Где достать компьютерный блок питания
Любой компьютерный магазин, имеющий собственный сервисный центр (а таких сегодня большинство), не имеет недостатка в сгоревших, а то и целых блоках питания. Вам нужно просто договориться с администрацией, чтобы за символическую плату стать обладателем такой комплектующей.
Проблема в том, что не все модели пригодны для создания полноценного зарядного устройства с регулируемыми током/напряжением. Нужно искать блок питания с ШИМ-контроллером TL 494 или аналогичные (M5T494, KA7500). А вот БП с микросхемами типа АТ2003 или SG6105 позволят получить простенькое зарядное устройство без возможности регулировки напряжения.
Мы не будет ограничиваться простым ЗУ, поэтому рассмотрим переделку БП с использованием ШИМ TL 494, который, кстати, считается самым распространённым.
Алгоритм зарядки аккумулятора
Выставить регулировочными колёсиками ограничение тока по минимальному значению, а напряжение – соответственно типу батареи: для сурьмянистых – 14.3–14.6 В, для кальциевых – 14.8–15.5 В.
Отсоединяем клеммы аккумулятора, подключаем ЗУ (следим за полярностью!). Включаем зарядное устройство в сеть, выставляем максимальное значение тока заряда.
Скорее всего, напряжение при этом снизится на некоторую величину, в зависимости от внутреннего состоянии батареи, однако ток заряда будет удерживаться на необходимом начальном уровне. По мере заряда АКБ ток начнет снижаться, а напряжение быстро поднимется до установленного значения.
Как показали испытания с протяжённой во времени зарядкой (около 10 часов) с 8-амперной нагрузкой (двумя автомобильными лампами), при работающем вентиляторе блок питания компа не перегревается.
Импульсный блок питания
В наши дни преимущественное большинство используемых блоков питания – это агрегаты импульсного типа. Эти блоки представляют собой фактически инверторную систему
Принцип их работы прост – происходит предварительное выпрямление входного напряжения, после чего оно преобразуется в импульсы с увеличенной частотой и необходимыми параметрами скважности. В импульсных блоках питания используются небольшие трансформаторы, которых более чем достаточно, поскольку увеличение частоты повышает эффективность трансформатора, а значит нет необходимости в больших габаритах
Нередко сердечник трансформатора изготавливается из ферромагнитных материалов, что, помимо всего прочего, существенно облегчает конструкцию.
Что же обеспечивает стабилизацию напряжения? Эту функцию берёт на себя отрицательная обратная связь, которая поддерживает выходное напряжение на одном уровне. При этом не учитывается величина нагрузки и колебания входного напряжения. Импульсный блок питания, также возможно сделать, своими руками, но в этом случае основными компонентами являются, линейный регулятор — LM7809, либо ШИМ контроллер TL494, а также импульсный трансформатор Т1.
Схема простого импульсного блока питания
Наиболее востребованным среди профессионалов импульсным агрегатом, который пользуется спросом и среди любителей, и среди профессионалов, считается импульсный блок питания MAISHENG MS305D – эталон компактности и удобства. Этот лабораторный источник импульсного типа идеально подходит для стабильной работы самых разных электронных схем и устройств. Конструкцией предусмотрена возможность настраивать параметры переменного тока в диапазоне от 0 до 5 А и напряжения от 0 до 30 В, защита от кз, перегрева и перегрузки по току. Данная модель укомплектована плавными регуляторами, которые облегчают точный подбор напряжения и тока. Прибор оснащен удобным цифровым дисплеем, на котором в реальном времени отображаются параметры напряжения и переменного тока.
Как переделать блок питания компьютера в зарядное устройство
Строго говоря, ремонт БП не является главным предметом рассмотрения нашей статьи, в конце концов, можно приобрести и рабочий вариант. Наша основная задача – получить на выходе 12 В. За это отвечает выходная схема, на которой имеются фильтры питания вкупе с выпрямителями:
Не нужно бояться выпаивать лишние элементы – чтобы запустить схему TL494, необходимы только 1 конденсатор и 4 резистора (плюс парочка переменных сопротивлений). Они на схеме имеются, если выпаяете что-то лишнее, всегда можно вернуть их на место.
Микросхема LM339 представляет собой четырёхкомпонентный компаратор, отвечающий за работу цепи защиты – его тоже можно выпаивать.
