Как подключить 12 вольт от блока питания компьютера
Перейти к содержимому

Как подключить 12 вольт от блока питания компьютера

  • автор:

12 вольт в гараж, из блока питания от компьютера

Может кому пригодится заметка. Для себя я отметил это очень полезным)) Вечером, разговаривал с другом, как обычно о машинах, гаражах и прочем) Решили что в гараже необходим источник питания 12В, всякие случаи бывают, в данном случае цель была подключить автомобильную магнитолу в гараже, , ну и дополнительное освещение 12в. Можно было ничего не изобретать а пойти в магазин и купить преобразователь напряжения 220-12 в. Но цена его… Выход довольно прост, я по своей специальности о компах знаю много. Моментально пришла идея использовать обычный блок питания от компьютера. Который просто валялся из-за ненадобности))

Фото в бортжурнале Lada 21124Берем обычный БП от компа) Фото в бортжурнале Lada 21124Мощность нашего блока 350 ватт Фото в бортжурнале Lada 21124 Ищем в связке проводов самую большую колодку) которая подключается к материнской плате, из нее нам нужен только зеленый провод, найти не сложно он там один! Его нужно замкнуть на массу (черный провод). Я просто взял отрезал зеленый и черный провода зачистил, скрутил и изолировал.

Почти готово, для того чтобы получить 12 вольт нам нужны 2 провода: желтый (+12в) и черный (-),

Фото в бортжурнале Lada 21124Для удобства я использовал клемную колодку, включаем блок питания в разетку Фото в бортжурнале Lada 21124Переключаем кнопку в положение I и получаем нужные нам 12В Фото в бортжурнале Lada 21124Вот для наглядности подключена лампа 12В

Как подключить 12 вольт от блока питания компьютера

СмартПульс — держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

Главная — DIY (Сделай сам!) — Питание электронных устройств — Переделка старого компьютерного блока питания на напряжение 12 В

Статья-руководство

Переделка старого компьютерного блока питания на напряжение 12 В и в регулируемый блок питания

Казалось бы, зачем переделывать компьютерный блок питания на напряжение 12 В, если оно и так присутствует на его выходе "по определению"?!

Всё дело в том, что использовать одно только это напряжение практически невозможно: оно сильно "садится" под нагрузкой.

Собственно, именно из этого печального факта и родилась задача переделки старого компьютерного блока питания типа AT в блок питания на 12 Вольт. В порядке эксперимента я пытался завести от 200-ваттного блока питания AT автомобильный компрессор с целью накачки шин велосипеда в домашних условиях, но ничего из этого не вышло. Напряжение на 12-вольтовом выходе блока питания просело до 7 В; и компрессор вместо бодрого "др-р-р-р" выдал грустное "хлюп-хлюп-хлюп".

В статье разберём истоки проблемы, а затем эту проблему решим и разберём технические последствия этого решения.

Статья описывает только простые доработки блока питания, не требующие высоких знаний электроники или большого объёма механических работ. Но знание закона Ома и наличие "прямых рук" точно потребуется. 🙂

Кроме того, надо отметить, что далее описана доработка блока питания по одной из распространённых схем, но большинство других блоков питания имеют схожие схемы; и их также можно доработать по описанной методике (изменяется, в основном, расположение элементов на плате).

Всего будет описано несколько последовательных доработок. На какой из них остановиться — зависит от потребностей пользователя.

Так выглядит герой статьи, извлечённый из компьютера:

Переделка компьютерного блока питания

(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

Основные идеи по переделке компьютерного блока питания будут действительны и для более современных блоков питания типа ATX , поскольку их главная силовая часть работает точно так же; но к ней добавлены канал +3.3 В и дополнительный постоянно включенный канал дежурного питания +5 В (необходим для расширения функциональности).

Существуют и более продвинутые блоки питания ATX с более совершенными схемами, но стоят они дорого; и их надо использовать по прямому назначению, а не переделывать во что-то иное.

Почему компьютерный блок питания плохо работает, если нагрузить только канал +12 В?

Истоки этой проблемы в том, что все напряжения в компьютерном блоке питания формируются от одного импульсного трансформатора, и потому связаны между собой.

Схемотехнически внутри блока питания в качестве опорного напряжения для стабилизации выбирается либо сумма нескольких выходных напряжений в определённых пропорциях, либо вообще только одно из них. В последнем случае именно оно и стабилизируется, а остальные формируются по принципу "что вышло, то вышло".

Следствием этого становятся разные эффекты ухода напряжений от своих номиналов в зависимости от того, в каких пропорциях нагружены каналы выходных напряжений.

Если, например, блок питания стабилизирован по каналу +5 В в качестве опорного, то при нагрузке только на этот канал напряжение на нём почти не меняется, а на остальных — немного повышается. Это происходит из-за того, что блок питания начинает подавать через импульсный трансформатор повышенную мощность для питания канала +5 В, в котором это повышение уходит в нагрузку; а в остальных каналах без нагрузки повышенная мощность никак не используется, что и приводит к повышению напряжения на холостом ходу в этих каналах.

Если этот же блок питания нагрузить не на канал +5 В, а на +12 В; то блок питания тоже начинает подавать повышенную мощность, но повышена она лишь в малой степени. Это повышение обусловлено тем, что нагрузка на канал +12 В приводит к снижению напряжения на канале и +5 В (у них общий трансформатор), которое блок питания стремится компенсировать. Но повышение мощности для компенсации потери напряжения в ненагруженном канале требуется лишь небольшое; а просадка напряжения в нагруженном канале +12 В происходит большая (ибо он не входит в контур стабилизации, и блок питания особо "не интересуется", что с этим каналом происходит).

