666

666

Как сделать универсальное зарядное устройство из старого компьютерного блока питания для зарядки автомобильных аккумуляторов своими руками. Как и что еще можно сделать из блока питания от системного блока в домашних условияж


Сегодня мы поговорим о том, как самостоятельно сделать зарядное устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов из блока питания компьютера. Также узнаем, как и для чего еще можно использовать компьютерный блок питания - инструкции с наглядными фотографиями и схемами.

При разработке какой-либо конструкции, потребляющей значительную мощность существенная проблема - это источник питания. Никто не хочет наматывать силовые трансформаторы. Да и тяжел и громоздок получится блок питания. Самостоятельно делать мощный импульсный блок, - тоже сомнительное удовольствие, потому что и времени займет больше чем на всю конструкцию и ошибки или просто недостаточная аккуратность в намотке импульсного трансформатора быстренько все усилия сводит к нулю.
В общем, хотелось бы приобрести готовый импульсный блок, и желательно недорого. В таком случае оптимальным вариантом может быть блок с разборки старого ПК типа АТХ. Но не всем удается такой блок запустить. Необходимо знать его выходные параметры. К тому же блок с разборки может нуждаться в ремонте.

Ниже изложена полезная информация для тех кто решит использовать блок питания АТХ для питания своей «самоделки» или покупной аппаратуры, рассчитанной на питание от автомобильной бортовой сети, например, автомобильной радиостанции.

Блок питания ПК типа АТХ предназначен для формирования постоянных питающих напряжений +3.3V, +5V, +12V, -5V, -12V. Он выполнен в виде почти самостоятельного модуля в металлическом корпусе, из которого выведен жгут проводов с разъемами. На задней стенке есть разъем для подключения сетевого шнура (220V), еще там может быть переключатель-фишка 110/220V и (или) механический клавишный выключатель для полного отключения блока от сети. Блоки АТХ выпускаются самых разных мощностей от 150W до 840W и более. Чаще всего встречаются на 200-400W. Токи нагрузок выходных напряжений, соответственно, зависят от мощности и у разных моделей блоков питания могут отличаться даже при равной суммарной мощности блока. Но это не представляет большой проблемы, - практически на каждом блоке АТХ есть достаточно прочно наклеенная этикетка, на которой указаны его параметры по выходным токам. Например, блок ISO-450PP максимальной выходной мощностью 350W выдает ток:

20А по напряжению +3.3V,

32А по напряжению +5V,

16А по напряжению +12V,

0,5А по напряжению -5V,

0.5А по напряжению -12V.

Таким образом, даже выбирая блок с разборки (из кучи) можно по этикетке подобрать подходящий.



Рис. 1 Компьютерный БП ATX

Принципиальная схема «типового» блока питания АТХ мощностью 200W приведена на рисунке 1. Функционально условно схему можно разделить на пять участков. Первый участок представляет собой обычную схему сетевого фильтра и мостового выпрямителя на диодах D21-D24 для получения постоянного напряжения для питания импульсного преобразователя напряжения. Практически это импульсный источник питания с ШИМ на основе микросхемы TL494 и двухтактного выходного каскада на мощных ключевых транзисторах Q1 и Q2.