При переделке БП компьютера в зарядное устройство, совмещённое с лабораторным источником питания, можно воспользоваться схемой:
Фактически для переделки блока питания компьютера в ЗУ нам потребуются шунт с номиналом 0.1–0.01 Ом и пара переменных резистора. Разумеется, если вы не в ладах с электроникой, за такую работу лучше не браться.
Уже этого достаточно, чтобы получить диапазон напряжений на выходе в пределах 3–25 В с возможностью ограничить ток заряда величиной 0.5–15 А. То есть для стандартной зарядки нам потребуется выставить напряжение в пределах 14.3–14.6 В, а ток ограничить величиной, составляющей 10% от ёмкости батареи. По существу, мы собрали стабилизатор напряжения, поэтому по мере заряда батареи будет падать ток, что защитит автомобильный аккумулятор от перезаряда и кипения электролита. То есть вам не нужно будет контролировать процесс, а АКБ может стоять на зарядке сколь угодно долго – по мере заряда ток будет падать вплоть до нулевого значения.
Добавление в цепь 15-амперного предохранителя позволит уменьшить риски, но на практике такая защита чаше всего не срабатывает.
Как сделать своими руками
Сделать зарядное устройство с диодным мостом самому по вышеприведенной схеме не составит особого труда. Достаточно руководствоваться следующими рекомендациями.
Подготовить необходимые комплектующие и инструменты
- Трансформатор. Если зарядник изготавливается для АКБ легкового автомобиля «Жигули» емкостью 60 А×ч, то автомобильные характеристики трансформатора должны иметь следующие параметры:
- мощность не менее 150 Вт, чтобы обеспечить зарядный ток величиной 6 А (оптимальная зарядка по времени с обеспечением стойкости пластин аккумулятора достигается на режиме 10 % от емкости АКБ);
- напряжение на вторичной обмотке должно быть выше 12 Вольт для нормального прохождения тока через разряженную батарею — в районе 14.4 Вольт.
Трансформатор с такими характеристиками можно найти в старых электроламповых телевизорах или потертых временем музыкальных центрах, вышедших из строя микроволновых печах и источниках бесперебойного питания. В конце концов в специализированных магазинах можно купить такое устройство за небольшие деньги.
Старые трансформаторы используют в обмотках алюминиевый провод в отличие от медного он сильнее нагревается. Поэтому возникает необходимость борьбы с перегревом таких трансформаторов. Кулер от неисправного источника питания компьютера поможет решить проблему:
- Выпрямитель. Для диодного моста следует использовать достаточно мощные диоды, работающие на токе около 10 А. Такими параметрами обладают электронные элементы типа Д246. Возможно найти и другие подобные варианты. Наличие меток с указанием полярности диодов облегчает сборку моста.
- При работе мощные диоды выделяют большое количество тепла. Монтировать диодный мостик рекомендуется на радиаторе охлаждения, например, имеющихся в старых запасных частях от системного блока компьютера. В случае невозможности найти промышленный радиатор охлаждения можно воспользоваться алюминиевым профилем, как показано на изображении:
- Для подключения зарядника к бытовой сети необходима сетевая вилка.
- Монтаж лучше производить на текстолитовой пластине, подходящей по габаритам.
- Необходим кусок нихромовой проволоки.
- Амперметр, вольтметр.
- Диэлектрическая бумага, изолента.
- Кроме слесарного, основным рабочим инструментом будет паяльник с материалами необходимыми в технологии пайки.
Порядок выполнения работ
- Так как трансформатор для самодельного зарядника обычно берется с другого электротехнического устройства, то весьма редко напряжение и сила тока на вторичной обмотке соответствуют требованиям. Следует в таком случае полностью удалить вторичную обмотку, оставив первичную. Выполнить расчеты из школьного курса физики для определения количества витков и диаметра проволоки, подходящими для необходимого напряжения и силы тока. Аккуратно уложить проволоку виток к витку не составит труда. Не стоит забывать делать изоляцию (диэлектрической бумагой, изолентой) между слоями. Концы проволоки вывести и закрепить на корпусе. Для уменьшения вибраций следует пропитать обмотку парафином.
- На текстолитовой пластине разместить радиатор охлаждения с установленными на нем четырьмя диодами Д246. Собрать диодный мостик с выводами к клеммам аккумулятора. Зачистить концы выводов.
- В разрыв между диодным мостом и аккумулятором подключается амперметр и устанавливается кусок нихромовой проволоки. Один конец ее жестко закрепляется, а второй остается подвижным, чтобы была возможность менять длину нихромовой проволоки и варьировать величиной сопротивления. Такой самодельный переменный резистор позволит производить регулирование тока подаваемого на аккумулятор.