В реальных компьютерах нагрузка по каналам +5 В и +12 В всегда существует одновременно, поэтому просадки и повышения напряжения значительно меньше выражены.

В том компьютерном блоке питания, который мы будем потрошить дорабатывать, изначально был использован вариант стабилизации по напряжению +5 В в качестве опорного.

Рассмотрим фрагмент схемы близкого по структуре блока питания:

Фрагмент схемы компьютерного блока питания на основе TL494

Схема стабилизации напряжения построена на основе контроллера ШИМ TL494 (datasheet TL494) .

Полностью работу микросхемы TL494 рассматривать не будем, обратим внимание лишь на цепи, подключенные к выводам 1 и 2. Эти выводы — входы усилителя сигнала ошибки, который далее и управляет ШИМ-ом. Вывод 1 — прямой (неинвертирующий); вывод 2 — инвертирующий.

Цепи, окружающие вывод 2, формируют с помощью делителей из внутреннего опорного напряжения микросхемы (+5 В, вывод 14) величину напряжения, с которой далее сравнивается напряжение на выводе 1.

А напряжение на выводе 1, в свою очередь, формируется делением пополам из выходного напряжения в канале +5 V . В подавляющем большинстве блоков питания напряжение на выводах 1 и 2 устанавливается на уровне 1/2 от опорного Vref , т.е. на уровне 2.5 В.

Таким образом, происходит сравнение выходного напряжения блока питания с опорным, по результатам которого микросхема выдаёт более широкие или узкие импульсы ШИМ.

Итак, наша задача: поменять в этой схеме управление от канала +5 В на управление от канала +12 В. Тогда именно оно и будет стабилизироваться, и не будет просаживаться при подключении нагрузки. Правда, тогда при подключении нагрузки начнут "разъезжаться" остальные выходные напряжения, но масштаб этого бедствия определим экспериментально.

Для выполнения этой операции придётся пересчитать номиналы делителя в цепи вывода 1.

Пользуясь знаниями закона Ома, можно вывести такую формулу для замены резистора RX при его переключении на выход с другим напряжением:

RX=(U1/U0 — 1)*R0 = (12/2.5 — 1)*4.7K = 17.86K

Остаётся только найти нужный резистор на плате и поменять его; а также оторвать его от напряжения +5 В и подключить к напряжению +12 В.

Кстати, точно так же можно блок переделать и на другие напряжения, кроме 12 В. Но нужно помнить об ограничениях: напряжение в канале +12 В должно быть не ниже +7 В (так как от него питается микросхема TL494 ) и не выше 15 В (так как по цепям +12 В и -12 В установлены электролитические конденсаторы с номинальным напряжением 16 В, из них 1 В оставляем в запасе).

Дополнительный материал: несколько типовых схем компьютерных блоков питания типа AT : схема 1, схема 2, схема 3, схема 4, схема 5.

И пара типовых схем простых (недорогих) блоков питания типа ATX : схема 1, схема 2.

Практической реализацией этой переделки компьютерного блока питания займёмся в следующей главе.

Изучение конструкции компьютерного блока питания и его переделка на напряжение 12 В

Вскрываем крышку блока питания и коротко разберёмся с его основными элементами, сочетая описание назначения элементов с их критической оценкой:

Компьютерный блок питания AT - переделка

1, 2 — Электролитические конденсаторы выпрямителя сетевого напряжения. Номинал каждого — 200 мкФ * 200 В. Они соединены последовательно, так что суммарная ёмкость получается всего 100 мкФ. Маловато будет!

3 — Диодный мост выпрямителя сетевого напряжения.

4 — Силовой импульсный трансформатор.

5 — Импульсный трансформатор, управляющий силовыми транзисторами в сетевой части. Сами транзисторы закреплены на "гребёнчатом" радиаторе.

6 — Сдвоенный диод Шоттки в выпрямителе канала +5 В.

7 — Два диода в выпрямителе канала +12 В. Диоды — обычные, а не Шоттки. Теплоотвод осуществляется конвекцией воздуха и теплопроводностью через ножки, припаянные к пластине, используемой в качестве радиатора. Всё очень плохо — и диоды, и отведение тепла от них.

8 — Микросхема DBL494 — полный аналог TL494 .

Также осмотр показал, что электролитические конденсаторы по цепям +5 В и -5 В имеют номинальное напряжение 10 В; а по цепям +12 В и -12 В — номинальное напряжение 16 В. То есть, они имеют хороший запас по напряжению, что должно исключить "бабахи" при повышении напряжения из-за подключения нагрузки только на канал +12 В.

Далее ищем на плате резистор, который берёт напряжение +5 В с выхода для подачи через делитель на TL494 . На следующем фото он обведён красной рамкой (представлено полное фото и фрагмент):

Компьютерный блок питания - 12 В (переделка)

Компьютерный блок питания - 12 V (переделка)

Вот этот резистор R213 и надо заменить на рассчитанный в предыдущей главе 17.86 кОм. По идее, можно поставить 18 кОм; но по какому-то странному стечению обстоятельств резистора такого номинала в моих закромах не нашлось. Пришлось впаять резистор 13 кОм последовательно с резистором 4.7 кОм, который уже имеется на плате (приподняв один из выводов которого).

Вот что получилось:

Доработка компьютерного блока питания на 12 В

Но теперь ещё надо разрезать дорожку металлизации на плате, которая шла от резистора к выходу +5 В и пробросить проводник к выходу +12 В.

