Блок питания 12в из компьютерного блока питания своими руками: Как взять 12 вольт из блока питания компьютера? Какое напряжение у блока питания компьютера?

Сайт Кравченко К.В. Переделка блока питания от компьютера.

Переделка
блока питания от ПК для получения одного выходного напряжения — 12В.

<<< Назад   Главная раздела

Импульсный блок
питания (ИБП) от ПК выдает ряд напряжений: +5В, -5В, +12В и -12В, а нужно
только  +12В, для того же УМЗЧ, что делать с остальными? Оставить не
подключенными – в результате – сильный нагрев выходного
стабилизирующего дросселя, и при длительной работе выход его из строя,
возможное решение – это сделать принудительное охлаждение для дросселя (шум,
громоздкость и др.), искусственно создать нагрузку на неиспользуемые каналы
(преимущественно на +5В, и нагрузку порядка 2А) или полностью переделать цепь
выпрямителя и фильтра выходных напряжений. Первые два случай менее эффективные,
так как подключенная искусственная нагрузка будет нагреваться, а вентилятор
шуметь, да и не экономично это, а второй наиболее подходящий хоть и более
трудоемкий.

Исходная схема выпрямителя и
фильтра выходных напряжений представлена на Рисунке
1 (gif — 45 kb). Все
элементы, находящиеся с правой стороны от красной полоски выпаяны, включая D28, D29 и C27,
R56.

На рисунке 2 представлена схема
переделанной выходной части выпрямителя и фильтра на +12В.

Рисунок 2
(увеличенный – 884х526, 21 kb)

Максимальный ток нагрузки, в
данном случае ограниченный током диодов VD1, VD2, составляет 10А. Установив более мощные диоды, вполне под
силу получить максимальный ток порядка 13А, а изменив несколько первичную цепь
(заменив силовые биполярные транзисторы на полевые) можно получить ток порядка
20А. Я такого не делал, поэтому не заостряю на этом внимания, но подробнее
можно узнать, пройдя по ссылкам в конце статьи.

Более подробнее о диодах VD1 и VD2 можно узнать в разделе «Справочник», там же можно
получить информацию о более мощных диодах этой же фирмы. (таких как 18TQ060 – 18A и
макс. напр. 60В и др.). Диоды обязательно должны быть Шоттки, обычные, такие
как КД213 устанавливать нельзя.

Дроссель L1
снят с цепи +5В.

Резистором R4
устанавливают нужную величину выходного напряжения (в моем случае, возможно
было установить от 8 до 22В, выше не позволяло рабочее напряжение конденсаторов
фильтра).

Конструкция следующая (т.к. фото
нет, то придется картинками):

Условно разделена на два блока –
1-й, включает в себя R1…R3, C1…C4, VD1 и VD2, а 2-й все остальные элементы. По аналогии и
конструктивное исполнение, т.е. на двух печатных платах (ПП), при этом ПП 1-го
блока расположена над второй. ПП имеют размеры, соответствующие размерам
освободившегося, от старых деталей, пространства на ПП ИБП. В общем, из
рисунков должно быть все понятно:

Чертежи ПП и расположения
деталей на них можно скачать здесь – Блок 1-СД
(10 kb) – сторона деталей, Блок 1-СПП (11 kb) –
сторона печатных проводников и по аналогии 2-й блок: Блок 2-СД (12 kb), Блок 2-СПП (10 kb).
Или все это в rar-архиве — peredelka_bp_pp
(43 kb).

Особенно хочу отметить:
обязательно соедините общий провод вторичной цепи (контакт -12В) с общим
проводом ИБП. (в противном случае, так сказать выпрямитель-фильтр и цепь
стабилизации «не поймут друг друга»).

Литература:

1.      «Устройство ATX PC блоков
питания». Книжка в djvu-формате (1,7 Mb), титульного нет, поэтому ни авторов ни издательства не
знаю. Весит она 1,747 Mb, кому надо пишите, вышлю или на сайте размещу.

2.      «Блоки питания для системных модулей
типа IBM PC-XT AT». Книжка в djvu-формате (878 kb).

3.      «Импульсный
блок питания на базе БП ПК», ж. «Радио» №10 2004 г. с. 32-34. Рекомендую, описано,
как из БП ПК сделать лабораторный блок питания.

Ссылки по теме:

1. www.cqham.ru/sps17.htm
   — Источник питания 13,5В/15А из АТ блока питания компьютера.
2. www.cqham.ru/bppk.htm
   — 13,8 В/15 А от блока питания компьютера.
3. www.cqham.ru/pow34.htm
   — Источник питания для импортных трансиверов из компьютерного БП.
4. www.hamradio.cmw.ru/techn/bp-pc.htm
   — Переделка компьютерного блока питания мощностью 200Вт.

