Лабораторный Блок питания из pc at/atx

  ШИМ - контроллер SG6105 и DR-B2002

  ШИМ контроллер LPG899

Для того чтобы включить блок ATX, соединяем вывод PS_ON (обычно подписан на плате) с землей.

Перед тем как начать что-либо переделывать, имеющийся у вас блок нужно проверить на работоспособность, и если он не работает то отремонтировать: «Ремонт Блока Питания ATX PC». Для начала рассмотрим схему и прочитаем описание работы блока питания AT-200W:

Условно схема делится на две части: силовую и контрольную.

Силовая часть делится на входную высоковольтную и выходную низковольтную.

Контрольная часть делиться на систему регулирования и систему защиты.

Входное напряжение через предохранитель FU1 поступает на фильтр, на элементах C1, T1, C2, и С3 и С4.

далее на выпрямитель RT1VDM1C5C8R3R4. Диоды выпрямителя заряжают силовые высоковольтные конденсаторы C5, C8, которые работают преимущественно в импульсном режиме и должны пропускать большой ток (10A). В момент запуска блока питания по диодам проходит зарядный ток. Терморезистор RT1, который в холодном состоянии имеет большое сопротивление (десятки ом); при включении блока питания ограничивает этот ток, нагревается, и его сопротивление падает.

Выпрямленное напряжение поступает на полумостовой инвертор VT1,VT2,C7,T3. Инвертор собран по схеме с самовозбуждением, для чего здесь имеется ПОС от "средней точки" через T2 – там есть специальный отвод. Цепи VD2, R10, C2, R11, R12, R13 в базах силовых транзисторов накапливают положительные +0.7V для открытия этих транзисторов. Параметры этих цепей подобраны таким образом, что инвертор без внешнего управления способен вырабатывать укороченные импульсы, которые при выпрямлении дают половинные напряжения (2-3V вместо 5V, и 6-8V вместо 12V), чтобы неуправляемый блок питания не смог спалить электронные схемы компьютера. Работающий в неуправляемом режиме инвертор может запитать только контрольную часть блока питания, а схемы компьютера сигналом PowerGood выведены в состояние сброса.

Трансформированные с помощью T3 импульсы поступают на выходной выпрямитель.

В цепях +5V/+12V применены высокоамперные переключающие диоды VDM2, VDM3 с пониженным напряжением включения, например диоды Шоттки. Для улучшения характеристик у каждого выпрямителя выровнен коэффициент мощности с помощью цепочек R51, C19, R14, C13, R15, C14.

На выходе выпрямителя получаются импульсные напряжения амплитудой примерно в 2 раза выше номинальной, т.е., например, на выходе диода в цепи +12V мы можем увидеть +24V. Но впереди – сглаживающий фильтр. Поскольку частота работы инвертора составляет десятки килогерц, то сглаживающий фильтр получается простым, и очень эффективным.

Резисторы R52, R53, R39, R40 нужны только тогда, когда блок питания включается без нагрузки, они создают минимальную нагрузку.

От выхода +12V через R38 получает питание вентилятор. Необходимость в R38 вызвана тем, что вентилятор может выйти из строя и закоротить свои питающие выводы.

В контрольной части имеется отвод от выпрямителя +12V, от сглаживающего фильтра. Как уже выше указывалось, в этой точке действует удвоенное импульсное напряжение +24V. С помощью диодного выпрямителя VD17, C23 импульсное напряжение превращается в почти такое же по амплитуде, но постоянное. Цепочкой R21, C22 оно ещё и сглаживается.

В процессе запуска блока питания, инвертор создаёт на выходе блока питания половинные напряжения.

В частности, на цепи +12V с выхода сглаживающего фильтра будет 6-8V. На выходе же выпрямителя ДО фильтра – 12-14V! Вот это напряжение и питает управляющие схемы. Вообще всё питание контрольной части можно поделить на два вида: обычное и стабилизированное. Обычное может варьироваться от +12V до +24V. Стабилизация производится встроенным в микросхему TL494 стабилизатором, на выходе которого получается +5V.

Прежде всего, стабильное напряжение питает МС TL494. Запускается встроенный генератор, частота которого определяется цепочкой R31, C28, пилообразный сигнал которого поступает на компараторы внутри TL494. Однако в момент пуска компараторы "заглушены" сигналом мёртвого времени, подаваемого на вывод DT. Это сделано для того, чтобы "уравновесить" все переходные процессы в схеме, имеющиеся в момент включения устройства. Цепочка R25R30C26 постепенно заряжается и постепенно задействует всю большую и большую часть пилы для регулирования напряжения.

       Регулирование выходного напряжения основано на сравнении выходного напряжения +5V с опорным. Сравнение организовано с помощью двух делителей R34R27, R24R28 и компаратора из TL494. Если выходное напряжение мало, то с выходов TL494 начинают поступать импульсы дополнительной раскачки инвертора. Эти импульсы подаются на транзисторные ключи R20,R32,VT4,VD8,R18,VT9,VD9. Цепочка VD11,VD1,2C21 создаёт на эмиттерах этих транзисторов напряжение порядка 1.5V, что приводит к их более надёжному закрытию отрицательным (относительно эмиттеров) напряжением с TL494.

