Схемы бп компьютеров на шим 2019 – РЕМОНТ БП АТХ: ШИМ КОНТРОЛЛЕР

Содержание

Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843

Продолжая серию статей о самодельных лабораторных блоках питания, нельзя пройти мимо компьютерных блоков в основе которых лежит ШИМ контроллер серии UC38хх. В большинстве современных фирменных блоков ПК используется именно эта микросхема, что в перспективе позволяет своими руками создавать надежные и мощные источники питания. Сегодня у нас переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843, подопытным блоком станет INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0.

Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843

Основные элементы блока питания INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0:

  • ШИМ — UC3843;
  • Держурка — DM311;
  • Супервизор — WT7525 N140.

Ниже представлена принципиальная схема блока питания INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0, с которой нам предстоит работать.

Переделка такого компьютерного блока питания в лабораторный будет происходить в несколько этапов:

  1. Отключение супервизора WT7525 N140.
  2. Небольшие изменения в дежурке для питания вентилятора.
  3. Удаление лишних компонентов.
  4. Изготовление нового модуля управления блоком.
  5. Установка новых компонентов на плату и подключение модуля.
  6. Тесты.

Отключение супервизора WT7525 N140

Супервизор WT7525 N140 производит мониторинг напряжения на шинах блока, отслеживает перегрузку, отвечает за пуск и аварийную остановку. Для его отключения необходимо произвести два простых действия.

  1. Удаляем супервизор с платы и ставим перемычку от второго к третьему посадочному выводу микросхемы.
  2. Удаляем конденсатор дежурки С32. Если этого не сделать, будут наблюдаться проблемы со стартом блока. Если все прошло успешно — блок будет запускаться автоматически при включении в сеть. Стоит также отметить, если С32 неисправен, блок будет стартовать с ним, но, его присутствие дает помехи, добиться нормальной работы блока невозможно.

Модификация дежурки для питания вентилятора 12 В

Выходное напряжение в блоке будет меняться в широком диапазоне, а питание 12 В штатного вентилятора должно быть неизменным. В INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0, да и в большинстве блоков на ШИМ UC38хх присутствует лишь одна ветка дежурки 5 В. Существует несколько вариантов решения данной проблемы:

  1. Внесение изменений в схему дежурки.
  2. Установка дополнительного ac-dc преобразователя 220-12 В.
  3. Установка дополнительного dc-dc повышающего преобразователя 5-12 В.

Последние два варианта не нуждаются в описании из-за своей простоты включения. Мы же рассмотрим более интересный вариант.

Добавляя диод 1N4007 мы создаем отрицательную ветку дежурки, амплитуда импульсов проходящих через новый диод составит около 12 В, но при подключении вентилятора проседает до 10 В. При 10 В вентилятор способен работать, но поток воздуха немного слабоват, при желании можно оставить и так.

Чтобы добиться оптимальной работы вентилятора, необходимо немного поднять напряжение дежурки. Для этого удаляем R46 и изменяем (уменьшаем) R73 с 2 кОм до 1,5 кОм. Таким образом, напряжение на выходе дежурки будет 6 В (выше 8 В поднять не получится), а напряжения для питания вентилятора будет находится в пределах 12-13 В.

Удаление лишних компонентов

Для дальнейшей переделки нам необходимо избавиться от ненужных шин, обвязки супервизора и др. компонентов, которые не будут задействованы в блоке.

После удаления деталей, нужно изменить:

  1. Нагрузочный резистор R8. Ставим новый на 390 Ом мощностью 5 Вт. Он легко встанет на место выходного электролита по шине 12 В.
  2. Выходной конденсатор С7, устанавливаем емкостью 2200 мкФ х 35 В.
  3. Перематываем дроссель групповой стабилизации, оставляем лишь одну обмотку. Для расчета параметров дросселя можно использовать программу DrosselRing (детально ознакомиться с ней можно тут). Эта программка насчитала нам 20 витков провода с сечением 1 мм на родном дросселе.

Как раз на данном этапе в самый раз задуматься о стойках для размещения платы нового модуля управления блоком.

Модуль управления блоком на ШИМ UC3843

Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843 невозможна без изготовления небольшой платы, которая будет контролировать работу UC3843.

За основу взята микросхема LM358, в своем корпусе она имеет два независимых операционных усилителя. Один будет отвечать за стабилизацию напряжения, второй за стабилизацию тока. В качестве датчика тока используется шунт R0 из константана, сопротивлением 0,01 Ом. Обратная связь с ШИМ выполнена через штатную оптопару PC817, которая переместилась на модуль. Источником опорного напряжения служит TL431.


На новой плате присутствуют два светодиода, которые будут сигнализировать о режиме работы блока. Свечение led1 будет свидетельствовать о том, что блок работает в режиме стабилизации напряжения, led2 загорится при переходе в режим ограничения тока. Сам модуль управления не содержит дефицитных компонентов и не требует дополнительной наладки после изготовления. Расчеты обвязки LM358 произведены для выходных параметров 0-25 В и 0-10А.

Вот так выглядит плата модуля для нашего самодельного лабораторного блока питания.

Печатку для ее изготовления в формате lay можно будет скачать в конце статьи.

Также желательно оставить небольшой запас текстолита для крепления модуля к стойкам. На схеме и плате для удобства расставлены буквенные обозначения точек подключения.

Подключение модуля к блоку

Используя нижеприведенную схему, подключаем все точки модуля управления к основной плате блока.

Назначения точек подключения:

  • А и В — выходы оптопары для управления ШИМ;
  • C — питание модуля 6 В;
  • D — плюс выхода блока;
  • E — общий минус;
  • F — минус выхода блока.

Настройка блока и тесты

После подключения платы можно проводить первое пробное включение в сеть. Достаточно проверить работоспособность регулировки напряжения и тока. Нагружать блок на этом этапе по полной не стоит, достаточно убедиться в стабильности его работы.