Начало документа

<<< Назад   Главная раздела

ККВ         Страница создана 13.02.2005 г.

Обновление 12.08.2005 г.

© 2002-2005 г. Кравченко Кирилл Васильевич (ККВ)

Зарядное устройство из блока питания компьютера

Зарядное устройство из блока питания компьютера

Дорогие друзья, я расскажу вам о простом способе переделки компьютерного блока питания в зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов своими руками. Для переделки подойдут любые компьютерные блоки питания собранные на микросхемах TL494 или КА7500 с любым буквенным индексом в конце. Модель, дата производства, цвет и размер блока питания никакого значения не имеют. Самое главное, это наличие в блоке питания микросхемы TL494 или ее аналога КА7500. Снимите верхнюю крышку и проверьте на какой микросхеме собран блок.

Прежде чем приступить к переделке компьютерного блока питания в зарядное устройство, проверьте исправность блока питания. Как включить блок питания без компьютера? Замкните зеленый провод с любым черным. Блок должен включиться.

Для нормальной зарядки аккумулятора требуется напряжение 14,5 вольт, а на выходе из компьютерного блока питания напряжение 12 вольт. Поэтому, надо сделать блок питания регулируемым, то есть поднять напряжение до максимального значения в 16 вольт. На этом рисунке изображена схема переделки компьютерного блока питания в зарядное устройство.

Схема переделки компьютерного блока питания в зарядное устройство

В каждом блоке питания, собранном на микросхемах TL494 или КА7500, имеется защита от короткого замыкания и высокого напряжения, которая отключает блок питания в случае нештатной ситуации. Чтобы повысить выходное напряжение до 16 вольт, надо отключить защиту. Для этого отрежьте дорожку от 4 ноги микросхемы. Далее 4 ногу микросхемы соедините куском провода на минус, это большой пучок черных проводов, обозначенных на плате GND. Чтобы сделать блок питания регулируемым, надо удалить резистор, через который подается напряжение с выхода блока питания, обозначенного на плате +12V (пучок желтых проводов) на первую ногу микросхемы и на его место поставить переменный резистор сопротивлением 50 кОм или 100 кОм. Для каждого блока подбирается индивидуально ведь блоки питания у всех разные.

Для начинающих радиолюбителей это очень сложная задача потому, что этот самый резистор очень любят прятать от зорких глаз и умелых рук начинающих радиолюбителей хитрые производители компьютерных блоков питания. Каких либо стандартов расположения резистора на печатной плате нет. Все производители блоков питания по своему располагают и нумеруют детали на плате. Поэтому, искать надо от выхода +12V до первой ноги микросхемы или наоборот, кому как удобно. На этой плате я отключил защиту, отрезав дорожку от 4 ноги микросхемы. Потом соединил 4 ногу на минус. После включения в сеть блок питания запускается без замыкания зеленого провода с черным, это означает, что защита отключена.

В этом компьютерном блоке питания, резистор находится здесь, рядом с первой ногой микросхемы. Напряжение на резисторе около 12 вольт.

После установки переменного резистора на 100 кОм. Напряжение плавно регулируется от 4,5 вольт до 16 вольт и обратно. Поскольку выходное напряжение увеличилось до 16 вольт, а в некоторых блоках питания возможно поднять напряжение до 20 вольт. Во избежание мощного взрыва выходных конденсаторов настоятельно рекомендую заменить 16 вольтовые конденсаторы на выходе из блока питания на 25 вольтовые, они по диаметру идеально становятся на свои места, а по высоте немного длиннее. Вентилятор подключите через резистор от 20 до 100 ом.

Для визуального контроля процесса зарядки аккумулятора желательно установить универсальный вольт амперметр китайского производства. Схема подключения изображена на рисунке внизу. Не смотря на свою универсальность, чудо прибор для точности измерительных показаний нуждается в небольшой настройке. На задней плате прибора имеется два маленьких подстроечных SMD резистора. Левый резистор предназначен для калибровки амперметра, а правый показаний вольтметра. Как откалибровать китайский вольт амперметр?

После подключения прибора к выходу компьютерного блока питания, подключите мультиметр в режиме вольтметра. Сравните показания двух приборов. В случае необходимости подкорректируйте показания вольт амперметра правым подстроечным резистором. Чтобы откалибровать амперметр, переключите мультиметр в режим амперметра и соедините последовательно с вольт амперметром через лампу накаливания 12 Вольт 21 Ватт. Точность показаний амперметра установите левым подстроечным резистором. На этом калибровка вольт амперметра окончена.