- Все соединения необходимо заизолировать изолентой. Готовое устройство для обеспечения электробезопасности следует поместить в подходящий корпус.
- Амперметр будет отслеживать процесс зарядки. Когда показания силы тока на нем будут в районе 1 А, можно сделать вывод, что аккумулятор зарядился.
- Контролировать зарядку можно и с помощью вольтметра, однако при подключенном зарядном устройстве его показания будут немного выше.
Самодельный регулированный блок на одном транзисторе
Какой можно сделать самому самый простой регулированный блок питания? Это получится сделать на микросхеме lm317. Она уже сама с собой представляет почти блок питания. На ней можно изготовить как регулируемый по напряжению блок питания, так и потоку. В этом видео уроке показано устройство с регулировкой напряжения. Мастер нашёл несложную схему. Входное напряжение максимальное 40 вольт. Выходное от 1,2 до 37 вольта. Максимальный выходной ток 1,5 ампер.
Без теплоотвода, без радиатора максимальная мощность может быть всего 1 ватт. А с радиатором 10 ватт. Список радиодеталей.
Приступаем к сборке
Подключим на выход устройства электронную нагрузку. Посмотрим, насколько хорошо держит ток. Выставляем на минимум. 7,7 вольта, 30 миллиампер.
Всё регулируется. Выставим 3 вольта и добавим ток. На блоке питания выставим ограничения только побольше. Переводим тумблер в верхнее положение. Сейчас 0,5 ампера. Микросхема начал разогреваться. Без теплоотвода делать нечего. Нашёл какую-то пластину, ненадолго, но хватит. Попробуем еще раз. Есть просадка. Но блок работает. Регулировка напряжения идёт. Можем вставить этой схеме зачёт.
Видео Radioblogful. Видеоблог паяльщика.
Линейный блок питания
Традиционным блоком питания является линейный блок. Его конструкция состоит из автотрансформатора и понижающего трансформатора. Также имеется выпрямитель, который преобразует переменное напряжение в постоянное. Преимущественное большинство моделей укомплектовано выпрямителем, состоящим из одного или четырёх диодов, составляющих так называемые диодный мост. При этом есть и другие конструкционные схемы, но они используются гораздо реже. В некоторых моделях после выпрямителя может быть инсталлирован специальный фильтр, который стабилизирует колебания в сети. Как правило, эту функцию выполняет высокоемкостный конденсатор. В некоторых моделях предусмотрены фильтры высокочастотных помех, стабилизаторы тока и напряжения и многое другое. Простейший линейный блок питания, возможно, сделать своими руками, при этом, основным и самым дорогим компонентом является понижающий трансформатор – Т1.
Схема линейного блока питания
Среди мастеров, которые специализируются на ремонте и обслуживании электроники и радиотехники, самым востребованным линейным блоком питания считается модель с выходными характеристиками напряжения в регулируемом диапазоне 0-30 В и тока в диапазоне 0-5А, например — источник питания постоянного тока YIHUA-305D . Этот блок представляет собой высокоточный агрегат, с помощью которого можно легко и тонко настраивать параметры переменного тока и напряжения в установленных номинальных рамках. Оборудование функционирует в двойном режиме – цифровой индикатор одновременно показывает актуальные показатели напряжение и выходного тока. Кроме того, данная модель имеет режим защиты от короткого замыкания (кз), перегрузки по току и функцию самовосстановления.
Классификация лабораторных источников питания
Лабораторные источники питания можно классифицировать по самым разным параметрам. Наиболее популярный метод классификации – по принципу действия, в соответствии с которым все источники питания можно разделить на импульсные и линейные. Последние также называют трансформаторными.
Каждый из типов блоков имеет свои преимущества. Так, к примеру, импульсный блок питания характеризуется высоким коэффициентом полезного действия и значительно большей мощностью по сравнению с трансформаторными агрегатами. В тоже время линейный источник питания обладает такими достоинствами как простота и надежность конструкции, а также низкая стоимость ремонта и ценовая доступность запчастей.
Правила эксплуатации автоаккумулятора
Для поддержания автоаккумулятора в работоспособном состоянии недостаточно подготовить надежное зарядное устройство. Дополнительно выполняются и такие рекомендации:
- Постоянная поддержка заряда. Аккумуляторный источник постоянно подзаряжается. При перемещении заряд поступает от генератора и других узлов автотранспорта. Если техника не эксплуатируется, то для восстановления заряда применяют ЗУ, как стационарного, так и портативного типа. Если батарея полностью разряжается, то специалисты рекомендуют проводить стремительное восстановление. В противном случае, запуститься процесс сульфатации свинцовых пластин.