Транзисторные ключи образуют собой ещё один инвертор VT4VT9T2, который и раскачивает основной инвертор VT1VT2C7T3.

Система защиты на счетверённом компараторе LM339. Назначение этой схемы – предотвратить подачу рабочих напряжений, если какое-то одно из них отсутствует или находится в недопустимых пределах. Фактически схема может только вывести инвертор в неуправляемый режим. Например, нет +5V – небудет выдавать +12V/-12V, или нет -5V – не должно быть и +5V.

Задача противоречивая, ведь тогда как включить такой блок питания, когда нет ни одного рабочего напряжения? Это решается небольшой задержкой, в ходе которой допускается отсутствие какого-либо напряжения. Контроль организован по наличию напряжений -5V, -12V, по отсутствию перенапряжения на линии +5V и по чрезмерной раскачке управляющего трансформатора T2 – явному признаку неисправности силового инвертора (он должен самовозбуждаться на половинной мощности). Напряжение +12V не контролируется, поскольку если его не будет, не будет работать вся контрольная часть блока питания. Уровень раскачки трансформатора T2 измеряется по индуцируемому им напряжению на резисторах R17R50. Здесь обычно ставят разные резисторы либо лепят спайку, видимо регулируют на заводе-изготовителе. Оно и понятно: трансформатор, тем более импульсный – самый трудно контролируемый элемент.

Напряжение с цепочки R17R50VD7 сглаживается фильтром R16C25 и подаётся на делитель R41R45R46.

Тут же на этот же делитель через VD15R47 подаётся +5V с выхода блока питания.

Опорное напряжение на компараторах, по цепочке R56R43, равно 1.7V. Компаратор DA2.2 будет срабатывать, если в точке R45R46 также будет 1.7V. Значит, в точке R47R45 должно быть 5.1V. Далее стоит диод VD15 с его 0.7V и окончательно получаем 5.8V – порог срабатывания от перенапряжения. Поскольку R47 значительно меньше R41, защита от перенапряжения срабатывает всегда вне зависимости от уровня раскачки трансформатора. И с другой стороны, если нет перенапряжения, можно контролировать раскачку трансформатора. Получается как бы резистивное "И" – независимый контроль двух параметров минимальным числом элементов. Контроль наличия напряжений -5V и -12V реализован на цепочке R36R49VD16R48 и компараторе DA2.1. В рабочем режиме диод VD16 всегда открыт и через него всегда протекает ток на линию -12V. То есть на R48 присутствует напряжение -5.7V. С помощью делителя R36R49 это напряжение смещается вверх, но всё равно его будет недостаточно для срабатывания компаратора. Теперь представим, что -5V пропало. Это равносильно тому, что на линии -5V будет присутствовать нулевой потенциал (благодаря резистору холостого хода R53). На входе компаратора в точке R36R49 напряжение повысится и компаратор сработает. Ну а если пропадает -12V? Тогда диод VD16 запирается, и на всём делителе устанавливается напряжение примерно +5V, соответственно компаратор опять срабатывает.

Сигнал с обоих компараторов объединяется и поступает на линию задержки, реализованную на цепочке R44C24R22VT5. Формируемая здесь задержка на срабатывание крайне важна при запуске блока питания. Однако если всё-таки срабатывание защиты произошло, происходит два события. Во-первых, система "защёлкивается" через VD14. На делителе R36R49 навсегда заводится +5V, и вернуть в прежнее состояние схему можно будет только после выключения блока питания и выдержки его в течении нескольких секунд. Во-вторых, через VD13 положительный сигнал разряжает конденсатор C26 в цепи формирования мёртвого времени у TL494. То есть генератор перестаёт формировать управляющие импульсы, и инвертор уводится в неуправляемый режим.

Цепь формирования сигнала PowerGood начинается с цепочки R22C25. Поскольку постоянная времени такой цепочки – примерно полсекунды, за такое время блок питания должен будет гарантированно запуститься и сообразить что все выходные напряжения в норме. В противном случае будет производиться срыв колебаний и включение разрядного транзистора VT6. Транзистор этот включен по токовой схеме, благодаря чему удаётся избежать слишком больших токов разрядки C25. На конденсаторе C25 формируется плавно меняющееся напряжение, непригодное для управления цифровыми схемами. Поэтому в БП имеется триггер Шмидта, реализованный на цепочке DA2.3R33R42. Выход PowerGood привязывается к выходному напряжению +5V и в таком виде подаётся в системную плату компьютера.

Для формирования управляющего напряжения и переключения мощных транзисторов преобразователя ИБП, используются микросхема TL494CN  аналоги, IR3M02, uА494, КА7500, МВ3759 и т.д. рис.11 (отечественный аналог МС КР1114ЕУ4).

   Возможна работа в двухтактном или однотактном режиме

   Встроенная схема подавления сдвоенных импульсов

   Широкий диапазон регулировки

   Выходное опорное напряжение …………………………………….5V +-05%

 

Описание:

МС TL493/4/5 включает в себя усилитель ошибки, встроенный регулируемый генератор, компаратор регулировки мертвого времени, триггер управления, прецизионный ИОН на 5V и схему управления выходным каскадом. Усилитель ошибки выдает синфазное напряжение в диапазоне от –0,3…(Vcc-2) В. Компаратор регулировки мертвого времени имеет постоянное смещение, которое ограничивает минимальную длительность мертвого времени величиной порядка 5%.