Схема подключения универсального вольт амперметра к зарядному устройству из компьютерного блока питания

Так выглядит готовое зарядное устройство, все детали легко разместились внутри стандартного корпуса. Поскольку в зарядном устройстве отсутствует защита от короткого замыкания, не забудьте установить предохранитель на 10А в разрыв (желтого) провода выходящего из линии +12V, который надежно защитит блок питания от короткого замыкания.

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Пиковая мощность

Несмотря на указанные недостатки, при питании усилителя от нестабилизированного источника можно получить некоторый бонус — кратковременную (пиковую) мощность выше, чем мощность блока питания, за счёт большой ёмкости фильтрующих конденсаторов. Опыт показывает, что требуется минимум 2000мкФ на каждые 10Вт выходной мощности. За счёт этого эффекта можно сэкономить на трансформаторе питания — можно использовать менее мощный и, соответственно, дешёвый трансформатор. Имейте ввиду, что измерения на стационарном сигнале этого эффекта не выявят, он проявляется только при кратковременных пиках, то есть при прослушивании музыки.

Стабилизированный блок питания такого эффекта не даёт.

Импульсы заряда

Для предотвращения проникновения фона сети в усилитель нужно принять меры от проникновения импульсов заряда фильтрующих конденсаторов в усилитель. Для этого дорожки от выпрямителя должны идти непосредственно на конденсаторы фильтра. По ним циркулируют мощные импульсы зарядного тока, поэтому ничего другого к ним подключать нельзя. цепи питания усилителя должны подключаться к выводам конденсаторов фильтра.

Правильное подключение (монтаж) блока питания для усилителя с однополярным питанием показан на рисунке:

Увеличение по клику

На рисунке показан вариант печатной платы:

Увеличение по клику

Автору до сих пор попадаются усилители, у которых высокий уровень фона вызван неправильной разводкой земли и подключением дорожек от разных «потребителей» к выходам выпрямителя.

Пульсации

Большинство нестабилизированных источников питания имеют после выпрямителя только один сглаживающий конденсатор (или несколько включенных параллельно). Для улучшения качества питания можно использовать простой трюк: разбить одну ёмкость на две, а между ними включить резистор небольшого номинала 0,2-1 Ом. При этом даже две ёмкости меньшего номинала могут оказаться дешевле одной большой.

Это дает более плавные пульсации выходного напряжения с меньшим уровнем гармоник:

При больших токах падение напряжения на резисторе может стать существенным. Для его ограничения до 0,7В параллельно резистору можно включить мощный диод. В этом случае, правда, на пиках сигнала, когда диод будет открываться, пульсации выходного напряжения опять станут «жесткими».

Продолжение следует…

Статья подготовлена по материалам журнала «Практическая электроника каждый день»

Автор: Джек Розман

Вольный перевод: Главного редактора «РадиоГазеты»

Параллельный или последовательный стабилизатор ?

Бытует мнение, что параллельные стабилизаторы лучше в аудиоустройствах, так как контур тока замыкается в локальной петле нагрузка-стабилизатор (исключается источник питания), как показано на рисунке:

Тот же эффект дает установка разделительного конденсатора на выходе. Но в этом случае ограничивает нижняя частота усиливаемого сигнала.

Автор использует стабилитроны для питания операционных усилителей. При этом можно организовать индикацию напряжения питания практически без дополнительных затрат (светодиодам не нужны гасящие резисторы):

Главное — падение напряжения

При проектировании печатных плат блоков питания и не только не надо забывать, что медь не является сверхпроводником. Особенно это важно для «земляных» (общих) проводников. Если они тонкие и образуют замкнутые контуры или длинные цепи, то в из-за протекающего тока на них получается падение напряжения и потенциал в разных точках оказывается разным.

Для минимизации разности потенциалов принято общий провод (землю) разводить в виде звезды — когда к каждому потребителю идёт свой проводник. Не стоит термин «звезда» понимать буквально. На фото показан пример такой правильной разводки общего провода :

В ламповых усилителях сопротивление анодной нагрузки каскадов довольно высокое, порядка 4кОм и выше, а токи не очень велики, поэтому сопротивление проводников не играет существенной роли. В транзисторных усилителях сопротивления каскадов существенно ниже (нагрузка вообще имеет сопротивление 4Ом), а токи гораздо выше, чем в ламповых усилителях. Поэтому влияние проводников тут может быть весьма существенным.

