แหล่งจ่ายไฟแบบปรับได้จากแหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์ 350W PSU atx แหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการที่ทรงพลังและเครื่องชาร์จแบตเตอรี่

20.12.2023 จอภาพ

แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นและสวิตชิ่ง

เริ่มจากพื้นฐานกันก่อน แหล่งจ่ายไฟในคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่สามอย่าง ขั้นแรก กระแสสลับจากแหล่งจ่ายไฟในครัวเรือนจะต้องแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรง งานที่สองของแหล่งจ่ายไฟคือการลดแรงดันไฟฟ้าที่ 110-230 V ซึ่งมากเกินไปสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคอมพิวเตอร์ให้เป็นค่ามาตรฐานที่กำหนดโดยตัวแปลงพลังงานของส่วนประกอบพีซีแต่ละชิ้น - 12 V, 5 V และ 3.3 V (เช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าเชิงลบซึ่งเราจะพูดถึงในภายหลัง) . ในที่สุดแหล่งจ่ายไฟจะมีบทบาทเป็นตัวปรับแรงดันไฟฟ้า

แหล่งจ่ายไฟมีสองประเภทหลักที่ทำหน้าที่ข้างต้น - เชิงเส้นและการสลับ แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นที่ง่ายที่สุดนั้นใช้หม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจะลดลงตามค่าที่ต้องการจากนั้นกระแสไฟฟ้าจะถูกแก้ไขโดยสะพานไดโอด

อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟเพื่อรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าขาออก ซึ่งมีสาเหตุมาจากความไม่เสถียรของแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายในครัวเรือนและแรงดันไฟฟ้าตกเพื่อตอบสนองต่อการเพิ่มขึ้นของกระแสในโหลด

เพื่อชดเชยแรงดันไฟฟ้าตก ในแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น พารามิเตอร์ของหม้อแปลงจะถูกคำนวณเพื่อให้มีกำลังส่วนเกิน จากนั้นที่กระแสไฟฟ้าสูงจะสังเกตแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการในโหลด อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นที่จะเกิดขึ้นโดยไม่มีการชดเชยใดๆ ที่กระแสต่ำในส่วนน้ำหนักบรรทุกก็เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้เช่นกัน แรงดันไฟฟ้าส่วนเกินจะถูกกำจัดโดยการรวมโหลดที่ไม่มีประโยชน์ไว้ในวงจร ในกรณีที่ง่ายที่สุด นี่คือตัวต้านทานหรือทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อผ่านซีเนอร์ไดโอด ในเวอร์ชันขั้นสูง ทรานซิสเตอร์จะถูกควบคุมโดยไมโครวงจรที่มีตัวเปรียบเทียบ อาจเป็นไปได้ว่าพลังงานส่วนเกินจะกระจายไปในรูปของความร้อนซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์

ในวงจรจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งตัวแปรอีกตัวหนึ่งจะปรากฏขึ้นซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไฟขาออกนอกเหนือจากตัวแปรที่มีอยู่แล้วสองตัว: แรงดันไฟฟ้าอินพุตและความต้านทานโหลด มีสวิตช์แบบอนุกรมพร้อมโหลด (ซึ่งในกรณีที่เราสนใจคือทรานซิสเตอร์) ควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ในโหมดพัลส์ไวด์มอดูเลชั่น (PWM) ยิ่งระยะเวลาของสถานะเปิดของทรานซิสเตอร์สูงขึ้นเมื่อเทียบกับระยะเวลา (พารามิเตอร์นี้เรียกว่ารอบการทำงานในคำศัพท์ภาษารัสเซียจะใช้ค่าผกผัน - รอบการทำงาน) แรงดันไฟขาออกก็จะยิ่งสูงขึ้น เนื่องจากมีสวิตช์อยู่ แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจึงเรียกว่าแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์ (SMPS)

ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านทรานซิสเตอร์แบบปิด และความต้านทานของทรานซิสเตอร์แบบเปิดนั้นมีค่าน้อยมาก ในความเป็นจริง ทรานซิสเตอร์แบบเปิดมีความต้านทานและกระจายพลังงานบางส่วนเป็นความร้อน นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะของทรานซิสเตอร์ไม่ได้แยกจากกันโดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายกระแสพัลส์สามารถเกิน 90% ในขณะที่ประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นที่มีตัวปรับความเสถียรจะสูงถึง 50% อย่างดีที่สุด

ข้อดีอีกประการหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งคือการลดขนาดและน้ำหนักของหม้อแปลงลงอย่างมากเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นที่มีกำลังเท่ากัน เป็นที่ทราบกันว่ายิ่งความถี่ของกระแสสลับในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงสูงขึ้นเท่าใด ขนาดแกนที่ต้องการและจำนวนรอบของขดลวดก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ดังนั้นทรานซิสเตอร์หลักในวงจรไม่ได้ถูกวางไว้หลัง แต่ก่อนหม้อแปลงและนอกเหนือจากการรักษาแรงดันไฟฟ้าแล้วยังใช้ในการผลิตกระแสสลับความถี่สูง (สำหรับแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์คือตั้งแต่ 30 ถึง 100 kHz ขึ้นไปและ ตามกฎแล้ว - ประมาณ 60 kHz) หม้อแปลงไฟฟ้าที่ทำงานที่ความถี่แหล่งจ่ายไฟ 50-60 เฮิรตซ์จะมีขนาดใหญ่กว่าสิบเท่าสำหรับพลังงานที่คอมพิวเตอร์มาตรฐานต้องการ

แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นในปัจจุบันส่วนใหญ่จะใช้ในกรณีของแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานต่ำ ซึ่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ค่อนข้างซับซ้อนที่จำเป็นสำหรับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งถือเป็นรายการต้นทุนที่ละเอียดอ่อนมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นแหล่งจ่ายไฟ 9 V ซึ่งใช้สำหรับแป้นเหยียบเอฟเฟ็กต์กีตาร์และหนึ่งครั้งสำหรับคอนโซลเกม ฯลฯ แต่ที่ชาร์จสำหรับสมาร์ทโฟนมีการเต้นเป็นจังหวะทั้งหมดแล้ว - ที่นี่ต้นทุนมีความสมเหตุสมผล เนื่องจากแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมที่เอาต์พุตต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ จึงมีการใช้แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นในพื้นที่ที่ต้องการคุณภาพนี้

⇡ แผนภาพทั่วไปของแหล่งจ่ายไฟ ATX

แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปคือแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งซึ่งอินพุตนั้นมาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าในครัวเรือนที่มีพารามิเตอร์ 110/230 V, 50-60 Hz และเอาต์พุตมีเส้น DC จำนวนหนึ่งเส้นซึ่งสายหลักได้รับการจัดอันดับ 12, 5 และ 3.3 V นอกจากนี้ แหล่งจ่ายไฟยังมีแรงดันไฟฟ้า -12 V และบางครั้งก็มีแรงดันไฟฟ้า -5 V ซึ่งจำเป็นสำหรับบัส ISA แต่อย่างหลังนั้นถูกแยกออกจากมาตรฐาน ATX เนื่องจากการสิ้นสุดการสนับสนุน ISA เอง

ในแผนภาพแบบง่ายของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมาตรฐานที่นำเสนอข้างต้น สามารถแยกแยะขั้นตอนหลักได้สี่ขั้นตอน ในลำดับเดียวกันเราจะพิจารณาส่วนประกอบของแหล่งจ่ายไฟในการทบทวน ได้แก่ :

  1. ตัวกรอง EMI - การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (ตัวกรอง RFI);
  2. วงจรหลัก - วงจรเรียงกระแสอินพุต (วงจรเรียงกระแส), ทรานซิสเตอร์หลัก (สวิตช์), สร้างกระแสสลับความถี่สูงบนขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง;
  3. หม้อแปลงหลัก
  4. วงจรทุติยภูมิ - วงจรเรียงกระแสกระแสจากขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง (วงจรเรียงกระแส), ฟิลเตอร์ปรับให้เรียบที่เอาต์พุต (กรอง)

⇡ ตัวกรองอีเอ็มไอ

ตัวกรองที่อินพุตแหล่งจ่ายไฟใช้เพื่อระงับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสองประเภท: ดิฟเฟอเรนเชียล (โหมดดิฟเฟอเรนเชียล) - เมื่อกระแสไฟฟ้ารบกวนไหลไปในทิศทางที่ต่างกันในสายไฟ และโหมดทั่วไป (โหมดทั่วไป) - เมื่อกระแสไฟฟ้า ไหลไปในทิศทางเดียว

สัญญาณรบกวนที่แตกต่างถูกระงับโดยตัวเก็บประจุ CX (ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มสีเหลืองขนาดใหญ่ในรูปภาพด้านบน) ที่เชื่อมต่อแบบขนานกับโหลด บางครั้งโช้คจะถูกต่อเข้ากับสายไฟแต่ละเส้นเพิ่มเติมซึ่งทำหน้าที่เดียวกัน (ไม่ใช่ในแผนภาพ)

ตัวกรองโหมดทั่วไปถูกสร้างขึ้นโดยตัวเก็บประจุ CY (ตัวเก็บประจุเซรามิกรูปทรงหยดน้ำสีน้ำเงินในรูปภาพ) โดยเชื่อมต่อสายไฟเข้ากับกราวด์ที่จุดร่วม ฯลฯ โช้คโหมดทั่วไป (LF1 ในแผนภาพ) กระแสในขดลวดทั้งสองที่ไหลไปในทิศทางเดียวกันซึ่งสร้างความต้านทานสำหรับการรบกวนในโหมดทั่วไป

ในรุ่นราคาถูกจะมีการติดตั้งชุดตัวกรองขั้นต่ำในชิ้นส่วนที่มีราคาแพงกว่าวงจรที่อธิบายไว้จะสร้างลิงก์ซ้ำ (ทั้งหมดหรือบางส่วน) ในอดีต ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะเห็นแหล่งจ่ายไฟโดยไม่มีตัวกรอง EMI เลย ตอนนี้ค่อนข้างเป็นข้อยกเว้นที่น่าสงสัย แม้ว่าคุณจะซื้อพาวเวอร์ซัพพลายราคาถูกมาก แต่คุณก็ยังคงพบกับความประหลาดใจเช่นนี้ได้ เป็นผลให้คอมพิวเตอร์ไม่เพียงต้องทนทุกข์ทรมานและไม่มากนัก แต่อุปกรณ์อื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายในครัวเรือน - แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นแหล่งสัญญาณรบกวนที่ทรงพลัง

ในบริเวณตัวกรองของแหล่งจ่ายไฟที่ดี คุณจะพบชิ้นส่วนต่างๆ ที่ปกป้องอุปกรณ์เองหรือเจ้าของจากความเสียหาย มีฟิวส์ธรรมดาสำหรับป้องกันการลัดวงจรเกือบทุกครั้ง (F1 ในแผนภาพ) โปรดทราบว่าเมื่อฟิวส์ขาด วัตถุที่ได้รับการป้องกันจะไม่ใช่แหล่งจ่ายไฟอีกต่อไป หากเกิดการลัดวงจร หมายความว่าทรานซิสเตอร์ตัวหลักขาดไปแล้ว และอย่างน้อยที่สุดสิ่งสำคัญคือต้องป้องกันไม่ให้สายไฟติดไฟ หากฟิวส์ในแหล่งจ่ายไฟเกิดไฟไหม้กะทันหันการเปลี่ยนฟิวส์ใหม่มักไม่มีจุดหมาย

มีการป้องกันแยกต่างหาก ช่วงเวลาสั้น ๆไฟกระชากโดยใช้วาริสเตอร์ (MOV - วาริสเตอร์โลหะออกไซด์) แต่ไม่มีวิธีการป้องกันการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นเวลานานในแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ฟังก์ชั่นนี้ดำเนินการโดยตัวปรับความเสถียรภายนอกโดยมีหม้อแปลงอยู่ภายใน

ตัวเก็บประจุในวงจร PFC หลังจากวงจรเรียงกระแสสามารถรักษาประจุที่สำคัญได้หลังจากตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟ เพื่อป้องกันไม่ให้คนประมาทที่ยื่นนิ้วเข้าไปในขั้วต่อไฟฟ้าจากไฟฟ้าช็อต จึงมีการติดตั้งตัวต้านทานการจ่ายกระแสไฟมูลค่าสูง (ตัวต้านทานเลือดออก) ไว้ระหว่างสายไฟ ในเวอร์ชันที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น - พร้อมด้วยวงจรควบคุมที่ป้องกันไม่ให้ประจุรั่วเมื่ออุปกรณ์ทำงาน