В работе блока могут присутствовать небольшие писки, похожие на тонкий свист. Для их устранения необходимо внести небольшие корректировки в обвязку ШИМ:

  1. Увеличение емкости конденсатора С26 с 2,2 нФ до 220 нФ.
  2. Корректировка резистора R15. R15 желательно подбирать экспериментальным путем на максимальном токе. С уменьшением R15 писк будет постепенно стихать, но, в один момент UC3843 сама начнет ограничивать ток, проходящий через ключ Q8. Экспериментально значение R15 удалось получить в районе 2,2 кОм, при этом UC3843 еще не ограничивает ток, а писка практически не слышно.


Все манипуляции с обвязкой ШИМ необходимо проводить максимально осторожно. Некоторые элементы находятся под опасным для жизни напряжением. У нас не получилось с первого раза побороть все посторонние звуки в блоке, некоторые эксперименты закончились частичным, а потом и полным выходом из строя блока, пришлось найти второй такой-же и продолжить переделку.


И так, финишные тесты после всех корректировок. В процессе сборки произошла небольшая заминка с цветом светодиодов, красный сигнализирует о работе в режиме стабилизации напряжения, а зеленый — режим ограничения тока. В дальнейшем исправим, сделаем все как у людей:

  1. Напряжение: 0 — 25 В.
  2. Ток: 0 — 10 А.

После всех манипуляций переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843 окончена! Последним этапом станет оформления корпуса и установка резисторов точной настройки тока и напряжения (подключаем последовательно с основным регулятором, номинал 10% т.е. 1 кОм). Также, корпус блока желательно отключить от общего минуса, чтобы избежать случайного КЗ в обход датчика тока (для этого достаточно убрать перемычку).

Приносим благодарность Виталию Ликину за изготовление прототипов наших идей и предоставленные фотоматериалы. Мы еще добавим финишный вариант оформления блока и его краш-тесты. Как и обещали, ссылка платы модуля управления в формате lay.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments

diodnik.com

Зарядное из блока питания компьютера на ШИМ HS8108B (SG6105)

Блок с подобным ШИМ мы уже успешно переделывали в зарядное устройство, но сейчас пойдем совсем по другому пути. Интересен этот вариант переделки тем, что выходное напряжение можно выставлять в довольно широком диапазоне. А при желании можно переделать такой блок питания компьютера в регулируемый блок. Но обо всем по порядку. Сегодня мы расскажем, как сделать зарядное из блока питания компьютера на ШИМ HS8108B (аналог SG6105).

Как сделать зарядное из блока питания компьютера на ШИМ HS8108B?

Для переделки мы приобрели новый и недорогой блок питания GameMax 400W. Относительно самого блока хотелось бы добавить пару строк.

Блок не обезображен элементами входного фильтра, в нем отсутствуют Y-конденсаторы, выходные электролиты распаянные не все, по сути это блок тянет на честных 300-350 Вт, но для автомобильного зарядного устройства подходит в самый раз. Вместо обозначенных в характеристиках двух шин +12 В на самом деле присутствует только одна. Единственное преимущество — простая схема и низкая цена.

Немного о ШИМ такого БП. Для начала хотелось бы сказать пару слов о ШИМ HS8108b. HS8108b — это полный аналог SG6105.

По сути, помимо ШИМ он еще выполняет функцию мультивизора, отслеживает выходное напряжение по основным шинам + 3,3 В; + 5 В; +12 В; на отклонение от нормы. При заниженном (или завышенном) напряжении на любой из этих шин блок просто уйдет в защиту. Для обмана мультивизора нам придется эмулировать несколько идеальных напряжений и подавать на соответствующие входы микросхемы. Для создания напряжений 3,3 В; 5 В; 12 В мы используем стабилизатор 7812 и резистивный делитель подключенный к его выходу. Собираем данную схему на отдельной небольшой плате.

Когда плата будет готова можно будет приступить к самому блоку питания.

Для удобства мы подобрали максимально приближенную схему этого бока питания. Ей оказалась Colorsit 300U, единственные отличия — не совпадает нумерация деталей, а также дежурка GameMax 400W выполнена на WG606P. Обвязка ШИМ без изменений, что нам и нужно.

На следующей схеме обозначены все дальнейшие изменения, которые производились для переделки в зарядное из блока питания компьютера.

Первым делом разбираем блок питания, отпаиваем провода, выходящие из блока. Оставляем только черный — «минус» и желтый — «шина +12 В«. Для автоматического старта зеленый обрезаем и подпаиваем на минус. После первых манипуляций проверяем работоспособность блока.

Далее закрепляем изготовленную плату со стабилизатором и делителем на радиаторе или в другом удобном месте.

Подключаем питание стабилизатора. На этом моменте важно убедиться, что на выходе нашей платы присутствуют необходимые напряжения: 12 В; 5 В; 3,3 В.

Если сделанная плата формирует необходимые напряжения правильно, можно ее подключать к ШИМ. Отключаем ножки ШИМ, которые мониторят напряжения по шинам 12 В; 5 В; 3,3 В, и подключаем их к соответствующим выводам платы.

При подключении важно внимательно рассмотреть трассировку платы. Некоторые дорожки придется перерезать, возможно, где-то необходимо бросить перемычку.


Если плата правильно подключена — блок питания запустится и на выходе мы получим 12 В. На этом этапе мультивизор уже не отслеживает выходное напряжение.

После отключения мониторинга выходных напряжений мы можем приступить к поднятию напряжения до 14,2 В. Измеряем напряжение на 17 ножке ШИМ. У нас оно составило 2,5 В.

Измеряем сопротивление резистора, соединяющего 17 ножку HS8108B с минусом (на схеме обозначен как R23), предварительно отпаиваем один из его выводов. Сопротивление составило 13,1 кОм.

Удаляем резистор, соединяющий 17 ножку HS8108B с шиной + 5 В (на схеме обозначен как R25), вместо R28 устанавливаем многооборотный подстроечный резистор.