Сопротивление дорожки на печатной плате в шесть раз выше, чем сопротивление отрезка медного провода такой же длинны. Диаметр взят 0,71мм, это типичный провод, который используется при монтаже ламповых усилителей.

0.036 Ом в отличие от 0.0064 Ом! Учитывая, что токи в выходных каскадах транзисторных усилителей могут в тысячу раз превышать ток в ламповом усилителе, получаем, что падение напряжения на проводниках может быть в 6000! раз больше. Возможно, это одна из причин, почему транзисторные усилители звучат хуже ламповых. Это также объясняет, почему собранные на печатных платах ламповые усилители часто звучат хуже прототипа, собранного навесным монтажом.

Не стоит забывать закон Ома! Для снижения сопротивления печатных проводников можно использовать разные приёмы. Например, покрыть дорожку толстым слоем олова или припаять вдоль дорожки лужёную толстую проволоку. Варианты показаны на фото:

Создайте простой источник питания постоянного тока

В мире есть более эффективные и сложные источники питания. Есть более простые способы получить простой блок питания, подобный этому (например, повторное использование настенной бородавки). Но если вы сделаете такой блок питания хотя бы раз в жизни, вы гораздо лучше поймете, как переменный ток становится регулируемой мощностью постоянного тока. Будет много других блоков питания, подобных этому, но этот будет вашим.

Блок питания, как мы будем называть его здесь, преобразует переменный ток из настенной розетки в постоянный ток. Есть несколько способов сделать это. Мы рассмотрим один из самых простых, но и наиболее показательных.

Электричество проходит через несколько ступеней в источнике питания с регулятором напряжения, как этот, или как обычная стенная бородавка. Способы, которыми он изменяется на каждом этапе, объясняются ниже. В следующий раз, когда вы будете использовать настенную бородавку для питания одного из своих проектов, вы поймете, что происходит внутри.

Теория:

Вход переменного тока

Выходя из стены, переменный ток изменяется от минимального до максимального напряжения с частотой 60 Гц (в США и других странах с 60 Гц). Это то, что питает все приборы переменного тока в вашем доме и магазине, и это выглядит как на графике ниже. После трансформатора график аналогичен, за исключением того, что синусоида имеет меньшую амплитуду.

Простой график, изображающий мощность переменного тока. Вин Маршалл

Выпрямление

Первая ступень этого блока питания представляет собой выпрямитель. Выпрямитель представляет собой набор диодов, который позволяет току течь только в одном направлении. Подумайте об одностороннем обратном клапане для воды. Из-за расположения диодов в двухполупериодном выпрямителе, используемом в этой конструкции, положительная часть сигнала переменного тока проходит беспрепятственно, а отрицательная часть сигнала переменного тока фактически инвертируется и добавляется обратно в выходной сигнал выпрямителя. Теперь наш сигнал выглядит так:

График мощности переменного тока после отключения через выпрямитель. Вин Маршалл

Сглаживание

Теперь у нас хотя бы стабильно положительные уровни напряжения, но они все еще падают до нуля 120 раз в секунду. Большой конденсатор, который можно представить как аккумулятор на очень короткие промежутки времени, установлен в цепи, чтобы сгладить эти быстрые колебания мощности. Конденсатор заряжается при высоком напряжении и разряжается при низком. С помощью конденсатора кривая напряжения выглядит так:

График мощности переменного тока при сглаживании конденсатором. Вин Маршалл

Регулирование

На этом этапе мы используем интегральную схему (ИС) для постоянной регулировки напряжения точно до желаемого уровня. При подборе компонентов для всех предыдущих каскадов важно, чтобы эта ИС управлялась с уровнем напряжения, достаточно высоким, чем регулируемое напряжение, чтобы оставшиеся провалы 120 раз в секунду не опускались ниже требуемого минимального входного значения. Тем не менее, вы не хотите управлять им со слишком высоким напряжением, так как эта избыточная мощность будет рассеиваться в виде тепла. Кривая напряжения в этой точке (в идеале) представляет собой сигнал постоянного тока при желаемом напряжении; горизонтальная линия.