Эти операции — не сложные, вот что получилось:

Доработка печатной платы для переделки компьютерного блока питания на напряжение 12 В

Тонкой красной чёрточкой справа вверху показано место разрезки металлизации; а оранжевый провод протянут от места разрезки к выходу +12 В.

Из-за отклонения номиналов резисторов от расчетных напряжение на выходе оказалось не ровно 12 В, а 11.84 В (отклонение -1.3%). Такой результат можно считать хорошим.

Теперь осталось провести испытания того, что получилось.

Тест компьютерного блока питания, переделанного на напряжение 12 В

Программа тестирования будет включать работу блока питания под различными нагрузками с целью выяснения возможности отдачи максимального тока без перегрева компонентов блока в двух вариантах: с выключенной принудительной вентиляцией и с включенной.

Вариант с выключенной вентиляцией необходим для таких применений блока питания, в которых важно соблюдение тишины, например, для питания аудиотехники.

Вариант с включенной вентиляцией подойдёт для всех остальных общегражданских применений.

В качестве температурной границы за основу возьмём температуру в 100 градусов; температура будет контролироваться в помощью тепловизора.

В режиме без принудительной вентиляции предельный ток выхода без перегрева элементов составил 2.7 Ампера (мощность 32 Вт). Термоснимок в этом режиме:

Тепловой снимок компьютерного блока питания

Наиболее разогретыми оказались выпрямительные диоды канала +12 В (до 96 градусов); что вполне объяснимо и тем, что они — обычные (а не Шоттки), и тем, что у них — плохой тепловой контакт с радиатором (только припаянные к нему ножки).

Теперь — замеры напряжения в ненагруженных каналах, чтобы убедиться, что электролитические конденсаторы там не взорвутся:

Выход +5 В = +6.13 В;

Выход -5 В = -5.15 В;

Выход -12 В = -12.44 В.

Напряжения на ненагруженных каналах, как и ожидалось, ушли от своих номиналов, но уход оказался не опасным.

В режиме с принудительной вентиляцией предельный ток выхода без перегрева элементов составил 5 Ампер (мощность 60 Вт). Термоснимок в этом режиме:

Если сравнивать с предыдущим тепловым снимком (без вентиляции), то можно заметить, что все детали стали прохладнее, кроме всё тех же выпрямительных диодов: они разогрелись до 95.8 градусов. Хотя, если бы не вентиляция, они бы разогрелись ещё больше, и, что весьма вероятно, сгорели бы.

Теперь — снова замеры напряжения в ненагруженных каналах:

Выход +5 В = +6.3 В;

Выход -5 В = -5.3 В;

Выход -12 В = -12.8 В.

Уход напряжений тоже оказался не опасным.

На этом можно перейти к промежуточным итогам по первой доработке.

Промежуточные итоги переделки компьютерного блока питания на напряжение 12 В

С одной стороны, переделка удалась: компьютерный блок питания стал выдавать на выходе стабильное напряжение +12 В.

С другой стороны, требуемая практическая цель (обеспечить питание автомобильного компрессора) достигнута не была. Реальное потребление компрессора при напряжении питания 12 В было измерено и составило 11 А (а в характеристиках указано даже значение 14 А); а ток, отдаваемый переделанным блоком питания, оказался в два с лишним раза меньше.

Вина в этом в наиболее значительной степени принадлежит второсортным выпрямительным диодам в канале +12 В; и в меньшей степени — слишком малой ёмкости электролитических конденсаторов в выпрямителе сетевого напряжения.

Но и в таком виде блок питания может обеспечить мощность до 60 Вт, достаточную для питания разнообразной (но не любой) техники.

Можно ли "довести до ума" и получить более высокую мощность — покажут дальнейшие эксперименты по переделке (следующая глава).

По приведённой методике доработки можно переделать блок питания и на другие напряжения в пределах от +7 В до +15 В.

Важно: если при вскрытии блока питания в нём обнаружатся вздутые электролитические конденсаторы, то они подлежат обязательной замене: такие блоки питания долго не живут!

Переделка номер 2 — заменяем обычные диоды в блоке питания на диоды Шоттки

Следующая переделка — пробуем повысить КПД компьютерного блока, а также повысить его выходной ток в канале +12 В; для достижения обеих целей заменив выпрямительные диоды в этом канале с обычных на диоды Шоттки. Диоды Шоттки отличаются тем, что имеют примерно в 2-3 раза меньшее падение напряжения в прямом направлении, чем обычные диоды с тем же предельно-допустимым током.

Задача номер один при этом — добыть диоды. Простое решение — купить в магазине (отечественном или китайском). Но мы не ищем лёгких путей!

В поисках места, где бы можно было их добыть, взор упал на плату старого дохлого блока питания ATX мощностью 250 Вт (так было написано на корпусе, но вряд ли так было на самом деле).

Плата сгоревшего компьютерного блока питания ATX

В этом дохлом блоке плохо было всё: подозрительно маленький импульсный трансформатор; какие-то мелкие диоды, впаянные вместо приличного диодного моста в сетевом выпрямителе; потемневшие места на плате (перегрев или некачественный материал платы). В общем, сдох; туда ему и дорога!

На радиаторе закреплено четыре детали. Две из них оказались диодами, точнее, диодными сборками:

Мощные диоды из сгоревшего компьютерного блока питания

Левая диодная сборка состоит из обычных диодов на 6 Ампер; она нам не интересна. А правая диодная сборка состоит из двух диодов Шоттки с общим катодом; максимальный ток до 20 А (суммарно по двум диодам), обратное напряжение — до 40 В. Ура, подходит!

