Автор Провада Юрий Петрович aka Simurg
|
Скачать 307.03 Kb.
|
Переделка компьютерного блока питания под зарядное устройство. Обо всем по порядку.http://qrz.if.ua/tech/109-peredelka-kompyuternogo-bloka-pitaniya-pod-zaryadnoe-ustroystvo-obo-vsem-po-poryadku.htmlОпублікував на сайті UR5SNM від 13.08.2014, 10:50
(голосів: 1) При переделке компьютерных импульсных блоков питания (далее – ИБП) с управляющей микросхемой TL494 под блоки питания для питания трансиверов, радиоаппаратуры и зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов [1], накопилась часть ИБП, которые были неисправны и не поддавались ремонту, работали нестабильно или имели управляющую микросхему другого типа. Дошли руки и до оставшихся блоков питания, из них после недолгих экспериментов вывели технологию переделки под зарядные устройства (далее – ЗУ) для автомобильных аккумуляторов. Также после выхода статьи [1] на электронную почту начали приходить письма с разными вопросами, мол, что и как, с чего начинать. Перед тем как приступить к переделке следует внимательно ознакомиться с книгой [2], в ней подробно изложено описание работы ИБП с управляющей микросхемой TL494. Также не лишним было бы посещение сайтов [3] и [4], где подробно рассмотрены вопросы переделки компьютерных ИБП. Для тех радиолюбителей, которые не смогли найти указанную книгу попробуем «на пальцах» объяснить, как «укротить» ИБП. И так обо всем по порядку. Схему ИБП можно разделить на такие основные части: - входной помехоподавляющий фильтр (не всегда устанавливается производителем); - сетевой выпрямитель; - сглаживающий емкостный фильтр; - ключевой преобразователь напряжения с импульсным силовым трансформатором (силовой инвертор); - согласующий каскад; - схема управления; - цепи формирования выходных напряжений и передачи сигнала обратной связи на схему управления; - выходной выпрямитель с фильтром; - вспомогательный преобразователь (отсутствует в боках питания типа АТ). Входные цепи (Рис. 1) включают в себя: входной помехоподавляющий фильтр (на схеме обведен пунктиром), сетевой выпрямитель, сглаживающий емкостный фильтр.  Терморезистор TR1 с отрицательным ТКС служит для ограничения броска зарядного тока через конденсаторы С5 и С6. В холодном состоянии сопротивление терморезистора составляет несколько Ом, зарядный ток через выпрямительные диоды моста VDS1 ограничивается на безопасном для них уровне. В результате протекания через терморезистор тока он разогревается и его сопротивление уменьшается до долей Ома и в дальнейшем практически не влияет на работу схемы ИБП. Сетевой плавкий предохранитель FU1 предназначен для защиты питающей сети от перегрузки при возможных коротких замыканиях в первичной цепи ИБП, но реально не предотвращает выход из стоя выпрямительных диодов и ключевых транзисторов при перегрузках по выходу. Входной помехоподавляющий фильтр предотвращает проникновение высокочастотных импульсных помех из сети в ИБП и из ИБП в сеть, но на практике очень часто встречается что производители (они же китайцы) в целях экономии не ставят фильтр, хотя место для него предусмотрено, а обмотки Др1 заменяют перемычками, тем самым ухудшая ЕМС вокруг. Благодаря китайской экономии на деталях фильтров питания, сейчас уровень шума в городе на диапазонах 160 и 80 м достигает 57 – 59 по шкале S-метра приемника, это исключает возможность нормального приема в городских условиях на данных диапазонах. Ключевой преобразователь напряжения с импульсным силовым трансформатором (силовой инвертор) построен по двухтактной полумостовой схеме, основное различие заключается в схемотехнических решениях построения базовых цепей силовых ключевых транзисторов. Конфигурация базовых цепей определяется типом схемы запуска ИБП. Если использована схема с самовозбуждением, для ИБП типа АТ (Рис. 2), то базовый делитель напряжения на резисторах R2, R6 и переходах база-эмиттер силовых транзисторов VT1, VT2, обязательно имеет связь с шиной +310 В, для протекания начального тока, являющегося первопричиной развития лавинообразного процесса открывания одного из транзисторов VT1 или VT2.  