Подстроечный резистор предварительно настраиваем на такое сопротивление, чтобы напряжение на делителе состоящего из R25 (подстроечный) и R28 (13 кОм) составило 2,5 В. Из расчета вышло, что R25 должен быть настроен на 49 кОм.

Настраиваем подстроечный резистор на 49 кОм и заменяем им резистор R28.

Включаем блок, на выходе должно быть напряжение очень близкое к 12 В.

С помощью подстроечного резистора можно производить настройку выходного напряжения до 14,2 В.

Если есть желание превратить такой блок в регулируемый, необходимо подстроечный резистор заменить переменным, поставить на выходные шины электролитические конденсаторы с высшим рабочим напряжением и изменить номинал нагрузочных резисторов на шинах.

После установки необходимого напряжения можно вывести крокодилы, установить вольтамперметр для контроля процесса зарядки и добавить на выходе защиту от переполюсовки.

Важно! Защиту от переполюсовки использовать желательно, т.к. при подключении АКБ неправильной полярностью блок моментально выходит из строя.

Ну и финальные тесты, зарядное из блока питания компьютера уже готово. Важно помнить, что зарядка АКБ происходит постоянным напряжением. Сила тока при подключении сильно разряженной батареи кратковременно может достигать 10 А, но снижается по мере заряда. При токе порядка 0,5 А заряд АКБ можно считать оконченным.

Если Вам понравилась идея переделки, пишите комментарии, задавайте вопросы и не забывайте поделиться статей в социальных сетях.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments

diodnik.com

Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843

Продолжая серию статей о самодельных лабораторных блоках питания, нельзя пройти мимо компьютерных блоков в основе которых лежит ШИМ контроллер серии UC38хх. В большинстве современных фирменных блоков ПК используется именно эта микросхема, что в перспективе позволяет своими руками создавать надежные и мощные источники питания. Сегодня у нас переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843, подопытным блоком станет INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0.

Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843

Основные элементы блока питания INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0:

  • ШИМ — UC3843;
  • Держурка — DM311;
  • Супервизор — WT7525 N140.

Ниже представлена принципиальная схема блока питания INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0, с которой нам предстоит работать.

Переделка такого компьютерного блока питания в лабораторный будет происходить в несколько этапов:

  1. Отключение супервизора WT7525 N140.
  2. Небольшие изменения в дежурке для питания вентилятора.
  3. Удаление лишних компонентов.
  4. Изготовление нового модуля управления блоком.
  5. Установка новых компонентов на плату и подключение модуля.
  6. Тесты.

Отключение супервизора WT7525 N140

Супервизор WT7525 N140 производит мониторинг напряжения на шинах блока, отслеживает перегрузку, отвечает за пуск и аварийную остановку. Для его отключения необходимо произвести два простых действия.

  1. Удаляем супервизор с платы и ставим перемычку от второго к третьему посадочному выводу микросхемы.
  2. Удаляем конденсатор дежурки С32. Если этого не сделать, будут наблюдаться проблемы со стартом блока. Если все прошло успешно – блок будет запускаться автоматически при включении в сеть. Стоит также отметить, если С32 неисправен, блок будет стартовать с ним, но, его присутствие дает помехи, добиться нормальной работы блока невозможно.

Модификация дежурки для питания вентилятора 12 В

Выходное напряжение в блоке будет меняться в широком диапазоне, а питание 12 В штатного вентилятора должно быть неизменным. В INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0, да и в большинстве блоков на ШИМ UC38хх присутствует лишь одна ветка дежурки 5 В. Существует несколько вариантов решения данной проблемы:

  1. Внесение изменений в схему дежурки.
  2. Установка дополнительного ac-dc преобразователя 220-12 В.
  3. Установка дополнительного dc-dc повышающего преобразователя 5-12 В.

Последние два варианта не нуждаются в описании из-за своей простоты включения. Мы же рассмотрим более интересный вариант.

Добавляя диод 1N4007 мы создаем отрицательную ветку дежурки, амплитуда импульсов проходящих через новый диод составит около 12 В, но при подключении вентилятора проседает до 10 В. При 10 В вентилятор способен работать, но поток воздуха немного слабоват, при желании можно оставить и так.

Чтобы добиться оптимальной работы вентилятора, необходимо немного поднять напряжение дежурки. Для этого удаляем R46 и изменяем (уменьшаем) R73 с 2 кОм до 1,5 кОм. Таким образом, напряжение на выходе дежурки будет 6 В (выше 8 В поднять не получится), а напряжения для питания вентилятора будет находится в пределах 12-13 В.

Удаление лишних компонентов

Для дальнейшей переделки нам необходимо избавиться от ненужных шин, обвязки супервизора и др. компонентов, которые не будут задействованы в блоке.

После удаления деталей, нужно изменить:

  1. Нагрузочный резистор R8. Ставим новый на 390 Ом мощностью 5 Вт. Он легко встанет на место выходного электролита по шине 12 В.
  2. Выходной конденсатор С7, устанавливаем емкостью 2200 мкФ х 35 В.
  3. Перематываем дроссель групповой стабилизации, оставляем лишь одну обмотку. Для расчета параметров дросселя можно использовать программу DrosselRing (детально ознакомиться с ней можно тут). Эта программка насчитала нам 20 витков провода с сечением 1 мм на родном дросселе.

Как раз на данном этапе в самый раз задуматься о стойках для размещения платы нового модуля управления блоком.

Модуль управления блоком на ШИМ UC3843

Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843 невозможна без изготовления небольшой платы, которая будет контролировать работу UC3843.

За основу взята микросхема LM358, в своем корпусе она имеет два независимых операционных усилителя. Один будет отвечать за стабилизацию напряжения, второй за стабилизацию тока. В качестве датчика тока используется шунт R0 из константана, сопротивлением 0,01 Ом. Обратная связь с ШИМ выполнена через штатную оптопару PC817, которая переместилась на модуль. Источником опорного напряжения служит TL431.