อย่างไรก็ตามการมีตัวกรองในแหล่งจ่ายไฟของพีซี (และแหล่งจ่ายไฟของจอภาพและอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เกือบทุกชนิดก็มีตัวกรองด้วย) หมายความว่าการซื้อ "ตัวกรองไฟกระชาก" แยกต่างหากแทนการใช้สายไฟต่อปกติโดยทั่วไป , ไม่มีจุดหมาย. ทุกอย่างเหมือนกันในตัวเขา เงื่อนไขเดียวในทุกกรณีคือการเดินสายสามพินแบบปกติพร้อมสายดิน มิฉะนั้นตัวเก็บประจุ CY ที่เชื่อมต่อกับกราวด์จะไม่สามารถทำหน้าที่ได้

⇡ วงจรเรียงกระแสอินพุต

หลังจากที่กรองแล้ว กระแสสลับจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงโดยใช้ไดโอดบริดจ์ ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในรูปแบบของชุดประกอบในตัวเครื่องทั่วไป ยินดีต้อนรับหม้อน้ำแยกต่างหากสำหรับระบายความร้อนของสะพาน สะพานที่ประกอบจากไดโอดแยกสี่ตัวถือเป็นคุณลักษณะของแหล่งจ่ายไฟราคาถูก คุณยังสามารถถามได้ว่าบริดจ์ได้รับการออกแบบสำหรับกระแสใดเพื่อพิจารณาว่าตรงกับกำลังของแหล่งจ่ายไฟหรือไม่ แม้ว่าตามกฎแล้วจะมีระยะขอบที่ดีสำหรับพารามิเตอร์นี้

⇡ บล็อก PFC ที่ใช้งานอยู่

ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่มีโหลดเชิงเส้น (เช่น หลอดไส้หรือเตาไฟฟ้า) กระแสจะไหลตามคลื่นไซน์เดียวกันกับแรงดันไฟฟ้า แต่กรณีนี้ไม่ได้เกิดขึ้นกับอุปกรณ์ที่มีตัวเรียงกระแสอินพุต เช่น แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง แหล่งจ่ายไฟจะจ่ายกระแสเป็นพัลส์สั้นๆ โดยประมาณในเวลาเดียวกับจุดสูงสุดของคลื่นไซน์แรงดันไฟฟ้า (นั่นคือ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดทันที) เมื่อมีการชาร์จตัวเก็บประจุแบบเรียบของวงจรเรียงกระแส

สัญญาณกระแสที่บิดเบี้ยวจะถูกสลายออกเป็นการแกว่งของฮาร์มอนิกหลายๆ ครั้งในผลรวมของไซนูซอยด์ของแอมพลิจูดที่กำหนด (สัญญาณในอุดมคติที่จะเกิดขึ้นกับโหลดเชิงเส้น)

พลังงานที่ใช้ในการทำงานที่เป็นประโยชน์ (ซึ่งอันที่จริงแล้วเป็นการทำความร้อนส่วนประกอบพีซี) จะแสดงในลักษณะของแหล่งจ่ายไฟและเรียกว่าใช้งานอยู่ พลังงานที่เหลืออยู่ซึ่งเกิดจากการสั่นของกระแสฮาร์มอนิกเรียกว่าปฏิกิริยา มันไม่ได้สร้างงานที่เป็นประโยชน์ แต่ให้ความร้อนแก่สายไฟและสร้างภาระให้กับหม้อแปลงและอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ

ผลรวมเวกเตอร์ของพลังงานปฏิกิริยาและพลังงานแอ็กทีฟเรียกว่าพลังงานปรากฏ และอัตราส่วนของกำลังงานต่อกำลังทั้งหมดเรียกว่าตัวประกอบกำลัง - อย่าสับสนกับประสิทธิภาพ!

ในตอนแรกแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีปัจจัยด้านพลังงานค่อนข้างต่ำ - ประมาณ 0.7 สำหรับผู้บริโภคเอกชน พลังงานรีแอกทีฟไม่เป็นปัญหา (โชคดีที่มิเตอร์ไฟฟ้าไม่ได้คำนึงถึงเรื่องนี้) เว้นแต่ว่าเขาจะใช้ UPS แหล่งจ่ายไฟสำรองมีหน้าที่รับผิดชอบในการจ่ายไฟเต็มจำนวน ในระดับเครือข่ายในสำนักงานหรือในเมือง พลังงานรีแอกทีฟส่วนเกินที่สร้างขึ้นโดยการสลับอุปกรณ์จ่ายไฟได้ลดคุณภาพของแหล่งจ่ายไฟลงอย่างมากและทำให้เกิดต้นทุน ดังนั้นจึงมีการต่อสู้อย่างจริงจัง

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่มีวงจรแก้ไขตัวประกอบกำลังแบบแอคทีฟ (Active PFC) หน่วยที่มี PFC แบบแอคทีฟสามารถระบุได้อย่างง่ายดายด้วยตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ตัวเดียวและตัวเหนี่ยวนำที่ติดตั้งอยู่หลังวงจรเรียงกระแส โดยพื้นฐานแล้ว Active PFC เป็นตัวแปลงพัลส์อีกตัวหนึ่งที่รักษาประจุคงที่บนตัวเก็บประจุด้วยแรงดันไฟฟ้าประมาณ 400 V ในกรณีนี้กระแสจากเครือข่ายอุปทานจะถูกใช้เป็นพัลส์สั้นซึ่งความกว้างจะถูกเลือกเพื่อให้สัญญาณ ประมาณด้วยคลื่นไซน์ - ซึ่งจำเป็นสำหรับการจำลองโหลดเชิงเส้น ในการซิงโครไนซ์สัญญาณการใช้กระแสไฟกับไซน์ซอยด์แรงดันไฟฟ้า ตัวควบคุม PFC มีตรรกะพิเศษ

วงจร PFC ที่ใช้งานอยู่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หลักหนึ่งหรือสองตัวและไดโอดอันทรงพลังซึ่งวางอยู่บนฮีทซิงค์เดียวกันกับทรานซิสเตอร์หลักของตัวแปลงแหล่งจ่ายไฟหลัก ตามกฎแล้ว ตัวควบคุม PWM ของคีย์คอนเวอร์เตอร์หลักและคีย์ Active PFC จะเป็นชิปตัวเดียว (PWM/PFC Combo)

ตัวประกอบกำลังของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่มี PFC ที่ใช้งานอยู่ที่ 0.95 และสูงกว่า นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบเพิ่มเติมอีกประการหนึ่ง - ไม่จำเป็นต้องมีสวิตช์ไฟหลัก 110/230 V และตัวเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกันภายในแหล่งจ่ายไฟ วงจร PFC ส่วนใหญ่รองรับแรงดันไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 85 ถึง 265 V นอกจากนี้ ความไวของแหล่งจ่ายไฟต่อแรงดันไฟฟ้าตกในระยะสั้นก็ลดลงด้วย

อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากการแก้ไข PFC ที่ใช้งานอยู่แล้วยังมีแบบพาสซีฟซึ่งเกี่ยวข้องกับการติดตั้งตัวเหนี่ยวนำความเหนี่ยวนำสูงเป็นอนุกรมพร้อมกับโหลด ประสิทธิภาพต่ำและคุณไม่น่าจะพบสิ่งนี้ในแหล่งจ่ายไฟสมัยใหม่

⇡ ตัวแปลงหลัก

หลักการทั่วไปของการดำเนินการสำหรับแหล่งจ่ายไฟพัลส์ทั้งหมดของโทโพโลยีแบบแยก (พร้อมหม้อแปลง) จะเหมือนกัน: ทรานซิสเตอร์หลัก (หรือทรานซิสเตอร์) จะสร้างกระแสสลับบนขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงและตัวควบคุม PWM จะควบคุมรอบการทำงานของ การสลับของพวกเขา อย่างไรก็ตาม วงจรเฉพาะจะแตกต่างกันทั้งในด้านจำนวนทรานซิสเตอร์หลักและองค์ประกอบอื่นๆ และในลักษณะเชิงคุณภาพ เช่น ประสิทธิภาพ รูปร่างของสัญญาณ สัญญาณรบกวน ฯลฯ แต่ที่นี่มากเกินไปก็ขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะเพื่อให้คุ้มค่ากับการมุ่งเน้น สำหรับผู้ที่สนใจ เรามีชุดไดอะแกรมและตารางที่จะช่วยให้คุณสามารถระบุไดอะแกรมในอุปกรณ์เฉพาะตามองค์ประกอบของชิ้นส่วน

ทรานซิสเตอร์ ไดโอด ตัวเก็บประจุ ขาหลักของหม้อแปลง
ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวไปข้างหน้า 1 1 1 4
2 2 0 2
2 0 2 2
4 0 0 2
2 0 0 3

นอกเหนือจากโทโพโลยีที่ระบุไว้แล้ว ในแหล่งจ่ายไฟราคาแพง ยังมี Half Bridge รุ่นเรโซแนนซ์ ซึ่งสามารถระบุได้อย่างง่ายดายด้วยตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่เพิ่มเติม (หรือสองตัว) และตัวเก็บประจุที่สร้างวงจรออสซิลเลชัน

ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวไปข้างหน้า

⇡ วงจรรอง

วงจรทุติยภูมิคือทุกสิ่งที่เกิดขึ้นหลังจากการพันขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า ในแหล่งจ่ายไฟที่ทันสมัยที่สุดหม้อแปลงมีขดลวดสองเส้น: หนึ่งในนั้นแรงดันไฟฟ้า 12 V จะถูกลบออกและจากที่อื่น - 5 V กระแสจะถูกแก้ไขครั้งแรกโดยใช้ชุดประกอบของไดโอด Schottky สองตัว - หนึ่งตัวหรือหลายตัวต่อบัส ( บนบัสที่โหลดสูงสุด - 12 V - ในแหล่งจ่ายไฟอันทรงพลังมีชุดประกอบสี่ชุด) มีประสิทธิภาพมากกว่าในแง่ของประสิทธิภาพคือวงจรเรียงกระแสแบบซิงโครนัส ซึ่งใช้ทรานซิสเตอร์สนามผลแทนไดโอด แต่นี่เป็นสิทธิพิเศษของอุปกรณ์จ่ายไฟที่ทันสมัยและมีราคาแพงอย่างแท้จริงซึ่งได้รับใบรับรอง 80 PLUS Platinum

โดยทั่วไปแล้ว ราง 3.3V จะขับเคลื่อนจากขดลวดแบบเดียวกับราง 5V เฉพาะแรงดันไฟฟ้าเท่านั้นที่ถูกลดระดับลงโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำที่อิ่มตัว (Mag Amp) ขดลวดพิเศษบนหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับแรงดันไฟฟ้า 3.3 V เป็นตัวเลือกที่แปลกใหม่ จากแรงดันไฟฟ้าเชิงลบในมาตรฐาน ATX ปัจจุบันจะเหลือเพียง -12 V ซึ่งถูกลบออกจากขดลวดทุติยภูมิภายใต้บัส 12 V ผ่านไดโอดกระแสต่ำที่แยกจากกัน

การควบคุม PWM ของปุ่มคอนเวอร์เตอร์จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า และดังนั้นในขดลวดทุติยภูมิทั้งหมดในคราวเดียว ในขณะเดียวกัน ปริมาณการใช้กระแสไฟของคอมพิวเตอร์ไม่ได้กระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างบัสจ่ายไฟ ในฮาร์ดแวร์สมัยใหม่ บัสที่โหลดมากที่สุดคือ 12-V

หากต้องการแยกแรงดันไฟฟ้าให้คงที่บนบัสต่างๆ จำเป็นต้องมีมาตรการเพิ่มเติม วิธีการแบบคลาสสิกเกี่ยวข้องกับการใช้โช้คเสถียรภาพแบบกลุ่ม รถเมล์หลักสามสายถูกส่งผ่านขดลวด และด้วยเหตุนี้ หากกระแสเพิ่มขึ้นบนบัสหนึ่ง แรงดันไฟฟ้าจะลดลงที่อีกบัสหนึ่ง สมมติว่ากระแสบนบัส 12 V เพิ่มขึ้น และเพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าตก ตัวควบคุม PWM ได้ลดรอบการทำงานของทรานซิสเตอร์หลักลง เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าบนบัส 5 V ​​อาจเกินขีดจำกัดที่อนุญาต แต่ถูกระงับโดยโช้คเสถียรภาพแบบกลุ่ม