Допускается синхронизация встроенного генератора, при помощи подключения вывода R к выходу опорного напряжения и подачи входного пилообразного напряжения на вывод С, что используется при синхронной работе нескольких схем ИВП.

Независимые выходные формирователи на транзисторах обеспечивают возможность работы выходного каскада по схеме с общим эмиттером либо по схеме эмиттерного повторителя. Выходной каскад микросхем TL493/4/5 работает в однотактном или двухтактном режиме с возможностью выбора режима с помощью специального входа. 

Встроенная схема контролирует каждый выход и запрещает выдачу сдвоенного импульса в двухтактном режиме. 

С регулировкой напряжения 0–20V и тока 0–10А на микросхеме TL494 (DBL494).

Также нужно выпаять диод, соединяющий выходную обмотку силового трансформатора с + питания TL494 – она будет питаться только от маленького «дежурного» преобразователя (у него есть не только 5V выход, но и 12V), чтобы не зависеть от выходного напряжения БП.

Пунктиром очерчены детали, которые уже есть в БП. Выпрямительные диоды нужно соединить с 12-вольтовыми отводами вторичной обмотки силового трансформатора. Лучше поставить более мощные, например сборку 30CPQ150 (30А 150В) – тогда можно максимальный выходной ток увеличить до 20А.

Дроссель L1 делаем из кольца, оставив на нём только 5-тивольтовую обмотку, дроссель L2 из цепи 5V.

Приводим схему выходной части в соответствие с такой схемой ниже:

Вентилятор запитываем от питания TL494 (12 нога) – так, чтобы он дул внутрь корпуса.

На микросхеме ОУ LM358 (LM2904, или любой другой сдвоенный низковольтный операционник, который может работать в однополярном включении и при входных напряжениях от 0 В) собран измерительный усилитель выходного напряжения и тока, который будет давать измерительные сигналы на TL494. Резисторы R9 и R8 задают опорные напряжения.

Переменный резистор R9 регулирует выходное напряжение, R8 – выходной ток.

Токоизмерительный резистор R7 на 0.05ом должен быть мощностью 5 ватт (10А^2*0.05ом).

Питание для ОУ берём с выхода «дежурных» 5В БП ATX (обычно обозначены на плате как +5VSB или 5V STANDBY, фиолетовый провод). Нагрузка подключается к +OUT и -OUT.

В качестве вольтметра и амперметра можно использовать либо стрелочные приборы, либо пару цифровых вольтметров, которые нужно подключить к выходам LM358 (7 нога – напряжение, 1 нога – ток, напряжение – 0…5 В) и оттарировать тестером. Питать цифровые вольтметры можно с «дежурных» 5V – там 2А.

Измерительный резистор R7 – это два 5-тиваттных резистора (белые) по 0.1ом соединённые параллельно.

Нагрузочный резистор 470ом 1 Вт ставим параллельно C5. Он нужен чтобы БП без нагрузки не оставался. Ток через него не учитывается, он до измерительного резистора R7 включён. Без него, тоже работать будет, но тогда если установить более низкое напряжение при отключенной от выхода нагрузке – долго ждать, пока C4 и C5 разрядятся до нужного напряжения.

Ставятся 2 переменных резистора для грубой и точной регулировки. Затем необходимо выпаять дроссель групповой стабилизации, а в образовавшийся разрыв цепи 12V впаять перемычку.

Также необходимо заменить фильтрующие конденсаторы в выходных цепях, на конденсаторы с более высоким напряжением. Т.к напряжение на выходе теперь изменяющееся то кулер нужно питать от 220V (есть такие) либо запитать его от “дежурки”.

Схема устройства изображена на рис.1, где:

- А1 — импульсный блок питания компьютера;

- А2 — устройство индикации с узлом стабилизации тока нагрузки.

В блок питания компьютера необходимо внести некоторые изменения (рис. 2).

Блок питания оснащен цифровой шкалой для индикации выходного напряжения и тока нагрузки, имеет регуляторы выходного напряжения для грубой и точной установки, регулятор ограничения выходного тока, индикатор максимального тока, предохранитель для защиты выходных цепей в случае неправильной полярности включения заряжаемого аккумулятора.

Узел управления выполнен на специализированной микросхеме TL494 или аналогах МВ3759, КА7500, КР1114ЕУ4. На вывод 1 этой микросхемы подан сигнал обратной связи с выходных выпрямителей напряжений +5 и +12V, а на вывод 2 — образцовое напряжение от внутреннего стабилизатора с вывода 14. Обратную связь от источника напряжения +5V следует отключить, удалив резистор R1 (нумерация элементов условная), а R4 и R8 заменить резисторами указанных номиналов.

Вместе с переменным резистором R1 (см. рис. 1) они образуют делитель напряжения обратной связи, благодаря чему становится возможной регулировка (грубая) выходного напряжения блока. Его точное значение устанавливают переменным резистором R2 (рис. 1), подключенным к выводу 2 ШИ-контроллера.