ЭДС на вторичных обмотках управляющего (согласующего) трансформатора в первый момент после включения еще отсутствует, поэтому чтобы низкоомное сопротивление обмоток не шунтировало управляющие переходы база – эмиттер силовых транзисторов VT1, VT2, включают развязывающие диоды VD1, VD2. Если в ИБП установлен дежурный преобразователь для выработки +5 В для питания управляющей микросхемы и используется схема принудительного возбуждения, в ИБП типа АТХ, то развязывающие диоды отсутствуют и базовые цепи упрощаются (Рис. 3).  Выходной выпрямитель с фильтром построен примерно по одной и той же схеме (Рис. 4) с незначительными вариациями.  Выпрямители построены по двухполупериодной схеме со средней точкой, этим обеспечивается симметричный режим перемагничивания сердечника импульсного силового трансформатора Тр. Для уменьшения динамических коммутационных потерь в сильноточных каналах выпрямителей + 12 и + 5 В в качестве выпрямительных элементов используются диодные сборки из двух диодов Шоттки VD3 и VD4, так как они имеют очень маленькое время переключения, а прямое падение напряжения на диоде Шоттки составляет 0,3 – 0,4 В, что в отличие от обычного кремневого диода (прямое падение напряжения на котором составляет 0,8 – 1,2 В) при токе нагрузки 10 – 20 А дает выигрыш в КПД ИБП. Все выпрямленные напряжения сглаживаются LC фильтрами, который начинается с индуктивности. Обмотки дросселя для выпрямителей + 5, – 5, + 12 и – 12 В обычно наматывают на одном магнитопроводе. ИБП вырабатывает основные напряжения +5 В, -5 В, +12 В, -12 В, в новых блоках АТХ еще + 3,3 В, сигнал Power good (PG) и др. Нас в первую очередь интересует канал выработки напряжения +12 В, с ним мы в основном и будем работать. Выходные напряжения ИБП подаются к узлам и блока компьютера с помощью разноцветных проводов, собранных в жгуты. Шестиконтактные разъемы (отсутствуют в ИБП ряда АТХ) имеют следующую цветовую маркировку: +5 В – красный; +12 В – желтый; -5 В – белый; -12 В – синий; PG – оранжевый; GND (корпус, земля) – черный; Четырехконтактные разъемы имеют следующую цветовую маркировку: +5 В – красный; +12 В – желтый; GND (корпус, земля) – черный; Для зарядного устройства за основу взята схема из [5] с управляющей микросхемой МС1 TL494 (Рис. 5). Особенностью схемы является стабилизация напряжения и тока, а также элемент защиты от «обывателя», то есть напряжение питания на плату управления А1 подается только при правильном подсоединении АКБ к выходным клеммам Кл1 и Кл2.  И так рассмотрим случай, когда АКБ еще не подсоединена. Напряжение сети переменного тока подается через терморезистор TR1, сетевой плавкий предохранитель FU1, помехоподавляющий фильтр к выпрямителю на диодной сборке VDS1. Выпрямленное напряжение сглаживается фильтром на конденсаторах С6, С7, на выходе выпрямителя получается напряжение + 310 В. Это напряжение подается к преобразователю напряжения на мощных ключевых транзисторах VT3, VT4 с импульсным силовым трансформатором Тр2. Сразу же оговоримся, что для нашего зарядного устройства резисторы R26, R27, предназначенные для приоткрывания транзисторов VT3, VT4, отсутствуют. Переходы база-эмиттер транзисторов VT3, VT4 зашунтированы цепями R21R22 и R24R25, соответственно, вследствие чего, транзисторы закрыты, преобразователь не работает, выходное напряжение отсутствует. При подсоединении АКБ к выходным клеммам Кл1 и Кл2, при этом загорается светодиод VD12, напряжение подается через цепочку VD6R16 к выводу №12 для питания микросхемы МС1 и через цепочку VD5R12 к средней обмотке согласующего трансформатора Тр1 драйвера на транзисторах VT1, VT2. Управляющие импульсы с выводов 8 и 10 МС1 поступают на драйвер VT1, VT2, и через согласующий трансформатор Тр1 к базовым цепям силовых ключевых транзисторов VT3, VT4, открывая их поочередно. Переменное напряжение с вторичной обмотки силового трансформатора Тр2 канала выработки напряжения + 12 В поступает на двухполупериодный