แรงดันไฟฟ้าบนบัส 3.3 V ได้รับการควบคุมเพิ่มเติมโดยตัวเหนี่ยวนำที่อิ่มตัวตัวอื่น

เวอร์ชันขั้นสูงกว่าให้ความเสถียรแยกกันของบัส 5 และ 12 V เนื่องจากโช้กที่ทนทาน แต่ตอนนี้การออกแบบนี้ได้หลีกทางให้กับตัวแปลง DC-DC ในแหล่งจ่ายไฟคุณภาพสูงราคาแพง ในกรณีหลังหม้อแปลงมีขดลวดทุติยภูมิเดี่ยวที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 V และได้รับแรงดันไฟฟ้า 5 V และ 3.3 V เนื่องจากตัวแปลง DC-DC วิธีการนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับความเสถียรของแรงดันไฟฟ้า

ตัวกรองเอาต์พุต

ขั้นตอนสุดท้ายของบัสแต่ละตัวคือตัวกรองที่ช่วยปรับแรงดันกระเพื่อมที่เกิดจากทรานซิสเตอร์หลักให้เรียบ นอกจากนี้การเต้นเป็นจังหวะของวงจรเรียงกระแสอินพุตซึ่งมีความถี่เท่ากับสองเท่าของความถี่ของเครือข่ายจ่ายไฟจะเจาะเข้าไปในวงจรทุติยภูมิของแหล่งจ่ายไฟในระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่ง

ตัวกรองระลอกคลื่นประกอบด้วยโช้คและตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ แหล่งจ่ายไฟคุณภาพสูงมีลักษณะความจุอย่างน้อย 2,000 uF แต่ผู้ผลิตรุ่นราคาถูกจะมีเงินสำรองสำหรับการประหยัดเมื่อติดตั้งตัวเก็บประจุเช่นครึ่งหนึ่งของค่าเล็กน้อยซึ่งส่งผลต่อแอมพลิจูดของระลอกคลื่นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

⇡ แหล่งจ่ายไฟสำรอง +5VSB

คำอธิบายของส่วนประกอบแหล่งจ่ายไฟจะไม่สมบูรณ์หากไม่ได้กล่าวถึงแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าสแตนด์บาย 5 V ซึ่งทำให้พีซีสามารถเข้าสู่โหมดสลีปได้ และรับประกันการทำงานของอุปกรณ์ทั้งหมดที่ต้องเปิดอยู่ตลอดเวลา “ห้องปฏิบัติหน้าที่” ใช้พลังงานจากตัวแปลงพัลส์แยกต่างหากพร้อมหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังต่ำ ในแหล่งจ่ายไฟบางประเภท ยังมีหม้อแปลงตัวที่สามด้วย ซึ่งใช้ในวงจรป้อนกลับเพื่อแยกตัวควบคุม PWM ออกจากวงจรหลักของตัวแปลงหลัก ในกรณีอื่นๆ ฟังก์ชั่นนี้ดำเนินการโดยออปโตคัปเปลอร์ (LED และโฟโตทรานซิสเตอร์ในแพ็คเกจเดียว)

⇡ ระเบียบวิธีสำหรับการทดสอบแหล่งจ่ายไฟ

หนึ่งในพารามิเตอร์หลักของแหล่งจ่ายไฟคือเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าซึ่งสะท้อนให้เห็นในสิ่งที่เรียกว่า ลักษณะการบรรทุกข้าม KNH เป็นแผนภาพที่กระแสหรือกำลังบนบัส 12 V ถูกพล็อตบนแกนเดียว และกระแสรวมหรือกำลังบนบัส 3.3 และ 5 V ถูกพล็อตที่อีกแกนหนึ่งที่จุดตัดกันสำหรับค่าที่แตกต่างกัน ทั้งสองตัวแปร ค่าเบี่ยงเบนแรงดันไฟฟ้าจากค่าที่ระบุจะถูกกำหนดโดยยางเส้นใดเส้นหนึ่ง ดังนั้นเราจึงเผยแพร่ KNH ที่แตกต่างกันสองรายการ - สำหรับบัส 12 V และสำหรับบัส 5/3.3 V

สีของจุดแสดงถึงเปอร์เซ็นต์ของการเบี่ยงเบน:

  • สีเขียว: ≤ 1%;
  • สีเขียวอ่อน: ≤ 2%;
  • สีเหลือง: ≤ 3%;
  • สีส้ม: ≤ 4%;
  • สีแดง: ≤ 5%
  • สีขาว: > 5% (ไม่อนุญาตตามมาตรฐาน ATX)

ในการรับ KNH จะใช้แท่นทดสอบแหล่งจ่ายไฟแบบกำหนดเอง ซึ่งสร้างโหลดโดยการกระจายความร้อนไปยังทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามอันทรงพลัง

การทดสอบที่สำคัญไม่แพ้กันอีกประการหนึ่งคือการกำหนดแอมพลิจูดระลอกคลื่นที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ มาตรฐาน ATX อนุญาตให้มีการกระเพื่อมภายใน 120 mV สำหรับบัส 12 V และ 50 mV สำหรับบัส 5 V ​​ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการกระเพื่อมความถี่สูง (ที่ความถี่สองเท่าของสวิตช์ตัวแปลงหลัก) และความถี่ต่ำ (ที่สองเท่า ความถี่ของเครือข่ายอุปทาน)

เราวัดพารามิเตอร์นี้โดยใช้ออสซิลโลสโคป USB ของ Hantek DSO-6022BE ที่โหลดสูงสุดบนแหล่งจ่ายไฟที่ระบุโดยข้อกำหนดเฉพาะ ในออสซิลโลแกรมด้านล่าง กราฟสีเขียวตรงกับบัส 12 V กราฟสีเหลืองตรงกับ 5 V จะเห็นได้ว่าระลอกคลื่นอยู่ภายในขีดจำกัดปกติ และถึงแม้จะมีระยะขอบก็ตาม

เพื่อการเปรียบเทียบ เราจะนำเสนอภาพระลอกคลื่นที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เครื่องเก่า บล็อกนี้ไม่ได้ดีนักตั้งแต่เริ่มแรก แต่ก็ไม่ได้ดีขึ้นอย่างแน่นอนเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อพิจารณาจากขนาดของระลอกคลื่นความถี่ต่ำ (โปรดทราบว่าการแบ่งแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็น 50 mV เพื่อให้พอดีกับการสั่นบนหน้าจอ) ตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบที่อินพุตไม่สามารถใช้งานได้แล้ว ระลอกคลื่นความถี่สูงบนบัส 5 V ​​กำลังจะถึง 50 mV ที่อนุญาต

การทดสอบต่อไปนี้จะกำหนดประสิทธิภาพของเครื่องที่โหลดตั้งแต่ 10 ถึง 100% ของกำลังไฟที่กำหนด (โดยการเปรียบเทียบกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตกับกำลังไฟฟ้าเข้าที่วัดโดยใช้วัตต์มิเตอร์ในครัวเรือน) สำหรับการเปรียบเทียบ กราฟจะแสดงเกณฑ์สำหรับหมวดหมู่ 80 PLUS ต่างๆ อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ไม่ได้ทำให้เกิดความสนใจมากนักในช่วงนี้ กราฟแสดงผลลัพธ์ของ Corsair PSU ระดับบนสุดเมื่อเปรียบเทียบกับ Antec ราคาถูกมาก และความแตกต่างก็ไม่ได้มากนัก

ปัญหาเร่งด่วนสำหรับผู้ใช้คือเสียงรบกวนจากพัดลมในตัว เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดโดยตรงใกล้กับแท่นทดสอบแหล่งจ่ายไฟที่มีเสียงคำราม ดังนั้นเราจึงวัดความเร็วการหมุนของใบพัดด้วยเครื่องวัดวามเร็วแบบเลเซอร์ - ที่กำลังตั้งแต่ 10 ถึง 100% เช่นกัน กราฟด้านล่างแสดงให้เห็นว่าเมื่อโหลดบนแหล่งจ่ายไฟต่ำ พัดลมขนาด 135 มม. จะยังคงอยู่ที่ความเร็วต่ำและแทบจะไม่ได้ยินเลย ที่โหลดสูงสุด สามารถมองเห็นเสียงรบกวนได้แล้ว แต่ระดับก็ยังค่อนข้างยอมรับได้

ฉันรู้สึกสับสนเล็กน้อยกับการขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า (ฉันจะบอกคุณเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ในภายหลัง) และด้วยเหตุนี้ฉันจึงจำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟใหม่ ข้อกำหนดสำหรับมีดังนี้ - กระแสเอาต์พุต 10A ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุดประมาณ 5V แน่นอน สายตาของฉันจ้องมองไปที่อุปกรณ์จ่ายไฟคอมพิวเตอร์ที่ไม่จำเป็นจำนวนมากทันที

แน่นอนว่าแนวคิดในการแปลงแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ให้เป็นห้องปฏิบัติการไม่ใช่เรื่องใหม่ ฉันพบการออกแบบหลายแบบบนอินเทอร์เน็ต แต่ตัดสินใจว่าอีกแบบหนึ่งจะไม่เสียหาย ในกระบวนการสร้างใหม่ ฉันทำผิดพลาดมากมาย ดังนั้นหากคุณตัดสินใจที่จะสร้างพาวเวอร์ซัพพลายสำหรับตัวคุณเอง ให้คำนึงถึงสิ่งเหล่านี้ แล้วคุณจะทำได้ดีกว่า!

ความสนใจ! แม้ว่าดูเหมือนว่าโครงการนี้เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น แต่ก็ไม่มีอะไรที่เหมือนกัน - โครงการนี้ค่อนข้างซับซ้อน! เก็บไว้ในใจ.

ออกแบบ

กำลังไฟที่ดึงออกมาจากใต้เตียงคือ 250W. ถ้าฉันสร้างแหล่งจ่ายไฟ 5V/10A พลังงานอันมีค่าก็จะสูญเสียไป! ไม่เป็นไร! ลองเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 25V ซึ่งอาจเหมาะสม เช่น สำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ - คุณต้องมีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 15V

หากต้องการดำเนินการต่อ คุณต้องค้นหาวงจรสำหรับบล็อกต้นทางก่อน โดยหลักการแล้ว วงจรจ่ายไฟทั้งหมดเป็นที่รู้จักและสามารถ Google ได้ สิ่งที่คุณต้องการสำหรับ Google นั้นเขียนไว้บนกระดาน

เพื่อนคนหนึ่งให้แผนภาพของฉันมาให้ฉัน นี่เธออยู่ (เปิดในหน้าต่างใหม่)

ใช่ ใช่ เราจะต้องคลานผ่านความกล้าทั้งหมดนี้ เอกสารข้อมูลบน TL494 จะช่วยเราในเรื่องนี้

ดังนั้น สิ่งแรกที่เราต้องทำคือตรวจสอบว่าแหล่งจ่ายไฟสูงสุดที่แหล่งจ่ายไฟสามารถผลิตได้บนบัส +12 และ +5 โวลต์เป็นเท่าใด ในการดำเนินการนี้ ให้ถอดจัมเปอร์ป้อนกลับที่ผู้ผลิตวางไว้อย่างรอบคอบ

ตัวต้านทาน R49-R51 จะดึงอินพุตบวกของตัวเปรียบเทียบไปที่กราวด์ และแน่นอนว่าเรามีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เอาต์พุต

เรากำลังพยายามสตาร์ทแหล่งจ่ายไฟ ใช่ มันจะไม่เริ่มทำงานหากไม่มีคอมพิวเตอร์ ความจริงก็คือต้องเปิดใช้งานโดยเชื่อมต่อพิน PS_ON เข้ากับกราวด์ โดยปกติแล้ว PS_ON จะมีป้ายกำกับอยู่บนกระดาน และเราจะต้องใช้ในภายหลัง ดังนั้นเราจะไม่ตัดทิ้ง แต่มาปิดวงจรที่ไม่สามารถเข้าใจได้ใน Q10, Q9 และ Q8 - มันใช้แรงดันเอาต์พุตและหลังจากตัดออกแล้วจะไม่อนุญาตให้แหล่งจ่ายไฟของเราเริ่มทำงาน การสตาร์ทแบบนุ่มนวลของเราจะทำงานกับตัวต้านทาน R59, R60 และตัวเก็บประจุ C28

ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟจึงเริ่มต้นขึ้น แรงดันไฟฟ้าขาออกสูงสุดปรากฏขึ้น

ความสนใจ! แรงดันไฟขาออกมีค่ามากกว่าแรงดันไฟขาออกที่ออกแบบไว้สำหรับตัวเก็บประจุเอาต์พุต ดังนั้น ตัวเก็บประจุอาจระเบิดได้ ฉันต้องการเปลี่ยนตัวเก็บประจุดังนั้นฉันจึงไม่ได้สนใจ แต่คุณเปลี่ยนสายตาไม่ได้ อย่างระมัดระวัง!

