Der Artikel stellt ein einfaches Design eines PWM-Reglers vor, mit dem Sie ein Computer-Netzteil, das auf einem anderen Controller als dem beliebten TL494, insbesondere DR-B2002, DR-B2003, SG6105 und anderen, montiert ist, problemlos in ein Labor umwandeln können eines mit einstellbarer Ausgangsspannung und Begrenzung des Stroms in der Last. Außerdem werde ich hier meine Erfahrungen bei der Neugestaltung von Computer-Netzteilen teilen und bewährte Möglichkeiten zur Erhöhung ihrer maximalen Ausgangsspannung beschreiben.
In der Amateurfunkliteratur gibt es viele Pläne, veraltete Computernetzteile (PSUs) in Ladegeräte und Labornetzteile (LPs) umzuwandeln. Sie beziehen sich jedoch alle auf Netzteile, bei denen die Steuereinheit auf Basis eines PWM-Controller-Chips vom Typ TL494 oder dessen Analoga DBL494, KIA494, KA7500, KR114EU4 aufgebaut ist. Wir haben mehr als ein Dutzend solcher Netzteile neu entwickelt. Ladegeräte, die nach dem von M. Shumilov im Artikel „Computer-Stromversorgung – Ladegerät“ (Radio – 2009, Nr. 1) beschriebenen Schema hergestellt wurden und zusätzlich eine Messuhr zur Messung der Ausgangsspannung und des Ladestroms enthielten, zeigten eine gute Leistung. Auf Basis der gleichen Schaltung wurden die ersten Labornetzgeräte hergestellt, bis die „Universal-Steuerplatine für Labornetzgeräte“ ins Blickfeld rückte (Radiojahrbuch - 2011, Nr. 5, S. 53). Mit diesem Schema war es möglich, wesentlich funktionsfähigere Netzteile herzustellen. Speziell für diese Regelschaltung wurde ein digitales Ampere-Voltmeter entwickelt, das im Artikel „Einfaches eingebautes Ampere-Voltmeter auf PIC16F676“ beschrieben wird.
Aber alle guten Dinge müssen ein Ende haben, und in letzter Zeit stoßen wir zunehmend auf Computer-Netzteile, in denen andere PWM-Controller verbaut waren, insbesondere DR-B2002, DR-B2003, SG6105. Es stellte sich die Frage: Wie können diese BPs zur Herstellung von Labor-PIs verwendet werden? Die Suche nach Diagrammen und die Kommunikation mit Funkamateuren erlaubten uns nicht, in diese Richtung voranzukommen, obwohl wir im Artikel „SG6105- und DR-B2002-PWM-Controller in Computer-IP“ eine kurze Beschreibung und einen Anschlussplan für solche PWM-Controller finden konnten. ” Aus der Beschreibung wurde deutlich, dass diese Controller wesentlich komplexer sind als der TL494 und der Versuch, sie extern anzusteuern, um die Ausgangsspannung zu regeln, kaum möglich ist. Daher wurde beschlossen, diese Idee aufzugeben. Bei der Untersuchung der Schaltkreise der „neuen“ Netzteile wurde jedoch festgestellt, dass der Aufbau der Steuerschaltung des Gegentakt-Halbbrückenwandlers ähnlich wie bei den „alten“ Netzteilen erfolgte – auf zwei Transistoren und einem Isolationstransformator.
Es wurde versucht, den TL494 mit seiner Standardverkabelung anstelle des DR-B2002-Chips zu installieren und die Kollektoren der TL494-Ausgangstransistoren mit den Transistorbasen des Steuerkreises des Stromversorgungswandlers zu verbinden. Als TL494-Kabelbaum wurde die oben erwähnte mehrfach getestete M. Shumilov-Schaltung gewählt, um die Regelung der Ausgangsspannung sicherzustellen. Wenn Sie den PWM-Controller auf diese Weise aktivieren, können Sie alle Sperr- und Schutzschaltungen im Netzteil deaktivieren; außerdem ist diese Schaltung sehr einfach.
Ein Versuch, den PWM-Controller auszutauschen, war erfolgreich – das Netzteil begann zu funktionieren, die Anpassung der Ausgangsspannung und die Strombegrenzung funktionierten ebenfalls wie beim umgebauten Netzteil des „alten“ Modells.
Die PWM-Controllereinheit ist auf einer Leiterplatte aus einseitig folienbeschichtetem Glasfaserlaminat mit den Maßen 40x45 mm montiert. Die Zeichnung der Leiterplatte und die Anordnung der Elemente sind in der Abbildung dargestellt. Die Zeichnung ist von der Einbauseite der Komponenten dargestellt.
Die Platine ist für den Einbau von Ausgangskomponenten vorgesehen. Für sie gelten keine besonderen Anforderungen. Der Transistor VT1 kann durch jeden anderen direkten Bipolartransistor mit ähnlichen Parametern ersetzt werden. Die Platine ermöglicht den Einbau von Trimmwiderständen R5 unterschiedlicher Größe.
Die Platine wird mit einer Schraube näher am Installationsort des PWM-Controllers an einer geeigneten Stelle befestigt. Der Autor fand es praktisch, die Platine an einem der Kühlkörper des Netzteils zu befestigen. Die Ausgänge PWM1, PWM2 werden direkt in die entsprechenden Löcher des zuvor verbauten PWM-Controllers eingelötet – deren Ausgänge gehen an die Basen der Wandler-Steuertransistoren (Pins 7 und 8 des DR-B2002-Chips). Der Vcc-Pin ist mit dem Punkt verbunden, an dem eine Ausgangsspannung des Standby-Stromversorgungskreises anliegt, deren Wert im Bereich von 13...24V liegen kann.
Die Ausgangsspannung des IP wird mit dem Potentiometer R5 eingestellt; die minimale Ausgangsspannung hängt vom Wert des Widerstands R7 ab. Mit dem Widerstand R8 kann die maximale Ausgangsspannung begrenzt werden. Der Wert des maximalen Ausgangsstroms wird durch die Wahl des Widerstandswerts R3 reguliert – je niedriger sein Widerstandswert, desto größer ist der maximale Ausgangsstrom des Netzteils.
Bei der Erneuerung des Netzteils handelt es sich um Arbeiten in Hochspannungskreisen. Daher wird dringend empfohlen, das Netzteil über einen Trenntransformator mit einer Leistung von mindestens 100 W an das Netzwerk anzuschließen. Um einen Ausfall wichtiger Transistoren während des IP-Einrichtungsprozesses zu vermeiden, sollte dieser außerdem über eine 220-V-100-W-Sicherheitsglühlampe mit dem Netzwerk verbunden werden. Sie kann anstelle der Netzsicherung an das Netzteil angelötet werden.
Bevor Sie mit der Erneuerung eines Computer-Netzteils beginnen, sollten Sie sich vergewissern, dass es in einwandfreiem Zustand ist. Vor dem Einschalten sollten Sie 12V-Autolampen mit einer Leistung von bis zu 25 W an die +5V- und +12V-Ausgangskreise anschließen. Schließen Sie dann das Netzteil an das Netzwerk an und verbinden Sie den PS-ON-Pin (normalerweise grün) mit dem gemeinsamen Kabel. Wenn das Netzteil ordnungsgemäß funktioniert, blinkt die „Sicherheits“-Lampe kurz, das Netzteil beginnt zu arbeiten und die Lampen in der +5V-, +12V-Last leuchten auf. Wenn nach dem Einschalten die „Sicherheits“-Lampe mit voller Intensität aufleuchtet, ist ein Ausfall von Leistungstransistoren, Gleichrichterbrückendioden usw. möglich.
Als nächstes sollten Sie den Punkt auf der Netzteilplatine finden, an dem eine Ausgangsspannung des Standby-Stromversorgungskreises anliegt. Sein Wert kann zwischen 13 und 24 V liegen. Von diesem Punkt aus werden wir später die Stromversorgung für die PWM-Controllereinheit und den Lüfter übernehmen.