На новой плате присутствуют два светодиода, которые будут сигнализировать о режиме работы блока. Свечение led1 будет свидетельствовать о том, что блок работает в режиме стабилизации напряжения, led2 загорится при переходе в режим ограничения тока. Сам модуль управления не содержит дефицитных компонентов и не требует дополнительной наладки после изготовления. Расчеты обвязки LM358 произведены для выходных параметров 0-25 В и 0-10А.

Вот так выглядит плата модуля для нашего самодельного лабораторного блока питания.

Печатку для ее изготовления в формате lay можно будет скачать в конце статьи.

Также желательно оставить небольшой запас текстолита для крепления модуля к стойкам. На схеме и плате для удобства расставлены буквенные обозначения точек подключения.

Подключение модуля к блоку

Используя нижеприведенную схему, подключаем все точки модуля управления к основной плате блока.

Назначения точек подключения:

  • А и В – выходы оптопары для управления ШИМ;
  • C – питание модуля 6 В;
  • D – плюс выхода блока;
  • E – общий минус;
  • F – минус выхода блока.

Настройка блока и тесты

После подключения платы можно проводить первое пробное включение в сеть. Достаточно проверить работоспособность регулировки напряжения и тока. Нагружать блок на этом этапе по полной не стоит, достаточно убедиться в стабильности его работы.

В работе блока могут присутствовать небольшие писки, похожие на тонкий свист. Для их устранения необходимо внести небольшие корректировки в обвязку ШИМ:

  1. Увеличение емкости конденсатора С26 с 2,2 нФ до 220 нФ.
  2. Корректировка резистора R15. R15 желательно подбирать экспериментальным путем на максимальном токе. С уменьшением R15 писк будет постепенно стихать, но, в один момент UC3843 сама начнет ограничивать ток, проходящий через ключ Q8. Экспериментально значение R15 удалось получить в районе 2,2 кОм, при этом UC3843 еще не ограничивает ток, а писка практически не слышно.


Все манипуляции с обвязкой ШИМ необходимо проводить максимально осторожно. Некоторые элементы находятся под опасным для жизни напряжением. У нас не получилось с первого раза побороть все посторонние звуки в блоке, некоторые эксперименты закончились частичным, а потом и полным выходом из строя блока, пришлось найти второй такой-же и продолжить переделку.


И так, финишные тесты после всех корректировок. В процессе сборки произошла небольшая заминка с цветом светодиодов, красный сигнализирует о работе в режиме стабилизации напряжения, а зеленый – режим ограничения тока. В дальнейшем исправим, сделаем все как у людей:

  1. Напряжение: 0 – 25 В.
  2. Ток: 0 – 10 А.

После всех манипуляций переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843 окончена! Последним этапом станет оформления корпуса и установка резисторов точной настройки тока и напряжения (подключаем последовательно с основным регулятором, номинал 10% т.е. 1 кОм). Также, корпус блока желательно отключить от общего минуса, чтобы избежать случайного КЗ в обход датчика тока (для этого достаточно убрать перемычку).

Приносим благодарность Виталию Ликину за изготовление прототипов наших идей и предоставленные фотоматериалы. Мы еще добавим финишный вариант оформления блока и его краш-тесты. Как и обещали, ссылка платы модуля управления в формате lay.

VK

Facebook

Twitter

Odnoklassniki

comments powered by HyperComments

diodnik.com

Зарядное из компьютерного блока на ШИМ UC3843 и R7510A

Информация о том, как сделать зарядное из компьютерного блока питания, всегда пользуется популярностью у наших читателей. Сегодня мы продолжим делиться опытом переделки экзотических блоков питания ATX в зарядные устройства. Не всегда под рукой может оказаться простой для переделки БП, зачастую современные мощные блоки имеют одну или несколько специализированных микросхем, которые выполняют различные защитные функции.

На повестке дня блок питания STM-50CP 500Вт (ШИМ — UC3843, мультивизор — R7510A), а делится удачным опытом переделки Михаил Еникеев из Волгограда, которому мы давали небольшие подсказки при переделке.

Зарядное из компьютерного блока на ШИМ UC3843 и R7510A

Первым делом необходимо подобрать максимально приближенную схему блока питания STM-50CP, это оказалась схема блока Sparkman SM-400W, она полностью совпадает с платой блока STM-50CP.

Далее мы прикрепляем готовую схему переделки с учетом внесения в нее всех корректировок.

Приступим к пошаговому описанию, как сделать зарядное из компьютерного блока на ШИМ UC3843.

Организация автозапуска и отключения защиты от перенапряжения. За запуск БП отвечает мультивизор R7510A, на нем же основана защита блока от повышенного и заниженного выходного напряжения. Для отключения R7510A и автоматического старта БП нужно бросить перемычку на выход оптопары U2.

При этом блок будет запускаться сразу, а микросхема 7510 уже не повлияет на его работу, независимо от того, какое будет выходное напряжение.

Повышение выходного напряжения до 14,4В. Для корректировки напряжения необходимо найти резистор R43 (нумерация деталей на плате полностью совпадает с нумерацией деталей на схеме).

Измеряем его сопротивление, оно составило 4,5кОм (на схеме сопротивление этого резистора составляет также 4,5 кОм).

Заменяем этот резистор подстроечным, предварительно выставив на нем сопротивление 4,5кОм. Постепенно снижаем сопротивление этого резистора следя за выходным напряжением, достигнув 14,4В на выходе, настройку можно закончить.

Снимаем подстроечный резистор и измеряем его текущее сопротивление, оно составило 3,1кОм. Заменяем подстроечник постоянным резистором с таким же сопротивлением.

На этом этапе переделку можно считать законченной. Михаил установил плату этого БП в другой корпус и подключил стрелочный апмерметр для контроля процесса зарядки.