Блок питания оснащен встроенным вентилятором, питающимся от источника напряжения 12 В. Так как выходное напряжение будет меняться в широких; пределах, вентилятор необходимо подключить через гасящий резистор R7 к выпрямителю, питающему ШИ-контроллер не меняющимся напряжением  около 24V. К выходу +12V нужно добавить резистор R6, который обеспечит устойчивую работу блока питания в отсутствие нагрузки при низком выходном напряжении. Желательно также поменять местами выпрямительные диоды источников +5 и +12V, потому что в первом из них применены более мощные диоды.

Стабилизатор выходного тока собран на ОУ DA1 (рис. 3).

Резистор R5 и конденсатор С1 в цепи ООС, охватывающей ОУ, обеспечивают устойчивость работы этого узла. Через диод VD1 напряжение обратной связи поступает на вывод 3 ШИ - контроллера (см. рис. 2).

Светодиод HL1 — индикатор максимального тока, он светится при токе нагрузки, близком или равном заданному значению.

Измеритель напряжения и тока выполнен на АЦП DA2 по типовой схеме.

Режим работы выбирают переключателем SB1. Контактная группа SB1.1 коммутирует измеряемое напряжение, SB 1.2 — запятые цифровой шкалы. В положении переключателя "U" на вход АЦП поступает выходное напряжение блока питания через предохранитель FU1 и резистивный делитель R8—R10, благодаря чему при перегорании предохранителя индикатор показывает 0В.

В режиме контроля тока (в положении "I") АЦП измеряет падение напряжения на — резисторе R3. Напряжение питания +5V стабилизировано стабилизатором DA1 (см. рис. 1), напряжение -5V — параметрическим стабилизатором VD3;R6, подключенным через диод VD2 к выпрямителю отрицательного напряжения импульсного блока (см. рис. 2).

Детали устройства индикации с узлом стабилизации тока нагрузки вместе с переменными резисторами R1, R2, R4 и гнездами розетки XS1 (см. рис. 1) смонтированы на печатной плате (рис, 4), закрепленной на передней стенке блока. За платой установлен стабилизатор напряжения DA1 (рис. 1).

Детали: СПЗ-9а, СПЗ-38. С2, СЗ — К50-35, С9,С11 — К73-17, остальные — КМ. Диод VD1 — любой германиевый, ОУ DA1 — КР140УД608 с любым буквенным индексом, КР140УД708, Индикаторы HG1—HG4 — АЛС324Б, АЛСЗЗЗБ, АЛС321Б, переключатель SA1 — кнопочный малогабаритный для печатного монтажа, предохранитель FU1 — плоский автомобильный на ток 10 А.

Резистор R3 выполнен из трех отрезков константанового провода диаметром 1 и длиной примерно 50 мм, согнутых в виде П-образных скоб и припаянных к соответствующим печатным проводникам платы. Отклонение сопротивления этого резистора от указанного значения (0,01 Ом) не должно быть ±20 %.

Налаживание начинают с проверки пределов выходного напряжения (SB1 — в положении "U") по образцовому вольтметру. Стабилизатор тока на это время отключают, отпаяв провод, идущий от вывода 3 печатной платы к выводу 3 ШИ-контроллера. Если необходимо, пределы корректируют подбором резисторов R4 и R8 (см. рис. 2). Затем подсоединяют нагрузку с током потребления 5... 10А, переводят переключатель в положение "I" и по образцовому амперметру подстроечным резистором R12 устанавливают необходимое показание. Далее, переключив индикатор на измерение напряжения, корректируют его показания по образцовому вольтметру подстроенным резистором R9. После этого восстанавливают цепь обратной связи стабилизатора тока, переключают индикатор на измерение тока и, изменяя сопротивление нагрузки, убеждаются в работоспособности стабилизатора. При необходимости границы регулирования тока устанавливают подбором резисторов R1 и R4 (см. рис. 3).

При зарядке аккумуляторов стабильным током сначала следует установить регуляторами R1 и R2 напряжение окончания зарядки, а затем, подключив батарею, переменным резистором R4 — ток.

Во время зарядки должен светиться светодиод HL1. По ее окончании, когда напряжение на батарее возрастет до заданного значения, ток уменьшится, светодиод погаснет, и блок питания перейдет в режим стабилизации напряжения, в котором он может находиться длительное время. Таким образом, нет необходимости контролировать процесс зарядки.

Далее, проверяем выходное напряжение на БП, вращая потенциометр, смотрим за показаниями тестера. Показания должны плавно манятся без скачков. Обратите внимание на резистор 10кОм .... Получалось так, что если ставим 10кОм, то регулировка напряжения начинается с 10-и до 17в, если 5кОм, то с 5В-до 16В. это опорный резистор, который будет задавать начальное напряжение.

Схема демонтажа элементов.

Из БП выпаиваем... схему запуска, цепи питания 3v, 5v, -12v, -5v и схему стабилизации этих напряжений. (на схеме эти элементы обозначены красным)

Убедившись, что все отмеченное выпаяно, приступаем к монтажу по этой схеме:



Лабораторный блок питания из ATX БП

http://bsvi.ru/


Конструкция

Мощность блока питания – 250Вт.