Dann sollten Sie den Standard-PWM-Controller ablöten und die PWM-Controller-Einheit gemäß dem Diagramm (Abb. 1) an die Netzteilplatine anschließen. Der P_IN-Eingang ist mit dem 12-Volt-Ausgang des Netzteils verbunden. Jetzt müssen Sie die Funktion des Reglers überprüfen. Dazu sollten Sie eine Last in Form einer Autoglühbirne an den Ausgang P_OUT anschließen, den Schieberegler des Widerstands R5 ganz nach links (in die Position des minimalen Widerstands) schieben und das Netzteil an das Netzwerk anschließen ( erneut durch eine „Sicherheits“-Lampe). Wenn die Lastlampe aufleuchtet, sollten Sie sicherstellen, dass die Einstellschaltung ordnungsgemäß funktioniert. Dazu müssen Sie den Schieberegler des Widerstands R5 vorsichtig nach rechts drehen, wobei es ratsam ist, die Ausgangsspannung mit einem Voltmeter zu kontrollieren, um die Lastlampe nicht durchzubrennen. Wenn die Ausgangsspannung geregelt ist, funktioniert die PWM-Reglereinheit und Sie können mit der Aufrüstung der Stromversorgung fortfahren.
Wir löten alle Lastdrähte der Stromversorgung und lassen einen Draht in den +12-V-Stromkreisen und einen gemeinsamen für den Anschluss der PWM-Controller-Einheit. Wir löten: Dioden (Diodenbaugruppen) in +3,3 V, +5 V Stromkreisen; Gleichrichterdioden -5 V, -12 V; alle Filterkondensatoren. Die Elektrolytkondensatoren des +12-V-Kreisfilters sollten durch Kondensatoren ähnlicher Kapazität, jedoch mit einer zulässigen Spannung von 25 V oder mehr ersetzt werden, abhängig von der erwarteten maximalen Ausgangsspannung des herzustellenden Labornetzteils. Als nächstes sollten Sie den im Diagramm in Abb. gezeigten Lastwiderstand installieren. 1 wie R2, notwendig, um einen stabilen Betrieb des Netzteils ohne externe Last zu gewährleisten. Die Lastleistung sollte etwa 1 W betragen. Der Widerstandswert des Widerstands R2 kann anhand der maximalen Ausgangsspannung des Netzteils berechnet werden. Im einfachsten Fall reicht ein 2-Watt-Widerstand mit einem Widerstand von 200-300 Ohm.
Als nächstes können Sie die Verdrahtungselemente des alten PWM-Controllers und anderer Funkkomponenten von den unbenutzten Ausgangskreisen des Netzteils ablöten. Um nicht versehentlich etwas „Nützliches“ abzulöten, empfiehlt es sich, die Teile nicht vollständig, sondern jeweils eine Klemme abzulöten und das Teil erst vollständig zu entfernen, nachdem sichergestellt wurde, dass die IP funktioniert. Bezüglich der Filterdrossel L1 macht der Autor in der Regel nichts damit und verwendet die Standardwicklung des +12 V-Kreises. Dies liegt daran, dass aus Sicherheitsgründen der maximale Ausgangsstrom eines Labornetzteils in der Regel auf begrenzt ist ein Pegel, der den Nennwert für den +12-V-Stromversorgungskreis nicht überschreitet.
Nach der Reinigung der Anlage wird empfohlen, die Kapazität des Filterkondensators C1 der Notstromversorgung zu erhöhen und ihn durch einen Kondensator mit einer Nennleistung von 50 V/100 µF zu ersetzen. Wenn außerdem die im Stromkreis installierte Diode VD1 eine geringe Leistung aufweist (in einem Glasgehäuse), wird empfohlen, sie durch eine leistungsstärkere Diode zu ersetzen, die an den Gleichrichter des -5-V- oder -12-V-Stromkreises angelötet ist. Das sollten Sie auch tun Wählen Sie den Widerstandswert des Widerstands R1 für einen komfortablen Betrieb des Kühlgebläses M1.
Erfahrungen bei der Neugestaltung von Computer-Netzteilen haben gezeigt, dass bei Verwendung verschiedener PWM-Controller-Steuerkreise die maximale Ausgangsspannung des Netzteils im Bereich von 21 bis 22 V liegt. Dies ist mehr als ausreichend für die Herstellung von Ladegeräten für Autobatterien , aber für eine Laborstromquelle reicht es immer noch nicht. Um eine erhöhte Ausgangsspannung zu erhalten, schlagen viele Funkamateure die Verwendung einer Brückenschaltung zur Gleichrichtung der Ausgangsspannung vor, was jedoch auf den Einbau zusätzlicher Dioden zurückzuführen ist, deren Kosten recht hoch sind. Ich halte diese Methode für irrational und verwende eine andere Methode zur Erhöhung der Ausgangsspannung des Netzteils – die Aufrüstung des Leistungstransformators.
Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, einen IP-Leistungstransformator zu modernisieren. Die erste Methode ist insofern praktisch, als für ihre Umsetzung keine Demontage des Transformators erforderlich ist. Es basiert auf der Tatsache, dass die Sekundärwicklung normalerweise in mehreren Drähten gewickelt ist und eine „Schichtung“ möglich ist. Die Sekundärwicklungen des Leistungstransformators sind schematisch in Abb. dargestellt. A). Dies ist das gebräuchlichste Schema. Normalerweise hat eine 5-Volt-Wicklung 3 Windungen, die in 3-4 Drähten gewickelt sind (Wicklungen „3,4“ – „allgemein“ und „allgemein“ – „5,6“), und eine 12-Volt-Wicklung hat zusätzlich 4 Windungen. in einem Draht (Wicklungen „1“ – „3,4“ und „5,6“ – „2“).
Dazu wird der Transformator abgelötet, die Anzapfungen der 5-Volt-Wicklung vorsichtig abgelötet und das „Geflecht“ des gemeinsamen Drahtes entwirrt. Die Aufgabe besteht darin, die parallel geschalteten 5-Volt-Wicklungen zu trennen und alle oder einen Teil davon in Reihe zu schalten, wie im Diagramm in Abb. B).
Die Auswahl der Wicklungen ist nicht schwierig, aber die richtige Phasenlage ist ziemlich schwierig. Der Autor verwendet zu diesem Zweck einen niederfrequenten Sinuswellengenerator und ein Oszilloskop oder Wechselstrom-Millivoltmeter. Durch Anschließen des auf eine Frequenz von 30 bis 35 kHz abgestimmten Generatorausgangs an die Primärwicklung des Transformators können Sie mit einem Oszilloskop oder Millivoltmeter die Spannung an den Sekundärwicklungen überwachen. Durch die Kombination der Verbindung von 5-Volt-Wicklungen erreichen sie eine Erhöhung der Ausgangsspannung gegenüber dem Original um den erforderlichen Betrag. Auf diese Weise können Sie die Ausgangsspannung des Netzteils auf 30...40 V erhöhen.
Die zweite Möglichkeit, einen Leistungstransformator zu modernisieren, besteht darin, ihn neu zu wickeln. Nur so kann eine Ausgangsspannung von mehr als 40 V erreicht werden. Die schwierigste Aufgabe besteht hier darin, den Ferritkern abzutrennen. Der Autor hat die Methode übernommen, einen Transformator 30–40 Minuten lang in Wasser zu kochen. Bevor Sie jedoch den Transformator auskochen, sollten Sie sorgfältig über die Methode zum Trennen des Kerns nachdenken und dabei berücksichtigen, dass dieser nach dem Auskochen sehr heiß ist und außerdem heißes Ferrit sehr zerbrechlich wird. Dazu wird vorgeschlagen, zwei keilförmige Streifen aus Zinn zu schneiden, die dann in den Spalt zwischen Kern und Rahmen eingeführt werden können und mit deren Hilfe die Kernhälften getrennt werden. Wenn Teile des Ferritkerns brechen oder abplatzen, sollten Sie sich nicht zu sehr ärgern, da dieser mit Cyacrylan (dem sogenannten „Sekundenkleber“) erfolgreich verklebt werden kann.