Но для дежурного питания в схеме есть отдельный маломощный импульсный блок питания (участок 2), - источник дежурного напряжения +5VSB, которое используется компьютером в выключенном состоянии. Этот узел выполнен по схеме однотакт-ного преобразователя на транзисторе Q12 и трансформаторе Т6. Питание на этот узел поступает с выхода сетевого выпрямителя. Вторичная обмотка Т6 с отводом и двумя диодными выпрямителями. Выпрямитель на диоде D30 служит для создания напряжения питания генератора микросхемы TL494. Второй выпрямитель на D28 служит для получения напряжения 5V для дежурного питания схемы ПК. 5V получается с помощью стабилизатора IC3. Схема дежурного блока питания интересна тем, что она практически представляет собой самостоятельный узел. Вот посмотрите, если нужен маломощный источник, например, для питания портативной аппаратуры, и есть в наличии неисправный блок питания АТХ, то, при условии исправности трансформатора Т6, можно используя этот трансформатор собрать по этой схеме блок питания, дополнив его сетевым выпрямителем. А если ИМС 78L05 заменить на 78L09 можно получить 9V для питания аппаратуры, обычно питающейся от «Кроны», а используя параметрический стабилизатор на светодиоде и резисторе можно сделать блок на 1.5V для питания такой аппаратуры, как, например, карманный МП-3 плеер. Третий участок это ШИМ-контроллер TL494. В его составе генератор импульсов с ШИМ, защита блока питания от коротких замыканий, стабилизация выходных напряжений, и формирование противофазных импульсов для управления транзисторными ключами, которые нагружены на импульсный трансформатор.

Для управления включением-выключением используется сигнал PS-ON. Он поступает от схемы компьютера. Фактически для включения основной части блока питания нужно чтобы на этой шине (PS-ON) был логический ноль. Практически, замкнуть на общий провод. При этом транзисторы Q10 и Q11 закрываются и микросхема TL494 переходит в рабочий режим.

Для выключения нужно на PS-ON подать логическую единицу уровня 5V, или просто отключить этот провод так как он подтянут к +5V через резистор R23.

На микросхеме IC2 (LM393) выполнена схема, работающая с сигналом POWERGOOD. Если в схеме ПК возникает аварийное состояние, требующее выключения эта схема выключает блок питания в дежурный режим.

Четвертый участок состоит из двух трансформаторов и двух групп транзисторных ключей. Первый трансформатор формирует управляющее напряжение для выходных транзисторов. Поскольку ШИМ-контроллер TL494 генерирует сигнал слабой мощности, первая группа транзисторов Q3 и Q4 усиливает этот сигнал и передает его переходному трансформатору Т2. Вторая группа транзисторов (Q1 и Q2), или выходные, нагружены на основной импульсный трансформатор ТЗ, который осуществляет формирование основных напряжений питания. Такая более сложная схема управления выходными ключами применена из-за сложности управления биполярными транзисторами и защиты ШИМ-контроллера от выбросов высокого напряжения.

Пятый участок - схема вторичных выпрямителей, он состоит из диодов Шоттки, выпрямляющих вторичное напряжение трансформатора ТЗ, и фильтра низких частот (ФНЧ). ФНЧ состоит из электролитических конденсаторов значительной емкости и дросселей. На выходе ФНЧ стоят резисторы, которые необходимы для того, чтобы после выключения емкости блока питания не оставались заряженными. Также резисторы стоят и на выходе выпрямителя сетевого напряжения.

Следует заметить, что далеко не все блоки питания АТХ строятся именно по схеме, показанной на рисунке 1. Могут быть существенные отличия связанные с другими схемотехническими решениями, другими параметрами по мощности, другой элементной базой. Хотя, общий функциональный состав практически у всех тот же.

И так, вернемся к началу статьи, - физически блок питания АТХ представляет собой железный ящик размерами 140x150x80мм (или около того), на одной стороне корпуса которого расположен сетевой разъем, механический выключатель (или переключатель напряжения 110/220V, или разъем для подачи питания на монитор), а на другой стороне есть отверстие из которого выходит жгут разноцветных проводов с разъемами.

По цветам проводов маркировка такая:
Черный - общий провод, «земля», GND
Белый - минус 5V
Синий - минус 12V
Желтый - плюс 12V
Красный - плюс 5V
Оранжевый - плюс 3.3V
Зеленый - включение (PS-ON)
Серый - POWER-OK (POWERGOOD)
Фиолетовый - 5VSB (дежурного питания).