- Пределы напряжения (около 14 В). Напряжение, которое подается генератором, не должно чрезмерно превышать этот параметр. При этом не имеет особого значения тот факт, какой именно режим запущен. Если мотор не функционирует, то напряжение может снижаться до 12,6–13 В. При таких показателях применяют ЗУ с соответствующими параметрами и индикаторами.
- Отключение потребителей при неработающем моторе. Если зажигание отключено, то и все устройства, фары отключаются. В противном случае, источник питания достаточно быстро потеряет заряд.
- Подготовка автоаккумулятора. Перед восстановлением заряда с аккумуляторной батареи удаляют подтеки электролитического состава, пыль. Токопроводящие выводы очищаются от окислов, налета. Перед подачей напряжения тщательно проверяются соединения и провода. Ведь даже минимальные смещения провоцируют нарушения, проблемы.
- В зимний период источник перемещают в теплое помещение. Ведь при отрицательной температуре электролитический состав становится плотным, густым. Это провоцирует ухудшение прохождения заряда.
Подготовительные работы
Если мы прикупили нерабочий блок питания, нам потребуется для начала найти поломку и устранить её.
Для этого включаем БП в сеть и проверяем напряжение на 9 контакте (фиолетовый провод, идущий к большому разъёму). Если есть 5 В – приступаем к следующему шагу, иначе ищем поломку в цепи источника дежурного питания.
При наличии 5 вольт проверяем напряжение на выводе 12, оно должно быть в пределах 7–41 В.
Самая распространённая неисправность дежурки – высохшие конденсаторы, но следует проверить на наличие КЗ и диоды, и транзисторы, а также обмотки трансформатора.
Если дежурный БП исправен, но ШИМ всё равно не запускается, проверяем работоспособность источника опорного напряжения.
Нередко бывает достаточно заземлить вывод 4 микросхемы, после чего ШИМ благополучно стартует. Это означает, что проблему следует искать в цепи защиты блока от перегрузок, или же в контуре формирования служебных сигналов. Но поскольку защита от перегрузок нам не потребуется, проверять её мы не будем. Аналогичным образом поступаем и со схемой формирования служебных сигналов.
Можно увеличить
Лабораторный блок питания — схема
Обозначение кружочков на схеме:
- 1 и 2 — к трансформатору.
- 3 (+) и 4 (-) — выход постоянного тока.
- 5, 10 и 12 — на P1.
- 6, 11 и 13 — на P2.
- 7 (К), 8 (Б), 9 (Э) — к транзистору Q4.
На входы 1 и 2 от сетевого трансформатора подается переменное напряжение 24 В. Трансформатор должен быть габаритным, чтобы в нагрузку он легко мог выдавать до 3 А (его можно купить или намотать). Диоды D1…D4 соединены в диодный мост. Можно взять 1N5401…1N5408, какие-нибудь другие диоды и даже готовые диодный мосты, которые могут выдержать прямой ток до 3 А и выше. Мы использовали диоды таблетки КД213.
Транзистор Q1 марки ВС547 или BC548. Ниже представлена его распиновка:
- R1 = 2,2 кОм 1W
- R2 = 82 Ом 1/4W
- R3 = 220 Ом 1/4W
- R4 = 4,7 кОм 1/4W
- R5, R6, R13, R20, R21 = 10 кОм 1/4W
- R7 = 0,47 Ом 5W
- R8, R11 = 27 кОм 1/4W
- R9, R19 = 2,2 кОм 1/4W
- R10 = 270 кОм 1/4W
- R12, R18 = 56кОм 1/4W
- R14 = 1,5 кОм 1/4W
- R15, R16 = 1 кОм 1/4W
- R17 = 33 Ом 1/4W
- R22 = 3,9 кОм 1/4W
- RV1 = 100K многооборотный подстроечный резистор
- P1, P2 = 10KOhm линейный потенциометр
- C1 = 3300 uF/50V электролитический
- C2, C3 = 47uF/50V электролитический
- C4 = 100нФ
- C5 = 200нФ
- C6 = 100пФ керамический
- C7 = 10uF/50V электролитический
- C8 = 330пФ керамический
- C9 = 100пФ керамический
- D1, D2, D3, D4 = 1N5401…1N5408
- D5, D6 = 1N4148
- D7, D8 = стабилитроны на 5,6V
- D9, D10 = 1N4148
- D11 = 1N4001 диод 1A
- Q1 = BC548 или BC547
- Q2 = КТ961А
- Q3 = BC557 или BC327
- Q4 = КТ 827А
- U1, U2, U3 = TL081, операционный усилитель
- D12 = светодиод
Видео ролик подключения вольтамперметра DSN-VC288
на 100В и 10А (подробное описание дам в отдельной статье):
Инструменты, которые пригодятся при изготовлении нашего прибора:
1. Паяльник. 2. Отвертки. 3. Сверлильный станок или дрель. 4. Сверла. 5. Напильник или надфиль. 5. Наждачная шкурка. 6. Канцелярский нож. 7. Гаечные ключи. 8. Измерительный инструмент, как минимум линейка. 9. Начертательный инструмент, карандаш. 10. Кернер. 11. Пассатижи или плоскогубцы. 12. Отрезная машинка (болгарка) с отрезным кругом и шлифовальным.
