Физика

Мощный регулируемый источник питания на основе компьютерного БП стандарта ATX

Современный компьютерный БП стандарта ATX представляет собой стабилизированный источник большой мощности, как правило – 300 Вт и выше. Напряжения источника – фиксированы: +5 В, +12В, +3,3 В, -12 В, (-5 В). В таблице приведены токи нагрузки блоков питания ATX.

Таблица 1
Токи нагрузки блоков ATX


Цепь

Цвет провода

Блоки ATX

Блоки ATX-12V

160 Вт

250 Вт

300 Вт

250 Вт

350 Вт

450 Вт

+3.3 V

оранжевый

14 А

16 А

20 А

14 А

20 А

22 А

+5 V

красный

18 А

25 А

30 А

12 А

12 А

15 А

+5 VSB

малиновый

1,5 А

1,5 А

1,5 А

2,5 А

2,5 А

2,5 А

+12 V

желтый

6 А

10 А

12 А

8 А

10 А

14 А

+12 V2

желтый

-

-

-

13 А

13 А

16 А

-12 V

синий

0,8 А

0,8 А

0,8 А

0,3 А

0,3 А

0,3 А

- 5V

белый

0,3 А

0,3 А

0,3 А

-

-

-

Наша задача – сделать источник РЕГУЛИРУЕМЫМ.

Этап 1. Определение управляющего контроллера.
Несмотря на многообразие фирм-производителей,  большинство источников построено на ШИМ - контроллере TL494. Эта микросхема выполнена в корпусе DIP-16 (шестнадцать выводов). Буквенные индексы в начале и конце маркировки могут быть различными, главное присутствие цифр – 494. Вскройте крышку источника питания и найдите микросхему с таким обозначением. Иногда встречаются маркировки типа 749 или другие. Прозвоните цепь «общий» - «вывод 7» микросхемы. Если сопротивление окажется нулевым, то есть они соединены, то все сомнения отпадают, – это все та же 494.

Рис.1 Управляющий ШИМ-контроллер xx494xxx.

Этап 2. Определение цепи обратной связи.
Далее нам понадобится доступ к обратной стороне платы питания, для этого снимаем плату с корпуса. Итак, теперь нам видна вся схема подключения контроллера.


Рис.2 Расположение выводов ШИМ-контроллера (вид сверху).

Микросхема 494 имеет вывод обратной связи по напряжению, это вывод 1. Согласно стандартной схеме подключения, выходное напряжение источника подается на этот вход через резисторный делитель. Общий вывод микросхемы - вывод 7, он соединен гальванически с общим выводом источника (черный провод, «GND»).


Рис.3 Схема обратной связи по напряжению ШИМ-контроллера TL494 в компьютерном БП (один из возможных вариантов). Показано подключение переменного резистора для регулировки выходного напряжения.

Определяем согласно схеме (рис. 3) на плате источника резисторы делителя. Для того чтобы источник был регулируемым, необходимо правильно включить переменный резистор в цепь обратной связи. Проще всего это сделать, заменив постоянный резистор R6 на переменный с номиналом на 20-30% большим.

Рис. 4. Обратная сторона платы. Показан контур обратной связи.

Этап 3. Подключение переменного резистора.
Итак, выпаиваем резистор, соединяющий «+12V» с «вывод 1» и замещаем его переменным.  Важный момент – подпаивать переменный резистор к контуру обратной связи необходимо с помощью витой пары. В этом случае исключается влияние наводок, возникающих при работе импульсного источника.
Далее убирается жгут лишних выводов, на передней панели располагаются клеммы питания, обычно +5 В и (или) +12 В. Там же располагается  переменный резистор и индикатор (светодиод).
Этап 4. Модификация цепи запуска источника.
Стандарт ATX предполагает включение блока питания с помощью управляющего сигнала по низковольтной цепи. А именно замыканием вывода «PS-ON»  на общий вывод «GND». Вывод «PS-ON» это зеленый, а иногда и серый провод, поэтому необходимо смотреть надписи на верхней стороне платы источника, вблизи подпайки проводов. Для того чтобы источник включался сразу после включения его в сеть необходимо просто подпаять провод «PS-ON» к общему выводу «GND». Но лучше просто вывести на переднюю панель любой слаботочный переключатель, например малогабаритный тумблер, которым и будет включаться источник.


Рис.5 Внешний вид источника на основе компьютерного БП стандарта ATX

Этап 5. Сборка и включение источника.
Как правило, сразу после сборки источник начинает работать. При уменьшении выходного напряжения до минимума (сопротивление переменного резистора равно нулю) вентилятор может останавливаться, это нормально. Если источник не работает, проверьте правильность подключения.

Заключение
В результате несложной модификации компьютерного БП стандарта ATX вы получите мощный и надежный источник питания с регулируемым выходным напряжением в диапазоне от 2,5 до 14 В и защитой от перегрузок. Достоинством такого подхода является простота сборки, практически полное отсутствие настройки, и дешевизна. Компьютерный блок питания стандарта ATX бывший в употреблении стоит от 2 до 7 $ в зависимости от мощности.