Nach dem Lösen der Transformatorspule muss die Sekundärwicklung gewickelt werden. Impulstransformatoren haben eine unangenehme Eigenschaft: Die Primärwicklung ist zweilagig gewickelt. Zuerst wird der erste Teil der Primärwicklung auf den Rahmen gewickelt, dann der Schirm, dann alle Sekundärwicklungen, wieder der Schirm und der zweite Teil der Primärwicklung. Daher müssen Sie den zweiten Teil der Primärwicklung sorgfältig aufwickeln und dabei unbedingt den Anschluss und die Wickelrichtung beachten. Entfernen Sie dann den Schirm, der in Form einer Kupferfolienschicht mit einem angelöteten Draht zum Anschluss des Transformators besteht und zuerst abgelötet werden muss. Und schließlich wickeln Sie die Sekundärwicklungen auf den nächsten Bildschirm. Jetzt müssen Sie die Spule unbedingt gründlich mit einem Heißluftstrom trocknen, um das beim Kochen in die Wicklung eingedrungene Wasser zu verdampfen.
Die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung hängt von der erforderlichen maximalen Ausgangsspannung des Netzteils ab und beträgt etwa 0,33 Windungen/V (d. h. 1 Windung – 3 V). Der Autor hat beispielsweise 2x18 Windungen PEV-0,8-Draht gewickelt und eine maximale Ausgangsspannung des Netzteils von etwa 53 V erhalten. Der Querschnitt des Drahtes hängt von der Anforderung an den maximalen Ausgangsstrom des Netzteils ab. sowie von den Abmessungen des Transformatorrahmens.
Die Sekundärwicklung ist in 2 Drähten gewickelt. Das Ende eines Drahtes wird sofort an den ersten Anschluss des Rahmens angelötet, und am zweiten bleibt ein Rand von 5 cm übrig, um einen „Pigtail“ des Nullanschlusses zu bilden. Nachdem Sie mit dem Wickeln fertig sind, löten Sie das Ende des zweiten Drahtes an den zweiten Anschluss des Rahmens und formen Sie einen „Pigtail“ so, dass die Anzahl der Windungen beider Halbwicklungen unbedingt gleich ist.
Jetzt müssen Sie den Schirm wiederherstellen, den zuvor gewickelten zweiten Teil der Primärwicklung des Transformators unter Beachtung der ursprünglichen Anschluss- und Wicklungsrichtung aufwickeln und den Magnetkreis des Transformators zusammenbauen. Wenn die Verkabelung der Sekundärwicklung korrekt verlötet ist (an die Anschlüsse der 12-Volt-Wicklung), können Sie den Transformator in die Netzteilplatine einlöten und seine Funktionsfähigkeit überprüfen.
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In der Amateurfunkliteratur gibt es viele Pläne, veraltete Computernetzteile (PSUs) in Ladegeräte und Labornetzteile (LPs) umzuwandeln. Sie beziehen sich jedoch alle auf Netzteile, bei denen die Steuereinheit auf der Basis eines PWM-Controller-Chips vom Typ tl494 oder dessen Analoga dbl494, kia494, KA7500, KR114EU4 aufgebaut ist. Wir haben mehr als ein Dutzend solcher Netzteile neu entwickelt. Ladegeräte, die nach dem von M. Shumilov im Artikel „Einfaches eingebautes Amperevoltmeter auf Bild 16f676“ beschriebenen Schema hergestellt wurden, zeigten eine gute Leistung.
Aber alle guten Dinge müssen ein Ende haben, und in letzter Zeit stoßen wir zunehmend auf Computer-Netzteile, in denen andere PWM-Controller verbaut waren, insbesondere dr-b2002, dr-b2003, sg6105. Es stellte sich die Frage: Wie können diese BPs zur Herstellung von Labor-PIs verwendet werden? Die Suche nach Diagrammen und die Kommunikation mit Funkamateuren erlaubte uns nicht, in diese Richtung voranzukommen, obwohl es uns gelang, im Artikel „PWM-Controller sg6105 und dr-b2002 in Computer-IP“ eine kurze Beschreibung und einen Anschlussplan für solche PWM-Controller zu finden. „Aus der Beschreibung wurde deutlich, dass diese Controller TL494 viel komplizierter sind und der Versuch, sie extern zu steuern, um die Ausgangsspannung zu regulieren, kaum möglich ist. Daher wurde beschlossen, diese Idee aufzugeben. Bei der Untersuchung der Schaltkreise der „neuen“ Netzteile wurde jedoch festgestellt, dass der Aufbau der Steuerschaltung des Gegentakt-Halbbrückenwandlers ähnlich wie bei den „alten“ Netzteilen erfolgte – auf zwei Transistoren und einem Isolationstransformator.
Es wurde versucht, tl494 mit seiner Standardverkabelung anstelle der dr-b2002-Mikroschaltung zu installieren und die Kollektoren der tl494-Ausgangstransistoren mit den Transistorbasen der Steuerschaltung des Stromversorgungswandlers zu verbinden. Als tl494-Kabelbaum wurde die oben erwähnte mehrfach getestete M. Shumilov-Schaltung gewählt, um die Regelung der Ausgangsspannung sicherzustellen. Wenn Sie den PWM-Controller auf diese Weise aktivieren, können Sie alle Sperr- und Schutzschaltungen im Netzteil deaktivieren; außerdem ist diese Schaltung sehr einfach.
Ein Versuch, den PWM-Controller auszutauschen, war erfolgreich – das Netzteil funktionierte, die Anpassung der Ausgangsspannung und die Strombegrenzung funktionierten ebenfalls, wie beim umgebauten Netzteil des „alten“ Modells.
Die PWM-Controllereinheit ist auf einer Leiterplatte aus einseitig folienbeschichtetem Glasfaserlaminat mit den Maßen 40x45 mm montiert. Die Zeichnung der Leiterplatte und die Anordnung der Elemente sind in der Abbildung dargestellt. Die Zeichnung ist von der Einbauseite der Komponenten dargestellt.
Die Platine ist für den Einbau von Ausgangskomponenten vorgesehen. Für sie gelten keine besonderen Anforderungen. Der Transistor vt1 kann durch jeden anderen direkten Bipolartransistor mit ähnlichen Parametern ersetzt werden. Die Platine ermöglicht den Einbau von Trimmwiderständen r5 unterschiedlicher Größe.
Die Platine wird mit einer Schraube näher am Installationsort des PWM-Controllers an einer geeigneten Stelle befestigt. Der Autor fand es praktisch, die Platine an einem der Kühlkörper des Netzteils zu befestigen. Die Ausgänge pwm1, pwm2 werden direkt in die entsprechenden Löcher des zuvor installierten PWM-Controllers eingelötet – deren Ausgänge gehen an die Basen der Wandler-Steuertransistoren (Pins 7 und 8 der dr-b2002-Mikroschaltung). Der VCC-Pin ist mit dem Punkt verbunden, an dem eine Ausgangsspannung des Standby-Stromversorgungskreises anliegt, deren Wert im Bereich von 13...24V liegen kann.
Die Ausgangsspannung des IP wird mit Potentiometer r5 eingestellt, die minimale Ausgangsspannung hängt vom Wert des Widerstands r7 ab. Mit dem Widerstand r8 kann die maximale Ausgangsspannung begrenzt werden. Der Wert des maximalen Ausgangsstroms wird durch die Wahl des Widerstandswerts r3 reguliert – je niedriger sein Widerstandswert, desto größer ist der maximale Ausgangsstrom des Netzteils.
