Ja jums apkārt mētājas vecs datora barošanas bloks, pagaidām nemetiet to pārstrādes konteinerā. ATX barošanas bloka pārveidošana par laboratorijas barošanas bloku ir viens no tiem klasiskajiem elektronikas projektiem, kas var ietaupīt ievērojamu naudas summu, jo komerciālās iespējas parasti ir ļoti dārgas un diezgan viduvējas kvalitātes.
Ideja ir izmantot faktu, ka šie barošanas avoti jau ir izstrādāti, lai nodrošinātu vairākus stabilus spriegumus un ievērojamu jaudu, pārveidojot tos par daudzpusīgu instrumentu prototipu, motoru vai jebkuras shēmas, ko veidojat uz darbagalda, darbināšanai. Tomēr runa nav tikai par vadu griešanu; jums ir jāzina, ko darāt, lai procesā neko nesabojātu.
Nepieciešamie materiāli un instrumenti
Lai izvairītos no skolas projekta un nodrošinātu, ka gatavais produkts ir patiešām lietojams, jums būs nepieciešams pamata instrumentu komplekts: multimetrs, lodāmurs, lodāmurs , stiepļu griezēji, skrūvgrieži un urbis ar urbja uzgaļiem lokšņu metāla urbšanai. Pēdējai apstrādei noderēs smilšpapīrs, melna krāsa aerosola veidā un šķīdinātājs.
Attiecībā uz konkrētajām montāžas sastāvdaļām sagatavojieties ar sekojošo:
- 6 sarkani banānu savienotāji sprieguma izejām un 2 melni vadi zemējumam (GND).
- Barošanas slēdzis un 5 mm sarkana gaismas diode ar atbilstošu 330 omu rezistoru, lai noteiktu, vai ir strāva.
- Attiecībā uz daļu no mainīgs spriegumsNepieciešams LM317 regulators, 5K omu potenciometrs, 1N4007 diode un kondensatoru kombinācija (220uF, 100uF un 10uF pie 25V vai vairāk).
- 120 omu rezistors un termosarūkoša caurule (termofits), lai novērstu vadu īssavienojumu.
Pakāpenisks pārveidošanas process
Pirmais solis ir uzmanīgi atvērt barošanas bloku. Esiet uzmanīgi: lieli kondensatori var uzkrāt lādiņu pat atvienotā stāvoklī, tāpēc izlādējiet tos, īssavienojot spailes ar izolētu skrūvgriezi, lai izvairītos no pārsteigumiem.
Pēc atvēršanas noņemiet iekšējo shēmu, ventilatoru un oriģinālo slēdzi. Iesaku notīrīt visus putekļus ar saspiestu gaisu un nokrāsot korpusu , lai piešķirtu tam profesionālu izskatu. Pirms atkārtotas salikšanas augšējā vākā izurbiet caurumus potenciometram, gaismas diodei un banāna spraudņiem.
Lai ieslēgtos barošanas avots, ir svarīgs triks: zaļajam vadam (PS-ON) jābūt savienotam ar zemi (GND). Šeit mēs novietojam slēdzi, lai ieslēgtu un izslēgtu ierīci. Indikatora lampiņai varat pielodēt gaismas diodi un tās rezistoru pelēkajam vadam, kas parasti nodrošina Power Good signālu.
Izejas konfigurācija un mainīgs spriegums
ATX barošanas bloki piedāvā ļoti noderīgus fiksētus sprieguma līmeņus. Atkarībā no vadu krāsām, jums būs +3.3 V (oranžs), +5 V (sarkans), -5 V (balts), +12 V (dzeltens) un -12 V (zils) . Šīs līnijas atbalsta diezgan augstas strāvas, kas ir ideāli piemērotas motoru darbināšanai.
Ja vēlaties spert soli tālāk, varat izveidot ķēdi ar LM317, izmantojot perforētu plati. Šis regulators ļaus iegūt mainīgu izejas spriegumu no 1.2 V līdz gandrīz 12 V. Vienkārši ieslēdziet LM317 barošanu no barošanas avota 12 V līnijas un pievienojiet potenciometru kondensatoram, lai pielāgotu spriegumu pēc vēlēšanās.
Papildu inženiertehniskie un vadības apsvērumi
No tehniskāka viedokļa ir svarīgi saprast, ka mēs runājam par impulsa režīma barošanas avotu (SMPS) , nevis lineāru. Tas nozīmē, ka regulēšana tiek panākta, izmantojot impulsa platuma modulāciju (PWM). Bieži pieļauta kļūda ir mēģināt pievienot izejai pārmērīgu kondensatoru skaitu, domājot, ka tas samazinās troksni; patiesībā tas var destabilizēt atgriezeniskās saites cilpu un pasliktināt pārejas reakciju.
Tiem, kas meklē profesionālu precizitāti, vadības cilpas analīze ir vitāli svarīga. Ja jums ir jāierobežo strāva, lai aizsargātu savas ķēdes, varat ieviest 0.01 omu šunta rezistoru , lai mērītu sprieguma kritumu, un izmantot operacionālo pastiprinātāju (piemēram, LM358, kas var izturēt spriegumu tuvu 0 V), lai barotu TL494 kontrollera atgriezeniskās saites izvadu.
Turklāt ieteicams optimizēt izejas filtru. Lai novērstu induktora kodola piesātināšanos pie lielām strāvām, to var uztīt uz diviem toroidāliem kodoliem . Turklāt, aizstājot lielu kondensatoru ar vairākiem mazākiem paralēli, tiek samazināta ekvivalentā virknes pretestība (ESR), pazeminot temperatūru un uzlabojot filtrēšanu.
Galvenie elektrības jēdzieni: jauda un jaudas koeficients
Ir svarīgi nejaukt aktīvo jaudu (W) ar šķietamo jaudu (VA). Maiņstrāvā induktoru un kondensatoru reaktīvā pretestība rada fāzes nobīdi starp spriegumu un strāvu. Jaudas koeficients (cos φ) norāda, cik efektīva ir slodze; jo tuvāk tas ir 1, jo pretestības ziņā lielāka ir slodze. Šajos barošanas avotos parasti tiek izmantotas jaudas koeficienta korekcijas (PFC) ierīces , lai optimizētu šo vērtību un novērstu traucējumus elektrotīklā.
Pēc montāžas pabeigšanas rezultāts ir jaudīgs instruments, kas apvieno fiksētas augstas strāvas izejas ar regulējamu opciju, ļaujot strādāt pilnīgi droši, ja vien tiek ievēroti katra komponenta ierobežojumi un uzturēts ventilators, lai novērstu pārkaršanu.