Кстати, в случае установки других диодов обратите внимание на величину обратного напряжения — оно тоже должно быть не менее 40 В.

Ножки у этой диодной сборки слегка погнуты враскоряку, именно так сборка и была впаяна в плату. Вероятно, на её месте должна быть впаяна более крупная сборка (рассчитанная на больший ток), но впаяли, что подешевле. Экономика должна быть экономной! (C) Л.И. Брежнев.

Ножки было решено не выпрямлять, чтобы лишними изгибами их не сломать.

Затем в металлической пластине, к которой в блоке питания были припаяны штатные цилиндрические диоды, было просверлено отверстие для крепления диодной сборки на диодах Шоттки. Процесс сверления оказался трудным: пластина оказалась не медной или алюминиевой (что дало бы хороший теплоотвод), а стальной (у которой теплопроводность значительно хуже).

Затем к пластине была прикручена диодная сборка с диодами Шоттки, и она была проводниками соединена параллельно штатным диодам (их выпаивать вовсе не обязательно, пусть остаются на правах небольшой помощи диодам Шоттки).

В итоге получилась такая конструкция, в которой ножки диодной сборки торчат вбок:

Доработанный компьютерный блок питания на 12 В с диодами Шоттки

Если у пользователя не найдётся, откуда можно выломать диоды Шоттки, то есть два варианта действий.

Первый — переставить диоды Шоттки из канала +5 В в канал +12 В; а в канал +5 В поставить обычные диоды с допустимым током согласно ожидаемому потреблению (если этот канал вообще будет использоваться). Если канал не будет использоваться (что весьма вероятно), то просто установить любые диоды с допустимым током хотя бы в 1 А.

Второй вариант — купить в радиомагазине (при наличии) или на Алиэкспресс хорошие мощные сборки диодов Шоттки, например, STPS80150CW (он же 80CPQ150PBF, ток до 80 А, ссылка на Алиэкспресс). Цена — $3.5 за 5 шт. с учётом доставки. Эти диодные сборки — крупные (корпус TO-247 ), и не всегда может найтись достаточно места для их установки. Как вариант — менее мощные диоды STPS3045CT (30 А суммарно, 45 В) в корпусе TO-220 ( ссылка на Алиэкспресс). Цена — около $4 за десяток.

Теперь — испытания доработанного компьютерного блока питания.

Безопасная величина тока выхода по каналу +12 В повысилась до 9 А (при включении вентиляции). Может быть, можно было ток и ещё чуть выше поднять, но я не стал рисковать.

Тепловой снимок в этом режиме:

Тепловой снимок доработанного блока питания с диодами Шоттки с нагрузкой 12 В 9 А

На этом снимке самой разогретой деталью оказалась даже не диодная сборка, а нагрузочный резистор канала минус 12 В, расположенный в правой части платы (в красном перекрестии).

Температура диодной сборки составила 71 градус (напоминаю, это с принудительной вентиляцией).

На этом тепловом снимке надо обратить внимание ещё на две детали.

Первая — это заметный нагрев фильтра выходных напряжений, намотанного на ферритовом кольце и расположенного на снимке справа вверху.

Вторая — существенный нагрев проводников, идущих к диодной сборке. Пожалуй, лучше было бы выбрать более толстые провода.

Была снята осциллограмма пульсаций на выходе:

Осциллограмма пульсаций на выходе +12 В компьютерного блока питания, ток выхода 9 А

Величина пульсаций — умеренная, 150 мВ (пик-пик). В принципе, желательно на выход припаять дополнительный электролитический конденсатор на 1000-3000 мкФ, это даст сразу два "плюса".

Во-первых, уменьшит величину пульсаций; а во-вторых, снизит реактивную нагрузку на тот конденсатор, который уже там есть. Высокая реактивная мощность вредна для электролитических конденсаторов и может привести к их ускоренной деградации.

Без принудительной вентиляции величина безопасного тока выхода блока питания составляет около 5 А; температура диодной сборки в этом случае составила 73 градуса.

И, наконец, последний вопрос: удалось ли с помощью такого дважды модернизированного блока питания запустить автомобильный компрессор?

Нет, не удалось. При включении блока питания ротор компрессора слегка дёргался, затем блок питания прекращал работу. Похоже, ему не понравился стартовый ток компрессора, который намного выше тока в режиме стабильного вращения. Ну что ж, будем "рыть" дальше!

Итоги 2-ой переделки компьютерного блока питания на напряжение 12 В

Переделка с заменой обычных диодов в канале +12 В на диоды Шоттки оказалась весьма полезной: увеличился до 9 А ток безопасной работы; при этом снизился нагрев в блоке питания, что полезно для повышения его надёжности.

Кроме того, повысился и ток в бесшумном режиме (с отключенной вентиляцией), что может быть полезно при использовании для питания аудиоаппаратуры.

Как первая, так и вторая доработки — очень простые и почти не требуют материальных затрат; да в отношения знания электроники высоких требований нет.

Идея для дальнейшей доработки — превращение в регулируемый блок питания.

Переделка номер 3 — превращаем блок питания в регулируемый

Сразу надо сказать, что, превратить блок питания в регулируемый с широким диапазоном выходных напряжений не получится.

Диапазон возможных выходных напряжений будет ограничен как снизу, так и сверху, и довольно жестко.

Снизу диапазон ограничен напряжением 7 В — это напряжение питания микросхемы TL494 , которое берется путём выпрямления с той же обмотки трансформатора, что и выходное напряжение +12 В (которое теперь будет регулируемым).