Bei der Erneuerung des Netzteils handelt es sich um Arbeiten in Hochspannungskreisen. Daher wird dringend empfohlen, das Netzteil über einen Trenntransformator mit einer Leistung von mindestens 100 W an das Netzwerk anzuschließen. Um einen Ausfall wichtiger Transistoren während des IP-Einrichtungsprozesses zu vermeiden, sollte dieser außerdem über eine 220-V-100-W-Sicherheitsglühlampe mit dem Netzwerk verbunden werden. Sie kann anstelle der Netzsicherung an das Netzteil angelötet werden.
Bevor Sie mit der Erneuerung eines Computer-Netzteils beginnen, sollten Sie sich vergewissern, dass es in einwandfreiem Zustand ist. Vor dem Einschalten sollten Sie 12V-Autolampen mit einer Leistung von bis zu 25 W an die +5V- und +12V-Ausgangskreise anschließen. Schließen Sie dann das Netzteil an das Netzwerk an und verbinden Sie den PS-On-Pin (normalerweise grün) mit dem gemeinsamen Kabel. Wenn das Netzteil ordnungsgemäß funktioniert, blinkt die „Sicherheits“-Lampe kurz, das Netzteil beginnt zu arbeiten und die Lampen in der +5V-, +12V-Last leuchten auf. Wenn nach dem Einschalten die „Sicherheits“-Lampe mit voller Intensität aufleuchtet, ist ein Ausfall von Leistungstransistoren, Gleichrichterbrückendioden usw. möglich.
Als nächstes sollten Sie den Punkt auf der Netzteilplatine finden, an dem eine Ausgangsspannung des Standby-Stromversorgungskreises anliegt. Sein Wert kann zwischen 13 und 24 V liegen. Von diesem Punkt aus werden wir später die Stromversorgung für die PWM-Controllereinheit und den Lüfter übernehmen.
Dann sollten Sie den Standard-PWM-Controller ablöten und die PWM-Controller-Einheit gemäß dem Diagramm (Abb. 1) an die Netzteilplatine anschließen. Der p_in-Eingang ist mit dem 12-Volt-Ausgang des Netzteils verbunden. Jetzt müssen Sie die Funktion des Reglers überprüfen. Dazu sollten Sie eine Last in Form einer Autoglühbirne an den Ausgang p_out anschließen, den Schieberegler des Widerstands r5 ganz nach links drehen (auf die Position des minimalen Widerstands) und das Netzteil an das Netzwerk anschließen ( erneut durch eine „Sicherheits“-Lampe). Wenn die Lastlampe aufleuchtet, sollten Sie sicherstellen, dass die Einstellschaltung ordnungsgemäß funktioniert. Dazu müssen Sie den Schieberegler des Widerstands R5 vorsichtig nach rechts drehen, wobei es ratsam ist, die Ausgangsspannung mit einem Voltmeter zu kontrollieren, um die Lastlampe nicht durchzubrennen. Wenn die Ausgangsspannung geregelt ist, funktioniert die PWM-Reglereinheit und Sie können mit der Aufrüstung der Stromversorgung fortfahren.
Wir löten alle Lastdrähte der Stromversorgung und lassen einen Draht in den +12-V-Stromkreisen und einen gemeinsamen für den Anschluss der PWM-Controller-Einheit. Wir löten: Dioden (Diodenbaugruppen) in +3,3 V, +5 V Stromkreisen; Gleichrichterdioden -5 V, -12 V; alle Filterkondensatoren. Die Elektrolytkondensatoren des +12-V-Kreisfilters sollten durch Kondensatoren ähnlicher Kapazität, jedoch mit einer zulässigen Spannung von 25 V oder mehr ersetzt werden, abhängig von der erwarteten maximalen Ausgangsspannung des herzustellenden Labornetzteils. Als nächstes sollten Sie den im Diagramm in Abb. gezeigten Lastwiderstand installieren. 1 wie r2, notwendig, um einen stabilen Betrieb des Netzteils ohne externe Last zu gewährleisten. Die Lastleistung sollte etwa 1 W betragen. Der Widerstandswert des Widerstands r2 kann anhand der maximalen Ausgangsspannung des Netzteils berechnet werden. Im einfachsten Fall reicht ein 2-Watt-Widerstand mit einem Widerstand von 200-300 Ohm.
Als nächstes können Sie die Verdrahtungselemente des alten PWM-Controllers und anderer Funkkomponenten von den unbenutzten Ausgangskreisen des Netzteils ablöten. Um nicht versehentlich etwas „Nützliches“ abzulöten, empfiehlt es sich, die Teile nicht vollständig, sondern jeweils eine Klemme abzulöten und das Teil erst vollständig zu entfernen, nachdem sichergestellt wurde, dass die IP funktioniert. Bezüglich der Filterdrossel l1 macht der Autor in der Regel nichts damit und verwendet die Standardwicklung des +12 V-Kreises. Dies liegt daran, dass aus Sicherheitsgründen der maximale Ausgangsstrom eines Labornetzteils in der Regel auf begrenzt ist ein Pegel, der den Nennwert für den +12-V-Stromversorgungskreis nicht überschreitet.
Nach der Reinigung der Anlage wird empfohlen, die Kapazität des Filterkondensators C1 der Notstromversorgung zu erhöhen und ihn durch einen Kondensator mit einer Nennleistung von 50 V/100 µF zu ersetzen. Wenn die im Stromkreis installierte Diode vd1 außerdem eine geringe Leistung aufweist (in einem Glasgehäuse), wird empfohlen, sie durch eine leistungsstärkere Diode zu ersetzen, die aus dem Gleichrichter des -5-V- oder -12-V-Stromkreises gelötet ist. Das sollten Sie auch tun Wählen Sie den Widerstandswert des Widerstands r1 für einen komfortablen Betrieb des Kühlgebläses M1.
Erfahrungen bei der Neugestaltung von Computer-Netzteilen haben gezeigt, dass bei Verwendung verschiedener PWM-Controller-Steuerkreise die maximale Ausgangsspannung des Netzteils im Bereich von 21 bis 22 V liegt. Dies ist mehr als ausreichend für die Herstellung von Ladegeräten für Autobatterien , aber für eine Laborstromquelle reicht es immer noch nicht. Um eine erhöhte Ausgangsspannung zu erhalten, schlagen viele Funkamateure die Verwendung einer Brückenschaltung zur Gleichrichtung der Ausgangsspannung vor, was jedoch auf den Einbau zusätzlicher Dioden zurückzuführen ist, deren Kosten recht hoch sind. Ich halte diese Methode für irrational und verwende eine andere Methode zur Erhöhung der Ausgangsspannung des IP – die Aufrüstung des Leistungstransformators.
Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, einen IP-Leistungstransformator zu modernisieren. Die erste Methode ist insofern praktisch, als für ihre Umsetzung keine Demontage des Transformators erforderlich ist. Es basiert auf der Tatsache, dass die Sekundärwicklung normalerweise in mehreren Drähten gewickelt ist und eine „Schichtung“ möglich ist. Die Sekundärwicklungen des Leistungstransformators sind schematisch in Abb. dargestellt. A). Dies ist das gebräuchlichste Schema. Normalerweise hat eine 5-Volt-Wicklung 3 Windungen, die in 3-4 Drähten gewickelt sind (Wicklungen „3,4“ – „allgemein“ und „allgemein“ – „5,6“), und eine 12-Volt-Wicklung hat zusätzlich 4 Windungen. in einem Draht (Wicklungen „1“ – „3,4“ und „5,6“ – „2“).
Dazu wird der Transformator abgelötet, die Anzapfungen der 5-Volt-Wicklung vorsichtig abgelötet und das „Geflecht“ des gemeinsamen Drahtes entwirrt. Die Aufgabe besteht darin, die parallel geschalteten 5-Volt-Wicklungen zu trennen und alle oder einen Teil davon in Reihe zu schalten, wie im Diagramm in Abb. B).