ดังนั้นเราจึงเรียนรู้จาก +12V – 24V และจาก +5V – 9.6V ดูเหมือนว่าแรงดันไฟฟ้าสำรองจะเป็น 2 เท่าพอดี ดีมาก! มาจำกัดแรงดันเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟของเราไว้ที่ 20V และกระแสเอาท์พุตไว้ที่ 10A ดังนั้นเราจึงได้รับพลังงานสูงสุด 200W

ดูเหมือนว่าพารามิเตอร์จะถูกตัดสินใจแล้ว

ตอนนี้เราต้องสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม กล่องดีบุกของหน่วยจ่ายไฟไม่พอใจฉัน (และเมื่อมันปรากฏออกมาก็เปล่าประโยชน์) - มันมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยขีดข่วนบางอย่างและยังเชื่อมต่อกับกราวด์ด้วย (ซึ่งจะรบกวนการวัดกระแสด้วย op-amps ราคาถูก) .

สำหรับตัวถังฉันเลือก Z-2W สำนัก Maszczyk

ฉันวัดเสียงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งจ่ายไฟ - มันมีขนาดค่อนข้างเล็กดังนั้นจึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะใช้กล่องพลาสติก

หลังจากกรณีนี้ ฉันนั่งคุยกับ Corel Draw และคิดว่าแผงด้านหน้าควรมีลักษณะอย่างไร:

อิเล็กทรอนิกส์

ฉันตัดสินใจแยกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ออกเป็นสองส่วน - แผงปลอมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม เหตุผลของการแบ่งส่วนนี้คือมีพื้นที่บนแผงด้านหน้าไม่เพียงพอที่จะรองรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม

ฉันเลือกแหล่งพลังงานสำรองเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของฉัน สังเกตว่าหากมีการบรรทุกหนักมากจะหยุดส่งเสียงบี๊บดังนั้นตัวบ่งชี้ 7 ส่วนจึงเหมาะอย่างยิ่ง - แหล่งจ่ายไฟจะถูกโหลดและจะแสดงแรงดันและกระแส

แผงเท็จ:

มีตัวบ่งชี้ โพเทนชิโอมิเตอร์ และ LED เพื่อไม่ให้ลากสายไฟจำนวนมากไปยังอุปกรณ์ 7 ส่วนฉันใช้รีจิสเตอร์กะ 74AC164 ทำไมต้อง AC ไม่ใช่ HC? สำหรับ HC กระแสรวมสูงสุดของขาทั้งหมดคือ 50mA และสำหรับ AC จะเป็น 25mA สำหรับแต่ละขา ฉันเลือก 20mA สำหรับตัวบ่งชี้กระแสนั่นคือ 74HC164 จะไม่มีกระแสเพียงพอแน่นอน

ควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์– ที่นี่ทุกอย่างซับซ้อนขึ้นเล็กน้อย

ในกระบวนการวาดวงจรฉันทำผิดพลาดโดยเฉพาะซึ่งฉันจ่ายด้วยจัมเปอร์จำนวนหนึ่งบนกระดาน มีไดอะแกรมที่แก้ไขแล้วให้กับคุณ

กล่าวโดยสรุป U1A เป็นดิฟเฟอเรนเชียล เครื่องขยายเสียงปัจจุบัน ที่กระแสสูงสุด เอาต์พุตคือ 2.56V ซึ่งสอดคล้องกับการอ้างอิงของคอนโทรลเลอร์ ADC

U1B เป็นตัวเปรียบเทียบปัจจุบัน - หากกระแสเกินเกณฑ์ที่ระบุโดยตัวต้านทาน tl494 "ปิด"

U2A เป็นตัวบ่งชี้ว่าแหล่งจ่ายไฟทำงานในโหมดจำกัดกระแส

U2B – เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า

U3A, U3B – รีพีทเตอร์พร้อมไดชาร์จ ความจริงก็คือตัวแปรมีความต้านทานค่อนข้างสูงและความต้านทานก็เปลี่ยนไปเช่นกัน ซึ่งจะทำให้การชดเชยข้อเสนอแนะทำได้ยากขึ้นมาก แต่ถ้าคุณทำให้พวกเขามีแนวต้านเดียวกัน ทุกอย่างก็จะง่ายขึ้นมาก

ทุกอย่างชัดเจนด้วยคอนโทรลเลอร์ - มันเป็น Atmega8 ซ้ำซากและแม้แต่ในจานลึกที่วางอยู่ในที่เก็บของ เฟิร์มแวร์นั้นค่อนข้างง่ายและทำระหว่างการบัดกรีด้วยอุ้งเท้าซ้าย แต่ก็ไม่น้อยไปกว่าการทำงาน

คอนโทรลเลอร์ทำงานที่ 8 MHz จาก RC oscillator (คุณต้องติดตั้งฟิวส์ที่เหมาะสม)

โชคดีที่ต้องย้ายการวัดกระแสไปที่ "ด้านสูง" จึงจะสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าที่โหลดได้โดยตรง ในวงจรนี้ที่กระแสสูงแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้จะมีข้อผิดพลาดสูงถึง 200 mV ฉันเมาและฉันกลับใจ ฉันหวังว่าคุณจะไม่ทำผิดซ้ำอีก

การแก้ไขส่วนที่ส่งออก

เราทิ้งทุกสิ่งที่ไม่จำเป็นออกไป แผนภาพมีลักษณะดังนี้ (คลิกได้):

ฉันปรับเปลี่ยนโช้กโหมดทั่วไปเล็กน้อย - ฉันเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวดสำหรับ 12V และขดลวดสองอันสำหรับ 5V ในที่สุดมันก็กลายเป็นประมาณ 100 μH ซึ่งเยอะมาก ฉันยังเปลี่ยนตัวเก็บประจุด้วยการเชื่อมต่อ 1000uF/25V สามตัวแบบขนานด้วย

หลังจากแก้ไขแล้ว ผลลัพธ์จะเป็นดังนี้:

การตั้งค่า

เปิดตัวกันเลย เราทึ่งกับปริมาณเสียงรบกวน!

300mV! ดูเหมือนว่าแพ็คจะกระตุ้นการตอบรับ เราทำให้ระบบปฏิบัติการช้าลงจนถึงขีด จำกัด แพ็กจะไม่หายไป ดังนั้นจึงไม่ใช่ปัญหาของระบบปฏิบัติการ

หลังจากจิ้มไปสักพักก็พบว่าต้นเหตุของเสียงนั้นอยู่ที่สายไฟนั่นเอง! O_o สายไฟสองแกนสองเมตรธรรมดา! หากคุณเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปไว้ก่อนหน้า หรือเชื่อมต่อตัวเก็บประจุโดยตรงกับโพรบออสซิลโลสโคป ระลอกคลื่นจะลดลงเหลือ 20 mV! ฉันไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้จริงๆ บางทีคุณอาจแบ่งปันได้บ้าง? ตอนนี้ชัดเจนว่าต้องทำอย่างไร - ต้องมีตัวเก็บประจุในวงจรจ่ายไฟและต้องแขวนตัวเก็บประจุไว้ที่ขั้วแหล่งจ่ายไฟโดยตรง

โดยวิธีการเกี่ยวกับ Y - ตัวเก็บประจุ คนจีนช่วยไว้และไม่จัดหาให้ ดังนั้นแรงดันเอาต์พุตที่ไม่มีตัวเก็บประจุ Y

และตอนนี้ - ด้วยตัวเก็บประจุ Y:

ดีกว่า? โดยไม่มีข้อกังขา! ยิ่งไปกว่านั้น หลังจากติดตั้งตัวเก็บประจุ Y แล้ว มิเตอร์ปัจจุบันก็หยุดทำงานผิดพลาดทันที!

ฉันยังติดตั้ง X2 ซึ่งเป็นตัวเก็บประจุด้วย เพื่อให้มีขยะในเครือข่ายน้อยลง น่าเสียดายที่ฉันไม่มีโช้คโหมดทั่วไปที่คล้ายกัน แต่ทันทีที่ฉันพบ ฉันจะติดตั้งทันที

ข้อเสนอแนะ.

ฉันเขียนเกี่ยวกับเธออ่าน

ระบายความร้อน

นี่คือจุดที่เราต้องคนจรจัด! หลังจากผ่านไปไม่กี่วินาทีภายใต้โหลดเต็ม คำถามเกี่ยวกับความจำเป็นในการระบายความร้อนแบบแอคทีฟก็ถูกลบออกไป ชุดไดโอดเอาท์พุตได้รับความร้อนมากที่สุด

แอสเซมบลีประกอบด้วยไดโอดธรรมดา ฉันคิดว่าจะแทนที่ด้วยไดโอดชอตกี แต่แรงดันย้อนกลับของไดโอดเหล่านี้กลายเป็นประมาณ 100 โวลต์และอย่างที่คุณทราบไดโอด Schottky ไฟฟ้าแรงสูงไม่ได้ดีไปกว่าไดโอดทั่วไปมากนัก

ดังนั้นเราจึงต้องติดหม้อน้ำเพิ่มเติมจำนวนหนึ่ง (มากที่สุดเท่าที่เราจะใส่ได้) และจัดระเบียบระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟ

จะหาพลังงานให้กับพัดลมได้ที่ไหน? ฉันก็คิดอยู่นานแต่ในที่สุดก็คิดได้ tl494 ใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟ 25V เรารับมัน (จากจัมเปอร์ J3 ในแผนภาพ) และลดระดับลงด้วยโคลง 7812

สำหรับการระบายอากาศ ฉันต้องตัดฝาครอบพัดลมขนาด 120 มม. ออก ติดตะแกรงที่สอดคล้องกัน และตั้งค่าพัดลมเป็น 80 มม. ที่เดียวที่สามารถทำได้คือฝาครอบด้านบนดังนั้นการออกแบบจึงแย่มาก - เศษโลหะบางชนิดอาจตกลงมาจากด้านบนและทำให้วงจรภายในของแหล่งจ่ายไฟลัดวงจร ผมให้ 2 คะแนนกับตัวเอง คุณไม่ควรออกจากตัวเรือนพาวเวอร์ซัพพลาย! อย่าทำผิดซ้ำอีก!

ไม่ได้ติดพัดลมแต่อย่างใด ฝาครอบด้านบนเพียงแค่กดลง ดังนั้นฉันจึงได้ขนาดที่ถูกต้อง

ผลลัพธ์

บรรทัดล่าง ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟนี้ใช้งานได้หนึ่งสัปดาห์แล้วและเราสามารถพูดได้ว่ามันค่อนข้างเชื่อถือได้ ฉันแปลกใจที่มันปล่อยก๊าซน้อยมาก ซึ่งถือว่าดี!

ฉันพยายามอธิบายข้อผิดพลาดที่ฉันพบ ฉันหวังว่าคุณจะไม่พูดซ้ำ! ขอให้โชคดี!

เมื่อซื้ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ใหม่ หลายๆ คนควรทิ้งยูนิตระบบเก่าของตนลงถังขยะ มันสวย สายตาสั้นเพราะอาจมีส่วนประกอบที่ใช้งานได้ซึ่งสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรากำลังพูดถึงแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ซึ่งคุณสามารถทำได้

เป็นที่น่าสังเกตว่าค่าใช้จ่ายในการทำเองนั้นมีน้อยมากซึ่งช่วยให้คุณประหยัดเงินได้มาก

แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เป็นตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าตามลำดับ +5, +12, -12, -5 V. ด้วยการปรับเปลี่ยนบางอย่างคุณสามารถสร้างเครื่องชาร์จที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์สำหรับรถยนต์ของคุณจากแหล่งจ่ายไฟดังกล่าวด้วยมือของคุณเอง โดยทั่วไปเครื่องชาร์จจะมีอยู่ 2 ประเภท:

เครื่องชาร์จที่มีตัวเลือกมากมาย (การสตาร์ทเครื่องยนต์ การฝึก การชาร์จไฟ ฯลฯ)

อุปกรณ์สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ - การชาร์จดังกล่าวจำเป็นสำหรับรถยนต์ที่มี ระยะทางต่ำระหว่างการวิ่ง.