Подымем напряжение до 25V, может пригодиться для зарядки аккумуляторов – там нужно напряжение порядка 15V.

Для дальнейших действий находим схему на исходный блок.

Что искать – написано на плате.

Проверяем максимальное напряжение, которое может выдать блок питания по шинам +12 и +5 вольт.

Резисторы R49-R51 подтянут плюсовой вход компаратора к земле. И  у нас на выходе будет максимальное напряжение.

Даташит на МС - http://bsvi.ru/uploads/ATX_68B9/tl494.pdf

Пробуем включить блок питания. Для этого нужно соединить вывод PS_ON с землей. PS_ON обычно подписан на плате, и он нам еще понадобится, поэтому не будем его вырезать.

Мягкий старт будет работать на резисторах R59, R60 и конденсаторе C28.

Появились выходные максимальные напряжения.

подучилось по +12V – 24V, а по +5V – 9.6V. запас по напряжению ровно в 2 раза.

Ограничим выходное напряжение БП на уровне 20V, а выходной ток – на уровне 10А.

 

Управляющая электроника – http://bsvi.ru/uploads/ATX_68B9/AtxPowerElectronics_3.pdf

В качестве основного источника питания для электроники выбран standby источник.

На ней индикаторы, потенциометры, светодиод, сдвиговые регистры 74AC164 – по 25мА на каждую ножку.

Ток индикаторов я выбран 20мА.

U1A – диф. усилитель тока. При максимальном тока, на выходе получается 2.56v, что совпадает с опорным у АЦП контроллера.

U1B – собственно токовый компаратор – если ток превышает порог, заданный резисторами, tl494 “затыкается”

U2A – индикатор того, что БП работает в режиме ограничения тока.

U2B – компаратор напряжения.

U3A, U3B – повторители с переменников.

Контроллер – это Атмега8, IAR.rar – прошивка – исходник + hex - http://bsvi.ru/uploads/ATX_68B9/IAR.rar

Контроллер работает на 8МГц от RC генератора

Выпаиваем все лишнее:

Синфазный дроссель переделан – соединены последовательно обмотки, для 12В и две обмотки для 5в,

в итоге получилось около 100мкГн. Еще заменен конденсатор тремя включенными параллельно 1000мкФ/25В.


Настройка.

Кстати, насчет Y – конденсаторов, после установки Y – конденсаторов сразу перестал глючить измеритель тока!

Еще поставил X2 – конденсатор, чтобы хоть как-то поменьше шума в сети было.

 
Охлаждение

Откуда брать питание для вентилятора? tl494 питается от источника напряжением 25В.

Берем его (с перемычки J3 на схеме) и понижаем стабилизатором 7812.

   Зарядное устройство из БП AT-ATX.

1.   Вместо предохранителя вставляем в "кроватку" заранее подготовленный резистор, изготовленный из сгоревшего предохранителя и лампочки на 220v мощностью 100W.

И включаем блок в сеть 220v. При отсутствии нагрузки исправный АТХ закрутит лопастями вентилятора. Лампочка (предохранитель) должна кратковременно вспыхнуть и погаснуть.

Если так, то вместо лампочки можно вставить предохранитель, но лучше лампочку оставить до окончания экспериментов по переделке блока.

2.   Если лампочка не загорелась, но АТХ не "заводиться", проверяем наличие питания микросхемы TL-494 на 12 ноге микросхемы (относительно 7-ой) проверяем наличие дежурного питания от 5, до 25 вольт.

Если питания нет, значит, не работает источник дежурного питания, именуемый в разных источниках как +USB, "дежурка" и т.п. Если +USB нет, тут есть 2 пути, искать неисправность дежурки, или запитать TL494 от любого другого БП (адаптера).

Несколько слов про АТ блок. Дело в том, что АТ запускается без "дежурки". Благодаря некоторым хитростям в схемотехнике силового "полумоста" блок начинает "всхлипывать " совершенно самостоятельно, без всяких "дежурок" и микросхем. В этот момент с 12-и вольтовой обмотки через отдельный диод заряжается конденсатор питания TL-494 (зелёная стрелка на схеме).

В АТХ питание TL-494 после включения осуществляется от "дежурки" затем питание поднимается и как и в АТ производится от +12 вольт. В обоих случаях конденсатор питания заряжается до амплитудного значения напряжения приблизительно +24 вольта.

Теперь можно проверить свой тестер подключив его + на 14 вывод TL-494. Микросхема TL494 имеет встроенный источник опорного напряжения на 5,0V, способный обеспечить вытекающий ток до 10мА для смещения внешних компонентов схемы. Опорное напряжение имеет погрешность 5%.

По микросхеме:

- Частота внутреннего генератора определяется по формуле: Fosc=1,1/R*C, где R и С это резистор и конденсатор на выводах 6 и 5, то есть это не вырезать.

-  Вывод 14 это выход внутреннего источника опорного напряжения +5 вольт.

-  Выводы 1,2,15 и 16 это входы 2-х встроенных компараторов, которые пользователь может использовать по своему назначению, т.е. управлять шириной выходных импульсов ШИМ. Оба компаратора совершенно одинаковы с той лишь разницей, что компаратор с выводами 15-16 срабатывает с "задержкой" 80 мВольт.