Die Auswahl der Wicklungen ist nicht schwierig, aber die richtige Phasenlage ist ziemlich schwierig. Der Autor verwendet zu diesem Zweck einen niederfrequenten Sinuswellengenerator und ein Oszilloskop oder Wechselstrom-Millivoltmeter. Durch Anschließen des auf eine Frequenz von 30 bis 35 kHz abgestimmten Generatorausgangs an die Primärwicklung des Transformators können Sie mit einem Oszilloskop oder Millivoltmeter die Spannung an den Sekundärwicklungen überwachen. Durch die Kombination der Verbindung von 5-Volt-Wicklungen erreichen sie eine Erhöhung der Ausgangsspannung gegenüber dem Original um den erforderlichen Betrag. Auf diese Weise können Sie die Ausgangsspannung des Netzteils auf 30...40 V erhöhen.
Die zweite Möglichkeit, einen Leistungstransformator zu modernisieren, besteht darin, ihn neu zu wickeln. Nur so kann eine Ausgangsspannung von mehr als 40 V erreicht werden. Die schwierigste Aufgabe besteht hier darin, den Ferritkern abzutrennen. Der Autor hat die Methode übernommen, einen Transformator 30–40 Minuten lang in Wasser zu kochen. Bevor Sie jedoch den Transformator auskochen, sollten Sie sorgfältig über die Methode zum Trennen des Kerns nachdenken und dabei berücksichtigen, dass dieser nach dem Auskochen sehr heiß ist und außerdem heißes Ferrit sehr zerbrechlich wird. Dazu wird vorgeschlagen, zwei keilförmige Streifen aus Zinn zu schneiden, die dann in den Spalt zwischen Kern und Rahmen eingeführt werden können und mit deren Hilfe die Kernhälften getrennt werden. Wenn Teile des Ferritkerns brechen oder abplatzen, sollten Sie sich nicht zu sehr ärgern, da dieser mit Cyacrylan (dem sogenannten „Sekundenkleber“) erfolgreich verklebt werden kann.
Nach dem Lösen der Transformatorspule muss die Sekundärwicklung gewickelt werden. Impulstransformatoren haben eine unangenehme Eigenschaft: Die Primärwicklung ist zweilagig gewickelt. Zuerst wird der erste Teil der Primärwicklung auf den Rahmen gewickelt, dann der Schirm, dann alle Sekundärwicklungen, wieder der Schirm und der zweite Teil der Primärwicklung. Daher müssen Sie den zweiten Teil der Primärwicklung sorgfältig aufwickeln und dabei unbedingt den Anschluss und die Wickelrichtung beachten. Entfernen Sie dann den Schirm, der in Form einer Kupferfolienschicht mit einem angelöteten Draht zum Anschluss des Transformators besteht und zuerst abgelötet werden muss. Und schließlich wickeln Sie die Sekundärwicklungen auf den nächsten Bildschirm. Jetzt müssen Sie die Spule unbedingt gründlich mit einem Heißluftstrom trocknen, um das beim Kochen in die Wicklung eingedrungene Wasser zu verdampfen.
Die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung hängt von der erforderlichen maximalen Ausgangsspannung des Netzteils ab und beträgt etwa 0,33 Windungen/V (d. h. 1 Windung – 3 V). Der Autor hat beispielsweise 2x18 Windungen PEV-0,8-Draht gewickelt und eine maximale Ausgangsspannung des Netzteils von etwa 53 V erhalten. Der Querschnitt des Drahtes hängt von der Anforderung an den maximalen Ausgangsstrom des Netzteils ab. sowie von den Abmessungen des Transformatorrahmens.
Die Sekundärwicklung ist in 2 Drähten gewickelt. Das Ende eines Drahtes wird sofort an den ersten Anschluss des Rahmens angelötet, und am zweiten bleibt ein Rand von 5 cm übrig, um einen „Pigtail“ des Nullanschlusses zu bilden. Nachdem Sie mit dem Wickeln fertig sind, löten Sie das Ende des zweiten Drahtes an den zweiten Anschluss des Rahmens und formen Sie einen „Pigtail“ so, dass die Anzahl der Windungen beider Halbwicklungen unbedingt gleich ist.
Jetzt müssen Sie den Schirm wiederherstellen, den zuvor gewickelten zweiten Teil der Primärwicklung des Transformators unter Beachtung der ursprünglichen Anschluss- und Wicklungsrichtung aufwickeln und den Magnetkreis des Transformators zusammenbauen. Wenn die Verkabelung der Sekundärwicklung korrekt verlötet ist (an die Anschlüsse der 12-Volt-Wicklung), können Sie den Transformator in die Netzteilplatine einlöten und seine Funktionsfähigkeit überprüfen.
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Abschnitt: [Netzteile (Schaltnetzteile)]
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DIY-Ladegerät aus einem Computer-Netzteil
Unterschiedliche Situationen erfordern Netzteile mit unterschiedlichen Spannungen und Leistungen. Daher kaufen oder fertigen viele Menschen eines, damit es für alle Gelegenheiten ausreicht.
Und am einfachsten geht es mit einem Computer als Basis. Dieses Labor Netzteil mit Charakteristik 0-22 V 20 A mit geringfügigen Änderungen neu gemacht vom Computer ATX zu PWM 2003. Für die Konvertierung habe ich den JNC-Mod verwendet. LC-B250ATX. Die Idee ist nicht neu und es gibt viele ähnliche Lösungen im Internet, einige wurden untersucht, aber die endgültige Lösung stellte sich als dieselbe heraus. Ich bin sehr zufrieden mit dem Ergebnis. Jetzt warte ich auf ein Paket aus China mit kombinierten Spannungs- und Stromanzeigen und werde es dementsprechend ersetzen. Dann wird es möglich sein, meine Entwicklung LBP zu nennen - Ladegerät für Autobatterien.
Diagramm der einstellbaren Stromversorgung:
Zuerst habe ich alle Ausgangsspannungsleitungen +12, -12, +5, -5 und 3,3 V abgelötet. Ich habe alles außer +12 V-Dioden, Kondensatoren und Lastwiderstände abgelötet.
Ich habe die Eingangs-Hochspannungselektrolyte 220 x 200 durch 470 x 200 ersetzt. Falls vorhanden, ist es besser, eine größere Kapazität einzubauen. Manchmal spart der Hersteller am Eingangsleistungsfilter – dementsprechend empfehle ich, ihn bei Fehlen anzulöten.
Die +12-V-Ausgangsdrossel wurde neu gewickelt. Neu - 50 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 1 mm, wobei die alten Wicklungen entfernt werden. Der Kondensator wurde durch 4700 uF x 35 V ersetzt.
Da das Gerät über eine Standby-Stromversorgung mit Spannungen von 5 und 17 Volt verfügt, habe ich diese zur Stromversorgung des 2003 und des Spannungsprüfgeräts verwendet.
Pin 4 wurde aus dem „Dienstzimmer“ mit einer Gleichspannung von +5 Volt versorgt (also mit Pin 1 verbunden). Mit einem Widerstand von 1,5 und einem 3-kOhm-Spannungsteiler aus 5 Volt Standby-Strom habe ich 3,2 gemacht und ihn an Eingang 3 und an den rechten Anschluss des Widerstands R56 angelegt, der dann an Pin 11 der Mikroschaltung geht.
Nachdem ich die Mikroschaltung 7812 am 17-Volt-Ausgang des Kontrollraums (Kondensator C15) installiert hatte, erhielt ich 12 Volt und schloss sie an einen 1-KOH-Widerstand (ohne Zahl im Diagramm) an, der am linken Ende mit Pin 6 verbunden ist des Mikroschaltkreises. Außerdem wurde ein Kühlventilator über einen 33-Ohm-Widerstand mit Strom versorgt, der einfach umgedreht wurde, sodass er nach innen blies. Der Widerstand wird benötigt, um die Geschwindigkeit und den Lärm des Lüfters zu reduzieren.
Die gesamte Kette von Widerständen und Negativspannungsdioden (R63, 64, 35, 411, 42, 43, C20, D11, 24, 27) wurde von der Platine entfernt, Pin 5 der Mikroschaltung wurde mit Masse kurzgeschlossen.