เราสนใจเครื่องชาร์จแบบที่ 2 เนื่องจากรถยนต์ส่วนใหญ่จะใช้ในระยะทางสั้นๆ เช่น รถสตาร์ทแล้วขับไประยะหนึ่งแล้วดับลง การดำเนินการดังกล่าวทำให้แบตเตอรี่รถยนต์หมดประจุค่อนข้างเร็ว ซึ่งเป็นเรื่องปกติโดยเฉพาะในฤดูหนาว ดังนั้นหน่วยเครื่องเขียนดังกล่าวจึงเป็นที่ต้องการด้วยความช่วยเหลือซึ่งคุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้อย่างรวดเร็วและกลับสู่สภาพการทำงาน การชาร์จนั้นดำเนินการโดยใช้กระแสประมาณ 5 แอมป์และแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วอยู่ในช่วง 14 ถึง 14.3 V กำลังการชาร์จซึ่งคำนวณโดยการคูณค่าแรงดันและกระแสสามารถจัดหาได้จากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ เพราะกำลังไฟเฉลี่ยประมาณ 300 -350 W.

การแปลงแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ให้เป็นเครื่องชาร์จ

แหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการที่ดีมีราคาค่อนข้างแพงและนักวิทยุสมัครเล่นบางคนไม่สามารถจ่ายได้
อย่างไรก็ตามที่บ้านคุณสามารถประกอบแหล่งจ่ายไฟที่มีคุณสมบัติที่ดีซึ่งสามารถรองรับการจ่ายไฟให้กับการออกแบบวิทยุสมัครเล่นต่างๆ ได้ดี และยังสามารถใช้เป็นที่ชาร์จแบตเตอรี่ต่างๆ ได้อีกด้วย
แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวประกอบโดยนักวิทยุสมัครเล่นซึ่งมักจะมาจาก ซึ่งมีจำหน่ายและราคาถูกทุกที่

ในบทความนี้มีการให้ความสนใจเพียงเล็กน้อยกับการแปลง ATX เนื่องจากการแปลงแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์สำหรับนักวิทยุสมัครเล่นที่มีคุณสมบัติโดยเฉลี่ยให้เป็นห้องปฏิบัติการหรือเพื่อจุดประสงค์อื่นมักจะไม่ใช่เรื่องยาก แต่นักวิทยุสมัครเล่นที่เริ่มต้นมี คำถามมากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้ โดยพื้นฐานแล้วชิ้นส่วนใดในแหล่งจ่ายไฟที่ต้องถอดออก ชิ้นส่วนใดที่ควรเหลือ สิ่งที่ควรเพิ่มเพื่อเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟให้เป็นแบบปรับได้และอื่น ๆ

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นในบทความนี้ฉันต้องการพูดโดยละเอียดเกี่ยวกับการแปลงแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ATX ให้เป็นแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมซึ่งสามารถใช้เป็นทั้งแหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการและเป็นเครื่องชาร์จ

สำหรับการดัดแปลงเราจะต้องมีแหล่งจ่ายไฟ ATX ที่ใช้งานได้ซึ่งสร้างบนคอนโทรลเลอร์ TL494 PWM หรืออะนาล็อก
โดยหลักการแล้ววงจรจ่ายไฟบนตัวควบคุมดังกล่าวไม่ได้แตกต่างกันมากนักและโดยพื้นฐานแล้วจะคล้ายกันทั้งหมด พลังของแหล่งจ่ายไฟไม่ควรน้อยกว่าที่คุณวางแผนจะถอดออกจากยูนิตที่แปลงแล้วในอนาคต

ลองดูวงจรจ่ายไฟ ATX ทั่วไปที่มีกำลัง 250 W สำหรับแหล่งจ่ายไฟ Codegen วงจรแทบไม่ต่างจากวงจรนี้

วงจรของอุปกรณ์จ่ายไฟดังกล่าวทั้งหมดประกอบด้วยชิ้นส่วนไฟฟ้าแรงสูงและแรงดันต่ำ ในภาพแผงวงจรพิมพ์แหล่งจ่ายไฟ (ด้านล่าง) จากฝั่งราง ชิ้นส่วนไฟฟ้าแรงสูงจะถูกแยกออกจากชิ้นส่วนแรงดันต่ำด้วยแถบว่างกว้าง (ไม่มีราง) และตั้งอยู่ทางด้านขวา (เป็น ขนาดที่เล็กกว่า) เราจะไม่แตะต้องมัน แต่จะใช้ได้กับชิ้นส่วนแรงดันต่ำเท่านั้น
นี่คือบอร์ดของฉัน และจากตัวอย่างนี้ ฉันจะแสดงตัวเลือกในการแปลงแหล่งจ่ายไฟ ATX ให้คุณดู

ส่วนแรงดันต่ำของวงจรที่เรากำลังพิจารณาประกอบด้วยตัวควบคุม TL494 PWM ซึ่งเป็นวงจรแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการที่ควบคุมแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ และหากไม่ตรงกันก็จะส่งสัญญาณไปที่ขาที่ 4 ของ PWM ตัวควบคุมเพื่อปิดแหล่งจ่ายไฟ
แทนที่จะติดตั้งแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน สามารถติดตั้งทรานซิสเตอร์บนบอร์ดจ่ายไฟได้ ซึ่งโดยหลักการแล้วจะทำหน้าที่เดียวกัน
ถัดมาเป็นส่วนของวงจรเรียงกระแสซึ่งประกอบด้วยแรงดันเอาต์พุตต่างๆ 12 โวลต์, +5 โวลต์, -5 โวลต์, +3.3 โวลต์ ซึ่งสำหรับวัตถุประสงค์ของเรานั้นจำเป็นต้องใช้วงจรเรียงกระแส +12 โวลต์เท่านั้น (สายเอาต์พุตสีเหลือง)
จะต้องถอดวงจรเรียงกระแสที่เหลือและชิ้นส่วนประกอบออก ยกเว้นวงจรเรียงกระแส "หน้าที่" ซึ่งเราจะต้องจ่ายไฟให้กับตัวควบคุม PWM และเครื่องทำความเย็น
วงจรเรียงกระแสหน้าที่ให้แรงดันไฟฟ้าสองแบบ โดยทั่วไปจะเป็น 5 โวลต์ และแรงดันไฟฟ้าที่สองสามารถอยู่ที่ประมาณ 10-20 โวลต์ (ปกติประมาณ 12 โวลต์)
เราจะใช้วงจรเรียงกระแสตัวที่สองเพื่อจ่ายไฟให้กับ PWM มีการเชื่อมต่อพัดลม (คูลเลอร์) ไว้ด้วย
หากแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตนี้สูงกว่า 12 โวลต์อย่างมาก จะต้องเชื่อมต่อพัดลมเข้ากับแหล่งจ่ายไฟนี้ผ่านตัวต้านทานเพิ่มเติม เช่นเดียวกับที่จะอยู่ในวงจรที่กำลังพิจารณาในภายหลัง
ในแผนภาพด้านล่าง ฉันทำเครื่องหมายส่วนไฟฟ้าแรงสูงด้วยเส้นสีเขียว วงจรเรียงกระแส "สแตนด์บาย" ด้วยเส้นสีน้ำเงิน และทุกอย่างที่ต้องถอดออกด้วยสีแดง

ดังนั้นเราจึงแยกทุกอย่างที่มีเครื่องหมายสีแดงออก และในวงจรเรียงกระแส 12 โวลต์ของเรา เราเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์มาตรฐาน (16 โวลต์) เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า ซึ่งจะสอดคล้องกับแรงดันเอาต์พุตในอนาคตของแหล่งจ่ายไฟของเรา นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคลายขาที่ 12 ของตัวควบคุม PWM และส่วนตรงกลางของขดลวดของหม้อแปลงที่ตรงกัน - ตัวต้านทาน R25 และไดโอด D73 (หากอยู่ในวงจร) ในวงจรและแทนที่จะบัดกรีให้บัดกรี a จัมเปอร์เข้าไปในบอร์ดซึ่งวาดในแผนภาพด้วยเส้นสีน้ำเงิน (คุณสามารถปิดไดโอดและตัวต้านทานได้โดยไม่ต้องบัดกรี) ในบางวงจรวงจรนี้อาจไม่มีอยู่

ต่อไป ในชุดสายไฟ PWM ที่ขาแรก เราจะเหลือตัวต้านทานเพียงตัวเดียว ซึ่งจะไปที่วงจรเรียงกระแส +12 โวลต์
ที่ขาที่สองและสามของ PWM เราเหลือเพียงโซ่ Master RC (ในแผนภาพ R48 C28)
บนขาที่สี่ของ PWM เราปล่อยให้ตัวต้านทานเพียงตัวเดียว (ในแผนภาพมันถูกกำหนดให้เป็น R49 ใช่แล้ว ในวงจรอื่น ๆ อีกมากมายระหว่างขาที่ 4 และขา 13-14 ของ PWM มักจะมีตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า เราไม่ อย่าแตะต้องมัน (ถ้ามี) เช่นกัน เพราะมันมีไว้สำหรับการจ่ายไฟแบบนุ่มนวล บอร์ดของฉันไม่มี ดังนั้นฉันจึงติดตั้งมัน
ความจุในวงจรมาตรฐานคือ 1-10 μF
จากนั้นเราก็ปลดขา 13-14 ออกจากการเชื่อมต่อทั้งหมดยกเว้นการเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุและยังปล่อยขา PWM ที่ 15 และ 16 ด้วย

หลังจากดำเนินการทั้งหมดแล้ว เราควรได้รับสิ่งต่อไปนี้

นี่คือลักษณะที่ปรากฏบนกระดานของฉัน (ในภาพด้านล่าง)
ที่นี่ฉันย้อนกลับโช้ครักษาเสถียรภาพกลุ่มด้วยลวด 1.3-1.6 มม. ในชั้นเดียวบนแกนดั้งเดิม มันพอดีประมาณ 20 รอบ แต่คุณไม่จำเป็นต้องทำเช่นนี้และทิ้งอันที่อยู่ที่นั่น ทุกอย่างทำงานได้ดีกับเขาเช่นกัน
ฉันยังติดตั้งตัวต้านทานโหลดอีกตัวบนบอร์ดซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทาน 1.2 kOhm 3W สองตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน ความต้านทานรวมคือ 560 โอห์ม
ตัวต้านทานโหลดดั้งเดิมได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันเอาต์พุต 12 โวลต์และมีความต้านทาน 270 โอห์ม แรงดันไฟขาออกของฉันจะอยู่ที่ประมาณ 40 โวลต์ดังนั้นฉันจึงติดตั้งตัวต้านทานดังกล่าว
จะต้องคำนวณ (ที่แรงดันเอาต์พุตสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟที่ไม่ได้ใช้งาน) สำหรับกระแสโหลด 50-60 mA เนื่องจากการใช้งานแหล่งจ่ายไฟโดยสมบูรณ์โดยไม่มีโหลดนั้นไม่เป็นที่พึงปรารถนา จึงถูกวางไว้ในวงจร

มุมมองของบอร์ดจากด้านชิ้นส่วน

ตอนนี้เราจะต้องเพิ่มอะไรลงในบอร์ดจ่ายไฟที่เตรียมไว้เพื่อเปลี่ยนเป็นแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุม

ก่อนอื่นเพื่อไม่ให้ทรานซิสเตอร์กำลังไหม้เราจะต้องแก้ปัญหาเรื่องเสถียรภาพกระแสโหลดและการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร
ในฟอรัมสำหรับการสร้างหน่วยที่คล้ายกันใหม่ ฉันพบสิ่งที่น่าสนใจเช่นนี้ - เมื่อทดลองกับโหมดป้องกันภาพสั่นไหวปัจจุบันในฟอรัม โปรวิทยุ, สมาชิกฟอรั่ม ดีดับบลิวดีฉันอ้างอิงคำพูดต่อไปนี้ฉันจะพูดเต็ม:

“ฉันเคยบอกคุณไปแล้วว่าฉันไม่สามารถทำให้ UPS ทำงานตามปกติในโหมดแหล่งจ่ายกระแสไฟที่มีแรงดันอ้างอิงต่ำที่อินพุตตัวขยายข้อผิดพลาดของตัวควบคุม PWM ได้
มากกว่า 50mV เป็นเรื่องปกติ แต่น้อยกว่านั้นไม่เป็นเช่นนั้น โดยหลักการแล้ว 50mV เป็นผลลัพธ์ที่รับประกัน แต่โดยหลักการแล้ว คุณสามารถได้รับ 25mV หากคุณลอง อะไรที่น้อยกว่านั้นไม่ได้ผล มันทำงานไม่เสถียรและตื่นเต้นหรือสับสนจากการรบกวน นี่คือเมื่อแรงดันสัญญาณจากเซ็นเซอร์ปัจจุบันเป็นค่าบวก
แต่ในแผ่นข้อมูลของ TL494 มีตัวเลือกเมื่อลบแรงดันไฟฟ้าเชิงลบออกจากเซ็นเซอร์ปัจจุบัน
ฉันแปลงวงจรเป็นตัวเลือกนี้และได้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม
นี่คือส่วนของแผนภาพ

จริงๆ ทุกอย่างก็เป็นมาตรฐาน ยกเว้นสองจุด
ประการแรก ความเสถียรที่ดีที่สุดเมื่อทำให้กระแสโหลดมีความเสถียรด้วยสัญญาณลบจากเซ็นเซอร์ปัจจุบันคืออุบัติเหตุหรือรูปแบบ
วงจรใช้งานได้ดีกับแรงดันอ้างอิง 5mV!
ด้วยสัญญาณบวกจากเซนเซอร์ปัจจุบัน การทำงานจะมีเสถียรภาพที่แรงดันไฟฟ้าอ้างอิงที่สูงกว่าเท่านั้น (อย่างน้อย 25 mV)
ด้วยค่าตัวต้านทาน 10 Ohm และ 10 KOhm กระแสจะคงที่ที่ 1.5 A จนถึงการลัดวงจรของเอาต์พุต
ฉันต้องการกระแสไฟฟ้าเพิ่ม ดังนั้นฉันจึงติดตั้งตัวต้านทาน 30 โอห์ม การทำให้เสถียรทำได้สำเร็จที่ระดับ 12...13A ที่แรงดันอ้างอิง 15mV
ประการที่สอง (และน่าสนใจที่สุด) ฉันไม่มีเซ็นเซอร์ปัจจุบันเช่นนี้...
บทบาทของมันถูกเล่นโดยชิ้นส่วนของแทร็กบนกระดานยาว 3 ซม. และกว้าง 1 ซม. รางถูกปกคลุมไปด้วยชั้นโลหะบัดกรีบางๆ
หากคุณใช้แทร็กนี้ที่ความยาว 2 ซม. เป็นเซ็นเซอร์ กระแสไฟฟ้าจะคงที่ที่ระดับ 12-13A และหากที่ความยาว 2.5 ซม. กระแสไฟฟ้าจะคงที่ที่ระดับ 10A"

เนื่องจากผลลัพธ์นี้ออกมาดีกว่ามาตรฐาน เราก็จะไปทางเดียวกัน

ขั้นแรกคุณจะต้องคลายขั้วกลางของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง (ถักเปียแบบยืดหยุ่น) ออกจากลวดลบหรือดีกว่าโดยไม่ต้องบัดกรี (หากตราอนุญาต) - ตัดแทร็กที่พิมพ์บนบอร์ดที่เชื่อมต่อกับ สายลบ
ถัดไป คุณจะต้องประสานเซ็นเซอร์ปัจจุบัน (สับเปลี่ยน) ระหว่างการตัดแทร็ก ซึ่งจะเชื่อมต่อขั้วกลางของขดลวดเข้ากับลวดลบ

เป็นการดีที่สุดที่จะแยกจากความผิดพลาด (ถ้าคุณพบ) ตัวชี้แอมแปร์ - โวลต์มิเตอร์ (tseshek) หรือจากตัวชี้ภาษาจีนหรือเครื่องมือดิจิทัล พวกเขามีลักษณะเช่นนี้ ชิ้นยาว 1.5-2.0 ซม. ก็เพียงพอแล้ว

แน่นอนคุณสามารถลองทำตามที่ฉันเขียนไว้ข้างต้นได้ ดีดับบลิวดีนั่นคือถ้าเส้นทางจากเปียไปยังสายสามัญยาวเพียงพอแล้วให้ลองใช้เป็นเซ็นเซอร์กระแส แต่ฉันไม่ได้ทำสิ่งนี้ฉันมาเจอบอร์ดที่มีการออกแบบที่แตกต่างออกไปเช่นนี้ โดยที่จัมเปอร์ลวดสองตัวที่เชื่อมต่อเอาต์พุตจะถูกระบุด้วยลูกศรสีแดงที่ถักเปียด้วยลวดทั่วไป และแทร็กที่พิมพ์จะวิ่งอยู่ระหว่างพวกมัน

ดังนั้นหลังจากถอดชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นออกจากบอร์ดฉันก็ถอดจัมเปอร์เหล่านี้ออกและบัดกรีเซ็นเซอร์ปัจจุบันจาก "tseshka" จีนที่ผิดปกติแทน
จากนั้นฉันก็บัดกรีตัวเหนี่ยวนำกรอกลับเข้าที่ ติดตั้งอิเล็กโทรไลต์และตัวต้านทานโหลด
นี่คือลักษณะของกระดานของฉัน โดยที่ฉันทำเครื่องหมายด้วยลูกศรสีแดงว่าเซ็นเซอร์ปัจจุบันที่ติดตั้ง (สับเปลี่ยน) แทนที่สายจัมเปอร์

จากนั้นคุณจะต้องเชื่อมต่อ shunt นี้กับ PWM โดยใช้สายแยก จากด้านข้างของเปีย - โดยใช้ขา PWM ตัวที่ 15 ผ่านตัวต้านทาน 10 โอห์มและเชื่อมต่อขา PWM ตัวที่ 16 เข้ากับสายสามัญ
เมื่อใช้ตัวต้านทาน 10 โอห์ม คุณสามารถเลือกกระแสไฟขาออกสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟของเราได้ บนแผนภาพ ดีดับบลิวดีตัวต้านทานคือ 30 โอห์ม แต่ตอนนี้เริ่มต้นด้วย 10 โอห์ม การเพิ่มค่าของตัวต้านทานนี้จะเพิ่มกระแสเอาต์พุตสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟ

อย่างที่ฉันบอกไปก่อนหน้านี้ แรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟของฉันคือประมาณ 40 โวลต์ ในการทำเช่นนี้ฉันหมุนหม้อแปลงกลับคืน แต่โดยหลักการแล้วคุณไม่สามารถย้อนกลับได้ แต่เพิ่มแรงดันไฟขาออกด้วยวิธีอื่น แต่สำหรับฉันวิธีนี้สะดวกกว่า
ฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับทั้งหมดนี้ในภายหลัง แต่ตอนนี้เรามาดำเนินการต่อและเริ่มติดตั้งชิ้นส่วนเพิ่มเติมที่จำเป็นบนบอร์ดเพื่อให้เรามีแหล่งจ่ายไฟหรืออุปกรณ์ชาร์จที่ใช้งานได้

ฉันขอเตือนคุณอีกครั้งว่าหากคุณไม่มีตัวเก็บประจุบนบอร์ดระหว่างขาที่ 4 ถึง 13-14 ของ PWM (เช่นในกรณีของฉัน) ขอแนะนำให้เพิ่มลงในวงจร
คุณจะต้องติดตั้งตัวต้านทานปรับค่าได้สองตัว (3.3-47 kOhm) เพื่อปรับแรงดันเอาต์พุต (V) และกระแส (I) แล้วเชื่อมต่อเข้ากับวงจรด้านล่าง แนะนำให้ต่อสายเชื่อมต่อให้สั้นที่สุด
ด้านล่างนี้ฉันได้ให้ไดอะแกรมเพียงบางส่วนที่เราต้องการ - ไดอะแกรมดังกล่าวจะเข้าใจง่ายกว่า
ในแผนภาพ ชิ้นส่วนที่ติดตั้งใหม่จะแสดงเป็นสีเขียว

แผนผังของชิ้นส่วนที่ติดตั้งใหม่

ฉันขออธิบายแผนภาพเล็กน้อยให้คุณฟัง
- วงจรเรียงกระแสบนสุดคือห้องปฏิบัติหน้าที่
- ค่าของตัวต้านทานปรับค่าแสดงเป็น 3.3 และ 10 kOhm - ค่าต่างๆ เป็นไปตามที่พบ
- ค่าของตัวต้านทาน R1 ระบุเป็น 270 โอห์ม - ถูกเลือกตามข้อจำกัดกระแสที่ต้องการ เริ่มต้นเล็กๆ แล้วคุณอาจได้ค่าที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เช่น 27 โอห์ม;
- ฉันไม่ได้ทำเครื่องหมายตัวเก็บประจุ C3 ว่าเป็นชิ้นส่วนที่ติดตั้งใหม่โดยคาดหวังว่าอาจมีอยู่บนบอร์ด
- เส้นสีส้มแสดงถึงองค์ประกอบที่อาจต้องเลือกหรือเพิ่มเข้ากับวงจรในระหว่างกระบวนการตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟ

ต่อไปเราจะจัดการกับวงจรเรียงกระแส 12 โวลต์ที่เหลือ
เรามาตรวจสอบว่าแหล่งจ่ายไฟของเราสามารถผลิตแรงดันไฟฟ้าสูงสุดได้เท่าใด
ในการทำเช่นนี้เราจะคลายการเชื่อมต่อชั่วคราวจากขาแรกของ PWM - ตัวต้านทานที่ไปที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแส (ตามแผนภาพด้านบนที่ 24 kOhm) จากนั้นคุณจะต้องเปิดเครื่องกับเครือข่ายก่อนอื่นให้เชื่อมต่อ ให้หักสายเครือข่ายใด ๆ และใช้หลอดไส้ 75-95 ธรรมดาเป็นฟิวส์วันอังคาร ในกรณีนี้แหล่งจ่ายไฟจะให้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดแก่เราที่สามารถทำได้

ก่อนที่จะเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเข้ากับเครือข่าย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เปลี่ยนตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าในวงจรเรียงกระแสเอาต์พุตด้วยตัวที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า!

การเปิดแหล่งจ่ายไฟเพิ่มเติมทั้งหมดควรทำโดยใช้หลอดไส้เท่านั้น จะช่วยป้องกันแหล่งจ่ายไฟจากสถานการณ์ฉุกเฉินในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด ในกรณีนี้หลอดไฟจะสว่างขึ้นและทรานซิสเตอร์กำลังจะยังคงสภาพเดิมอยู่

ต่อไปเราต้องแก้ไข (จำกัด ) แรงดันเอาต์พุตสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟของเรา
ในการทำเช่นนี้เราเปลี่ยนตัวต้านทาน 24 kOhm ชั่วคราว (ตามแผนภาพด้านบน) จากขาแรกของ PWM เป็นตัวต้านทานการปรับค่าเช่น 100 kOhm และตั้งค่าเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เราต้องการ ขอแนะนำให้ตั้งค่าให้น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่แหล่งจ่ายไฟของเราสามารถจ่ายได้ 10-15 เปอร์เซ็นต์ จากนั้นประสานตัวต้านทานถาวรแทนตัวต้านทานการปรับค่า

หากคุณวางแผนที่จะใช้แหล่งจ่ายไฟนี้เป็นเครื่องชาร์จคุณสามารถทิ้งชุดไดโอดมาตรฐานที่ใช้ในวงจรเรียงกระแสนี้ได้เนื่องจากแรงดันย้อนกลับคือ 40 โวลต์และค่อนข้างเหมาะสำหรับเครื่องชาร์จ
จากนั้นแรงดันเอาต์พุตสูงสุดของเครื่องชาร์จในอนาคตจะต้องถูกจำกัดในลักษณะที่อธิบายไว้ข้างต้น ประมาณ 15-16 โวลต์ สำหรับเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ 12 โวลต์ ก็เพียงพอแล้วและไม่จำเป็นต้องเพิ่มเกณฑ์นี้
หากคุณวางแผนที่จะใช้แหล่งจ่ายไฟที่แปลงแล้วเป็นแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมโดยที่แรงดันไฟขาออกจะมากกว่า 20 โวลต์ชุดประกอบนี้จะไม่เหมาะสมอีกต่อไป จะต้องแทนที่ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าด้วยกระแสโหลดที่เหมาะสม
ฉันติดตั้งชุดประกอบสองชุดบนบอร์ดแบบขนาน ชุดละ 16 แอมแปร์และ 200 โวลต์
เมื่อออกแบบวงจรเรียงกระแสโดยใช้ชุดประกอบดังกล่าว แรงดันเอาต์พุตสูงสุดของแหล่งจ่ายไฟในอนาคตอาจอยู่ระหว่าง 16 ถึง 30-32 โวลต์ ทุกอย่างขึ้นอยู่กับรุ่นของแหล่งจ่ายไฟ
หากเมื่อตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟเพื่อดูแรงดันไฟฟ้าขาออกสูงสุด แหล่งจ่ายไฟสร้างแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่าที่วางแผนไว้ และมีคนต้องการแรงดันไฟฟ้าขาออกมากขึ้น (เช่น 40-50 โวลต์) คุณจะต้องประกอบแทนชุดไดโอด สะพานไดโอด ปลดเปียออกจากตำแหน่งแล้วปล่อยทิ้งไว้ให้ลอยอยู่ในอากาศ จากนั้นต่อขั้วลบของไดโอดบริดจ์แทนการบัดกรีเปีย