Рис. 2. Разъемы БП ATX


На рисунке 2 показаны разъемы (если их повернуть дырками к себе). Причем не все из показанных разъемов могут присутствовать у одного и того же блока питания. Например, главный разъем только один, -либо 20-контактный, либо 24-контактный. Разъем для SATA жесткого диска может отсутствовать вовсе. А разъем для дополнительного питания процессора может быть 4-контактный или 8-контактный.
Ну а теперь «самое главное» - чтобы включить блок питания АТХ в рабочий режим нужно соединить контакт PS-ON главного разъема с любым контактом GND. Или зеленый провод соединить с любым черным.



Подробная видеоинструкция, как сделать зарядку:



Сегодня, почти у каждого есть старый компьютер. Так как они уже ни чего не стоят, то их выбрасывают без сожаления. А напрасно, в каждом старом компьютере есть блок питания, который имеет широкое применение в домашнем хозяйстве. Правда у него есть один недостаток. Его сложно запустить без материнской платы. Но, сложно, это не значить что невозможно. В этой статье я расскажу, как это сделать.
Блок питания стандарта ATX выдает следующие напряжения: 5 В, 12 В и 3,3 В. К тому же у них неплохая мощность (250, 300, 350 Вт и так далее).
Старые блоки питания, стандарта AT запускались напрямую. Блок питания стандарта ATX таким образом не запустить. Но это все равно не беда. Для включения БП нам достаточно иметь всего один маленький проводок, с помощью которого мы замкнем 2 контакта на штекере.
Но прежде хочу вас предупредить - отключите все провода от материнской платы, винтов и приводов, на случай, если у вас хватит ума запускать блок питания прямо в системнике.
Итак, притупим. Для начала изымаем наш блок из старого системника.

Еще одно предупреждение. Не нужно гонять ваш блок вхолостую. Таким образом в укорачиваете ему жизнь. Нужно обязательно давать нагрузку. Для этой цели можно подключить к блоку питания вентилятор или старый винчестер.

Собственно говоря, для запуска блока питания необходимо замкнуть контакт PS_ON на ноль. В большинстве случаев это зеленый и черный контакты на штекере, но иногда среди хитрых китайцев встречаются дальтоники, которые путаются в цветовой маркировке. Поэтому рекомендую сначала изучить распиновку. Она представлена на следующем изображения. Слева - штекер нового стандарта на 24 контакта, а справа - более старого на 20 контактов.

В моем случае будет показан более старый стандарт (20 контактов). Цветовая маркировка у меня не нарушена.

Для запуска я сделал вот такую перемычку.

Вот таким вот образом мы и замыкаем наши контакты.

Если же вы планируете использовать блок питания постоянно, то для удобства можно сделать вот такую кнопку.

Ну вот теперь можете подключать ваши источники питания.






Как сделать из блока питания от компьютера источник постоянного напряжения






Несколько недель назад мне для некого опыта потребовался источник постоянного напряжения 7V и силой тока в 5A. Тут-же отправился на поиски нужного БП в подсобку, но такого там не нашлось. Спустя пару минут я вспомнил о том, что под руки в подсобке попадался блок питания компьютера, а ведь это идеальный вариант!
Пораскинув мозгами собрал в кучу идеи и уже через 10 минут процесс начался.

Для изготовления лабораторного источника постоянного напряжения потребуется:
— блок питания от компьютера
— клеммная колодка
— светодиод
— резистор ~150 Ом
— тумблер
— термоусадка
— стяжки


Блок питания, возможно, найдётся где-то не нужный. В случае целевого приобретения — от $10. Дешевле я не видел. Остальные пункты этого списка копеечные и не дефицитные.


Из инструментов понадобится:
— клеевой пистолет a.k.a. горячий клей (для монтажа светодиода)
— паяльник и сопутствующие материалы (олово, флюс...)
— дрель
— сверло диаметром 5мм
— отвертки
— бокорезы (кусачки)

Изготовление

Итак, первое, что я сделал — проверил работоспособность этого БП. Устройство оказалось исправным. Сразу можно отрезать штекера, оставив 10-15 см на стороне штекера, т.к. он вам может пригодиться. Стоит заметить, что нужно рассчитать длину провода внутри БП так, чтобы его хватило до клемм без натяжки, но и чтобы он не занимал всё свободное пространство внутри БП.




