Лабораторный источник питания из блока ATX компьютера

Как сделать блок питания или зарядное устройство из компьютерного БП ATX

Достать бывший в употреблении блок питания компьютера сегодня несложно, а стоит он сущие копейки. Но как его можно использовать без самого компьютера? В этой статье мы это выясним, а заодно сделаем своими руками зарядное устройство и лабораторный блок питания (ЛБП) из компьютерного блока питания.

Итак, у нас в руках блок питания ATX компьютера. Прежде всего попробуем его включить. Но для этого нужно знать некоторые тонкости работы этого устройства. Предположим, перед нами компьютер. Включаем его в сеть, но внешне ничего не происходит. Это, казалось бы, понятно – машина отключена, а чтобы ее включить, нужно нажать кнопку питания на лицевой панели системного блока.

На самом деле это не совсем так. Как только мы вставили вилку в розетку, в блоке питания заработала небольшая часть схемы, вырабатывающая дежурное напряжение +5 В. Называется эта часть модулем дежурного питания. Напряжение поступает на материнскую плату и питает ее отдельные узлы, один из которых предназначен для включения компьютера.

Важно. В большинстве блоков питания ATX предусмотрен дополнительный служебный механический выключатель, расположенный на задней стенке ПК. Напряжение сети на БП этих моделей подается после включения этого тумблера.

Нажимая кнопку на лицевой панели системного блока, мы тем самым подаем команду материнской плате (точнее, ее узлу включения) запустить блок питания. Узел подает на БП сигнал Power on , и БП, а значит, и сам компьютер включаются.

Поскольку компьютера у нас нет, этот сигнал нам придется подать самостоятельно. Сделать это несложно. Для этого достаточно найти разъем на блоке питания, который питает материнскую плату, и установить перемычку между зеленым и любым из черных проводов. Итак, устанавливаем перемычку, подключаем блок питания к сети, и он сразу же запускается – это слышно даже по шуму вентилятора.

Распиновка выходов блока питания компьютера

Цветовой стандарт, в принципе, един. И эта схема цветовых подключений на 99 процентов подойдет и вам. Может что-то добавиться или удалиться, но конечно все не критично.

Разъемы для подключения клавиатуры

Внимание! контакты нумеруются не по кругу, обращайте внимание на цифру, стоящую возле контакта.

Похожие статьи

Опа, и ещё одна классная и полезная статья. Да это не сайт, а кладезь полезной информации. Жаль, что нет возможности подписаться на новые материалы

Gregori69, С Вами полностью согласен.Все просто и доступно. Так держать.

Спасибо за статью, очень мне приходилась. Возник вопрос:
Как узнать материал и магнитную проницаемость магнитопровода? Уже сколько трансов перевернул, ничего не нашёл. Может поделитесь опытом?

Leave a Comment Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Блок питания содержит малое количество компонентов . В качестве импульсного трансформатора используется типовой понижающий трансформатор из компьютерного блока питания.
На входе стоит NTC термистор (Negative Temperature Coefficient) – полупроводниковый резистор с положительным температурным коэффициентом, который резко увеличивает свое сопротивление, когда превышена некоторая характеристическая температура TRef. Защищает силовые ключи в момент включения на время зарядки конденсаторов.
Диодный мост на входе для выпрямления сетевого напряжения на ток 10А.
Пара конденсаторов на входе берется из расчета 1 мкф на 1 Вт. В нашем случае конденсаторы «вытянут» нагрузку в 220Вт.
Драйвер IR2151 – для управления затворами полевых транзисторов, работающих под напряжением до 600В. Возможная замена на IR2152, IR2153. Если в названии есть индекс «D», например IR2153D, то диод FR107 в обвязке драйвера не нужен. Драйвер поочередно открывает затворы полевых транзисторов с частотой, задаваемой элементами на ножках Rt и Ct.
Полевые транзисторы используются предпочтительно фирмы IR (International Rectifier). Выбирают на напряжение не менее 400В и с минимальным сопротивлением в открытом состоянии. Чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев и выше КПД. Можно рекомендовать IRF740, IRF840 и пр. Внимание! Фланцы полевых транзисторов не закорачивать; при монтаже на радиатор использовать изоляционные прокладки и шайбы-втулки.
Трансформатор типовой понижающий из блока питания компьютера. Как правило, цоколевка соответствует приведенной на схеме. В этой схеме работают и самодельные трансформаторы, намотанные на ферритовых торах. Расчет самодельных трансформаторов ведется на частоту преобразования 100 кГц и половину выпрямленного напряжения (310/2 = 155В). Вторичные обмотки можно расчитать на другое напряжение .