Часто в АТХ этот компаратор не используется, 16 вывод заземлён, а 15 соединён на Uref, т.е. 14 вывод.

-Вывод 13 предназначен для перевода TL-494 в режим управления обратноходовыми однотактными преобразователями. При этом "мёртвое время" может быть увеличено до 96% . В нашем случае этот вывод так же соединяется на Uref.

- Компаратор на выводах 1-2 мы будем использовать для установки выходного напряжения, для этого на вывод 2 подаём часть Uref, что и сделано в большинстве АТ и АТХ. Обычно это напряжение примерно 2,5 вольт, т.е. с Uref (+5Вольт) через резистивный делитель.

- RC цепочка с вывода 2 на вывод 3 (FB или ОС) предназначена для ограничения скорости ШИМ при стабилизации напряжения и имеется во всех схемах АТ-АТХ. Её тоже вырезать нельзя.

Напряжение на выходе будет равно Uвых=Uref1(1+Roc/Rm). Теперь Вы должны с калькулятором в руках, решить из каких резисторов составить делитель, как это показано на схеме.

Учтите, что без перемотки трансформатора более 18-20 вольт на выходе получить не получится.

В принципе БП может дать до 24 вольт, но надо, же оставить что-нибудь для выходного дросселя.

Без дросселя БП будет чувствовать себя не комфортно. Ему будет трудно удержать выходное напряжение. Наша задача получить ограничение на уровне 14,6-14,8 Вольта.

При включении БП конденсатор с выв.4 на Uref разряжен и на выводе 4 сразу появляется +5 вольт, что наглухо закрывает выходные ключи микросхемы. Затем конденсатор заряжается через резистор (выв4-земля) и на выводе 4 напряжение падает до нуля. Это приводит к медленному нарастанию выходного напряжения до момента, когда оно стабилизируется ОС по напряжению.

В нашем случае вывод 4 целесообразно попутно задействовать для ограничения выходного тока. По схеме видно, что при увеличении тока в нагрузку увеличивается падение напряжения на измерительных резисторах (4 резистора 0,22 ом), открывается транзистор 733 ( p-n-p), что приводит к подъёму напряжения на выводе 4 и так до режима стабилизации тока. На полной схеме цепь стабилизации тока обведена красным фломастером. 


О выходном дросселе.

Теперь, когда кроме +12 у нашего блока ни чего не осталось, дроссель на кольце естественно стал подмагничиваться постоянной составляющей выходного тока, и кольцо запело и стало сильно нагреваться. Выходов 2.

1.   Размотать дроссель. Расколоть кольцо и склеить с зазором 0,3-0,5 мм.

2.   Применить другой сердечник, например Ш-образный с зазором 0,3 мм, тем более, что купить такой не проблема, µ ? 2000.

3.   Намотать дроссель 15-20 витков тем, что будет под рукой, но диаметр не менее 0,5мм.



Переделка компьютерного БП мощностью 200Вт.

ПЕРВООЧЕРЕДНЫЕ МОДИФИКАЦИИ

Убедитесь, что БП работает. Включение модифицируемого блока рекомендуется проводить через лампу 220V-60W(100W), которую можно подключить вместо сетевого предохранителя или в разрыв питающего шнура, это исключит порчу силовых транзисторов БП, если в схеме окажется ошибка. После запуска, лампа должна кратковременно вспыхнуть и погаснуть.

1. Выпаиваем все провода, идущие к шинам +12, -12, +5 и -5V.

2. На плате с МС DBL494 ( 7500), переключить защиту с шины +5V на +12V и установить нужное напряжение (13 - 14В).

От 1-ой ноги микросхемы DBL494 отходит два резистора (иногда больше), один идёт на корпус, другой к шине +5V, аккуратно отпаиваем одну из его ножек (разрываем соединение) и, между шиной +12V и первой ножной микросхемы DBL494 припаиваем резистор 18 - 33ком. Можно поставить подстроечный, установить напряжение +14V и потом заменить  его  постоянным.

НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА

1. Включаем БП, чтобы проверить, всё ли мы сделали правильно. Вентилятор можно не подключать и саму плату в корпус не вставлять. Включаем БП, без нагрузки, к шине +12V подключаем вольтметр и смотрим какое там напряжение. Подстроечным резистором, который стоит между первой ногой микросхемы DBL494 и шиной +12V, устанавливаем напряжение от 13.9 до +14.0В.

2. Проверьте напряжение между первой и седьмой ногами микросхемы DBL494, оно должно быть не меньше 2V и не больше 3V. Если это не так, подберите сопротивление резистора между первой ногой и корпусом и первой ногой и шиной +12V. Обратите особое внимание на этот момент. При напряжении выше или ниже указанного, блок питания будет работать хуже, нестабильно, держать меньшую нагрузку.

3. Закоротите шину +12V на корпус, напряжение должно пропасть, чтобы оно восстановилось - выключите БП на пару минут (чтобы разрядились ёмкости ) и включите снова. Напряжение появилось?