Теперь необходимо разделить все провода. Для их идентификации можно взглянуть на плату, а точнее на площадки, к которым они идут. Площадки должны быть подписаны. Вообще есть общепринятая схема цветовой маркировки, но производитель вашего БП, возможно, окрасил провода иначе. Чтобы избежать «непоняток» лучше самостоятельно идентифицировать провода.




Вот моя «проводная гамма». Она, если я не ошибаюсь, и есть стандартной.
С жёлтого по синий, думаю, ясно. Что означают два нижних цвета?
PG (сокр. от «power good») — провод, который мы используем для установки светодиода-индикатора. Напряжение — 5В.
ON — провод, который необходимо замкнуть с GND для включения блока питания.

В блоке питания есть провода, которые я здесь не описывал. Например, фиолетовый +5VSB. Этот провод мы использовать не будем, т.к. граница силы тока для него — 1А.

Пока провода нам не мешают, нужно просверлить отверстие для светодиода и сделать наклейку с необходимой информацией. Саму информацию можно найти на заводской наклейке, которая находится на одной из сторон БП. При сверлении нужно позаботиться о том, чтобы металлическая стружка не попала вовнутрь устройства, т.к. это может привести к крайне негативным последствиям.






На переднюю панель БП я решил установить клеммную колодку. Дома нашлась колодка на 6 клемм, которая меня устроила.



Мне повезло, т.к. прорези в БП и отверстия для монтажа колодки совпали, да еще и диаметр подошел. Иначе, необходимо либо рассверливать прорези БП, либо сверлить новые отверстия в БП.

Колодка установлена, теперь можно выводить провода, снимать изоляцию, скручивать и лудить. Я выводил по 3-4 провода каждого цвета, кроме белого (-5V) и синего (-12V), т.к. их в БП по одному.




Первый залужен — вывел следующий.




Все провода залужены. Можно зажимать в клемме.

Устанавливаем светодиод

Я взял обычный зелёный индикационный светодиод обычный красный индикационный светодиод (он, как выяснилось, несколько ярче). На анод (длинная ножка, менее массивная часть в головке светодиода) припаиваем серый провод (PG), на который предварительно насаживаем термоусадку. На катод (короткая ножка, более массивная часть в головке светодиода) припаиваем сначала резистор на 120-150 Ом, а к второму выводу резистора припаиваем черный провод (GND), на который тоже не забываем предварительно надеть термоусадку. Когда всё припаяно, надвигаем термоусадку на выводы светодиода и нагреваем ее.




Получается вот такая вещь. Правда, я немного перегрел термоусадку, но это не страшно.

Теперь устанавливаю светодиод в отверстие, которое я просверлил еще в самом начале.




Заливаю горячим клеем. Если его нет, то можно заменить супер-клеем.





Выключатель блока питания

Выключатель я решил установить на место, где раньше у блока питания выходили провода наружу.

Измерял диаметр отверстия и побежал искать подходящий тумблер.




Немного покопался, и нашел идеальный выключатель. За счёт разницы в 0,22мм он отлично встал на место. Теперь к тумблеру осталось припаять ON и GND, после чего установить в корпус.



Основная работа сделана. Осталось навести марафет.




Хвосты проводов, которые не использованы нужно изолировать. Я это сделал термоусадкой. Провода одного цвета лучше изолировать вместе.


Все шнурки аккуратно размещаем внутри.




Прикручиваем крышку, включаем, бинго!

