Kui sul vedeleb vana arvuti toiteplokk vedelemas, ära viska seda veel taaskasutuskasti. ATX-toiteploki laboritoiteplokiks muutmine on üks neist klassikalistest elektroonikaprojektidest, mis aitab sul palju raha kokku hoida, kuna poest ostetud valikud on tavaliselt väga kallid ja üsna keskpärase kvaliteediga.
Idee seisneb selles, et ära kasutada asjaolu, et need toiteplokid on juba loodud pakkuma mitut stabiilset pinget ja märkimisväärset võimsust, muutes need mitmekülgseks tööriistaks prototüüpide, mootorite või mis tahes töölaual ehitatava vooluringi toiteks. Kuid see ei puuduta ainult juhtmete lõikamist; peate teadma, mida teete, et vältida protsessi käigus millegi kahjustamist.
Vajalikud materjalid ja tööriistad
Kooliprojekti vältimiseks ja valmistoote tegeliku kasutuskõlblikkuse tagamiseks vajad põhilist tööriistakomplekti: multimeetrit, jootekolvi, jootetera , traadilõikureid, kruvikeerajaid ja puurit koos puuriteradega lehtmetalli puurimiseks. Viimistluseks tulevad kasuks liivapaber, must pihustusvärv ja lahusti.
Monteerimiseks vajalike komponentide osas valmistage ette järgmine:
- 6 punast banaanühendust pingeväljundite jaoks ja 2 musta juhet maanduse (GND) jaoks.
- Toitelüliti ja 5 mm punane LED koos vastava 330 oomise takistiga voolu olemasolu kindlakstegemiseks.
- Selle osa jaoks muutuv pingeHädavajalikud on LM317 regulaator, 5K oomine potentsiomeeter, 1N4007 diood ja kondensaatorite kombinatsioon (220uF, 100uF ja 10uF 25V või rohkema juures).
- 120-oomine takisti ja termokahanev toru (termofit), et vältida juhtmete lühist.
Samm-sammult ümberkujundamise protsess
Esimene samm on toiteploki ettevaatlik avamine. Olge siin ettevaatlik: suured kondensaatorid võivad laengut säilitada isegi lahtiühendatud olekus, seega tühjendage need, lühistades klemmid isoleeritud kruvikeerajaga, et vältida üllatusi.
Pärast avamist eemaldage sisemine vooluring, ventilaator ja originaallüliti. Soovitan puhastada kogu tolmu suruõhuga ja värvida korpuse , et anda sellele professionaalne välimus. Enne kokkupanekut puurige ülemisse kattesse augud potentsiomeetri, LED-i ja banaanpistikute jaoks.
Toiteallika käivitamiseks on oluline nipp: roheline juhe (PS-ON) tuleb ühendada maandusega (GND). Siia paigutame lüliti seadme sisse- ja väljalülitamiseks. Märgutuli jaoks saate LED-i ja selle takisti joota halli juhtme külge, mis tavaliselt annabki Power Good signaali.
Väljundkonfiguratsioon ja muutuv pinge
ATX toiteplokid pakuvad väga kasulikke fikseeritud pingetasemeid. Juhtmete värvide põhjal on teil +3.3 V (oranž), +5 V (punane), -5 V (valge), +12 V (kollane) ja -12 V (sinine) . Need liinid toetavad üsna suuri voolusid, mis sobivad ideaalselt mootorite toitmiseks.
Kui soovid asja veelgi kaugemale viia, saad LM317 abil vooluringi ehitada perforeeritud plaadi abil. See regulaator võimaldab sul saada muutuva väljundpinge 1.2 V kuni peaaegu 12 V. Lihtsalt toida LM317 toiteploki 12 V liinilt ja ühenda potentsiomeeter kondensaatoriga, et pinget soovitud väärtusele reguleerida.
Täiustatud inseneri- ja juhtimiskaalutlused
Tehnilisemast vaatenurgast on oluline mõista, et tegemist on lülitustoiteallikaga (SMPS) , mitte lineaarse toiteallikaga. See tähendab, et reguleerimine saavutatakse impulsslaiuse modulatsiooni (PWM) abil. Levinud viga on proovida väljundisse lisada liiga palju kondensaatoreid, arvates, et see vähendab müra; tegelikkuses võib see tagasisideahelat destabiliseerida ja siirdekarakteristikut halvendada.
Professionaalset täpsust otsivate jaoks on juhtimisahela analüüsimine ülioluline. Kui teil on vaja vooluahelate kaitsmiseks voolu piirata, saate pingelanguse mõõtmiseks rakendada 0.01-oomise šunttakisti ja kasutada operatsioonvõimendit (näiteks LM358, mis talub 0 V lähedale jäävaid pingeid) TL494 kontrolleri tagasisidetihvti toitmiseks.
Lisaks on soovitatav väljundfiltri optimeerimine. Induktiivi südamiku küllastumist suure voolu korral saab vältida kahe toroidse südamiku ümber mähkimisega . Lisaks vähendab suure kondensaatori asendamine mitme väiksemaga paralleelselt ekvivalentset jadatakistust (ESR), alandades temperatuuri ja parandades filtreerimist.
Peamised elektrilised mõisted: võimsus ja võimsustegur
Oluline on mitte segi ajada aktiivvõimsust (W) näivvõimsusega (VA). Vahelduvvoolus tekitab induktiivpoolide ja kondensaatorite reaktiivtakistus pinge ja voolu vahel faasinihke. Võimsustegur (cos φ) näitab koormuse efektiivsust; mida lähemal see on 1-le, seda takistuslikum on koormus. Nendes toiteallikates leidub tavaliselt võimsusteguri korrigeerimise (PFC) seadmeid , et seda väärtust optimeerida ja vältida häireid elektrivõrgus.
Pärast kokkupanekut on tulemuseks võimas tööriist, mis ühendab fikseeritud suure voolutugevuse väljundid reguleeritava valikuga, võimaldades teil töötada täiesti ohutult, kui austate iga komponendi piire ja hoiate ventilaatori ülekuumenemise vältimiseks töös.