выпрямитель на сборке из двух диодов Шоттки VD11. Выпрямленное напряжение сглаживается LC фильтром L1C16 и поступает к выходным клеммам Кл1 и Кл2. С выхода выпрямителя также питается штатный вентилятор М1, предназначенный для охлаждения деталей ИБП, включенный через гасящий резистор R33 для уменьшения скорости вращения лопастей и шума вентилятора. АКБ через клемму Кл2 подключена к минусу выхода выпрямителя ИБП через резистор R17. При протекании тока заряда от выпрямителя к АКБ, на резисторе R17 образуется падение напряжения, которое подается к выводу №16 одного из компараторов микросхемы МС1. При превышении тока заряда больше установленного уровня (движком резистора установки тока заряда R4), микросхема МС1 увеличивает паузу между выходными импульсами, уменьшая ток в нагрузку и тем самым стабилизируя ток зарядки АКБ. Цепь R14R15 стабилизации выходного напряжения R14R15 подключена к выводу №1 второго компаратора микросхемы МС1, предназначена для ограничения его значения (на уровне + 14,2 – + 16 В) в случае отсоединения АКБ. При увеличении выходного напряжения выше установленного уровня, микросхема МС1 увеличит паузу между выходными импульсами, тем самым стабилизируя напряжения на выходе. Микроамперметр РА1, с помощью переключателя SA1 подключается к разным точкам выпрямителя ИБП, используется для измерения тока заряда и напряжения на АКБ. В качестве ШИМ-регулятора управления МС1 используется микросхема типа TL494 или ее аналоги: IR3M02 (SHARP, Япония), µА494 (FAIRCHILD, США), КА7500 (SAMSUNG, Корея), МВ3759 (FUJITSU, Япония, КР1114ЕУ4 (Россия). Отпаиваем все провода с выходных разъемов, оставляем по пять проводов желтого цвета (канал выработки напряжения +12 В) и пять проводов черного цвета (GND, корпус, земля), по четыре провода каждого цвета скручиваем вместе и спаиваем, эти концы впоследствии будут подпаяны к выходным клеммам ЗУ. Снимаем переключатель 115/230V и гнезда для подсоединения шнуров. На месте верхнего гнезда устанавливаем микроамперметр РА1 на 150 – 200 мкА от кассетных магнитофонов, например М68501, М476/1. Родная шкала снята, вместо нее установлена самодельная шкала, изготовленная с помощью программы FrontDesigner_3.0, файлы шкал можно скачать с сайта журнала [6] . Место нижнего гнезда закрываем жестью размерами 45х25 мм и сверлим отверстия для резистора R4 и переключателя рода измерений SA1. На задней панели корпуса устанавливаем клеммы Кл 1 и Кл 2. Также, нужно обратить внимание на размер силового трансформатора, (на плате – тот который побольше), на нашей схеме (Рис. 5) это Тр 2. От него зависит максимальная мощность блока питания. Высота его должна быть не менее 3 см. Встречаются блоки питания с трансформатором высотой менее 2 см. Мощность таких 75 Вт, даже если написано 200 Вт [4]. В случае переделки ИБП типа АТ снимаем резисторы R26, R27 приоткрывающие транзисторы ключевого преобразователя напряжения VT3, VT4. В случае переделки ИБП типа АТХ снимаем с платы детали дежурного преобразователя. Выпаиваем все детали кроме: цепей помехоподавляющего фильтра, высоковольтного выпрямителя VDS1, C6, C7, R18, R19, инвертора на транзисторах VT3, VT4, их базовых цепей, диодов VD9, VD10, цепей силового трансформатора Тр2, С8, С11, R28, драйвера на транзисторах VT3 или VT4, согласующего трансформатора Тр1, деталей С12, R29, VD11, L1, выходного выпрямителя, согласно схемы (Рис. 5). У нас должна получиться плата примерно такого вида (Рис. 6).  Даже если в качестве управляющего ШИМ-регулятора, переделываемого ИБП, используется микросхема типа DR-B2002, DR-B2003, DR-B2005, WT7514 или SG6105D проще их снять и сделать с нуля на TL494. Блок управления А1 изготавливаем в виде отдельной платы (Рис. 7).  