Итак, первый этап можно считать завершённым. Вставьте плату в корпус, выведите клеммы для подключения. Блоком питания можно пользоваться! Но давать нагрузку более 12А пока нельзя! Что будет, если вы нагрузите БП большим током? Ничего страшного, обычно срабатывает защита и пропадает выходное напряжение. Если защита не сработает, перегреются и лопаются высоковольтные транзисторы!

ПРОДОЛЖАЕМ....

Переворачиваем вентилятор наоборот, дуть он должен внутрь корпуса, чтобы поток воздуха был направлен и на диодные сборки и на ферритовое кольцо. Если вентилятор сильно шумит, поставьте последовательно с ним резистор 60 - 150ом 2Вт.  От шины 12V выводим две клеммы из БП для подключения нагрузки.

Между клеммами поставьте неполярный конденсатор на 1мкф и светодиод с резистором.

В некоторых БП, параллельно клеммам, поставьте резистор сопротивлением 300 - 560ом. Это нагрузка, для того чтобы не срабатывала защита. Выходная цепь должна выглядеть примерно так, как показано на схеме.

Умощняем шину +12V и избавляемся от лишнего. Вместо диодной сборки или двух диодов (часто ставят вместо неё), ставим сборку 40CPQ060, 30CPQ045 или 30CTQ060, любые другие варианты ухудшат КПД. Рядом, на этом радиаторе, стоит сборка 5V, выпаиваем её.

Под нагрузкой, сильно нагреваются следующие детали: два радиатора, импульсный трансформатор, дроссель на ферритовом кольце, дроссель на ферритовом стержне. Наша задача, уменьшить теплоотдачу и увеличить максимальный ток нагрузки. Выпаяйте дроссель на ферритовом стержне из шины +5В и поставьте его на шину +12V, стоящий там ранее дроссель (более высокий и намотан тонким проводом)  выпаяйте. Теперь дроссель греться практически не будет или будет, но не так сильно. На некоторых платах дросселей просто нет, можно обойтись и без него, но желательно, чтобы он был для лучшей фильтрации возможных помех.

5. На большом ферритовом кольце намотан дроссель для фильтрации импульсных помех.

Шина +12V на нем намотана более тонким проводом, а шина +5V самым толстым. Выпаяйте аккуратно это кольцо и поменяйте местами обмотки для шин +12V и +5V (или включите обмотки параллельно).

Теперь шина +12V проходит через этот дроссель, самым толстым проводом. В результате, этот дроссель будет нагреваться значительно меньше. Если радиаторы имеют маленький размер, не рекомендуется нагружать БП током более 10А.

6. Выпаиваем электролитические конденсаторы на шине +12V, на их место ставим 4700x25V.

7. На плате два высоковольтных электролита, обычно их номиналы 220µFx200V или в лучшем случае 330µFx200V. Меняем на 470µFx200V или 680µFx200V, а еще лучше, если позволяет место на 820µFx200V, в крайнем случае, соедините параллельно два по 220+220=440µF. Дело не только в фильтрации, импульсные помехи ослабнут, эти конденсаторы также влияют на способность блока держать кратковременное пропадание сетевого напряжения, и возрастёт устойчивость к максимальным нагрузкам.


   Блок питания 14V, 20А из БП АТ от РС

Извлекаем плату и отпаиваем все провода, идущие к разъемам питания. ОБЯЗАТЕЛЬНО меняем сборку или диоды по  +12V на сборку BYV42E-200 (диоды Шотки Iпр = 30А 200V), и крепим ее на радиаторе.

Находим дорожку цепи контроля для схемы стабилизации на плате от +5V, режем ее и впаиваем цепочку из стабилитрона и резистора, рис. 7. Обратите внимание на наличие фильтров по входу БП, дабы уменьшить помехи по сети 220V. Для более тихой работы вентилятора, его можно подключить между "старыми" контактными площадками БП +5 и +12, красный (плюсовой) провод вентилятора подсоединяем на +12v. Получаем на нем 7-8 вольт, чего вполне достаточно для нормальной вентиляции БП.

VD1 - стабилитрон на напряжение V = Vвых - 5V,

где: Vвыx - напряжение, которое Вы хотите получить на выходе БП (12 - 14 вольт)

R1* - сопротивление резистора зависит от тока стабилизации стабилитрона Iст и рассчитывается как R = 5V / Iст.

Почему стабилитрон? У стабилитрона коэффициент стабилизации выше. Защита БП срабатывает не на выходной ток, а на потребляемую мощность, соответственно, чем выше напряжение на выходе, тем меньше максимальный ток отдаваемый БП.
   Простые варианты переделки БП от ПК

Схема подойдет к блокам AT собранных с спользованием TL494 (MB3759, KA7500).

Переделка заключается в удалении резистора от первой ноги микросхемы к +5 вольтам и замена на 1КОм к +12 вольтам. Также добавляется резистор от 14 ноги на вторую ногу номиналом 4.7КОм. Ставятся 2 переменных резистора для грубой и точной регулировки. Т.к. напряжение на выходе теперь меняется - вентилятор питаем от опорного (24V) через 150 Ом. Выходное напряжение берем там, где до переделки было +12V.  Делаем симпатичную панельку, выводим на нее ручки, клеммы и вольтметр!