Как видим, переделка такого блока немного отличается от популярных в народе блоков на основе Tl494. Также следует учесть, что данный блок питания боится переполюсовки и короткого замыкания. Для его эксплуатации желательно использовать простую защиту от переполюсовки на полевике, которая защищает от переполюсовки и от короткого замыкания.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments

diodnik.com

Из чего состоит импульсный блок питания часть 3

Что вообще такое — инвертор.
Данный узел предназначен для преобразования постоянного тока в переменный. В данном случае мы имеем на входе 310 Вольт постоянного тока, которые надо подать на трансформатор. Но так как трансформаторы не хотят работать на постоянном токе, то и нужен инвертор.

Инвертор состоит из двух основных узлов.
ШИМ контроллера.

А также выходных высоковольтных транзисторов. Попутно весьма кстати попал в кадр трансформатор управления этими транзисторами.

Впрочем инвертор может выглядеть заметно проще, например у известного блока питания.

Микросхема, жменька деталей, вот и весь ШИМ контроллер.

В данном случае схемотехника блока питания, а также его мощность заметно отличаются от предыдущего варианта, потому транзистор всего один.

Еще один вариант, слева конденсаторы входного фильтра, справа трансформатор, между ними инвертор.
Так как на силовом транзисторе выделяется значительная мощность, то чаще всего он устанавливается на радиатор.

Но давайте немного отвлечемся на историю, с чего собственно все начиналось. Возможно конечно начиналось не с этого, потому точнее будет сказать, с чего начинал я.
Как вы понимаете, раньше не было ШИМ контроллеров, а иногда и обычную «кренку» купить была проблема, но прогресс не стоял на месте и радиолюбители пытались заменить большие трансформаторы на импульсные блоки питания.
На схеме показан типичный автогенератор, но были схемы и с простой логикой в качестве генератора импульсов.

Тогда схемы подобных блоков питания часто встречались в журнале Радио в контексте усилителей мощности. Но мое знакомство было на примере блока питания для Синклера. Кстати на фото один из них, который я оставил себе на память 🙂
Правда вышеприведенная схема требовала подбора транзисторов и в моем случае сильно перегревалась.

Схема с автогенератором считается самой простой, в данном примере она даже не имеет стабилизации выходного напряжения.

При всем современном разнообразии микросхем показанная выше схема также нашла себя в современном мире, в качестве «электронного трансформатора» для галогенных ламп.

Правда постепенно такие лампы заменяют на светодиоды, но все равно электронные трансформаторы довольно популярны, в основном из-за свой простоты и дешевизны.

Уже через довольно большое время подобные схемы получили второе дыхание. Известная фирма International Rectifier выпустила весьма простую микросхему для электронного балласта люминесцентных ламп. Но выяснилось, что данная микросхема отлично работает в качестве задающей для импульсного БП. К ним относятся микросхемы IR2151, IR2153 и подобные.
Вообще некоторые радиолюбители делали и стабилизированные блоки питания на базе этой микросхемы, но работает это не всегда корректно.

По сути для этой микросхемы надо только несколько мелких деталей и пара полевиков, вот и вся схема инвертора. Именно с применением этой микросхемы я делал первичный блок питания для своего лабораторного.
Кстати, именно эту микросхему я рекомендую для питания усилителей мощности, как неприхотливую и довольно надежную. А также хочу сказать, что нерегулируемые БП лучше себя ведут в плане шумов.

Так выглядит трехканальный блок питания с мощностью в 300 Ватт и ШИМ регулировкой вентилятора. Более полная информация есть в обзоре лабораторника.

Также довольно часто можно встретить и однотактные блоки питания на основе автогенератора. Особенно часто они попадались в АТХ боках в качестве дежурки.

Также они могут попасться и в очень бюджетных зарядных для телефонов. Автогенератор является самым простым типом инвертора.

Хотя бывают и исключения, например блок питания довольно дорогого фирменного кондиционера также имел в своем составе автогенератор, правда сделан довольно качественно и имеет стабилизацию напряжения.

В следующий раз мне попались импульсные блоки питания в новых тогда телевизорах. После больших и тяжелых трансформаторов это был прогресс.

Схемотехника правда была жуткая, ремонтопригодность слабая, да и габарит я не назвал маленьким. На фото блок питания мощностью 80 Ватт.
Сначала они также делались по схеме с автогенератором, но потом начали ставить микросхему, правда особо ничего это не изменило.

Вот и подошли мы к теме более современных инверторов, так как на этом этапе блоки питания вышли на тот схемотехнический уровень, который мы сейчас наблюдаем в современных блоках.
Да, поднимали частоту, расширяли диапазон работы, мощность, но суть осталась той же что и была 30 лет назад. Правда так как тогда интегральные ШИМ контроллеры были слабо развиты, то делали их в виде сборок.

Впрочем и в современных блоках питания не стесняются применять такие вот унифицированные модули, по своему это даже удобно.

Типовая блок схема распространенных моделей инверторов состоит из пяти узлов.
1. Узел контроля напряжения питания, защита от работы при пониженном и повышенном напряжении.
2. Вспомогательное питания или цепь запуска.
3. Силовой элемент и датчик тока. Этот узел может заметно отличаться в зависимости от топологии блока питания.
4. Собственно ШИМ контроллер, мозги блока питания.
5. Узел основного питания ШИМ контроллера.

Рассмотрим как происходит запуск большинства блоков питания, эта информация может помочь в поиске неисправностей.
После того как подали высокое напряжение, оно через резистор попадает в цепь питания ШИМ контроллера.

Как только напряжение достигнет порога включения ШИМ контроллер запускается, питаясь в это время от конденсатора в цепи питания.
Если ваш блок питания не подает признаков жизни, проверьте, есть ли питание на входе ШИМ контроллера, иногда эти резисторы уходят в обрыв.

Затем ШИМ контроллер проверяет, в порядке ли питающее напряжение. Эта цепь есть далеко не у всех инверторов, потому если ее нет, то можно сразу перейти к следующему шагу.

