Я трохи захопився гальванопластики (про це ще розповім), і для неї мені знадобився новий блок живлення. Вимоги до нього приблизно такі - 10А вихідного струму при максимальній напрузі порядку 5В. Звичайно-ж, погляд відразу впав на купу непотрібних комп'ютерних блоків живлення.
Звичайно, ідея переробити комп'ютерний блок живлення в лабораторний не нова. В інтернетах я знайшов кілька конструкцій, але вирішив, що ще одна - не завадить. У процесі переробки, я зробив просто дофіга помилок, тому, якщо вирішите зробити і собі такий блок живлення, враховуйте їх, і у вас вийде краще!
Увага! Незважаючи на те, що складається враження, що цей проект - для новачків, нічого подібного - проект досить складний! Майте на увазі.
конструкція
Потужність того блоку живлення, який я витягнув з-під ліжка - 250Вт. Якщо я зроблю БП 5В / 10А, то пропадає дорогоцінна моща! Не справа! Піднімемо напруга до 25В, може згодиться, наприклад, для зарядки акумуляторів - там потрібна напруга порядку 15В.
Для подальших дій потрібно спочатку знайти схему на вихідний блок. В принципі, всі схеми БП відомі і Гугла. Що саме потрібно гуглити - написано на платі.
Мені мою схему підкинув один. Ось вона. (Відкриється в новому вікні)
Так-так, нам доведеться лазити у всіх цих кишках. У цьому нам допоможе даташит на TL494
Отже, перше, що нам потрібно зробити - перевірити, яку максимальну напругу може видати блок живлення по шинам +12 і +5 вольт. Для цього видаляємо завбачливо вміщену виробником перемичку зворотного зв'язку.
Резистори R49-R51 підтягнутий плюсовій вхід компаратора до землі. І, вуаля, у нас на виході - максимальне напруження.
Намагаємося стартувати блок живлення. Ага, без комп'ютера стартує. Справа в тому, що його потрібно включити, з'єднавши висновок PS_ON з землею. PS_ON зазвичай підписаний на платі, і він нам ще знадобиться, тому не будемо його вирізати. А ось незрозумілу схему на Q10, Q9 і Q8 відключимо - вона використовує вихідні напруга і, після їх вирізання не дасть нашому БП запуститися. М'який старт у нас буде працювати на резисторах R59, R60 і конденсаторі C28.
Отже, бп запустився. З'явилися вихідні максимальні напруги.
Увага! Вихідні напруги - більше тих, на які розраховані вихідні конденсатори, і, тому, конденсатори можуть вибухнути. Я хотів поміняти конденсатори, тому мені їх було не шкода, а ось очі не поміняєш. Акуратно!
Отже, підучити по +12 - 24В, а по +5 - 9.6В. Схоже, запас по напрузі рівно в 2 рази. Ну і чудово! Обмежимо вихідна напруга нашого БП на рівні 20В, а вихідний струм - на рівні 10А. Таким чином, отримуємо максимум 200Вт мощі.
З параметрами, начебто, визначилися.
Тепер потрібно зробити керуючу електроніку. Бляшаний корпус БП мене не задовольнив (і, як виявилося, даремно) - він так і норовить подряпати щось, та ще й з'єднаний з землею (це перешкодить міряти струм дешевими операціоннікамі).
В якості корпусу, я вибрав Z-2W, контори Maszczyk
Я виміряв випромінюється блоком живлення шум - він виявився цілком невеликим, так що, цілком можна використовувати пластиковий корпус.
Після корпусу я сів за Corel Draw і прикинув, як повинна виглядати передня панель:
електроніка
Я вирішив розбити електроніку на дві частини - фальш-панель і керуюча електроніка. Причина для такого розбиття - банально не вистачило місця на лицьовій панелі, щоб вмістити ще й керуючу електроніку.
В якості основного джерела живлення для своєї електроніки я вибрав standby джерело. Було відмічено, що якщо його гарненько навантажити, то він перестає пищати, тому ідеальними виявилися 7-сегментні індикатори - і блок живлення довантажити і напруга з струмом покажуть.
На ній індикатори, потенціометри, світлодіод. Для того, щоб не тягнути купу дротів до 7-сегментнікам, я використовував зсувні регістри 74AC164. Чому AC, а не HC. У HC максимальний сумарний струм всіх ніжок - 50мА, а у AC - по 25мА на кожну ніжку. Струм індикаторів я вибрав 20мА, тобто 74HC164 точно б не вистачило по току.
Керуюча електроніка - тут все злегка складніше.
У процесі складання схеми, я конкретно налажал, за що і поплатився купою перемичок на платі. Вам-таки надається виправлена схема.