На этом графике мощности постоянного тока нет провалов. Vin Marshall

Что вам понадобится

Для сборки этого блока питания вам потребуется следующее:

• Шнур питания. Где-то должен лежать один…
• Тумблер SPST 120 В
• Неоновая лампа 120 В для монтажа на панели
• 3 клеммы для крепления
• Трансформатор с входным напряжением 120 В и выходным напряжением около 24 В, чтобы поддерживать Vin регулятора 7812 выше минимального. Я использовал Radio Shack p/n 273-1512.
• Двухполупериодный мостовой выпрямитель
• Конденсатор 6800 мкФ
• 2 конденсатора по 100 нФ (точное значение не имеет значения)
• 2 конденсатора по 1 мкФ (точное значение не имеет значения)
• 7805 Регулятор напряжения 5 В
• 7812 Регулятор напряжения 12 В

Инструкции

Конструкция блока питания довольно проста. Я построил этот блок питания много лет назад и использовал для его сборки проводку точка-точка на перфорированной плате. Есть много более чистых способов построить его, чем этот, и я призываю вас использовать один из них. Тем не менее, это работает просто отлично. При создании этого блока питания было бы целесообразно присоединить какой-либо радиатор к регуляторам напряжения 78xx. Эту конструкцию можно довольно легко модифицировать, чтобы обеспечить регулируемое выходное напряжение, используя регулятор напряжения LM317 вместо или в дополнение к указанным регуляторам напряжения. Путем заземления центрального отвода вторичной обмотки трансформатора (при условии, что у вас есть трансформатор с центральным отводом), взятия положительных и отрицательных проводов от мостового выпрямителя и использования LM79.xx и/или серии стабилизаторов отрицательного напряжения LM337, ваш блок питания также может обеспечивать регулируемое отрицательное напряжение.

Полная схема блока питания. Vin Marshall

Готовое изделие выглядит так:

Внутри блока питания. Vin Marshall

ионно-литиевый — ИБП для компьютера на 12 В своими руками

Я рассматриваю возможность изготовления ИБП на 12 В для компьютера ATX. Я хотел бы знать, верна ли моя концепция (по крайней мере, наполовину 🙂 )

Это безумие, что коммерческие ИБП выпрямляют + понижают сеть для зарядки батареи 12 В / 24 В, а затем инвертируют / повышают напряжение этой батареи обратно до напряжения сети, только для того, чтобы оно было снова исправлено / понижено до 12 В постоянного тока внутри блока питания компьютера. Я хочу что-то более эффективное.

• Используйте существующие блоки питания ATX (только шина 12 В)
• Используйте существующие утилизированные литий-ионные аккумуляторы (не LiFePO)
• Суперминималистский подход к количеству компонентов и сложности схемы
• Поддержание высокой эффективности за счет предотвращения потерь преобразования постоянного тока в постоянный

Во избежание потерь не допускается преобразование постоянного тока в постоянный на 12 В . Спецификация ATX допускает ± 5% на шине 12 В. Давайте будем очень непослушными и увеличим это до -10% на нижнем конце, что даст нам 10,8-12,6 В. Поставим последовательно 3 литий-ионных аккумулятора (включая подходящий BMS).

Для долговечности и простоты поиска подходящего источника питания мы будем заряжать элементы только до 12,0 В ≈ 4,0 В на элемент. При потере питания элементы разряжаются, и защита от пониженного напряжения должна срабатывать при 10,8 В ≈ 3,6 В на элемент.

Диапазон 3.6В-4В дает нам чуть меньше половины энергоёмкости ячейки, но этого достаточно. В свою очередь, долговечность клеток увеличится в четыре раза. (Источник: характеристики разряда батареи и статьи о продлении)

Для простоты я бы хотел избежать переключения на батарею при отключении питания (т. е. автономном ИБП). Вместо этого батарея должна быть постоянно подключена к источнику питания (онлайн-ИБП). Диоды, чтобы батарея не приводила в действие блок питания, не должны быть необходимы, поскольку SMPS уже имеют диоды на своих выходах.

Аккумулятор не может ровно быть параллельно БП, иначе не было бы возможности ограничить ток заряда. Что-то вроде этой схемы будет необходимо:

Мощность ATX больше, чем просто 12В. Проблемы:

Шины 3,3 В и 5 В

Они также необходимы. Они могут питаться от мини-преобразователя постоянного тока, установленного за реальным блоком питания/ИБП, например, продукты Inter-Tech или Mini-Box (поскольку этим шинам требуется очень мало энергии в современных системах, потери при переключении незначительны)

Или с помощью современной системной платы ATX12VO или псевдо-12VO, например, платы Asrock Rack, в которой используется только шина 12 В.

ATX PS_ON

ИБП потребуется некоторая минимальная логика для правильной обработки контакта ATX PS_ON . Он должен отслеживать PS_ON и соответственно включать/выключать, а также передавать этот сигнал на фактический блок питания.

ATX PWR_OK

Блок питания сигнализирует материнской плате, когда напряжение на шинах стабилизировалось.