Этим блоком питания можно получить много разных напряжений, пользуясь разностью потенциалов. Учтите, что такой приём не прокатит для некоторых устройств.
Вот тот спектр напряжений, которые можно получить.
В скобках первым идёт положительный, вторым — отрицательный.
24.0V — (12V и -12V)
17.0V — (12V и -5V)
15.3V — (3.3V и -12V)
12.0V — (12V и 0V)
10.0V — (5V и -5V)
8.7V — (12V и 3.3V)
8.3V — (3.3V и -5V)
7.0V — (12V и 5V)
5.0V — (5V и 0V)
3.3V — (3.3V и 0V)
1.7V — (5V и 3.3V)
-1.7V — (3.3V и 5V)
-3.3V — (0V и 3.3V)
-5.0V — (0V и 5V)
-7.0V — (5V и 12V)
-8.7V — (3.3V и 12V)
-8.3V — (-5V и 3.3V)
-10.0V — (-5V и 5V)
-12.0V — (0V и 12V)
-15.3V — (-12V и 3.3V)
-17.0V — (-12V и 5V)
-24.0V — (-12V и 12V)






Вот так мы получили источник постоянного напряжения с защитой от КЗ и прочими плюшками.

Рационализаторские идеи:
— использовать самозажимные колодки, как предложили тут, либо использовать клеммы с изолированными барашками, чтобы не хватать в руки отвёртку лишний раз.



На этой странице я вкратце расскажу Вам о том, как своими руками переделать блок питания персонального компьютера в зарядное устройство для автомобильных (и не только) аккумуляторов.

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов должно обладать следующим свойством: максимальное напряжение, подводимое к аккумулятору — не более 14.4В, максимальный зарядный ток — определяется возможностями самого устройства. Именно такой способ зарядки реализуется на борту автомобиля (от генератора) в штатном режиме работы электросистемы автомобиля.

Однако, в отличие от материалов из этой статьи, мною была избрана концепция максимальной простоты доработок без использования самодельных печатных плат, транзисторов и прочих «наворотов».

Блок питания для переделки подарил мне друг, сам он его нашел где-то у себя на работе. Из надписи на этикетке можно было разобрать, что полная мощность данного блока питания составляет 230Вт, но по каналу 12В можно потреблять ток не более 8А. Вскрыв этот блок питания я обнаружил, что в нем нет микросхемы с цифрами «494» (как то было описано в предлагаемой выше статье), а основой его является микросхема UC3843. Однако, эта микросхема включена не по типовой схеме и используется только как генератор импульсов и драйвер силового транзистора с функцией защиты от сверхтоков, а функции регулятора напряжения на выходных каналах блока питания возложены на микросхему TL431, установленную на дополнительной плате:








На этой же дополнительной плате установлен подстроечный резистор, позволяющий отрегулировать выходное напряжение в узком диапазоне.

Итак, для переделки этого блока питания в зарядное устройство, сперва необходимо убрать все лишнее. Лишним является:

1. Переключатель 220 / 110В с его проводами. Эти провода просто нужно отпаять от платы. При этом наш блок всегда будет работать от напряжения 220В, что устраняет опасность его сжечь при случайном переключении этого переключателя в положение 110В;

2. Все выходные провода, за исключением одного пучка черных проводов (в пучке 4 провода) — это 0В или «общий», и одного пучка желтых проводов (в пучке 2 провода) — это «+».

Теперь необходимо сделать так, чтобы наш блок работал всегда, если включен в сеть (по умолчанию он работает только если замкнуть нужные провода в выходном пучке проводов), а также устранить действие защиты по перенапряжению, которая отключает блок, если выходное напряжение станет ВЫШЕ некоторого заданного предела. Сделать это необходимо потому, что нам нужно получить на выходе 14.4В (вместо 12), что воспринимается встроенными защитами блока как перенапряжение и он отключается.