Anpassung hinzugefügt Spannungs- und Ausgangsspannungsanzeige aus einem chinesischen Online-Shop. Letzterer muss lediglich über die Standby-+5 V und nicht über die gemessene Spannung mit Strom versorgt werden (er beginnt ab +3 V zu arbeiten). Stromversorgungstests
Es wurden Tests durchgeführt gleichzeitiger Anschluss mehrerer Autolampen (55+60+60) W.
Das sind ca. 15 Ampere bei 14 V. Es funktionierte ca. 15 Minuten ohne Probleme. Einige Quellen empfehlen, das gemeinsame 12-V-Ausgangskabel vom Gehäuse zu isolieren, aber dann ertönt ein Pfeifen. Bei Verwendung eines Autoradios als Stromquelle habe ich weder am Radio noch in anderen Modi Störungen bemerkt und 4*40 W ziehen perfekt. Mit freundlichen Grüßen, Petrovsky Andrey.
Einführung
Der große Vorteil eines Computer-Netzteils besteht darin, dass es stabil arbeitet, wenn die Netzspannung zwischen 180 und 250 V schwankt, einige Geräte arbeiten auch mit einer größeren Spannungsschwankung. Aus einem 200-W-Gerät ist es möglich, einen Nutzlaststrom von 15-17 A und im gepulsten (kurzzeitigen Hochlastmodus) bis zu 22 A zu erhalten. Computer-Netzteile der Standardreihe, die dem ATX12 entsprechen Standard und sind für die Verwendung in PCs vorgesehen, die auf Intel Pentium IV-Prozessoren und darunter basieren und am häufigsten auf den Mikroschaltungen 2003, AT2005Z, SG6105, KA3511, LPG-899, DR-B2002, IW1688 hergestellt werden. Solche Geräte enthalten eine geringere Anzahl diskreter Elemente auf der Platine und sind kostengünstiger als Geräte, die auf dem beliebten TL494-PWM-Chip basieren. In diesem Material betrachten wir verschiedene Ansätze zur Reparatur der oben genannten Netzteile und geben einige praktische Ratschläge.
Blöcke und Diagramme
Ein Computer-Netzteil kann nicht nur für den vorgesehenen Zweck verwendet werden, sondern auch als Quelle für verschiedenste elektronische Designs für den Haushalt, die für ihren Betrieb eine konstante Spannung von 5 und 12 V benötigen. Mit der unten beschriebenen geringfügigen Modifikation, das ist überhaupt nicht schwierig. Und Sie können ein PC-Netzteil separat entweder im Laden oder gebraucht auf jedem Radiomarkt (falls Sie nicht genug eigene „Tonnen“ haben) zu einem symbolischen Preis erwerben.
Damit hebt sich das Computer-Netzteil von allen anderen industriellen Optionen ab, wenn es um den Einsatz im heimischen Labor eines Funktechnikers geht. Als Beispiel nehmen wir JNC-Blöcke der Modelle LC-B250ATX und LC-B350ATX sowie InWin IP-P300AQ2, IP-P350AQ2, IP-P400AQ2, IP-P350GJ20, die in ihrem Design den IFF LFS 0237E-Chip von 2003 verwenden . In einigen anderen gibt es BAZ7822041H oder 2003 BAY05370332H. Alle diese Mikroschaltungen unterscheiden sich strukturell hinsichtlich des Zwecks der Stifte und der „Füllung“, ihr Funktionsprinzip ist jedoch dasselbe. Der IFF LFS 0237E-Chip von 2003 (im Folgenden nennen wir ihn 2003) ist also ein PWM (Pulsweitenmodulator von Signalen) in einem DIP-16-Gehäuse. Bis vor Kurzem basierten die meisten preisgünstigen Computer-Netzteile chinesischer Unternehmen auf dem TL494-PWM-Controller-Chip von Texas Instruments (http://www.ti.com) oder dessen Analoga von anderen Herstellern wie Motorola, Fairchild, Samsung und anderen . Die gleiche Mikroschaltung verfügt über ein inländisches Analogon KR1114EU4 und KR1114EU3 (die Pinbelegung in der inländischen Version ist unterschiedlich). Lassen Sie uns zunächst Methoden zum Diagnostizieren und Testen von Problemen erlernen.
So ändern Sie die Eingangsspannung
Das Signal, dessen Pegel proportional zur Lastleistung des Wandlers ist, wird vom Mittelpunkt der Primärwicklung des Trenntransformators T3 abgenommen und anschließend über die Diode D11 und den Widerstand R35 der Korrekturschaltung R42R43R65C33 zugeführt mit dem es dem PR-Pin der Mikroschaltung zugeführt wird. Daher ist es in dieser Schaltung schwierig, die Schutzpriorität für eine einzelne Spannung festzulegen. Hier müssten wir das Schema stark ändern, was zeitlich unrentabel ist.
In anderen Computer-Stromversorgungsschaltungen, zum Beispiel im LPK-2-4 (300 W), wird die Spannung von der Kathode einer Doppel-Schottky-Diode vom Typ S30D40C, einem +5-V-Ausgangsspannungsgleichrichter, an den UVac-Eingang von geliefert Der U2-Chip dient zur Steuerung der Eingangs-AC-Versorgungsspannung BP. Die einstellbare Ausgangsspannung ist nützlich für ein Heimlabor. Um beispielsweise elektronische Geräte für einen Pkw über ein Computer-Netzteil mit Strom zu versorgen, beträgt die Spannung im Bordnetz (bei laufendem Motor) 12,5-14 V. Je höher der Spannungspegel, desto größer die Nutzleistung des elektronischen Geräts. Dies ist besonders wichtig für Radiosender. Schauen wir uns zum Beispiel an, wie wir einen beliebten Radiosender (Transceiver) an unser LC-B250ATX-Netzteil anpassen und die Spannung am 12-V-Bus auf 13,5-13,8 V erhöhen.
Wir löten einen Abstimmwiderstand, zum Beispiel SP5-28V (vorzugsweise mit dem Index „B“ in der Bezeichnung - ein Zeichen für die Linearität der Kennlinie) mit einem Widerstand von 18-22 kOhm zwischen Pin 6 der U2-Mikroschaltung und dem + 12-V-Bus. Am +12-V-Ausgang installieren wir als Lastäquivalent einen 5-12-W-Widerstand (Sie können auch einen konstanten 5-10-Ohm-Widerstand mit einer Verlustleistung von 5 W und höher anschließen). Nach der überlegten geringfügigen Modifikation des Netzteils muss der Lüfter nicht angeschlossen und die Platine selbst nicht in das Gehäuse eingesetzt werden. Wir starten die Stromversorgung, schließen ein Voltmeter an den +12-V-Bus an und überwachen die Spannung. Durch Drehen des variablen Widerstandsschiebers stellen wir die Ausgangsspannung auf 13,8 V ein.
Schalten Sie den Strom aus und messen Sie den resultierenden Widerstand des Trimmwiderstands mit einem Ohmmeter. Nun löten wir zwischen dem +12-V-Bus und Pin 6 des U2-Chips einen Konstantwiderstand mit dem entsprechenden Widerstandswert. Auf die gleiche Weise können Sie die Spannung am +5-V-Ausgang einstellen. Der Begrenzungswiderstand selbst ist mit Pin 4 der Mikroschaltung 2003 IFF LFS 0237E verbunden.
So funktioniert die Schaltung 2003
Die Versorgungsspannung Vcc (Pin 1) für den U2-Chip stammt von der Standby-Spannungsquelle +5V_SB. Der negative Eingang des Fehlerverstärkers IN der Mikroschaltung (Pin 4) empfängt die Summe der Ausgangsspannungen des IP +3,3 V, +5 V und +12 V. Der Addierer erfolgt jeweils über die Widerstände R57, R60, R62. Die gesteuerte Zenerdiode der U2-Mikroschaltung wird im Optokoppler-Rückkopplungskreis in der Standby-Spannungsquelle +5V_SB verwendet, die zweite Zenerdiode wird im +3,3V-Ausgaverwendet. Die Steuerschaltung des Ausgangs-Halbbrückenwandlers BP ist nach einer Gegentaktschaltung mit den Transistoren Q1, Q2 (Bezeichnung auf der Leiterplatte) vom Typ E13009 und dem Transformator T3 vom Typ EL33-ASH gemäß der in Computern verwendeten Standardschaltung aufgebaut Einheiten.