วงจรเรียงกระแสพร้อมไดโอดบริดจ์

เมื่อใช้ไดโอดบริดจ์ แรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟจะสูงเป็นสองเท่า
ไดโอด KD213 (พร้อมตัวอักษรใดก็ได้) เหมาะมากสำหรับไดโอดบริดจ์ซึ่งกระแสไฟขาออกสามารถเข้าถึงได้สูงสุด 10 แอมแปร์, KD2999A,B (สูงสุด 20 แอมแปร์) และ KD2997A,B (สูงสุด 30 แอมแปร์) อันสุดท้ายดีที่สุดแน่นอน
พวกเขาทั้งหมดมีลักษณะเช่นนี้

ในกรณีนี้จำเป็นต้องคำนึงถึงการติดไดโอดเข้ากับหม้อน้ำและแยกออกจากกัน
แต่ฉันใช้เส้นทางอื่น - ฉันแค่กรอหม้อแปลงกลับและทำตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ชุดไดโอดสองตัวขนานกันเนื่องจากมีที่ว่างบนบอร์ด สำหรับฉันเส้นทางนี้กลายเป็นเรื่องง่ายกว่า

การกรอกลับหม้อแปลงไม่ใช่เรื่องยากเป็นพิเศษ และเราจะดูวิธีการด้านล่าง

ขั้นแรก เราปลดหม้อแปลงออกจากบอร์ดแล้วดูที่บอร์ดเพื่อดูว่าพินใดที่ขดลวด 12 โวลต์ถูกบัดกรี

ส่วนใหญ่มีสองประเภท เช่นเดียวกับในภาพถ่าย
ต่อไปคุณจะต้องถอดแยกชิ้นส่วนหม้อแปลง แน่นอนว่าการจัดการกับสิ่งเล็ก ๆ จะง่ายกว่า แต่ก็สามารถจัดการกับสิ่งที่ใหญ่กว่าได้เช่นกัน
ในการทำเช่นนี้คุณต้องทำความสะอาดแกนจากคราบวานิช (กาว) ที่มองเห็นได้นำภาชนะขนาดเล็กเทน้ำลงไปใส่หม้อแปลงที่นั่นวางบนเตานำไปต้มแล้ว "ปรุง" หม้อแปลงของเราสำหรับ 20-30 นาที

สำหรับหม้อแปลงขนาดเล็กก็เพียงพอแล้ว (เป็นไปได้น้อยกว่า) และขั้นตอนดังกล่าวจะไม่เป็นอันตรายต่อแกนกลางและขดลวดของหม้อแปลงเลย
จากนั้นให้จับแกนหม้อแปลงด้วยแหนบ (คุณสามารถทำได้ในภาชนะ) โดยใช้มีดคม ๆ เราพยายามถอดจัมเปอร์เฟอร์ไรต์ออกจากแกนรูปตัว W

ทำได้ค่อนข้างง่ายเนื่องจากขั้นตอนนี้วานิชอ่อนตัวลง
จากนั้น เราก็พยายามปลดเฟรมออกจากแกนรูปตัว W อย่างระมัดระวังเหมือนกัน นี่เป็นเรื่องง่ายที่จะทำ

จากนั้นเราก็ไขลาน ขั้นแรกมาครึ่งหนึ่งของขดลวดหลัก ส่วนใหญ่ประมาณ 20 รอบ เราไขลานและจำทิศทางการคดเคี้ยว ปลายที่สองของขดลวดนี้ไม่จำเป็นต้องถอดออกจากจุดที่เชื่อมต่อกับอีกครึ่งหนึ่งของขดลวดหลักหากไม่รบกวนการทำงานกับหม้อแปลงต่อไป

จากนั้นเราก็ปิดท้ายรายการรองทั้งหมด โดยปกติแล้วขดลวด 12 โวลต์ทั้งสองครึ่งจะมี 4 รอบในคราวเดียว จากนั้นจะมีขดลวด 5 โวลต์ 3+3 รอบ เราไขทุกอย่างขึ้น ปลดออกจากขั้วและไขลานใหม่
การพันใหม่จะมี 10+10 รอบ เราพันด้วยลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 - 1.5 มม. หรือชุดลวดที่บางกว่า (ม้วนง่ายกว่า) ของหน้าตัดที่เหมาะสม
เราประสานจุดเริ่มต้นของการพันเข้ากับขั้วใดขั้วหนึ่งที่มีการบัดกรีขดลวด 12 โวลต์เราหมุน 10 รอบทิศทางของการพันไม่สำคัญเรานำก๊อกไปที่ "ถักเปีย" และไปในทิศทางเดียวกับ เราเริ่มต้นแล้ว - หมุนอีก 10 รอบและบัดกรีปลายเข้ากับพินที่เหลือ
ต่อไป เราจะแยกส่วนรองและพันครึ่งหลังของส่วนหลักไว้บนนั้น ซึ่งเราพันไว้ก่อนหน้านี้ ในทิศทางเดียวกับที่พันไว้ก่อนหน้านี้
เราประกอบหม้อแปลงประสานเข้ากับบอร์ดและตรวจสอบการทำงานของแหล่งจ่ายไฟ

หากในระหว่างกระบวนการปรับแรงดันไฟฟ้ามีเสียงรบกวนภายนอกเสียงแหลมหรือเสียงแตกเกิดขึ้นคุณจะต้องเลือกห่วงโซ่ RC ที่วงกลมในวงรีสีส้มด้านล่างในรูป

ในบางกรณี คุณสามารถถอดตัวต้านทานออกทั้งหมดและเลือกตัวเก็บประจุได้ แต่ในบางกรณี คุณไม่สามารถทำได้หากไม่มีตัวต้านทาน คุณสามารถลองเพิ่มตัวเก็บประจุหรือวงจร RC เดียวกันระหว่างขา PWM 3 ถึง 15 ขา
หากวิธีนี้ไม่ได้ผลคุณจะต้องติดตั้งตัวเก็บประจุเพิ่มเติม (วงกลมสีส้ม) โดยพิกัดจะอยู่ที่ประมาณ 0.01 uF หากวิธีนี้ไม่ได้ช่วยอะไรมากนัก ให้ติดตั้งตัวต้านทาน 4.7 kOhm เพิ่มเติมจากขาที่สองของ PWM ไปที่ขั้วต่อตรงกลางของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (ไม่แสดงในแผนภาพ)

จากนั้นคุณจะต้องโหลดเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟด้วยหลอดไฟรถยนต์ขนาด 60 วัตต์และพยายามควบคุมกระแสด้วยตัวต้านทาน "I"
หากขีดจำกัดการปรับกระแสมีน้อย คุณจะต้องเพิ่มค่าของตัวต้านทานที่มาจากการแบ่ง (10 โอห์ม) แล้วลองควบคุมกระแสอีกครั้ง
คุณไม่ควรติดตั้งตัวต้านทานการปรับค่าแทนตัวต้านทานนี้ เปลี่ยนค่าโดยการติดตั้งตัวต้านทานตัวอื่นที่มีค่าสูงกว่าหรือต่ำกว่าเท่านั้น

อาจเกิดขึ้นได้ว่าเมื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหลอดไส้ในวงจรสายเครือข่ายจะสว่างขึ้น จากนั้นคุณจะต้องลดกระแสลง ปิดแหล่งจ่ายไฟ และคืนค่าตัวต้านทานกลับเป็นค่าก่อนหน้า

นอกจากนี้ สำหรับตัวควบคุมแรงดันและกระแส วิธีที่ดีที่สุดคือลองซื้อตัวควบคุม SP5-35 ซึ่งมาพร้อมกับสายไฟและสายวัดแบบแข็ง

นี่คืออะนาล็อกของตัวต้านทานแบบหลายรอบ (เพียงรอบเดียวครึ่ง) ซึ่งแกนจะรวมกับตัวควบคุมที่เรียบและหยาบ ในตอนแรกมันถูกควบคุม “อย่างราบรื่น” จากนั้นเมื่อถึงขีดจำกัด มันก็เริ่มถูกควบคุม “โดยประมาณ”
การปรับด้วยตัวต้านทานดังกล่าวสะดวกรวดเร็วและแม่นยำดีกว่าการหมุนหลายรอบมาก แต่ถ้าคุณไม่สามารถหาซื้อได้ก็ให้ซื้อแบบหลายเทิร์นธรรมดาเช่น

ดูเหมือนว่าฉันได้บอกคุณทุกอย่างที่ฉันวางแผนไว้ว่าจะทำการผลิตแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ใหม่ และฉันหวังว่าทุกอย่างชัดเจนและเข้าใจได้

หากใครมีคำถามเกี่ยวกับการออกแบบพาวเวอร์ซัพพลาย สามารถถามได้ในฟอรัม

ขอให้โชคดีกับการออกแบบของคุณ!


ในบทความนี้ฉันจะบอกวิธีสร้างแหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เก่าซึ่งมีประโยชน์มากสำหรับนักวิทยุสมัครเล่น
คุณสามารถซื้อแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ได้ในราคาถูกมากที่ตลาดนัดแถวบ้าน หรือขอจากเพื่อนหรือคนรู้จักที่อัพเกรดพีซีของเขาแล้ว ก่อนที่คุณจะเริ่มทำงานกับแหล่งจ่ายไฟ คุณควรจำไว้ว่าไฟฟ้าแรงสูงเป็นอันตรายต่อชีวิต และคุณต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยและใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่ง
แหล่งจ่ายไฟที่เราสร้างจะมีเอาต์พุต 2 ช่องที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ 5V และ 12V และเอาต์พุต 1 ช่องที่มีแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้ 1.24 ถึง 10.27V กระแสไฟขาออกขึ้นอยู่กับกำลังของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ และในกรณีของฉันคือประมาณ 20A สำหรับเอาต์พุต 5V, 9A สำหรับเอาต์พุต 12V และประมาณ 1.5A สำหรับเอาต์พุตที่มีการควบคุม

เราจะต้อง:


1. แหล่งจ่ายไฟจากพีซีเครื่องเก่า (ATX ใดก็ได้)
2. โมดูลโวลต์มิเตอร์ LCD
3. หม้อน้ำสำหรับชิป (ขนาดใดก็ได้ที่เหมาะสม)
4. ชิป LM317 (ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า)
5. ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า 1uF
6. ตัวเก็บประจุ 0.1 ยูเอฟ
7. ไฟ LED 5 มม. - 2 ชิ้น
8. พัดลม
9. สวิตช์
10. เทอร์มินัล - 4 ชิ้น
11. ตัวต้านทาน 220 โอห์ม 0.5W - 2 ชิ้น
12. อุปกรณ์บัดกรี, สกรู M3 4 ตัว, แหวนรอง, สกรูเกลียวปล่อย 2 ตัว และเสาทองเหลือง 4 อัน ยาว 30 มม.