Если с питанием все отлично, то контроллер начинает выдавать управляющие импульсы силовому транзистору. попутно при этом контролируется ток в цепи этого транзистора и если он превышен, то ШИМ контроллер переходит в режим защиты.

Если все нормально, то буквально после нескольких тактов на выходе цепи основного питания появляется рабочее напряжение, которое и питает контроллер. Кстати это один из узлов отказа, если питания нет, то блок питания будет работать в старт-стоп режиме.

Если все этапы запуска прошли корректно, то дальше вступает в дело ШИМ стабилизация. В данном случае я всегда сравниваю ее с бочкой, в которую мы порциями подаем воду и сливая ее через другой кран с разным напором. Задача контроллера поддерживать всегда один и тот же уровень воды в бочке при том, что вводной кран может быть только в двух состояниях, открыто и закрыто.
Кстати, многие видели на выходе блоков питания резистор, подключенный параллельно питанию, он нужен чтобы обеспечить некую минимальную нагрузку, так как блоку питания тяжело работать при очень малой ширине импульса.

Для примера ширина импульсов при небольшой нагрузке.

Если увеличить нагрузку, то ШИМ контроллер увеличит подачу энергии в трансформатор, а через него в нагрузку.

Даже если к примеру нагрузить блок питания на полную, то ширина импульсов не будет полной.

Запас необходим для компенсации снижения входного напряжения.

Если снизить входное напряжение еще больше, то ШИМ контроллер просто выставит максимальную ширину импульса. Кстати, ШИМ контроллеры блоков питания не формируют 100% заполнение, так как всегда необходимо «мертвое» время для защиты выходных транзисторов. В это время выходные транзисторы закрыты.
Для обратноходовых однотактных блоков питания, а именно они используются в качестве блоков питания небольшой мощности, максимальное заполнение составляет 50%.

Самым первым ШИМ контроллером, с которым я познакомился, была легендарная TL494. Микросхема очень старая, но так получилось, что у разработчика дешевый и очень универсальный контроллер и даже спустя много лет и при наличии современных решений он еще весьма широко применяется в блоках питания.
Выпускается она многими фирмами и иногда под разными названиями, например аналог от Самсунга называется КА7500.

На первый взгляд его внутреннее устройство может показаться довольно сложным, но на самом деле таковым не является.

Если немного упростить картинку, то будет примерно так:
1 и 2, стабилизатор питания и источник опорного напряжения.
3. Генератор импульсов, задает частоту работы контроллера.
4. Два компаратора, один обычно используется для стабилизации тока, второй — напряжения.
5. Задатчик мертвого времени, т.е. минимальной паузы между открытым состоянием выходов.
6. Узел сложения всех сигналов.
7. Триггер, который управляет выходными ключами и задает логику работы, двухтактный или однотактный режим. В некоторых аналогах этот триггер сбоил на частотах ниже 100 Гц, чем доставлял немало сюрпризов строителям повышающих инверторов в 220 Вольт.

Микросхема выполнена в корпусе с 16 выводами. Сама по себе надежна, но иногда в блоках питания АТХ, где ее питание идет от источника дежурного напряжения, выходит из строя после его ухода в разнос, когда высыхал конденсатор по выходу 5 Вольт. Пробивало стабилизатор опорного напряжения и на выходе БП запросто могло появиться высокое напряжение. Потому при проверке прежде всего смотреть наличие 5 Вольт на выводе 14.

В блоках питания АТ, а потом в распространенных китайских БП в кожухе она питается от своего же силового трансформатора. Запуск происходит за счет резисторов в базовых цепях силовых ключей. При включении они сначала входят в автогенераторный режим, на выходе трансформатора появляется небольшое напряжение, микросхема начинает работать и перехватывает управление на себя. Потому если БП не запускается, то в первую очередь проверяем резисторы выделенные на схеме резисторы.

Вторым, не менее легендарным ШИМ контроллером является семейство однотактных UC384х.
Думаю что вы могли из встречать раньше в блоках питания и преобразователях напряжения.

Внутреннее устройство весьма похоже на TL494, но немного отличается. Для начала у микросхемы только один выход, а не два.
Кроме того компараторы привязаны к определенному напряжению, заданному внутри микросхемы, а не универсальные.
Ну и конечно ключевая особенность, микротоковый старт. пока микросхема не начнет работать, он потребляет очень маленький ток, потому запустить ее можно прямо от входного напряжения через резистор, TL494 так не умеет.
Чтобы запуск проходил корректно, у микросхемы есть пороговая схема определяющая напряжение включения и выключения микросхемы. Существует два варианта, около 9 и 15 Вольт.
Кроме того микросхема может иметь 50 и 100% рабочий цикл, первая идет в блоки питания, вторая в преобразователи напряжения.
Так получается четыре варианта исполнения этого контроллера.

Микросхема выпускается в разных корпусах, но наиболее распространен корпус с восемью выводами.

Типовая схема блока питания с этой микросхемой выглядит примерно так.

Сейчас на рынке есть много блоков питания с другими микросхемами, но если посмотреть на их схему, то вы увидите очень много общего, все те же узлы и элементы. Отличия если и есть, то они минимальны.

Инверторы блоков питания могут иметь разную топологию, и об этом я обязательно расскажу отдельно, но большинство выполнено по схемотехнике флайбек или полумост, две верхние схемы на чертеже. Собственно все описанные сегодня блоки питания работают именно так.

Но вернемся к ШИМ контроллерам. Перед этим я описывал варианты, когда ШИМ контроллер отдельно, а силовой узел отдельно. но также получили распространение и полностью интегрированные контроллеры, например серии TOP от Power integrations где практически все собрано в одном корпусе.
Не так давно мне даже попалась подделка, причем что интересно, она слева, с лазерной маркировкой, справа оригинал.

Распространение они получили благодаря простейшей схемотехнике, где в простом варианте блок питания состоит буквально из нескольких деталей.