Austauschbare Transistoren - MJE13005, MJE13007, Motorola MJE13009 werden von vielen ausländischen Herstellern hergestellt, daher kann die Transistorkennzeichnung anstelle der Abkürzung MJE die Symbole ST, PHE, KSE, HA, MJF und andere enthalten. Zur Stromversorgung des Stromkreises wird eine separate Wicklung des Standby-Transformators T2 Typ EE-19N verwendet. Je größer die Leistung des Transformators T3 (je dicker der in den Wicklungen verwendete Draht) ist, desto größer ist der Ausgangsstrom des Netzteils selbst. In einigen Leiterplatten, die ich reparieren musste, hießen die „schwingenden“ Transistoren 2SC945 und H945P, 2SC3447, 2SC3451, 2SC3457, 2SC3460(61), 2SC3866, 2SC4706, 2SC4744, BUT11A, BUT12A, BUT18A, BUV46, MJE13 005, und Die Bezeichnung ist auf der Platine mit Q5 und Q6 angegeben. Und gleichzeitig waren nur 3 Transistoren auf der Platine! Der IFF LFS 0237E-Chip von 2003 selbst wurde mit U2 bezeichnet, und auf der Platine gibt es keine einzige U1- oder U3-Bezeichnung. Überlassen wir diese Kuriosität bei der Bezeichnung von Elementen auf Leiterplatten jedoch dem Gewissen des chinesischen Herstellers. Die Bezeichnungen selbst sind nicht wichtig. Der Hauptunterschied zwischen den betrachteten Netzteilen vom Typ LC-B250ATX ist das Vorhandensein eines Chips vom Typ 2003 IFF LFS 0237E auf der Platine und das Aussehen der Platine.
Die Mikroschaltung verwendet eine gesteuerte Zenerdiode (Pins 10, 11), ähnlich wie TL431. Es dient zur Stabilisierung des 3,3-V-Stromkreises. Ich stelle fest, dass in meiner Praxis der Reparatur von Netzteilen der obige Schaltkreis der schwächste Punkt in einem Computer-Netzteil ist. Vor dem Wechsel des 2003-Chips empfehle ich jedoch, zunächst die Schaltung selbst zu überprüfen.
Diagnose von ATX-Netzteilen auf einem 2003-Chip
Wenn das Netzteil nicht startet, müssen Sie zunächst den Gehäusedeckel entfernen und die Oxidkondensatoren und andere Elemente auf der Leiterplatte durch externe Inspektion überprüfen. Oxidkondensatoren (Elektrolytkondensatoren) müssen unbedingt ausgetauscht werden, wenn ihr Gehäuse aufgequollen ist und sie einen Widerstand von weniger als 100 kOhm haben. Dies wird durch „Kontinuität“ mit einem Ohmmeter, zum Beispiel Modell M830, im entsprechenden Messmodus ermittelt. Eine der häufigsten Fehlfunktionen von Netzteilen auf Basis des 2003-Chips ist der fehlende stabile Start. Der Start erfolgt über die Power-Taste auf der Vorderseite der Systemeinheit, während die Kontakte der Taste geschlossen sind und Pin 9 der U2-Mikroschaltung (2003 und ähnlich) über ein gemeinsames Kabel mit dem „Gehäuse“ verbunden ist.
Bei einem „Geflecht“ handelt es sich meist um grüne und schwarze Drähte. Um die Funktionsfähigkeit des Gerätes schnell wiederherzustellen, reicht es aus, Pin 9 des U2-Chips von der Leiterplatte zu trennen. Jetzt sollte sich das Netzteil durch Drücken der Taste auf der Rückseite der Systemeinheit stabil einschalten. Diese Methode ist gut, weil Sie damit ein veraltetes Computer-Netzteil ohne Reparaturen weiterverwenden können, was finanziell nicht immer rentabel ist, oder wenn das Gerät für andere Zwecke verwendet wird, beispielsweise zur Stromversorgung elektronischer Strukturen in einem Amateurfunklabor zu Hause .
Wenn Sie die „Reset“-Taste vor dem Einschalten gedrückt halten und nach einigen Sekunden wieder loslassen, simuliert das System eine Erhöhung der Verzögerung des Power-Good-Signals. Auf diese Weise können Sie die Gründe für die Fehlfunktion des Datenverlusts im CMOS überprüfen (schließlich ist nicht immer die Batterie „schuld“). Wenn Daten, wie z. B. die Zeit, regelmäßig verloren gehen, sollte die Abschaltverzögerung überprüft werden. Dazu wird vor dem Ausschalten des Stroms „Reset“ gedrückt und noch einige Sekunden gedrückt gehalten, um die Beschleunigung des Power-Good-Signals zu simulieren. Wenn die Daten während eines solchen Herunterfahrens gespeichert werden, besteht das Problem in einer großen Verzögerung beim Herunterfahren.
Leistungssteigerung
Auf der Leiterplatte sind zwei Hochspannungs-Elektrolytkondensatoren mit einer Kapazität von 220 μF verbaut. Um die Filterung zu verbessern, Impulsrauschen zu reduzieren und letztendlich die Stabilität der Computerstromversorgung bei maximaler Belastung sicherzustellen, werden diese Kondensatoren durch Analoga mit höherer Kapazität ersetzt, beispielsweise 680 μF für eine Betriebsspannung von 350 V. Ein Ausfall, Verlust von Kapazität oder Bruch des Oxidkondensators im Stromversorgungskreis verringert oder negiert die Filterung der Versorgungsspannung. Die Spannung an den Platten des Oxidkondensators in Stromversorgungsgeräten beträgt etwa 200 V und die Kapazität liegt im Bereich von 200–400 μF. Chinesische Hersteller (VITO, Feron und andere) installieren in der Regel die günstigsten Folienkondensatoren, ohne große Rücksicht auf das Temperaturregime oder die Zuverlässigkeit des Geräts zu nehmen. Der Oxidkondensator wird in diesem Fall im Stromversorgungsgerät als Hochspannungs-Stromversorgungsfilter verwendet und muss daher einer hohen Temperatur ausgesetzt sein. Obwohl die auf einem solchen Kondensator angegebene Betriebsspannung 250–400 V beträgt (erwartungsgemäß mit einem Spielraum), „versagt“ er dennoch aufgrund seiner geringen Qualität.
Als Ersatz empfehle ich Oxidkondensatoren von KX, CapXon, nämlich HCY CD11GH und ASH-ELB043 – das sind Hochspannungs-Oxidkondensatoren, die speziell für den Einsatz in elektronischen Leistungsgeräten entwickelt wurden. Auch wenn wir bei einer externen Inspektion keine fehlerhaften Kondensatoren finden konnten, besteht der nächste Schritt darin, die Kondensatoren am +12-V-Bus abzulöten und stattdessen Analoga mit höherer Kapazität zu installieren: 4700 µF für eine Betriebsspannung von 25 V. Der Abschnitt von Die auszutauschende PC-Stromversorgungsplatine mit Oxidkondensatoren für die Stromversorgung ist in Abbildung 4 dargestellt. Wir entfernen den Lüfter vorsichtig und bauen ihn umgekehrt ein – so dass er nach innen und nicht nach außen bläst. Diese Modernisierung verbessert die Kühlung von Funkelementen und erhöht letztendlich die Zuverlässigkeit des Geräts im Langzeitbetrieb. Ein Tropfen Maschinen- oder Haushaltsöl in die mechanischen Teile des Ventilators (zwischen Laufrad und Elektromotorachse) schadet nicht. Meiner Erfahrung nach lässt sich sagen, dass die Geräuschentwicklung des Kompressors im Betrieb deutlich reduziert wird.