ฉันต้องการชี้แจงว่ารายการเป็นเพียงการประมาณทุกคนสามารถใช้สิ่งที่พวกเขามีอยู่ได้

ลักษณะทั่วไปของแหล่งจ่ายไฟ ATX:

แหล่งจ่ายไฟ ATX ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปกำลังสลับแหล่งจ่ายไฟโดยใช้ตัวควบคุม PWM พูดคร่าวๆ ก็คือวงจรนี้ไม่ใช่วงจรคลาสสิกที่ประกอบด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า วงจรเรียงกระแสและตัวปรับแรงดันไฟฟ้างานประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
ก)ไฟฟ้าแรงสูงอินพุตจะถูกแก้ไขและกรองก่อน
ข)ในขั้นตอนต่อไป แรงดันไฟฟ้าคงที่จะถูกแปลงเป็นลำดับของพัลส์ที่มีระยะเวลาหรือรอบการทำงาน (PWM) ที่แปรผันได้โดยมีความถี่ประมาณ 40 kHz
วี)ต่อจากนั้นพัลส์เหล่านี้จะผ่านหม้อแปลงเฟอร์ไรต์และเอาต์พุตจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างต่ำและมีกระแสไฟฟ้าค่อนข้างใหญ่ นอกจากนี้หม้อแปลงยังให้การแยกกระแสไฟฟ้าระหว่างกัน
ส่วนไฟฟ้าแรงสูงและแรงต่ำของวงจร
ช)ในที่สุดสัญญาณจะถูกแก้ไขอีกครั้ง กรอง และส่งไปยังขั้วเอาท์พุทของแหล่งจ่ายไฟ หากกระแสในขดลวดทุติยภูมิเพิ่มขึ้นและแรงดันเอาต์พุตลดลง ตัวควบคุม PWM จะปรับความกว้างพัลส์และวิธีนี้ทำให้แรงดันไฟขาออกมีความเสถียร

ข้อได้เปรียบหลักของแหล่งข้อมูลดังกล่าวคือ:
- กำลังสูงในขนาดที่เล็ก
- ประสิทธิภาพสูง
คำว่า ATX หมายความว่าแหล่งจ่ายไฟถูกควบคุมโดยเมนบอร์ด เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานของชุดควบคุมและอุปกรณ์ต่อพ่วงบางอย่าง แม้ว่าจะปิดอยู่ก็ตาม จะมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าสแตนด์บายที่ 5V และ 3.3V ให้กับบอร์ด

ถึงข้อเสีย ซึ่งอาจรวมถึงการมีอยู่ของพัลส์และในบางกรณีอาจมีการรบกวนความถี่วิทยุ นอกจากนี้ เมื่อใช้งานแหล่งจ่ายไฟดังกล่าว จะได้ยินเสียงพัดลมดังขึ้น


แหล่งจ่ายไฟ

ลักษณะทางไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟจะพิมพ์อยู่บนสติกเกอร์ (ดูรูป) ซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่ด้านข้างของเคส จากนั้นคุณจะได้รับข้อมูลต่อไปนี้:


แรงดัน-กระแส

3.3V - 15A

5V - 26A

12V - 9A

5 โวลต์ - 0.5 ก

5 VSB - 1 อ


โปรเจ็กต์นี้แรงดันไฟ 5V และ 12V เหมาะกับเราครับ กระแสสูงสุดจะเป็น 26A และ 9A ตามลำดับ ซึ่งถือว่าดีมาก

จ่ายแรงดันไฟฟ้า

เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ PC ประกอบด้วยชุดสายไฟที่มีสีต่างๆ สีของสายไฟสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้า:

สังเกตได้ง่ายว่านอกเหนือจากตัวเชื่อมต่อที่มีแรงดันไฟฟ้า +3.3V, +5V, -5V, +12V, -12V และกราวด์แล้ว ยังมีตัวเชื่อมต่อเพิ่มเติมอีกสามตัวเชื่อมต่อ: 5VSB, PS_ON และ PWR_OK

5ขั้วต่อ VSBใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับเมนบอร์ดเมื่อแหล่งจ่ายไฟอยู่ในโหมดสแตนด์บาย
ขั้วต่อ PS_ON(เปิดเครื่อง) ใช้เพื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟจากโหมดสแตนด์บาย เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า 0V กับขั้วต่อนี้ แหล่งจ่ายไฟจะเปิดขึ้น เช่น หากต้องการใช้แหล่งจ่ายไฟโดยไม่มีเมนบอร์ดจะต้องเชื่อมต่อด้วยสายสามัญ (กราวด์)
ขั้วต่อ POWER_OKในโหมดสแตนด์บายจะมีสถานะใกล้ศูนย์ หลังจากเปิดแหล่งจ่ายไฟและสร้างระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการที่เอาต์พุตทั้งหมด แรงดันไฟฟ้าประมาณ 5V จะปรากฏขึ้นที่ขั้วต่อ POWER_OK

สำคัญ:เพื่อให้แหล่งจ่ายไฟทำงานโดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ คุณต้องเชื่อมต่อสายสีเขียวเข้ากับสายทั่วไป วิธีที่ดีที่สุดในการทำเช่นนี้คือผ่านสวิตช์

การอัพเกรดพาวเวอร์ซัพพลาย

1. การถอดและทำความสะอาด


คุณต้องถอดแยกชิ้นส่วนและทำความสะอาดแหล่งจ่ายไฟอย่างละเอียด เครื่องดูดฝุ่นที่เปิดอยู่เพื่อเป่าหรือคอมเพรสเซอร์เหมาะที่สุดสำหรับสิ่งนี้ ต้องดูแลเป็นพิเศษเพราะ... แม้หลังจากตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟจากเครือข่ายแล้ว แรงดันไฟฟ้าที่คุกคามถึงชีวิตยังคงอยู่บนบอร์ด

2.เตรียมสายไฟ


เราปลดหรือกัดสายไฟทั้งหมดที่จะไม่ใช้ออก ในกรณีของเรา เราจะเหลือสีแดง 2 อัน สีดำ 2 อัน สีเหลือง 2 อัน ไลแลคและสีเขียว
หากคุณมีหัวแร้งที่ทรงพลังเพียงพอ ให้บัดกรีสายไฟส่วนเกินออก หากไม่มี ให้ตัดออกด้วยเครื่องตัดลวดและหุ้มฉนวนด้วยการหดตัวด้วยความร้อน

3. การทำแผงด้านหน้า


ก่อนอื่นคุณต้องเลือกตำแหน่งที่จะวางแผงด้านหน้า ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดคือด้านข้างของแหล่งจ่ายไฟที่สายไฟออกมา จากนั้นเราสร้างภาพวาดแผงด้านหน้าใน Autocad หรือโปรแกรมอื่นที่คล้ายคลึงกัน ใช้เลื่อยเลือยตัดโลหะ สว่าน และคัตเตอร์ เราทำแผงด้านหน้าจากลูกแก้วชิ้นหนึ่ง

4. การจัดวางชั้นวาง


ตามรูยึดในรูปวาดของแผงด้านหน้าเราเจาะรูที่คล้ายกันในตัวเรือนแหล่งจ่ายไฟและขันสกรูในชั้นวางที่จะยึดแผงด้านหน้า

5. การควบคุมแรงดันไฟฟ้าและเสถียรภาพ

เพื่อให้สามารถปรับแรงดันไฟขาออกได้ คุณต้องเพิ่มวงจรควบคุม ชิป LM317 ที่มีชื่อเสียงได้รับเลือกเนื่องจากง่ายต่อการรวมและมีต้นทุนต่ำ
LM317 เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบปรับได้ 3 เทอร์มินัลที่สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าในช่วงตั้งแต่ 1.2V ถึง 37V ที่กระแสสูงถึง 1.5A การเดินสายของไมโครวงจรนั้นง่ายมากและประกอบด้วยตัวต้านทานสองตัวซึ่งจำเป็นสำหรับการตั้งค่าแรงดันไฟขาออก นอกจากนี้ไมโครวงจรนี้มีการป้องกันความร้อนสูงเกินไปและกระแสเกิน
แผนภาพการเชื่อมต่อและ pinout ของ microcircuit แสดงไว้ด้านล่าง:


ตัวต้านทาน R1 และ R2 สามารถปรับแรงดันเอาต์พุตได้ตั้งแต่ 1.25V ถึง 37V นั่นคือในกรณีของเรา ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าถึง 12V การหมุนเพิ่มเติมของตัวต้านทาน R2 จะไม่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้การปรับเกิดขึ้นตลอดช่วงการหมุนของตัวควบคุม จำเป็นต้องคำนวณค่าใหม่ของตัวต้านทาน R2 ในการคำนวณ คุณสามารถใช้สูตรที่ผู้ผลิตชิปแนะนำ:


หรือรูปแบบที่เรียบง่ายของนิพจน์นี้:

คะแนน = 1.25(1+R2/R1)


ข้อผิดพลาดต่ำมาก ดังนั้นจึงสามารถใช้สูตรที่สองได้

เมื่อคำนึงถึงสูตรผลลัพธ์สามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้: เมื่อตั้งค่าตัวต้านทานแบบแปรผันเป็นค่าต่ำสุด (R2 = 0) แรงดันเอาต์พุตคือ 1.25V เมื่อคุณหมุนปุ่มตัวต้านทาน แรงดันเอาต์พุตจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุด ซึ่งในกรณีของเราคือน้อยกว่า 12V เล็กน้อย กล่าวอีกนัยหนึ่งค่าสูงสุดของเราไม่ควรเกิน 12V

มาเริ่มคำนวณค่าตัวต้านทานใหม่กัน ลองหาความต้านทานของตัวต้านทาน R1 เท่ากับ 240 โอห์มแล้วคำนวณความต้านทานของตัวต้านทาน R2:
R2=(โวต์-1.25)(R1/1.25)
R2=(12-1.25)(240/1.25)
R2=2064 โอห์ม

ค่าตัวต้านทานมาตรฐานที่ใกล้เคียงที่สุด 2064 โอห์มคือ 2 kohm ค่าตัวต้านทานจะเป็นดังนี้:
R1= 240 โอห์ม, R2= 2 kOhm

นี่เป็นการสรุปการคำนวณตัวควบคุม

6. ชุดควบคุม

เราจะประกอบตัวควบคุมตามรูปแบบต่อไปนี้:



ด้านล่างนี้เป็นแผนผัง:


ตัวควบคุมสามารถประกอบได้โดยการติดตั้งบนพื้นผิวบัดกรีชิ้นส่วนโดยตรงกับพินของวงจรไมโครและเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่เหลือโดยใช้สายไฟ คุณยังสามารถแกะสลักแผงวงจรพิมพ์โดยเฉพาะเพื่อจุดประสงค์นี้ หรือประกอบวงจรบนแผงวงจรก็ได้ ในโครงการนี้ วงจรถูกประกอบบนแผงวงจร

คุณต้องติดชิปโคลงเข้ากับหม้อน้ำที่ดีด้วย หากหม้อน้ำไม่มีรูสำหรับสกรูให้ทำโดยใช้สว่านขนาด 2.9 มม. และตัดเกลียวด้วยสกรู M3 แบบเดียวกับที่จะขันไมโครวงจร

หากจะขันฮีทซิงค์เข้ากับเคสจ่ายไฟโดยตรง จำเป็นต้องป้องกันด้านหลังของชิปจากฮีทซิงค์ด้วยแผ่นไมกาหรือซิลิโคน ในกรณีนี้ สกรูที่ยึด LM317 จะต้องหุ้มด้วยพลาสติกหรือแหวนรอง getinaks หากหม้อน้ำไม่สัมผัสกับกล่องโลหะของแหล่งจ่ายไฟ จะต้องติดตั้งชิปกันโคลงบนแผ่นระบายความร้อน ในรูปคุณสามารถดูวิธีการติดหม้อน้ำด้วยอีพอกซีเรซินผ่านแผ่นลูกแก้ว:

7. การเชื่อมต่อ

ก่อนทำการบัดกรี คุณต้องติดตั้ง LED, สวิตช์, โวลต์มิเตอร์, ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ และขั้วต่อที่แผงด้านหน้า ไฟ LED พอดีกับรูที่เจาะด้วยสว่านขนาด 5 มม. ได้อย่างลงตัว แม้ว่าจะสามารถยึดติดไว้ด้วยกาวพิเศษก็ตาม สวิตช์และโวลต์มิเตอร์ถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาด้วยสลักของตัวเองในรูที่ตัดอย่างแม่นยำ ขั้วต่อนั้นยึดด้วยน็อต เมื่อยึดชิ้นส่วนทั้งหมดเรียบร้อยแล้ว คุณสามารถเริ่มบัดกรีสายไฟตามแผนภาพต่อไปนี้:

เพื่อจำกัดกระแส ตัวต้านทาน 220 โอห์มจะถูกบัดกรีแบบอนุกรมกับ LED แต่ละตัว ข้อต่อถูกหุ้มด้วยฉนวนความร้อน ขั้วต่อถูกบัดกรีเข้ากับสายเคเบิลโดยตรงหรือผ่านขั้วต่ออะแดปเตอร์ สายไฟต้องยาวเพียงพอเพื่อให้สามารถถอดแผงด้านหน้าออกได้โดยไม่มีปัญหา