Потом появились более продвинутые контроллеры, где можно задавать напряжение включения и отключения, а также ограничение выходной мощности. Но при желании их можно перевести в трехвыводный режим, соединив выводы как было на фото раньше.
Но в любом случае данные контроллеры гораздо умнее и имеют комплекс защит от разных проблем, например они выдерживали напряжение более 300 Вольт по входу просто блокируя свою работу.

Но секрет их популярности был также и в удобной программе расчета, которую предоставлял производитель. Она позволяла рассчитать все, вплоть до укладки обмоток трансформатора. А при обнаружении проблем в расчетах, выдавала подсказки.

Производитель предоставлял варианты применения своих микросхем в виде примеров. Был даже вариант компьютерного блока питания, но как-то не пошло.

Зато в небольших блоках питания, например мониторов, он встречаются весьма часто.

Кроме того я и сам их очень активно использую уже наверное лет 15.

Китайские производители также не отстают, выпуская свои варианты подобных микросхем.

Которые довольно успешно применяют в небольших блоках питания

Кстати, при желании можно использовать ШИМ контроллеры и без обратной связи от выходного напряжения, используя обмотку питания самого контроллера. Схема упрощается, но стабильность конечно будет немного ниже чем при правильной обратной связи.

В общих чертах на этом все. Вообще мне иногда кажется, что чем больше я рассказываю, тем больше остается за кадром, что еще хотелось бы рассказать более подробно, но не успеваешь. Потому скорее всего будут еще выпуски по отдельным узлам и принципам работы.
Видео получилось слишком длинным, даже сам не ожидал, и это при том, что еще почти ничего не сказал за ключевые транзисторы и часть даже вырезал, наверное болтаю слишком много 🙁

Несколько ссылок, на полезные обзоры, которые упоминались в видео.
Неплохой модуль DC-DC ZXY6005S или лабораторный блок питания своими руками
12 Вольт 6-8 Ампер блок питания, который приятно удивил
12 Вольт 5 Ампер блок питания или как это могло быть сделано
DC-DC преобразователь, как это иногда бывает
S-180-12 180W 12V / 15A блок питания в непривычном формфакторе
36 Вольт 10 Ампер 360 Ватт или продолжаем изучать как устроены блоки питания + небольшой бонус
48 Вольт, 5 Ампер и 240 Ватт или блок питания который смог удивить
Блоки питания, маленькие и очень маленькие

www.kirich.blog

Переделка компьютерного блока в зарядное на ШИМ АТ2005В

Когда возникает желание сделать зарядное устройство из блока питания компьютера, важно понимать, что не все блоки одинаково легко поддаются переделке. Есть случаи, где переделка компьютерного блока в зарядное оборачивается сущим кошмаром, но из любой сложившийся ситуации можно найти выход.

С подобной ситуацией столкнулся наш читатель из Латвии Aldonis Gustavs. Освоив переделку блока на ШИМ 2003, Aldonis взялся за блок питания GEMBIRD 350W. Этот блок интересен тем, что построен на ШИМ АТ2005В, но, увы, в сети крайне мало информации о переделке подобных блоков.

Итак, успешным опытом переделки компьютерного блока питания в зарядное устройство на ШИМ АТ2005В делится Aldonis, а мы лишь давали небольшие подсказки для реализации этой идеи.

Переделка компьютерного блока в зарядное на ШИМ АТ2005В

Первым делом была отрыта схема GEMBIRD 350W. Схема практически идентична блоку, единственное — имеются небольшие отличия в нумерации компонентов и их номиналов.

Обман супервизора AT2005B

С чего стоит начать, так это с того, что ШИМ АТ2005В имеет встроенный супервизор, который мониторит напряжение на основных силовых шинах блока питания.

Первым делом необходимо сформировать эталонные напряжения с помощью отдельной схемы, которые нужно будет потом подать на соответствующие выводы ШИМ 2005.


Для справки. Напряжение с шины +12 В на ШИМ 2005 (pin5) подается через резистивный делитель, а не напрямую, как в 2003 или SG6105.


Напряжение, необходимые для обмана супервизора АТ2005В:

  • для pin3 (мониторит шину +3,3 В) напряжение должно быть от 2,18 до 3,8 В;
  • для pin4 (мониторит шину +5 В) напряжение должно быть от 3,3 до 5,8 В;
  • для pin5 (мониторит шину +12 В) напряжение должно быть от 2,6 до 4,41 В.

Собираем схему на отдельной плате, состоящую из трех резисторов.

Подключаем к ШИМ выходы платы pin15 (5 В) и 0. Сейчас подключаем параллельно обвязке ШИМ, ничего не выпаивая. По сути, просто подаем стабилизированное питание 5 В на плату с резисторами.


Далее измеряем напряжение, которое получилось уже на выходах платы pin 3;4;5.

Затем освобождаем ножку №3 ШИМ 2005 и подключаем эту ногу к плате к соответствующему выходу pin3. Производим пробный запуск БП. Важно внимательно рассмотреть дорожки, идущие к ШИМ, при этом где нужно бросить перемычку.

Если БП запустился, производим аналогичные процедуры с ножками 4 и 5.

Если все три выхода платы подключены и БП стартует нормально – ШИМ 2005 обманут и защита от повышенного или заниженного напряжения на выходе БП отключена.

Настраиваем 14,5 В на выходе блока

Ножка №2 ШИМ АТ2005В подключается к шине +5 В и к шине +12 В через резисторы. Необходимо найти тот, который подключается к шине +12 В и немного увеличить его сопротивление (по схеме это R44).

Находим на плате нужный резистор (на плате обозначен как R54) и измеряем его сопротивление (составило 32,7 кОм). Настраиваем подстроечный резистор на такое же сопротивление и впаиваем на место.

С помощью подстроечного резистора добиваемся на выходе 14,5 В.

На этом этапе переделка компьютерного блока в зарядное на ШИМ АТ2005В окончена, осталось избавиться от лишних проводов и вывести клеммы крокодилы для подключения АКБ.