   Зарядное устройство из БП компьютера

- Для управления выходным напряжением нужно снять перемычку, соединяющую шину +5V с входом обратной связи ШИМ регулятора - перемычка идет к микросхеме, на которой есть цифра 494.

Подать на вход микросхемы вместо перемычки, (на входе есть резистор - не удалять) напряжение с выхода регулятора напряжения (рис. 1) или тока (рис. 2).

Простейший ограничитель, в случае применения регулятора тока - стабилитрон на 10V включенный между шиной +12V и выходом на управление. При использовании только регулятора напряжения может возникнуть ситуация, когда ШИМ регулятор поведет себя неадекватно. Для исключения этого рекомендую предварительно устанавливать выходное напряжение немного больше чем напряжение на батарее.

3. Защита от переходных процессов.

При включении БП происходит бросок напряжения. Это приводит к броску тока и срабатыванию токовой защиты БП. Приходится присоединять аккумулятор после запуска блока питания, что неудобно. Кроме того, при временном пропадании напряжения сети процесс повторится. Для задержки включения лучше использовать вывод P.G.(на разъеме серый провод). На этом выводе появляется напряжение +5V после окончания переходных процессов. Амперметр можно подключить к токосъемному резистору регулятора тока, или изготовить отдельный шунт из фольгированного текстолита, закрепив его на контактах миллиамперметра (фото). Не подключайте силовые провода под винт измерительной головки (миллиамперметра), припаяйте их к шунту, иначе спалите головку при случайном ослабевании винтового контакта.


Мощный импульсный лабораторный блок питания.

Основные технические характеристики:

Для этого подключаем на выход блока обычный дроссель групповой стабилизации напрямую, +12 вольтовыми выводами. Становимся осциллографом и смотрим что на выходе. Если вместо постоянки колебательный процесс, то коррекция не настроена, необходимо продолжить настройку.

Лучше установить его так, чтобы он дул внутрь корпуса. Нагрузочный резистор 470ом 1Вт.

Индикация выполнена по классической схеме на ПВ2.

Схема как в предидущей части, но подвергаем доработке трансформатор, и вместо двух диодов ставим мостик на четырех UF304, конденсаторы по выходу 200V 220мкф. Нагрузочный резистор 4,7 ком 1Вт.

На плате управления меняется R3 на 100кОм.

По схеме всё видно, поэтому об особенностях.

Некоторые детали без позиционных обозначений нарисованы для лучшего восприятия схемы.

В блоке выпрямитель был заменен на мостик из 2Д213А.

Регулировка напряжения - посредством изменения опорного напряжения от нуля до +5V. Делитель в цепи стабилизации напряжения пересчитан так, что бы при опорном напряжении +5v выходное напряжение было равно 42v. Регулировка тока нагрузки - так же посредством изменения опорного напряжения от нуля до +5В. В качестве датчика тока использован встроенный в амперметр шунт.

Блок позволяет регулировать: выходное напряжение в пределах ……. 1...41V  выходной ток в пределах              …….  0,1...11А. Максимальное значение тока ограничено возможностями амперметра - 10А. При токе (6А) напряжение можно выставить вплоть до 41V, а при меньшем напряжении (22В) ток ограничен величиной 11А. "Дежурка" используется - наружу выведено постоянное напряжение +5V. Другое напряжение "дежурки" (22В) питает мс ШИМ контроллера (TL494) и вентилятор.

   Зарядное устройство на базе блока питания ПК

Зарядное устройство из блока питания ПК мощностью 200 Вт.

Необходимые изменения в подключении ШИ контроллера и дополнительные элементы показаны на схеме, на которой сохранена нумерация элементов схемы. Резистор R1 сопротивлением 4,7 кОм, соединяющий вывод 1 контроллера DA1 с цепью +5В, необходимо выпаять, вывод 16 отключить от общего провода, а перемычку, соединяющую выводы 14 и 15, удалить. Кроме того, следует отпаять и удалить провода выходных цепей -12В, -5В, +5В и +12В.

Затем соединения, показанные на схеме. Для этого в необходимых местах дорожки печатной платы перерезают и припаивают к ним соответствующие выводы элементов.

Для того, чтобы электрически изолировать корпус устройства от общего провода и устранить тем самым возможность образования паразитной цепи зарядного тока в обход токоизмерительного резистора R11, необходимо дополнительно перерезать печатные дорожки общего провода (GND), ведущие к контактным площадкам под винтами крепления печатной платы к корпусу устройства, а соединенные с этими контактными площадками выводы элементов отпаять и соединить с общим проводом устройства. В качестве токоизмерительного подойдет отечественный резистор С5-16МВ мощностью не менее 5 Вт.

Максимальный выходной ток зарядного устройства равен примерно 6,5А. Ток зарядки устанавливают переменным резистором R10. По мере зарядки напряжение на батарее, увеличиваясь, приближается к своему пределу, определяемому резистивным делителем R1R2, а ток уменьшается от установленного значения до нуля. При полной зарядке батареи устройство переходит в режим стабилизации выходного напряжения, обеспечивая компенсацию тока саморазряда. Налаживание устройства состоит в подборке резистора R1, чтобы напряжение холостого хода при среднем положении ручки установки тока было равно 13,8... 14,2V.