А сверху оно ограничено напряжением массово установленных электролитических конденсаторов на напряжение 16 В (из которых 1 В вычитаем для создания необходимого резерва).

Кроме того, в блоке питания установлен вентилятор на номинальное напряжение 12 В (важно его не сжечь) и нагрузочные резисторы на выходах разных напряжений; установленные там для того, чтобы без нагрузки напряжение на выходах не подскакивало до опасных значений. Эти резисторы могут перегреваться (потребуется замена номиналов).

Итак, нам надо установить элемент регулировки. Один из возможных вариантов представлен на следующей схеме (он и будет далее реализован):

переделка компьютерного блока питания в регулируемый

Переделка касается только части схемы, подключенной к выводу 1 микросхемы; всё остальное не трогаем. Все номиналы рассчитаны для регулировки в пределах 7 — 15 В.

Формально, исходя из "чистой теории", достаточно было бы только установить переменный резистор. Но реально добавлены ещё два элемента (резистор 100 кОм и конденсатор 62 пФ), предназначенные для борьбы с дребезгом контакта между ползунком переменного резистора и резистивным слоем.

Дало в том, что при вращении ручки резистора ползунок может на некоторое короткое время терять контакт с резистивной основой; и тогда на контакте 1 микросхемы возникнет ложное управляющее напряжение, что приведёт к неуправляемым всплескам выходного напряжения, которые могут повредить нагрузку (электронную аппаратуру).

Резистор 100 кОм не устраняет возможность всплесков, но делает их однонаправленными: при пропадании контакта напряжение на выходе блока питания может меняться только вниз! То есть, опасные повышения напряжения исключаются.

Конденсатор 62 пФ в случае потери контакта сглаживает возможные колебания напряжения из-за наводок в соединительных проводниках. При наличии нормального контакта наличием этого конденсатора можно пренебречь (постоянная времени RC- цепи при наличии контакта становится во много раз меньше периода колебаний в импульсном трансформаторе).

Все номиналы синхронно и пропорционально могут быть уменьшены в разумных пределах (так, чтобы не резисторы не грелись). Увеличивать номиналы не желательно, так как в этом случае повысится чувствительность схемы к наводкам.

Практическая реализация была выполнена древним, как мир, навесным монтажом:

Переделка компьютерного блока питания в регулируемый

Проводники, идущие к переменному резистору, скручены между собой (для уменьшения влияния наводок путём их взаимовычитания). Кроме того, к ним добавлен 4-ый проводник (синий), соединённый с землёй.

Вот как выглядела плата в целом после выполнения монтажа, но до окончательной сборки:

Переделка компьютерного блока питания в регулируемый - монтаж

В таком виде плату уже можно включать для испытаний, но (внимание!) корпус переменного резистора должен быть на время испытаний заземлён, чтобы не "ловил" наводки, что может привести к несанкционированным скачкам напряжения на выходе.

Перед окончательной сборкой к плате был подключен миниатюрный цифровой вольтметр (цена — $1 на Алиэкспресс, обзор — здесь). Индикатор напряжения — вещь, необходимейшая регулируемым источникам питания!

Так выглядел доработанный компьютерный блок питания после сборки, но ещё без крышки:

Регулируемый блок питания из компьютерного

А так он выглядит с передней стороны (если задней стороной считать ту, куда подключается шнур питания):

Цифровой вольтметр по-колхозному прикреплён на проволочках. Примитивно, но держится надёжно!

Во избежание замыканий между вольтметром и корпусом блока питания установлена прокладка из мягкого пористого материала.

И, наконец, пришла пора всё это сооружение включить:

Регулируемый блок питания из компьютерного - переделка

Теперь — испытания получившегося регулируемого блока питания.

Минимальное напряжение на выходе составило 7.8 В, максимальное — 15.5 В.

Внутренний нагрузочный резистор на плате в канале -12 В при максимальном напряжении на выходе 15.5 В нагрелся до 116 градусов (с выключенной вентиляцией). Пожалуй, с выключенной вентиляцией лучше не поднимать напряжение выше 14 В (в этом случае температура составила 102 градуса).

С включенной вентиляцией этих проблем нет, разве только вентилятор при максимальном напряжении жужжит слишком сильно.

И, наконец, исполнилась мечта — запустить с помощью этого блока питания автомобильный компрессор. Но запускать его пришлось с хитростями: сначала надо его включить на минимальном выходном напряжении блока питания (7.8 В), а затем напряжение можно поднять до 10 В. В этом случае потребление тока достигает 9 А, при котором шина велосипеда накачивается уже достаточно бодро, но потребляемый ток до опасных значений ещё не доходит.

Теперь осталась последняя переделка этого блока питания — на двухполярное регулируемое напряжение!

Переделка номер 4 — превращаем блок питания в регулируемый двухполярный блок питания

Двухполярные блоки питания наиболее часто используются в усилителях низкой частоты, построенных по схеме с таким симметричным питанием. В этом есть свой позитив: во-первых, на выходе не требуются электролитические конденсаторы с большой ёмкостью; а во-вторых, при грамотной разводке платы и межплатных соединений это должно немного уменьшить искажения за счёт подавления чётных гармоник (в теории исчезающих в симметричном сигнале).

Второй вариант применения двухполярного источника питания — в качестве однополярного с двойным напряжением, где за "землю" принимается выход отрицательного напряжения. Но надо следить, чтобы оно нигде не замкнулось с реальной землёй, иначе — бабахи, фейерверки и прочие неприятности.

