональными и могут отсутствовать. Таким образом, блок питания ATX или ATX12V может иметь четыре комбинации набора разъёмов:
- Только основной разъём питания.
- Основной и дополнительный разъёмы.
- Основной разъём и коннектор +12 В.
- Основной, дополнительный и разъём +12 В.
Наиболее распространёнными являются варианты, включающие только основной разъём питания, а также основной разъём и коннектор +12 В. В большинстве материнских плат имеется гнездо для разъёма +12 В, но отсутствует возможность использовать дополнительный 6-контактный коннектор, или наоборот.
Основной 20-контактный разъём питания.
Основной 20-контактный разъём питания, стандартный для всех БП, соответствующих спецификациям ATX и ATX12V 1.x, оснащён розеткой Molex Mini-Fit Jr., имеющей контакты, которые фиксируются в штырьках на соответствующем гнезде материнской платы. Розетка соответствует спецификации Molex 39-01-2200, а контакты - спецификации 5556. Таким образом, разъём представляет собой розетку с набором контактов, представленных на приведённой ниже фотографии. Цветовая маркировка проводов соответствует рекомендациям к стандарту ATX, однако, производитель может использовать иную маркировку, так как она не является обязательным условием, прописанным в спецификации данного стандарта. На схеме мы изобразили розетку вместе с проводами, что позволяет получить представление, каким образом располагаются провода на другой стороне розетки. Таким образом, мы можете видеть, как именно расположены провода при подключении разъёма к материнской плате:
Основной 20-контактный разъём блока питания стандарта ATX
| Схема расположения контактов на разъёме ATX 20-pin | |||||
| Цвет | Сигнал | Контакт | Контакт | Сигнал | Цвет |
| Оранжевый | +3.3 V | 11* | 1 | +3.3 V | Оранжевый |
| Синий | -12 V | 12 | 2 | +3.3 V | Оранжевый |
| Чёрный | GND | 13 | 3 | GND | Чёрный |
| Зелёный | PS_On | 14 | 4 | +5 V | Красный |
| Чёрный | GND | 15 | 5 | GND | Чёрный |
| Чёрный | GND | 16 | 6 | +5 V | Красный |
| Чёрный | GND | 17 | 7 | GND | Чёрный |
| Белый | -5 V | 18** | 8 | Power_Good | Серый |
| Красный | +5 V | 19 | 9 | +5 VSB (Standby) | Фиолетовый |
| Красный | +5 V | 20 | 10 | +12 V | Жёлтый |
* Контакт Pin 11 может иметь дополнительный оранжевый или коричневый провод, использующийся для возврата тока +3,3 В. БП использует данный провод для контроля тока +3,3 В.
** Контакт Pin 18 не используется, так как напряжение -5 V было удалено из спецификации ATX12V 1.3 и более поздних версий. БП без питания на контакте pin 18 не рекомендуется использовать со старыми материнскими плата, в которых присутствует шина ISA.
Блок питания ATX обеспечивает несколько типов сигнала и напряжений, не предусмотренных на старых блоках питания AT/LPX, а именно: +3.3 V, PS_On и +5V_Standby. Поэтому невозможно каким-то образом доработать БП форм-фактора LPX, чтобы заставить его должным образом работать с материнской платой ATX, несмотря на то, что физически форма и габариты блоков питания ATX и более старых стандартов идентичны.
Вместе с тем, поскольку ATX дополняет с точки зрения набора сигналов и выходных напряжений старые блоки питания LPX, возможно с помощью переходника заставить работать блок питания ATX с материнской платой, предполагающей питание от старых разъёмов AT/LPX.
Одна из наиболее важных проблем, касающихся разъёмов блока питания заключается в том, чтобы обеспечить требуемую мощность без нагревания контактов. Вряд ли вы сможете полноценно пользоваться блоком питания мощностью 500 Вт, если кабели и вилки рассчитаны на нагрузку не более 250 Вт, при превышении которой начнут плавиться. Когда речь заходит о кабелях и разъёмах подключения, их расчётная мощность обычно приводится в амперах и отражает величину проходящего тока, при которой контакт разогревается на 30 градусов Цельсия, если температура окружающей среды составляет 22 градуса. Иными словами, если нормальная температура составляет 22°C, при максимальной нагрузке температура проводников, из которых изготовлен провод и разъём питания, не должна превышать 52°C. Поскольку нормальная температура внутри работающего ПК может достигать 40°C или более высоких значений, максимальный ток через разъём питания может разогреть разъёмы до экстремально высокой температуры.
Максимальный уровень тока, на который рассчитаны провода и контакты на розетке, зависит не только от диаметра и материала проводов/контактов, но и от их количества в связке. Например, контакт питания может выдержать ток 8 А, если используется в четырёхжильном кабеле, но при использовании в 20-жильном кабеле питания максимальный ток снижается до 6 А.
Все современные блоки питания
ATX имеют стандартизованные контакты Molex Mini-Fit Jr для основного разъёма питания, а также дополнительного разъёма +12 В. Количество контактов и проводов в связке, таким образом, может варьироваться от четырёх до 24. Molex выпускает три типа контактов для данных разъёмов: стандартная версия, версия HCS и версия Plus HCS. Текущие характеристики данных контактов представлены в следующей таблице:
| Расчетная сила тока для контактов Molex Mini-Fit Jr. | ||||
| Контакты Mini-Fit Jr. версия/номер по спецификации Molex | 2-3 контакта | 4-6 контакта | 7-10 контактов | 12-24 контактов |
| Стандартный/5556 | 9 А | 8 А | 7 А | 6 А |
| HCS/44476 | 12 А | 11 А | 10 А | 9 А |
| Plus HCS/45750 | 12 А | 12 А | 12 А | 11 А |
Все значения указаны для связки 12-24 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра (американская система классификации, соответсвует диаметру 1 мм) и стандартной температуре.
Таким образом, основной 20/24-контактный разъём от блока питания стандарта ATX может выдержать ток до 6 А на контакт в случае использования стандартных контактов Molex. Если применяются более качественные контакты версии HCS, то это значение возрастает до 9 А, а при использовании версии Plus HCS - до 11 А на контакт.
До марта 2005 во всех спецификациях к форм-фактору ATX указывались контакты Molex стандартного типа, но в марте 2005 были представлены новые версии спецификаций, в которых среди требований к конфигурации розетки питания разъёмов появились контакты HCS. Если разъём блока питания перегревается во время работы, достаточно заменить стандартные контакты в вилках на версию HCS или Plus HCS, что позволит увеличить на 50% или более мощность тока, передаваемого через данный разъём.
Учитывая количество контактов для каждого уровня напряжения, можно определить способность разъёма нести необходимый уровень нагрузки, как показано в следующей таблице:
| Максимальная мощность на контакты разъёма ATX 20-pin | ||||
| Напряжение | Контакт | При использовании стандартных контактов Molex | При использовании контактов Molex HCS | При использовании контактов Plus HCS |
| +3.3 В | 3 | 59.4 Вт | 89.1 Вт | 108.9 Вт |
| +5 В | 4 | 120 Вт | 180 Вт | 220 Вт |
| +12 В | 1 | 72 Вт | 108 Вт | 132 Вт |
| Общая мощность | - | 251.4 Вт | 377.1 Вт | 460.9 Вт |
Стандартные контакты Molex рассчитаны на ток 6 А.