- Utnyttjar de fasta spänningarna (+3.3V, +5V, +12V) och den höga effekten hos PC-nätaggregat.
- Implementering av en LM317-regulator för att erhålla en variabel spänningsutgång.
- Vikten av att hantera återkopplingsslingan och LC-filtrering i switchade nätaggregat.
- Behöver överbrygga den gröna ledningen till jord för att aktivera systemets tändning.
Om du har ett gammalt PC-nätaggregat liggandes, släng det inte i återvinningskärlet än. Att konvertera ett ATX-nätaggregat till ett labbnätaggregat är ett av de där klassiska elektronikprojekten som kan spara dig en hel del pengar, eftersom kommersiella alternativ vanligtvis är mycket dyra och av ganska medioker kvalitet.
Tanken är att dra nytta av det faktum att dessa nätaggregat redan är konstruerade för att leverera flera stabila spänningar och avsevärd effekt, och omvandla dem till ett mångsidigt verktyg för att driva prototyper, motorer eller vilken krets som helst du bygger på din arbetsbänk. Det handlar dock inte bara om att kapa kablar; du måste veta vad du gör för att undvika att skada något i processen.
Material och verktyg som behövs
För att undvika ett skolprojekt och säkerställa att den färdiga produkten faktiskt är användbar behöver du en grundläggande verktygslåda: en multimeter, lödkolv, lödtenn , avbitartång, skruvmejslar och en borrmaskin med borr för att borra i plåten. För de sista detaljerna kommer lite sandpapper, svart sprayfärg och thinner att vara praktiskt.
Angående de specifika komponenterna för montering, förbered dig med följande:
- 6 röda banankontakter för spänningsutgångar och 2 svarta ledningar för jord (GND).
- En strömbrytare och en 5 mm röd lysdiod med respektive 330 ohms motstånd för att avgöra om det finns ström.
- För den del av variabel spänningEn LM317-regulator, en 5K ohms potentiometer, en 1N4007-diod och en kombination av kondensatorer (220uF, 100uF och 10uF vid 25V eller mer) är viktiga.
- Ett 120 ohms motstånd och krympslang (termofit) för att förhindra att kablarna kortsluts.
Steg-för-steg-transformationsprocessen
Det första steget är att försiktigt öppna strömförsörjningen. Var försiktig här: stora kondensatorer kan lagra laddning även när de är bortkopplade, så urladda dem genom att kortsluta terminalerna med en isolerad skruvmejsel för att undvika överraskningar.
När den öppnats, ta bort de interna kretsarna, fläkten och den ursprungliga strömbrytaren. Jag rekommenderar att du rengör allt damm med tryckluft och målar höljet för att ge det ett professionellt utseende. Innan du monterar tillbaka det, borra hål i toppkåpan för att rymma potentiometern, lysdioden och banankontakterna.
För att strömförsörjningen ska starta finns det ett viktigt knep: den gröna kabeln (PS-ON) måste vara ansluten till jord (GND). Det är här vi placerar strömbrytaren för att slå på och av enheten. För indikatorlampan kan du löda fast lysdioden och dess motstånd till den grå kabeln, vilket vanligtvis ger Power Good-signalen.
Utgångskonfiguration och variabel spänning
ATX-nätaggregat erbjuder mycket användbara fasta spänningsnivåer. Baserat på trådarnas färger får du +3.3V (orange), +5V (röd), -5V (vit), +12V (gul) och -12V (blå) . Dessa ledningar stöder ganska höga strömmar, perfekta för att driva motorer.
Om du vill ta det ett steg längre kan du bygga en krets med LM317 med hjälp av ett perforerat kort. Denna regulator låter dig få en variabel utspänning från 1.2 V till nästan 12 V. Anslut helt enkelt LM317 från 12 V-ledningen på strömförsörjningen och anslut potentiometern till kondensatorn för att justera spänningen efter önskemål.
Avancerade tekniska och styrningsaspekter
Ur ett mer tekniskt perspektiv är det viktigt att förstå att vi har att göra med en switchad strömförsörjning (SMPS) , inte en linjär. Det betyder att regleringen sker med hjälp av pulsbreddsmodulering (PWM). Ett vanligt misstag är att försöka lägga till för många kondensatorer till utgången i tron att det kommer att minska bruset; i verkligheten kan detta destabilisera återkopplingsslingan och försämra transientresponsen.
För de som söker professionell precision är det viktigt att analysera styrslingan. Om du behöver begränsa strömmen för att skydda dina kretsar kan du implementera ett 0.01 ohms shuntmotstånd för att mäta spänningsfallet och använda en operationsförstärkare (som LM358, som tål spänningar nära 0 V) för att mata återkopplingspinnen på TL494-styrenheten.
Dessutom rekommenderas optimering av utgångsfiltret. För att förhindra att induktorkärnan mättas under höga strömmar kan den lindas på två toroidkärnor . Dessutom minskar det ekvivalenta serieresistansen (ESR) att ersätta en stor kondensator med flera mindre parallellt, vilket sänker temperaturen och förbättrar filtreringen.
Viktiga elektriska begrepp: Effekt och effektfaktor
Det är viktigt att inte förväxla aktiv effekt (W) med skenbar effekt (VA). I växelström skapar den reaktiva impedansen hos induktorer och kondensatorer en fasförskjutning mellan spänning och ström. Effektfaktorn (cos φ) indikerar hur effektiv lasten är; ju närmare 1 den är, desto mer resistiv är lasten. Effektfaktorkorrigeringsenheter (PFC) finns vanligtvis i dessa nätaggregat för att optimera detta värde och förhindra störningar i elnätet.
När monteringen är klar blir resultatet ett kraftfullt verktyg som kombinerar fasta högströmsutgångar med ett justerbart alternativ, vilket gör att du kan arbeta med fullständig säkerhet så länge du respekterar gränserna för varje komponent och håller fläkten igång för att förhindra överhettning.