Нужные Расходные материалы:
1. Припой. 2. Паяльная кислота. 3. Болты и гайки. 4. Монтажные провода. 5. Повышающий преобразователь напряжения. 6. Вольтамперметр 100В, 10А. 7. Вилочки, разъемчики и прочая мелочь. 8. Выключатель. 9. Переменный резистор. 10. Термоусадочные трубки.
Порядок изготовления регулируемого блока питания:
1. Найти старый, рабочий компьютерный блок питания. 2. Вскрыть, основательно, но аккуратно почистить от накопившейся пыли и грязи. 3. Выпаять из связки лишние провода, оставить черный минус питания, желтый 12В плюс, оранжевый 3.3В плюс, красный 5В плюс, и зеленый для включения блока питания. 4. На лицевой панели блока питания высверлить и развернуть напильником отверстия для монтажа приборов контроля, ручек управления и разъемов снятия напряжения с нашего прибора. 5. Выпаять из повышающего преобразователя напряжения подстроечный резистор, на его место впаять переменный резистор 10 ком. 6. Провести пайку проводов блока питания, подробно показано в видео ролике, не пугайтесь, все очень просто, главная проблема не обжечь пальцы паяльником :-). 7. На лицевой панели разместить и закрепить вольтамперметр, ручку управления, выключатель и разъемы снятия напряжения. 8. Подключить подготовленные провода к вольтамперметру, ручке управления, выключателю и разъемам снятия напряжения. 9. Подключенный через монтажные провода повышающий преобразователь напряжения разместить и зафиксировать в нашем блоке питания. Штатное место показано в видеоролике. 10. Собрать корпус получившегося блока питания. 11. Подключить блок питания к сети 220В. 12. Щелкнуть тумблером включения прибора. 13. На вольтамперметре должно высветится напряжение. 14. Провести настройку и тестирование регулируемого блока питания под нагрузкой.
Технический анализ:
Плюсы: 1. бюджетные затраты на комплектующие конструкции. 2. достаточная компактность. 3. Простота изготовления. 4. Простота эксплуатации.Минусы: 1. Недостаточная точность прибора, от 10 мА. 2. Напряжение регулируется от 12В. 3.3 и 5В фиксированное напряжение. Но над этим работаем.
Краткие выводы
Сделанное своими руками зарядное устройство для авто из компьютерного БП обладает целым рядом достоинств:
- отличной надёжностью и живучестью: современные импульсные БП отличаются высоким КПД, на уровне 80–85%, при этом наработка на отказ вместе с вентилятором составляет около 50000 часов, что для зарядного устройства фантастически много. Другими словами, такое ЗУ можно использовать и в качестве профессионального зарядника, способного работать сутками напролёт. Более того, поскольку в нём удалены схемы 3.3 и 5 В, его ресурс получается ещё большим;
- отметим и достаточно высокий уровень стабилизации выходного напряжения, в пределах 5% (для 12В это 0.6 В);
- ограничение по току позволяет использовать такое самодельное ЗУ даже для зарядки гелевых АКБ, не опасаясь их перегрева;
- имеется возможность зарядки аккумулятора на работающем автомобиле.
Но есть и недостаток. Это плата за высокую автономность устройства: на полную зарядку АКБ придётся потратить больше времени, поскольку уменьшение тока заряда носит не линейный, а экспоненциальный характер. Зато вы не сможете довести батарею до кипения, как это могло бы случиться при зарядке постоянным током.