Штатная диодная сборка в выпрямителе +12 В рассчитана на слишком слабый ток (6 – 12 А) – ее использовать не желательно, хотя для зарядного устройства вполне допустимо. На ее место можно установить диодную сборку из 5-ти вольтового выпрямителя (там она на больший ток рассчитана, но имеет обратное напряжение всего 40 В). Так как в некоторых случаях обратное напряжение на диодах в выпрямителе +12 В достигает значения 60 В! [2], лучше установить сборку на диодах Шоттки на ток 2х30 А и обратное напряжение не менее 100 В, например, 63CPQ100, 60CPQ150 [4]. Конденсаторы выпрямителя 2-ти вольтовой цепи заменяем на рабочее напряжение 25 В (16-ти вольтовые нередко вздувались). Индуктивность дросселя L1 должна быть диапазоне 60 – 80 мкГн, его обязательно отпаиваем и измеряем индуктивность, часто попадались экземпляры и на 35 – 38 мкГн, с ними ИБП работает неустойчиво, жужжит при увеличении тока нагрузки больше 2 А. При слишком большой индуктивности, более 100 мкГн, может произойти пробой по обратному напряжению сборки диодов Шотки, если она была взята из 5-ти вольтового выпрямителя. Для улучшения охлаждения обмотки выпрямителя +12 В и кольцевого сердечника снимаем неиспользуемые обмотки для выпрямителей -5 В, -12 В и +3,3 В. Возможно придется домотать до оставшейся обмотки несколько витков провода до получения требуемой индуктивности (Рис. 8). |
Похожие:
 |
Оао «кск» г. Москва 13 августа 2015 г Исаев Сергей Петрович, Синицина Ольга Алексеевна, Артамонов Юрий Александрович, Иванов Николай Васильевич, Плешаков Александр Григорьевич,... |
|
Оао «кск» г. Москва 25 июня 2015 г Исаев Сергей Петрович, Синицина Ольга Алексеевна, Артамонов Юрий Александрович, Иванов Николай Васильевич, Плешаков Александр Григорьевич,... |
|
Оао «кск» г. Москва 24 июня 2015 г Исаев Сергей Петрович, Синицина Ольга Алексеевна, Артамонов Юрий Александрович, Иванов Николай Васильевич, Плешаков Александр Григорьевич,... |
 |
Рассмотрение заявлений адвокатов. Вопросы текущей деятельности. Голосовали: единогласно Присутствовали: Басов Юрий Романович, Гордеева Ольга Геннадьевна, Леднев Сергей Федорович, Мухаметов Ринат Равилевич, Ногин Сергей... |
|
Оао «кск» г. Москва 24 февраля 2015 г Исаев Сергей Петрович, Ветчинников Владимир Николаевич, Артамонов Юрий Александрович, Воронов Михаил Владимирович, Иванов Николай... |
|
Оао «кск» г. Москва 26 февраля 2015 г Исаев Сергей Петрович, Артамонов Юрий Александрович, Ветчинников Владимир Николаевич, Воронов Михаил Владимирович, Иванов Николай... |
|
Оао «кск» г. Москва 20 августа 2015 г Исаев Сергей Петрович, Вильк Святослав Михайлович, Синицина Ольга Алексеевна, Иванов Николай Васильевич, Канукоев Аслан Султанович,... |
|
Закон Российской Федерации «О безопасности дорожного движения» Ветров Юрий Петрович к ООО «Росгосстрах» о возмещении вреда, причинённого дтп, руководителем ноо «воа» в соответствии со ст. 14 Федерального... |
|
Название статьи: Ушу: мифы и реальность Автор: Шишкин Юрий Иванович (Организация: Межрегиональная федерация традиционного ушу и саньда, должность: президент) |
|
Леонид петрович трошин Леонид Петрович Трошин: биобиблиогр указ. / сост. А. В. Косенко; ред. Л. Г. Бутко. – Краснодар, 2012. – 119 с. (Материалы к биобиблиографии... |
|
Григорий Петрович Климов Князь Мира Сего Григорий Петрович Климов... Введение профессора современной советской литературы Стратфордского Университета д-ра С. П. Новикова |
|
Юрий Козенков «Голгофа России. Остались ли русские в России?» На 65 году жизни скоропостижно скончался Великий патриот России — Юрий Евгеньевич Козенков |
|
Космонавт Юрий Гагарин Двенадцатое апреля 1961 года все страны и континенты облетела сенсационная новость о первом в мировой истории полете человека в космос.... |
|
Оао «кск» г. Москва 30 октября 2014 г Горчев Олег Сергеевич, Шашкин Никита Артемович, Артамонов Юрий Александрович, Ветчинников Владимир Николаевич, Дубенко Павел Николаевич,... |
|
Экологическое совершенствование творческой индивидуальности Мгу, автор монографий: «Политическая борьба в средневековом Китае», «Учение об управлении государством средневекового Китая», автор... |
|
Я родился в Москве в 1900 году 31 октября по старому стилю. Отец... Отец мой Александр Петрович Эпов уроженец степного села Кондуй, расположенного вблизи железнодорожной станции Борзя Забайкальской... |