Диоды на выходе с временем восстановления не более 100 нс. Этим требованиям отвечают диоды из семейства HER (High Efficiency Rectifier – высоко-эффективные выпрямительные). Не путать с диодами Шоттки.
Емкость на выходе – буферная емкость. Не следует злоупотреблять и устанавливать емкость более 10000 мкф.
Как и любое устройство, этот блок питания требует внимательной и аккуратной сборки, правильной установки полярных элементов и осторожности при работе с сетевым напряжением.
Правильно собранный блок питания не нуждается в настройке и налаживании. Не следует включать блок питания без нагрузки.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Если необходимо, можно добавить узел защиты от замыкания и переполюсовки по такой схеме:

При монтаже полевых транзисторов на радиатор использовать изоляционные прокладки и шайбы-втулки. Трансформатор типовой понижающий из блока питания компьютера. Цоколевка как правило, соответствует приведенной на схеме. Диоды на выходе ставьте с временем восстановления не более 100 нс. Этим требованиям отвечают диоды из семейства HER. Не путать с диодами Шоттки. Емкость на выходе не следует устанавливать более 4700 мкф. Файлы печатной платы качаем тут.

Практика показала, что в работе полевые транзисторы не сильно нагреваются. Для них достаточно пассивного охлаждения. Но при заряде автомобильных аккумуляторов не лишне будет установить небольшой вентилятор.

Проверка блока питания

Хотя импульсный БП и не относится к числу радиоэлектронных схем начального уровня, его диагностика и ремонт своими руками доступны многим людям, имеющим базовые знания и навыки в области радиоэлектроники. Рассмотрим типовую процедуру проверки снятого с компьютера БП:

1. Подключите к выводам +3,3В, +5В и +12В мощные нагрузочные резисторы, рассчитанные на ток около 1А и соответствующую мощность. Это нужно для избежания неправильной работы некоторых блоков без нагрузки.
2. Подайте на блок сетевое питание.
3. Проверьте наличие напряжения на линии +5VSB. Оно должно возникать непосредственно после включения блока в сеть.
4. Замкните вывод PS-ON на корпус БП. При этом на силовых выходах БП и выводе PG должны установиться соответствующие напряжения.

Возможные варианты неисправностей:

• При включении питания отсутствует дежурное напряжение. Если при этом БП запускается и генерирует управляемые напряжения, проверьте работоспособность импульсного преобразователя дежурного напряжения (наличие импульсов на первичной обмотке его трансформатора), исправность выпрямителя (наличие постоянного напряжения не менее 9В на входе микросхемы 7805) и работоспособность стабилизатора (на выходе микросхемы 7805 должно быть +5В).
• Если присутствует дежурное напряжение, но БП не запускается, попробуйте принудительно запустить ШИМ-контроллер следующим образом:
• При отсутствии генерации импульсов на обозначенных ножках микросхемы потребуется ее замена. В противном случае следует обратить внимание на выходной каскад преобразователя, особенно – коммутирующие транзисторы.
• Если нет дежурного напряжения и БП не запускается, последовательно проверьте входной выпрямитель: целостность предохранителя и терморезистора, отсутствие обрывов в обмотках дросселей. Однако наиболее часто встречающаяся неисправность – это выгорание диодного моста в результате короткого замыкания в конденсаторе фильтра. Это будет сразу заметно и по характерному запаху, и по сгоревшим диодам.
• Если же отсутствует напряжение только на одном из управляемых силовых выходов, стоит в первую очередь обратить внимание на выпрямительный диод и фильтрующий конденсатор этой цепи.

Особенности

Не секрет, что современные блоки питания (БП) стали мощнее, имеют улучшенные характеристики и конечно же современный дизайн, нежели их предшественники те же 10-15 лет назад. Также, многие из вас знают (или узнают сейчас), что современные БП имеют новые коннекторы для комплектующих, ранее не используемых в персональных компьютерах (ПК). Наличие новых коннекторов связано с появлением новых (или модернизацией старых) комплектующих компьютера, улучшения их ТТХ и как следствие, потребность в дополнительном питании.