Собственно говоря, если от блока питания не требуется высокого выходного тока (т.е. до 0.5 А), то и дорабатывать ничего не надо: канал с напряжением минус 12 В там есть, и он будет работать нормально. Этот канал, по существу, работал в старых компьютерах только для обеспечения работы слаботочного интерфейса RS-232 , требующего двухполярного питания.

Но если от канала минус 12 В требуется высокий ток (более 0.5 А), то придётся блок питания доработать, и притом довольно существенно.

Напряжение минус 12 В в компьютерных блоках питания формируется от той же самой обмотки импульсного трансформатора, от которой формируется и напряжение +12 В. То есть, мощность в теории можно получить высокую.

Но на практике выходная мощность получается небольшой из-за слабости последующих после трансформатора компонентов в канале -12 В: слаботочных выпрямительных диодов, малой ёмкости электролитического конденсатора в выпрямителе и тонкого провода в фильтре. Все перечисленные элементы и будут объектами доработки; на следующем фото они показаны после доработки (обведены красной рамкой и пронумерованы):

Переделка компьютерного блока питания на двухполярное регулируемое напряжение

Теперь — переделки конкретно по пунктам.

1. Замена выпрямительных диодов. Были выпаяны обычные диоды с максимально-допустимым током около 2 А, после чего установлены диоды Шоттки с максимально-допустимым током 8 А (обратное напряжение до 45 В). Тип диодов — 80SQ045NRLG. В российских радиомагазинах они стоят 100-150 рублей за штуку, а на Алиэкспресс — в десять раз дешевле (ссылка). Но есть нюанс: на Алиэкспресс они продаются не менее, чем по 50 шт.!

Впрочем, этот тип диодов — не догма.

На фото видно, что один из диодов удалось разместить горизонтально, а второй пришлось установить вертикально (из-за нехватки места, так как диоды оказались значительно крупнее их "предшественников").

2. Сверху, где было более-менее удобное место доступа к площадкам +12 В, -12 В и "земли", были напаяны электролитические конденсаторы 1000 мкФ*25 В. Они соединены параллельно конденсаторам 1000 мкФ в канале +12 В и 470 мкФ в канале -12 В.

3. Доработка фильтра. На фотографии видна новая обмотка, намотанная толстым проводом в зелёной шелковой изоляции (такой нашелся в хозяйстве).

Через этот фильтр проходят все выходные напряжения блока питания, но толщина провода в обмотках для разных напряжений — разная. Для напряжения +5 В диаметр провода составил примерно 1.25 мм, для напряжения +12 В — 1 мм, а для напряжения минус 12 В — 0.6 мм.

Выводы обмотки для минус 12 В были выпаяны (и брошены в воздухе); а вместо этой обмотки поверх были намотаны 10 витков упомянутым зелёным проводом диаметром 0.9 мм. Число витков было посчитано по обмотке для +5 В. В принципе, эту обмотку можно было бы запараллелить со "старой" обмоткой для -12 В, но тогда было бы очень сложно выполнить монтаж (отпаять старую обмотку и бросить её в воздухе оказалось легче).

Итак, всё сделано; после чего для контроля функционирования блок питания был включен в двухполярном режиме под нагрузкой 3 А на каждую полярность.

Через несколько минут из блока питания пошел дым. 🙂

Как оказалось, дым пошел от цилиндрического дросселя, стоявшего в цепи -12 В. На следующем фото он обведён красной рамкой:

Переделка компьютерного блока питания в регулируемый двухполярный - замена дросселя

Его вскрытие показало, что этот дроссель намотан относительно тонким проводом (0.5 мм); количество витков — 52, намотанных в три слоя. Иными словами, создались все условия для выделения значительного тепла в малом объёме, что и привело к сильному перегреву вплоть до задымления.

Вместо него необходимо было установить дроссель, намотанный более толстым проводом и с более распределённой в пространстве обмоткой.

В качестве сердечника были выбраны ферритовые кольца, снятые с силовой части дохлой материнской платы:

Дроссель на ферритовом кольце на материнской плате

Всего с материнки было снято два таких кольца; и на них был намотан "сдвоенный" дроссель:

"сдвоенный" дроссель

Обмотка была выполнена проводом диаметром 0.9 мм (просто потому, что такой нашелся в хозяйстве), но можно было бы намотать и проводом 0.7-0.8 мм; тогда обмотка поместилась бы на одном кольце.

Индуктивность контролировалась универсальным тестером радиодеталей LCR-TC1, так, чтобы индуктивность нового дросселя равнялась индуктивности старого. Правда, точность прибора LCR-TC1 для таких небольших индуктивностей составляла всего один знак (0.06 миллиГенри).

Устанавливать же индуктивность "какая попала под руку" здесь нельзя, так как её величина влияет на напряжение в канале -12 В (чем индуктивность меньше, тем напряжение больше).

К этому надо добавить, что дроссели в каналах +12 В и -12 В устанавливаются не во всех компьютерных блоках питания, и, соответственно, не всегда эта возня с перемоткой дросселя может потребоваться.

После установки нового дросселя были проведены повторные испытания с нагрузкой 3 А на каждую полярность. Тепловой снимок показал, что перегрева не наблюдается:

Тепловой снимок компьютерного блока питания, переделанного в двухполярный регулируемый блок питания

Тепловой снимок был сделан при выключенной вентиляции (ибо основное назначение двухполярного режима — для питания аудиоаппаратуры, когда посторонний шум не желателен).

На снимке видно, что даже перемотанный дроссель остался самой разогретой деталью в блоке питания, но его температура (82.5 градусов) теперь уже не угрожает задымлением и прочими неприятностями.