Ersetzen von Diodenbaugruppen durch leistungsstärkere
Auf der Leiterplatte des Netzteils sind Diodenbaugruppen auf Strahlern verbaut. In der Mitte befindet sich eine UF1002G-Baugruppe (12-V-Stromversorgung), auf der rechten Seite dieses Strahlers befindet sich eine D92-02-Diodenbaugruppe, die eine -5-V-Stromversorgung bereitstellt. Wenn eine solche Spannung in einem Heimlabor nicht benötigt wird , kann diese Baugruppe dauerhaft entlötet werden. Im Allgemeinen ist D92-02 für einen Strom von bis zu 20 A und eine Spannung von 200 V (im gepulsten Kurzzeitmodus um ein Vielfaches höher) ausgelegt und eignet sich daher durchaus für den Einbau anstelle von UF1002G (Strom bis 10). A).
Die Fuji D92-02 Diodenbaugruppe kann beispielsweise durch S16C40C, S15D40C oder S30D40C ersetzt werden. In diesem Fall sind alle zum Austausch geeignet. Dioden mit Schottky-Barriere haben einen geringeren Spannungsabfall und dementsprechend eine geringere Erwärmung.
Die Besonderheit des Austauschs besteht darin, dass die „Standard“-Ausgangsdiodenbaugruppe (12-V-Bus) UF1002G ein vollständig aus Kunststoff bestehendes Verbundgehäuse hat und daher mit Wärmeleitpaste an einem gemeinsamen Heizkörper oder einer stromleitenden Platte befestigt wird. Und die Fuji D92-02-Diodenbaugruppe (und ähnliche) verfügt über eine Metallplatte im Gehäuse, die bei der Installation auf einem Kühler besondere Sorgfalt erfordert, d. h. durch die obligatorische Isolierdichtung und eine dielektrische Unterlegscheibe unter einer Schraube. Der Grund für den Ausfall von UF1002G-Diodenbaugruppen sind Spannungsstöße an den Dioden mit einer Amplitude, die bei Betrieb des Netzteils unter Last zunimmt. Bei der geringsten Überschreitung der zulässigen Sperrspannung kommt es bei Schottky-Dioden zu einem irreversiblen Durchbruch, so dass der empfohlene Austausch durch leistungsstärkere Diodenbaugruppen bei künftigem Einsatz eines Netzteils mit starker Last durchaus gerechtfertigt ist. Abschließend noch ein Tipp, mit dem Sie die Funktionsfähigkeit des Schutzmechanismus überprüfen können. Schließen wir den +12-V-Bus mit einem dünnen Draht, zum Beispiel MGTF-0,8, mit dem Gehäuse (gemeinsamer Draht) kurz. Auf diese Weise sollte die Spannung vollständig verschwinden. Um es wiederherzustellen, schalten Sie die Stromversorgung für ein paar Minuten aus, um die Hochspannungskondensatoren zu entladen, entfernen Sie den Shunt (Jumper), entfernen Sie die entsprechende Last und schalten Sie die Stromversorgung wieder ein; es wird normal funktionieren. So umgebaute Computer-Netzteile arbeiten jahrelang 24 Stunden lang unter Volllast.
Power-Pin
Angenommen, Sie müssen die Stromversorgung für Haushaltszwecke verwenden und müssen zwei Anschlüsse vom Block entfernen. Dazu habe ich zwei (gleich lange) Stücke Abfalldraht vom Netzteil des Computers verwendet und alle drei vorgelöteten Drähte in jedem Leiter an den Klemmenblock angeschlossen. Um den Leistungsverlust in den Leitern von der Stromversorgung zur Last zu reduzieren, ist auch ein anderes Elektrokabel mit einem mehradrigen Kupferkabel (weniger Verlust) geeignet – zum Beispiel PVSN 2x2,5, wobei 2,5 der Querschnitt von ist ein Dirigent. Sie können die Leitungen auch nicht zur Klemmleiste führen, sondern den 12-V-Ausgang im Gehäuse des PC-Netzteils mit einem unbenutzten Anschluss des Netzwerkkabels des PC-Monitors verbinden.
Pinbelegung der Mikroschaltung 2003
PSon 2 – PS_ON-Signaleingang, der den Betrieb des Netzteils steuert: PSon=0, das Netzteil ist eingeschaltet, alle Ausgangsspannungen sind vorhanden; PSon=1, Stromversorgung ist ausgeschaltet, es liegt nur die Standby-Spannung +5V_SB an
V33-3 - Spannungseingang +3,3 V
V5-4 - Spannungseingang +5 V
V12-6 - Spannungseingang +12 V
OP1/OP2-8/7 – Steuerausgänge eines Push-Pull-Halbbrückenwandler-Netzteils
PG-9 – Testen. Open-Collector-Ausgangs-PG-Signal (Power Good): PG=0, eine oder mehrere Ausgangsspannungen sind nicht normal; PG=1, die Ausgangsspannungen des Netzteils liegen innerhalb der angegebenen Grenzen
Vref1-11 – Steuerelektrode der gesteuerten Zenerdiode
Fb1-10 – Kathode der gesteuerten Zenerdiode
GND-12 – Gemeinsamer Draht
COMP-13 – Fehlerverstärkerausgang und negativer Eingang des PWM-Komparators
IN-14 – Negativer Eingang des Fehlerverstärkers
SS-15 – Positiver Eingang des Fehlerverstärkers, verbunden mit der internen Quelle Uref = 2,5 V. Der Ausgang wird verwendet, um einen „Sanftanlauf“ des Wandlers zu organisieren
Ri-16 – Eingang zum Anschluss eines externen 75-kOhm-Widerstands
Vcc-1 – Versorgungsspannung, verbunden mit der Standby-Quelle +5V_SB
PR-5 – Eingang zum Organisieren des Stromversorgungsschutzes
Chip ULN2003 (ULN2003a) handelt es sich im Wesentlichen um eine Reihe leistungsstarker Verbundschalter für den Einsatz in induktiven Lastkreisen. Kann zur Steuerung von Lasten mit erheblicher Leistung, einschließlich elektromagnetischer Relais, Gleichstrommotoren, Magnetventilen, in verschiedenen Steuerkreisen und anderen verwendet werden.
Kurze Beschreibung von ULN2003a. Die Mikroschaltung ULN2003a ist eine Darlington-Transistorbaugruppe mit Hochleistungs-Ausgangsschaltern, die an den Ausgängen über Schutzdioden verfügt, die Steuerstromkreise vor Rückspannungsstößen durch eine induktive Last schützen sollen.
Jeder Kanal (Darlington-Paar) im ULN2003 ist für 500 mA ausgelegt und kann einen maximalen Strom von bis zu 600 mA verarbeiten. Die Ein- und Ausgänge liegen einander gegenüber im Mikroschaltungsgehäuse, was das Layout der Leiterplatte erheblich erleichtert.
ULN2003 gehört zur ULN200X-Chipfamilie. Verschiedene Versionen dieses Chips sind für eine bestimmte Logik konzipiert. Insbesondere ist der ULN2003-Chip für den Betrieb mit TTL-Logik- (5 V) und CMOS-Logikgeräten ausgelegt. ULN2003 wird häufig in Steuerschaltungen für eine Vielzahl von Lasten verwendet, beispielsweise in Relaistreibern, Anzeigetreibern, Lineartreibern usw. ULN2003 wird auch in Schrittmotortreibern verwendet.
Nachfolgend finden Sie eine Liste dessen, was ULN2003 (ULN2003a) ersetzen kann:
Häufig wird der ULN2003-Chip zur Steuerung eines Schrittmotors verwendet. Unten finden Sie den Schaltplan für ULN2003a und Schrittmotor.