На рынке, кроме обычных, можно найти модульные или частично модульные БП. Отличительная черта модульного от обычного — кабели из блока заменены разъемами для подключения кабелей с коннекторами. Так, вы можете отключить неиспользуемые кабели в блоке питания, освободив место в системном блоке для лучшей вентиляции.

Современный БП соответствует стандартам сертификации энергоэффективности и коэффициенту полезного действия, которые применяются для распределения мощности и эффективности подачи питания на комплектующие компьютера. Благодаря «большей прожорливости» в питании тех же видеокарт, материнских плат, БП содержит дополнительные провода, контакты и коннекторы.

Напряжения с блока питания компьютерного устройства

В некоторых случаях появляется у пользователей необходимо подключить к блоку питания компьютерного устройства другие вид оборудования. Для того чтобы избежать появления неприятных ситуаций, которые связаны с коротким замыканием или перенапряжения разных видов комплектующих или оборудования, подключенных к блоку питания и его самого необходимо владеть информацией о некоторых особенностях напряжения на всех его разъемах.

Практически в каждом блоке питания различных моделей компьютерных устройств имеется сразу несколько коннекторов. Они принадлежат к категории молекс. К этим четырем коннекторам имеется возможность подключить жесткий диск, дисковод, еще несколько охладительных элементов. Также имеется дополнительно разъем для того чтобы подключить накопитель на дисках магнитного типа. Помимо этого имеется разъем с двадцатью контактами, которые применяются для подключения материнки.

Для удобства технического обслуживания БП и материнских плат широко используется цветовая маркировка, когда провода окрашены в определённый цвет в зависимости от конкретного подаваемого напряжения. Буквенная маркировка используется в технической документации к вышеуказанным изделиям. Для стандартного типа ATX распиновка блока питания компьютера с разъёмами для подключения к материнской плате будет выглядеть следующим образом:

В настоящее время производятся преимущественно блоки питания с высоким уровнем мощности. Благодаря этому каждый пользователь обладает возможностью подключать непосредственно к ним все необходимые дополнительные виды оборудования для улучшения производительности своего компьютера.

Современные видеокарты обладают высоким уровнем производительности, и им просто не хватает для работы мощности, которую им дает материнская плата. Для выполнения всех поставленных пользователем задача им необходимы дополнительные его источники. Для подключения мощных видеокарт требуются дополнительные разъемы, которые являются четырех или даже шестиконтактными. В некоторых ситуациях необходимо до четырех таких разъемов. Следует отметить, что для этого следует сразу приобретать блок питания для компьютера с таким большим количеством разъемов, потому что их число в последующем не будет возможности сделать больше. Имеется специальная таблица, которая показывает все напряжения на разъемах блока питания для компьютера.

Структурная схема

На рисунке показано изображение структурной схемы типичной для импульсных БП системных блоков.

Устройство импульсного БП ATX

Указанные обозначения:

• А – блок сетевого фильтра;
• В – выпрямитель низкочастотного типа со сглаживающим фильтром;
• С – каскад вспомогательного преобразователя;
• D – выпрямитель;
• E – блок управления;
• F – ШИМ-контроллер;
• G – каскад основного преобразователя;
• H – выпрямитель высокочастотного типа, снабженный сглаживающим фильтром;
• J – система охлаждения БП (вентилятор);
• L – блок контроля выходных напряжений;
• К – защита от перегрузки.
• +5_SB – дежурный режим питания;
• P.G. – информационный сигнал, иногда обозначается как PWR_OK (необходим для старта материнской платы);
• PS_On – сигнал управляющий запуском БП.

Как выбрать блок питания

Блок питания — это самая важная часть системы, которая обеспечивает работоспособность всех комплектующих. К выбору питания следует подходить с особой ответственностью.

Первое, на что нужно обратить внимание при визуальном осмотре — это наличие оплетки всех кабелей. Это хорошая защита, или экранирование, которое позволяет подавлять различного вида волны и помехи, из-за которых может нарушиться работа всей системы.

Второй показатель — это наличие сертификата гарантии качества – 80 PLUS, который гарантирует защиту компьютера от перепада напряжения.

Остальные данные уже определяются наличием в системе частей с высоким энергопотреблением. Блок питания лучше покупать с запасом, так как КПД часто не совпадает с реальной цифрой.