Якщо коротко, то - U1A - диф. підсилювач струму. При максимальному струму, на виході виходить 2.56В, що збігається з опорним у АЦП контролера.
U1B - власне струмовий компаратор - якщо струм перевищує поріг, заданий резисторами, tl494 "затикається"
U2A - індикатор того, що БП працює в режимі обмеження струму.
U2B - компаратор напруги.
U3A, U3B - повторювачі з переменніков. Справа в тому, що переменнікі щодо високоомні, та ще й опір їх змінюється. Це значно ускладнить компенсацію зворотного зв'язку. А ось якщо їх привести до одного опору, то все стає значно простіше.
З контролером все зрозуміло - це банальна атмега8, та ще й в діпе, яка лежала в загашнику. Прошивка відносно проста, і зроблена між Паяні лівою лапою. Але, ньому не менше, робоча.
Контролер працює на 8МГц від RC генератора (потрібно поставити відповідні фюзи)
По хорошому, вимір струму потрібно перенести на "високу сторону", тоді можна буде мерти напруга безпосередньо на навантаженні. У цій схемі при великих токах в измеренном напрузі буде помилка до 200мВ. Я слажал і каюсь. Сподіваюся, ви не повторите моїх помилок.
Переробка вихідний частини
Викидаємо все зайве. Схема виходить такий (клікабельно):
Синфазних дросель я трохи переробив - з'єднав послідовно обмотку яка для 12В і дві обмотки для 5в, в результаті вийшло близько 100мкГн, що дофіга. Ще я замінив конденсатор трьома включеними паралельно 1000мкФ / 25В
Після модифікації, вихід виглядає так:
Запускаємо. Офігіваю від кількості шуму!
300мВ! Пачки, схоже на збудження зворотного зв'язку. Гальмуємо ОС до межі, пачки не зникають. Значить, справа не в ОС
Довго тикати, я знайшов, що причина такого шуму - провід! О_о Простий двожильний двометровий дріт! Якщо підключити осцилограф до нього, або включити конденсатор прямо на щуп осцилографа, пульсації зменшуються до 20мВ. Це явище я толком не можу пояснити. Може, хтось із вас, поділиться? Тепер, зрозуміло що робити - в живиться схемою повинен бути конденсатор, і конденсатор потрібно повісити безпосередньо на клеми БП.
До речі, щодо Y - конденсаторів. Китайці заощадили на них і не поставили. Отже, вихідна напруга без Y-конденсаторів
А тепер - з Y конденсатором:
Краще? Безсумнівно! Більш того, після установки Y - конденсаторів відразу-ж перестав глючити вимірювач струму!
Ще я поставив X2 - конденсатор, щоб хоч якось поменше мотлоху в мережі було. На жаль, схожого синфазного дроселя у мене немає, але як тільки знайду - відразу поставлю.
Ось тут довелося повозитися! Після декількох секунд під повним навантаженням питання про необхідність активного охолодження був знятий. Найбільше грілася вихідна діодний збірка.
У збірці стоять звичайні діоди, я думав замінити їх діодами Шотткі. Але зворотна напруга на цих діодах виявилося близько 100 вольт, а як відомо, високовольтні діоди Шотткі не набагато краще звичайних діодів.
Тому, довелося прикрутити купу додаткових радіаторів (скільки влізло) і організувати активне охолодження.
Звідки брати харчування для вентилятора? Ось і я довго думав, але таки придумав. tl494 харчується від джерела напругою 25В. Беремо його (з перемички J3 на схемі) і знижуємо стабілізатором 7812.
Для продувності довелося вирізати кришку під 120мм вентилятор, і причепити відповідну решітку, а сам вентилятор поставити на 80мм. Єдине місце, де це можна було зробити - це верхня кришка, а тому конструкція вийшла дуже погана - з верху може впасти якась металева хрень і замкнути внутрішні ланцюга блоку живлення. Ставлю собі 2 бали. Чи не варто було йти від корпусу блоку живлення! Не повторюйте моїх помилок!
Вентилятор ніяк не кріпляться. Його просто притискає верхня кришка. Так ось добре з розмірами я потрапив.
Підсумок. Отже, цей блок живлення працює вже тиждень, і можна сказати, що він досить надійний. На мій подив, він дуже слабо випромінює, і це добре!
Я спробував описати підводні камені, на які сам нарвався. Сподіваюся, ви не повторите їх! Успіхів!
Доброго дня. Хотілося б уточнити номінали резисторів R3, R8, R14 і R18, параметри L1 в керуючої електроніці, номінали резисторів R22 і R25 в Фальшпанель, а також чи можливо викласти друковані плати. Дякуємо.
Цей стиль, до речі, вельми зручний тим, що навіть досить об'ємна схема залишається легко читається, а не перетворюється в які важко «вермішель».