ВАЖНО! Данные манипуляции актуальны с ШИМ 2005В в случае с AT2005A2005Z процедура переделки будет другой.

Также необходимо учесть, что такой блок очень боится переполюсовки, при эксплуатации желательно использовать хоть самую простую защиту на реле или полевике.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments

diodnik.com

Зарядное из блока питания компьютера на ШИМ HS8108B (SG6105)

Блок с подобным ШИМ мы уже успешно переделывали в зарядное устройство, но сейчас пойдем совсем по другому пути. Интересен этот вариант переделки тем, что выходное напряжение можно выставлять в довольно широком диапазоне. А при желании можно переделать такой блок питания компьютера в регулируемый блок. Но обо всем по порядку. Сегодня мы расскажем, как сделать зарядное из блока питания компьютера на ШИМ HS8108B (аналог SG6105).

Как сделать зарядное из блока питания компьютера на ШИМ HS8108B?

Для переделки мы приобрели новый и недорогой блок питания GameMax 400W. Относительно самого блока хотелось бы добавить пару строк.

Блок не обезображен элементами входного фильтра, в нем отсутствуют Y-конденсаторы, выходные электролиты распаянные не все, по сути это блок тянет на честных 300-350 Вт, но для автомобильного зарядного устройства подходит в самый раз. Вместо обозначенных в характеристиках двух шин +12 В на самом деле присутствует только одна. Единственное преимущество – простая схема и низкая цена.

Немного о ШИМ такого БП. Для начала хотелось бы сказать пару слов о ШИМ HS8108b. HS8108b – это полный аналог SG6105.

По сути, помимо ШИМ он еще выполняет функцию мультивизора, отслеживает выходное напряжение по основным шинам + 3,3 В; + 5 В; +12 В; на отклонение от нормы. При заниженном (или завышенном) напряжении на любой из этих шин блок просто уйдет в защиту. Для обмана мультивизора нам придется эмулировать несколько идеальных напряжений и подавать на соответствующие входы микросхемы. Для создания напряжений 3,3 В; 5 В; 12 В мы используем стабилизатор 7812 и резистивный делитель подключенный к его выходу. Собираем данную схему на отдельной небольшой плате.

Когда плата будет готова можно будет приступить к самому блоку питания.

Для удобства мы подобрали максимально приближенную схему этого бока питания. Ей оказалась Colorsit 300U, единственные отличия – не совпадает нумерация деталей, а также дежурка GameMax 400W выполнена на WG606P. Обвязка ШИМ без изменений, что нам и нужно.

На следующей схеме обозначены все дальнейшие изменения, которые производились для переделки в зарядное из блока питания компьютера.

Первым делом разбираем блок питания, отпаиваем провода, выходящие из блока. Оставляем только черный – “минус” и желтый – “шина +12 В“. Для автоматического старта зеленый обрезаем и подпаиваем на минус. После первых манипуляций проверяем работоспособность блока.

Далее закрепляем изготовленную плату со стабилизатором и делителем на радиаторе или в другом удобном месте.

Подключаем питание стабилизатора. На этом моменте важно убедиться, что на выходе нашей платы присутствуют необходимые напряжения: 12 В; 5 В; 3,3 В.

Если сделанная плата формирует необходимые напряжения правильно, можно ее подключать к ШИМ. Отключаем ножки ШИМ, которые мониторят напряжения по шинам 12 В; 5 В; 3,3 В, и подключаем их к соответствующим выводам платы.

При подключении важно внимательно рассмотреть трассировку платы. Некоторые дорожки придется перерезать, возможно, где-то необходимо бросить перемычку.


Если плата правильно подключена – блок питания запустится и на выходе мы получим 12 В. На этом этапе мультивизор уже не отслеживает выходное напряжение.

После отключения мониторинга выходных напряжений мы можем приступить к поднятию напряжения до 14,2 В. Измеряем напряжение на 17 ножке ШИМ. У нас оно составило 2,5 В.

Измеряем сопротивление резистора, соединяющего 17 ножку HS8108B с минусом (на схеме обозначен как R23), предварительно отпаиваем один из его выводов. Сопротивление составило 13,1 кОм.

Удаляем резистор, соединяющий 17 ножку HS8108B с шиной + 5 В (на схеме обозначен как R25), вместо R28 устанавливаем многооборотный подстроечный резистор.

Подстроечный резистор предварительно настраиваем на такое сопротивление, чтобы напряжение на делителе состоящего из R25 (подстроечный) и R28 (13 кОм) составило 2,5 В. Из расчета вышло, что R25 должен быть настроен на 49 кОм.

Настраиваем подстроечный резистор на 49 кОм и заменяем им резистор R28.

Включаем блок, на выходе должно быть напряжение очень близкое к 12 В.

С помощью подстроечного резистора можно производить настройку выходного напряжения до 14,2 В.

Если есть желание превратить такой блок в регулируемый, необходимо подстроечный резистор заменить переменным, поставить на выходные шины электролитические конденсаторы с высшим рабочим напряжением и изменить номинал нагрузочных резисторов на шинах.

После установки необходимого напряжения можно вывести крокодилы, установить вольтамперметр для контроля процесса зарядки и добавить на выходе защиту от переполюсовки.

Важно! Защиту от переполюсовки использовать желательно, т.к. при подключении АКБ неправильной полярностью блок моментально выходит из строя.

Ну и финальные тесты, зарядное из блока питания компьютера уже готово. Важно помнить, что зарядка АКБ происходит постоянным напряжением. Сила тока при подключении сильно разряженной батареи кратковременно может достигать 10 А, но снижается по мере заряда. При токе порядка 0,5 А заряд АКБ можно считать оконченным.

Если Вам понравилась идея переделки, пишите комментарии, задавайте вопросы и не забывайте поделиться статей в социальных сетях.

VK

Facebook

Twitter

Odnoklassniki

comments powered by HyperComments

diodnik.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о