Как оказалось, и сигнал «включение-отключение», и сигнал действия защиты по перенапряжению проходит через один и тот же оптрон, которых всего три — они связывают выходную (низковольтную) и входную (высоковольтную) части блока питания. Итак, чтобы блок всегда работал и был нечувствителен к перенапряжениям на выходе, необходимо замкнуть контакты нужного оптрона перемычкой из припоя (т. е. состояние этого оптрона будет «всегда включен»):








Теперь блок питания будет работать всегда, когда он подключен к сети и независимо от того, какое напряжение мы сделаем у него на выходе.

Далее следует установить на выходе блока, там где раньше было 12В, выходное напряжение, равное 14.4В (на холостом ходу). Поскольку только с помощью вращения подстроечного резистора, установленного на дополнительной плате блока питания, не удается установить на выходе 14.4В (он позволяет сделать только что-то где-то около 13В), необходимо заменить резистор, включенный последовательно с подстроечным, на резистор чуть меньшего номинала, а именно 2.7кОм:



Теперь диапазон настройки выходного напряжения сместился в большую сторону и стало возможным установить на выходе 14.4В.

Затем, необходимо удалить транзистор, находящийся радом с микросхемой TL431. Назначение этого транзистора неизвестно, но включен он так, что имеет возможность препятствовать работе микросхемы TL431, т. е. препятствовать стабилизации выходного напряжения на заданном уровне. Этот транзистор находился вот на этом месте:



Далее, чтобы выходное напряжение было более стабильным на холостом ходу, необходимо добавить небольшую нагрузку на выход блока по каналу +12В (который у нас будет +14.4В), и по каналу +5В (который у нас не используется). В качестве нагрузки по каналу +12В (+14.4) применен резистор 200 Ом 2Вт, а по каналу +5В — резистор 68 Ом 0.5Вт (на фото не виден, т. к. находится за дополнительной платой):



Только после установки этих резисторов, следует отрегулировать выходное напряжением на холостом ходу (без нагрузки) на уровне 14.4В.

Теперь необходимо ограничить выходной ток на допустимом для данного блока питания уровне (т. е. порядка 8А). Достигается это путем увеличения номинала резистора в первичной цепи силового трансформатора, используемого как датчик перегрузки. Для ограничения выходного тока на уровне 8…10А этот резистор необходимо заменить на резистор 0.47Ом 1Вт:








После такой замены выходной ток не превысит 8…10А даже если мы замкнем накоротко выходные провода.

Наконец, необходимо добавить часть схемы, которая будет защищать блок от подключения аккумулятора обратной полярностью (это единственная «самодельная» часть схемы). Для этого потребуется обычное автомобильное реле на 12В (с четырьмя контактами) и два диода на ток 1А (я использовал диоды 1N4007). Кроме того, для индикации того факта, что аккумулятор подключен и заряжается, потребуется светодиод в корпусе для установки на панель (зеленый) и резистор 1кОм 0.5Вт. Схема должна быть такая:








Работает следующим образом: когда к выходу подключается аккумулятор правильной полярностью, реле срабатывает за счет энергии, оставшейся в аккумуляторе, а после его срабатывания аккумулятор начинает заряжаться от блока питания через замкнутый контакт этого реле, о чем сигнализирует зажженный светодиод. Диод, включенный параллельно катушке реле, нужен для предотвращения перенапряжений на этой катушке при ее отключении, возникающих за счет ЭДС самоиндукции.

Реле приклеивается к радиатору блока питания с помощью силиконового герметика (силиконового — потому что он остается эластичным после «засыхания» и хорошо выдерживает термические нагрузки, т. е. сжатие-расширение при нагревании-охлаждении), а после «засыхания» герметика на контакты реле монтируются остальные компоненты:








Провода к аккумулятору выбраны гибкие, с сечением 2.5мм2, имеют длину примерно 1 метр и оканчиваются «крокодилами» для подключения к аккумулятору. Для закрепления этих проводов в корпусе прибора использованы две нейлоновые стяжки, продетые в отверстия радиатора (отверстия в радиаторе необходимо предварительно просверлить).