На всякий случай была проверена симметричность выходных напряжений на холостом ходу после замены дросселя:

Напряжение в канале +12 В Напряжение в канале -12 В
9 В -9.9 В
12 В -13.3 В
15 В -16.6 В

При подключении симметричной нагрузки напряжения положительной и отрицательной полярности сближались по величине; разница не превышала 0.5 В.

Тем не менее, из таблицы следует, что изначально установленный на плате в канале -12 В электролитический конденсатор 470 мкФ*16 В желательно заменить на 25-вольтовый, что и было сделано (во избежание нештатных ситуаций).

При испытаниях двухполярного варианта был обнаружен парадокс: если нагрузить только один отрицательный канал даже небольшой нагрузкой в 1 А, то блок питания не включается! То есть, такой вариант применения блока — нерабочий (хотя и мало где может потребоваться).

Окончательный диагноз

Итак, путём относительно несложных переделок можно найти применение старому компьютерному блоку питания. В зависимости от потребностей пользователя, возможны 4 варианта переделок:

— Стабилизированный источник питания на 12 В с током выхода до 5 А;

— Стабилизированный источник питания на 12 В с повышенным КПД и током выхода до 9 А;

— Регулируемый стабилизированный источник питания на 7.8 . 15 В с индикацией выходного напряжения и током выхода до 9 А;

— Регулируемый двухполярный источник питания на ±7.8 . ±15 В с индикацией выходного напряжения и током выхода до 3 А по обеим полярностям одновременно (без включения вентиляции).

На какой из переделок остановиться — решает сам пользователь по своим желаниям и потребностям (излишние усилия ни к чему). В любом случае блок питания может обрести "вторую жизнь" и быть полезным в радиолюбительском и просто в домашнем хозяйстве.

Хотя переделки выполнены только на одном из вариантов компьютерного блока питания, они могут быть по аналогии выполнены и почти на любом другом блоке благодаря схожести схемно-технических решений на основе микросхемы TL494 .

Что осталось "за кадром" из того, что ещё можно было бы улучшить в этом блоке питания?

Пожалуй, ему явно не хватает системы автоматического включения вентилятора при прогреве. Причём организовать его можно очень просто — с помощью банального биметаллического термовыключателя (имеется на Алиэкспресс, ссылка и обзор).

Также надо отметить, что при любой из переделок канал +5 В блока питания становится нестабилизированным и выдаёт повышенное напряжение. Если же пользователю всё-таки, кроме напряжений 12-вольтовых каналов, требуется и напряжение +5 В, то его целесообразно получить из напряжения +12 В с помощью DC-DC преобразователя.

Спасибо за внимание!

Для создания тепловых снимков в обзоре использовался тепловизор UTi260M (обзор).

Осциллограмма была сфотографирована с экрана портативного осциллографа Hantek 2D72 (обзор).

Измерение индуктивности проводилось универсальным тестером радиодеталей LCR-TC1 (обзор).

Весь раздел "Сделай сам! ( DIY) " — здесь.

Ваш Доктор.
26 января 2023 г.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

и НИИБ_Т

Общее·количество·просмотров·страницы

среда, 25 ноября 2015 г.

Мощный источник напряжения 12 вольт из компьютерного блока питания.

Из кучки, привезённой мне этого барахла, живым оказался самый древний блок питания (model: FA-5-2).
2002 год. Особенно радует надпись pentium 4 . (какое отношение к пентиуму имеет блок питания? загадка!)
Пишу кстати, под — приятный FRUUPP

Что имеем с БП?
Имеем напряжение 12 вольт аж до 13и ампер постоянного тока. Такой ток мне не нужен, в разы меньше пока. А так можно будет запитать автомобильный компрессор или шуруповёрт у которого сломались аккумуляторы, или подзарядить замёрзший автомобильный аккумулятор (для нормальной зарядки нужно всё таки 14 вольт) да и мало ли чего ещё.
Остальные напряжения меня пока не интересуют.

А это перемычка. Которая запустила блок питания. Просто замкнул серый провод на чёрный (общий, или минус). Хотя вроде как народ через сопротивление этот провод кидает.

Тут (резкость ты где?) видим что имеем огромный пук проводов цветоразных от которых избавимся.

Здесь я уже избавился от этой косы провода разного цвета.
Серый провод напрямую впаял на «корпус» (т.е. припаял вместо одного удалённого чёрного).
Припаял и посадил на клей лампу. Лампа 12 вольт 20 ватт запитана 5ю вольтами. Хотя на выходе 5и вольт стоит мощное сопротивление (номинал даже не стал смотреть), которое видимо не даёт блоку питания работать на холостом ходу создавая некую нагрузку. (АХТУНГ! импульсные блоки питания нельзя включать без нагрузки если нет соответствующей защиты. А есть ли такая защита в этом БП неизвестно. Ну поэтому лампочка не будет лишней. )

Оставил один шлейфик на выходе. В нём 12 вольт и 5 вольт. Сечение провода конечно явно не под 13 ампер, но такой ток мне пока не нужен.

Вот так он работает. Светит и карлсон шуршит. По крайней мере можно использовать как ночник :-))
Да, можно будет установить в это зияющее отверстие гнездо прикуривателя автомобиля. Предварительно поработав напильником.

Блок питания для автомагнитолы из компьютерного БП

Как "запитать" автомагнитолу от компьютерного блока питания?

Главная тема уже озвучена в заголовке, поэтому перейдём сразу к делу. Итак, что нам понадобится?

Во-первых, рабочая автомагнитола или автомобильный CD/MP3-ресивер. У меня на руках оказался автомобильный CD/MP3-ресивер Panasonic CQ-DFX883N.

Во-вторых, компьютерный блок питания формата AT или ATX. Сейчас полно компьютерного железа от старых ПК, в том числе и блоков питания.

CD/MP3-ресивер Panasonic CQ-DFX883N

Где его можно найти бесплатно или за минимальные деньги?

Вытащить из своего старого ПК, который пылится в чулане;

Купить за копейки на "барахолке" – такие 100% есть на любом радиорынке;

Починить и довести до ума неисправный компьютерный БП.

Для своей затеи я купил "бэушный" блок питания как раз на "барахолке".

Прежде чем подключать компьютерный БП к автомагнитоле – нужно его проверить и, если надо, довести до рабочего состояния. Об этом чуть позже, а пока о том, как подключить автомагнитолу к компьютерному БП.

Подключение автомагнитолы к компьютерному БП.

У компьютерного блока питания (БП) есть здоровый жгут с выходными разъёмами. Провода чёрного цвета – это минус или общий провод. По жёлтым подаётся напряжение +12V. Остальные провода нам будут не нужны – их использовать не будем. Так вот нам нужно от блока питания взять всего-навсего 12V. Для этого берём любой из разъёмов MOLEX или Floppy-разъём. Далее откусываем от него жёлтый провод (+12V) и чёрный провод – минусовой. Затем подключаем эти провода к питающим проводам автомагнитолы.

Стоит отметить, что выходной канал на +12V достаточно мощный и может "отдать" в нагрузку ток в 8-10 ампер (при мощности БП 200 — 300 Вт.), что, собственно, нам и нужно. Обычно, максимальный ток, потребляемый автомобильным CD/MP3-ресивером составляет 10-15 ампер. Но это максимум!

Разъём MOLEX и разъём для Floppy

Кроме этого нужно провести лёгкую доработку, если у вас блок питания формата ATX. Об этом расскажу чуть позднее.

У автомагнитолы имеется 3 провода, к которым подключается питание (напряжение +12V) от штатной электросети автомобиля. Чёрный провод – это минус (по другому – общий провод, "земля", Ground). Жёлтый провод – это +12V (маркируется как Battery). Это основные провода для подключения питания к автомагнитоле.

Главный разъём автомобильного CD/MP3-ресивера

Но даже если подключить эти провода к аккумулятору или БП, автомагнитолу мы не включим – она будет в дежурном ("спящем") режиме.

Поэтому ищем красный провод (маркируется ACC) у автомагнитолы и скручиваем его вместе с жёлтым проводом +12V. Штатно красный провод подключается к замку зажигания авто.

Схема подключения автомобильного CD/MP3-ресивера к компьютерному блоку питания

Как только водитель замыкает ключом зажигания электрическую цепь, автомагнитола автоматически переходит из спящего режима в рабочий – включается подсветка дисплея автомагнитолы. При этом красный провод через замок зажигания закорачивается на плюс +12V. Мы же это делаем, принудительно соединяя жёлтый (+12V) и красный провод.

При этом автомагнитола будет включатся сразу же при подаче напряжения.

Отличие компьютерных блоков питания формата AT от ATX.

Компьютерные блоки формата AT не имеют дежурного блока питания +5 (Standby) и выходных напряжений 3,3V. Поэтому при включении такого блока на его выходах +12V, +5V, -12V, -5V напряжение появляется сразу.

У блоков питания формата ATX есть дежурный источник питания на +5VSB (Standby). Он работает всегда, пока блок питания подключен к сети 220V. Чтобы на выходных каналах появились напряжения +12V, -12V, +5V, -5V, +3,3V нужно на главном выходном разъёме замкнуть зелёный и чёрный провод.

Перемычка для включения блока питания

Если вы хотите, чтобы выходные напряжения появлялись сразу после включения БП, то можно установить перемычку между зелёным (Power ON) и чёрным проводом. При этом блок питания будет выходить из "спящего" режима сразу после подачи на него напряжения сети 220V.

Восстановление компьютерного блока питания.

Для начала пробуем включить блок питания. В большинстве случае бывшие в употреблении (б/у или "бэушные") блоки питания от ПК, как правило, рабочие, но имеют некоторые дефекты (отсутствие некоторых выходных напряжений, пониженное напряжение на одном из каналов +12, -12, +5, -5 вольт и т.п.). Даже если блок питания запустился – при этом начнёт крутить вентилятор – стоит вскрыть корпус блока питания, выгрести из него всю пыль, открутить печатную плату и осмотреть контакты на предмет непропая. Если нужно – исправить дефекты.

Перед проведением любых работ необходимо отключать блок питания от сети 220V. Также после этого не помешает принудительно разрядить высоковольтные электролитические конденсаторы входного выпрямителя (220-470 мкФ. * 250V). Сделать это можно подключив на несколько секунд резистор на 100-200 кОм параллельно контактам конденсатора. Естественно, держать пальцами резистор не стоит – иначе можно получить лёгкий удар током.

Эта операция необходима потому, что остаточный электрический заряд конденсаторов опасен (в рабочем режиме на них 200V!). При случайном касании выводов конденсаторов можно получить лёгкий электрический удар. Явление весьма неприятное.

Особое внимание стоит обратить на состояние электролитических конденсаторов выходных выпрямителей. Если они вздуты, имеют разрыв засечки, то их нужно заменить новыми.

Более подробно об устройстве компьютерных блоков питания формата AT рассказано здесь.

Чтобы блок питания выглядел более солидно можно покрасить его аэрозольной краской-спреем (продаётся в любом магазине автозапчастей).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *