Меню

Переделка бп от компьютера в зарядное устройство для автомобиля с регулировкой тока

Переделка компьютерного блока питания под зарядное устройство в подробностях

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 моей статьи «ИБП ПК для радиолюбительских целей на TL494 со стабилизацией напряжения и тока»на электронную почту начали приходить письма с разными вопросами, мол, что и как, с чего начинать.

Содержание / Contents

  • 1 С чего начать?
  • 2 Разберёмся в схеме импульсника
    • 2.1 Входной помехоподавляющий фильтр
    • 2.2 Ключевой преобразователь напряжения
    • 2.3 Выходной выпрямитель с фильтром
    • 2.4 Шестиконтактные разъемы
  • 3 Наша схема ЗУ
  • 4 Начинаем переделку!
  • 5 Наладка
  • 6 Первое включение, тестирование
  • 7 Фотки
  • 8 Файлы
  • 9 Использованы источники

↑ С чего начать?

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.

↑ Разберёмся в схеме импульсника

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

↑ Ключевой преобразователь напряжения

↑ Выходной выпрямитель с фильтром

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;

↑ Наша схема ЗУ

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 11 чипа 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).

↑ Начинаем переделку!

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 45×25 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-вольтового выпрямителя (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 2×30 А и обратное напряжение не менее 100 В, например, 63CPQ100, 60CPQ150 [4].

Конденсаторы выпрямителя 12-вольтовой цепи заменяем на рабочее напряжение 25 В (16-ти вольтовые нередко вздувались).

Индуктивность дросселя L1 должна быть в 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).

Если ключевые транзисторы VT3, VT4 были неисправными, а оригинальные не удается приобрести, то можно установить более распространенные транзисторы типа MJE13009. Транзисторы VT3, VT4 прикручены к радиатору, как правило, через изоляционную прокладку. Необходимо транзисторы снять и для увеличения теплового контакта, с обеих сторон прокладку промазать термопроводящей пастой. Диоды VD1 — VD6 рассчитанные на прямой ток не менее 0,1 А и обратное напряжение не менее 50 В, например КД522, КД521, КД510.

Все электролитические конденсаторы на шине +12 В заменяем на напряжение 25 В. При монтаже также надо учесть, что резисторы R17 и R32 в процессе работы блока нагреваются, их надо расположить поближе к вентилятору и подальше от проводов.
Светодиод VD12 можно приклеить к микроамперметру РА1 сверху для освещения его шкалы.

↑ Наладка

Проверяем наличие указанных напряжений согласно схемы (Рис. 5)на выводах № 2, № 13 и № 14 микросхемы МС1. Движок резистора R14 устанавливаем в положение максимального сопротивления, и проверяем наличие импульсов на выходе микросхемы МС1, на выводах № 8 и № 11 (Рис. 10).

Также проверяем форму сигнала между выводах № 8 и № 11 МС1 (Рис. 11), на осциллограмме видим паузу между импульсами, отсутствие симметрии импульсов может говорить о неисправности базовых цепей драйвера на транзисторах VT1, VT2.

Читайте также:  Как убивает человека электрическим током

Отсутствие симметрии импульсов может говорить о неисправности самих транзисторов VT1, VT2, диодов VD1, VD2, перехода база-эмиттер транзисторов VT3, VT4 или их базовых цепей. Иногда пробой перехода база-эмиттер транзистора VT3 или VT4 приводит к выходу из строя резисторов R22, R25, диодного моста VDS1 и только потом к перегоранию предохранителя FU1.

Левый, по схеме, вывод резистора R14 подключаем в источнику образцового напряжения на 16 В (почему именно 16 В — чтобы скомпенсировать потери в проводах и на внутреннем сопротивлении сильно сульфатированной АКБ, хотя можно и 14,2 В). Уменьшая сопротивление резистора R14 до момента пропадания импульсов на выводах № 8 и № 11 МС, точнее в этот момент пауза становится равной полупериоду повторения импульсов.

↑ Первое включение, тестирование

Правильно собранное, без ошибок, устройство запускается сразу, но в целях безопасности вместо сетевого предохранителя включаем лампу накаливания напряжением 220 В мощностью 100 Вт, она будет служить нам балластным резистором и в аварийной ситуации спасет детали схемы ИБП от повреждения.

Движок резистора R4 устанавливаем в положение минимального сопротивления, включаем зарядное устройство (ЗУ) в сеть, при этом лампа накаливания должна кратковременно вспыхнуть и погаснуть. При работе ЗУ на минимальном токе нагрузки радиаторы транзисторов VT3, VT4 и диодной сборки VD11 практически не нагреваются. При увеличении сопротивления резистора R4 начинает возрастать ток зарядки, при каком-то уровне вспыхнет лампа накаливания. Ну, вот и все, можно снимать ламу и ставить на место предохранитель FU1.

В случае если вы все-таки решились установить диодную сборку из 5-вольтового выпрямителя (повторимся, что она выдерживает по току, но обратное напряжение всего 40 В), включаем ИБП в сеть на одну минуту, а движком резистором R4 устанавливаем ток в нагрузку 2 — 3 А, выключаем ИБП. Радиатор с диодной сборкой должен быть теплым, но ни в коем случае не горячим. Если он горячий — значит, данная диодная сборка в данном ИБП долго не проработает и обязательно выйдет из строя.

Проверяем ЗУ на максимальном токе в нагрузку, для этого удобно использовать устройство [7], подключенное параллельно АКБ, которое позволит не испортить батарею длительными зарядами во время наладки ЗУ. Для увеличения максимального тока зарядки, можно несколько увеличить сопротивления резистора R4, но при этом не следует превышать максимальную мощность на которую рассчитан ИБП.

Подбором сопротивлений резисторов R34 и R35 устанавливаем пределы измерения для вольтметра и амперметра соответственно.

↑ Фотки



Теперь можно закрывать крышку. Внешний вид ЗУ показан на (Рис. 15).




↑ Файлы

Шкалы РА1 для ЗУ ИБП: ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

09.23.2014 Свою печатку прислал Сергей (Chugunov). Печатка еще не проверялась сборкой. ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

09.25.2014 Чертёж ПП под smd от Андрей (UR5YFE).
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

↑ Использованы источники

1. В. Мельничук. Переделка компьютерного блока питания // Радиомир. — 2012. — № 5, стр. 18
1. В. Мельничук. Компьютерный блок питания с регулируемым выходным напряжением // Электрик. — 2012. — № 12, стр. 66
2. А. Головков, В. Любицкий. Блоки питания для системных модулей типа IBM PC-XT/AT // М.: ЛАД и Н, 1995. — 90 с.: ил.
3. Еще раз о переделке БП от PC-ATX. Форум cqham.ru
4. Источник из БП от РС
5. Лабораторный блок питания из БП АТ
6. //www.chirio.com
7. В. Мельничук. Имитатор автомобильного аккумулятора // Электрик.

Мельничук Василий Васильевич (UR5YW), Григоряк Сергей Анатолиевич,
г. Черновцы, Украина.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Источник

Как сделать из компьютерного блока питания зарядное устройство

Эксплуатация автомобиля в городском режиме чревата частыми остановками и кратковременными поездками, во время которых генератор просто не успевает дозарядить аккумуляторную батарею. В результате пластины АКБ из-за постоянного недозаряда подвергаются сильной сульфатации, сокращая срок службы источника питания. Поэтому аккумулятор нужно периодически заряжать. Для многих автовладельцев покупка ЗУ за полсотни долларов – недопустимое расточительство. Именно для них мы и предлагаем бюджетный вариант решения проблемы.

Компьютерный блок питания

  1. Где достать компьютерный блок питания
  2. Подготовительные работы
  3. Изучаем схему БП TL494
  4. Как переделать блок питания компьютера в зарядное устройство
  5. Алгоритм зарядки аккумулятора
  6. Краткие выводы

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.

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.

Изучаем схему БП TL494

Схема самого простого варианта БП включает 6 блоков:

  1. Выпрямитель, он же выполняет функции сетевого фильтра.
  2. Схема защиты от перегруза, отвечающая также за формирование служебных сигналов.
  3. ДИП.
  4. Усилитель мощности.
  5. 12-вольтовый выпрямитель напряжения вторичной цепи ИП.
  6. Промежуточный усилитель.

Если ШИМ запускается, но на выходе сигнал отсутствует, нужно проверить работоспособность силовых транзисторов и схему усилителя мощности. Среди возможных неисправностей – пробой конденсаторов, обрывы резисторов, короткое замыкание в транзисторах.

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:

Схема блока питания компьютера

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:

Схема блока питания ПК

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.

Недостаток нашей схемы состоит в отсутствии полноценной защиты от КЗ, поэтому при замыкании клемм батареи максимальный ток будет равен значению, выставленному нами. Но если вы выставите все 5.5 или 6 А, этого будет достаточно, чтобы из вашего блока питания вскоре пошёл сизый дымок… Так что переполюсовка – главный враг нашего ЗУ

Добавление в цепь 15-амперного предохранителя позволит уменьшить риски, но на практике такая защита чаше всего не срабатывает.

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.

Подключение/отключение ЗУ от аккумулятора следует производить только при выключенном из сети зарядном устройстве, иначе оно может взорваться!

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.

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.

Читайте также:  Определить ток протекающий по амперметрам а1 а2 а3

Источник

Blog and Bux

Блогеру — сайто-строение, реклама и заработок!

  • Home
  • Темы
  • Карта
  • Menu 3
  • Menu 4
  • Скачать
  • Menu 6
  • Шпаргалка
  • РАБОТА

четверг, 20 декабря 2018 г.

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов из компьютерного блока питания

Выкладываю полный мануал по переделке, для желающих получить такое же ЗУ.
Если готовы, тогда поехали. буду вставлять теорию, чтоб было понятно что и как. Для начала выберем БП. Лучше взять АТ, с ним и проще, и точно не жалко. Но напишу что и как курочить в АТХ. Для начала какой мощности БП взять. С этим все просто, даже 200вт-ный выдает 7А в номинале на 12В. Но лучше всетаки 230 или 250 ватт и обязательно РАБОЧИЙ.


это в принципе излишество


это имено оно.

корпус АТХ предпочтительнее такого вида, иначе придется пилить квадратную дыру под выключатель как мне.

У АТ блоков придется как-то прятать выключатель, поскольку он выносной.

Теперь про разводку. Я на корпусе бп пометил визуально, надеюсь это поможет

По плате ищем к какому конденсатору идет -12в (синий) провод. Его надо выпаять, их может быть два, а между ними дроссель, в этом случае выпаиваются оба. Иначе взрыв обеспечен. Далее нас интересует только вывод +12в (желтый провод), поэтому оставляем их штуки 4 (один при большом токе греется), масса (черный) тоже штуки 4 и зеленый он один. Все остальное вырезается (откусывается, выпаивается — кому как нравится) под корень. По плате также находим два конденсатора в цепи +12в (ищем по дорожке от желтого провода), обычно это 1000мкф на 16в. Их надо заменить на аналогичные но на 25в.
В моем случае они вот

все остальные не трогаем.

Теперь условно разделим схему на две части высоковольтную (обвел желтым) и низковольтную (обвел голубым).

У АТХ БП на «высокой» стороне стоят два конденсатора (отметил зелеными стрелками). Меняем оба на новые, точно такие же, но новые (ни в коем случае не на выпаяные откуда-нибудь). Оба они стоят в цепи раскачки и недалеко от радиатора, поэтому высыхают и частенько нормальные внешне и по тестеру являются причиной нарушения пуска ШИМ микросхемы. Желательно вообще поменять все конденсаторы на высокой стороне, особенно номиналами 1мкф 50в.
Далее, в «высокой» стороне желательно заменить оба конденсатора и поставить хотя бы 330мкфх250в, но это уже по месту ибо оно ограничено.

Но не торопитесь запаивать туда новые, потому что один из них обычно закрывает собой гайку которая нам нужна, вторая обычно доступна (пометил зеленым). А нужны они вот для чего. Скорее всего придется заменить транзисторы высоковольтного преобразователя. Вот эти.

Обвел зеленым. Тот что обведен голубым как раз и есть преобразователь +5STB и трогать его не нужно. А в АТ блоках его вообще нет. Транзисторы меняем в случае если на них написано 13007 или MJE13007, в место них впаивам MJE13009. Если там стоят какие либо другие, хотя врядли, то трогать их не надо. Открутить их достаточно трудно, приходится держать пассатижками болт и откручивать гайку, иначе не подлезть. ВНИМАНИЕ. ЭТО ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ СТОРОНА, ПАЯТЬ НУЖНО АККУРАТНО, БЕЗ «СОПЛЕЙ» И СНАЧАЛА ПРИКРУТИТЬ ИХ К РАДИАТОРУ, А ПОТОМ ПАЯТЬ. изоляционные подкладки под транзисторами и болтиками возвращам на место. Транзисторы должны быть изолированы от радиатора.
Вот. теперь дошло дело до выпрямителя. Короче, надо отследить по дорожкам от желтого провода, какой из полумостов является 12-вольтовым. Если блок 200-230Вт, то полумост найти легко, поскольку он там сборный и выглядит примерно так.


Его надо заменить, поскольку он расчитан на 3А, да и обычный. Нужно заменить его на 20 амперный полумост с диодами Шоттке с обратным напряжением не меньше 70в, а лучше 100. Маркировка у полумостов включает его параметры. Пример: 20бла30 — 20А 30В. бла2030 — тоже самое. А если будет 45бла35 значит это 45А 35В. Вместо бла обычно написано другое, типа (MBR3045RT — 30A 45B, SBL2040CT — 20A 40B, F12C20C 12A 20B) Типа такого.


Изоляционные прокладки снова устанавливаются на места и паять нужно не менее аккуратно чем высоковольтные транзисторы. Ибо замыкание здесь = сгоревшему транзистору на высокой стороне.

Кстати, поскольку кроме 12 вольтового источника нам ничего больше не нужно, то полумост можно вытащить и с 5 вольтовой линии. Там может стоять подходящий.

Есть еще одно важное место — каскад раскачки. Вот схема, она одинаковая для всех бп, разница лишь в номиналах и производителе транзисторов

Красными линиями показал от какких выводов плясать чтоб найти нужные транзисторы и диоды (диоды пометил красным). Так вот транзисторы если они целы торгать не надо, а вот диоды нужно заменить на более мощные, например FR152 или другие с обратным напряжением более 100 вольт и током более 1 ампера. Иначе при большой нагрузке на зарядное, эти диоды будут дохнуть как мухи зимой.
Ну и в принципе — финал. Фотать больше нечего, осталось немного «поколдовать в схеме. Тем у кого АТ блок проще, остается только регулятор или схему поддержания тока зарядки. А тем у кого АТХ предстоит еще превратить его в АТ. Схема вот.

В левой части обведено желтым то что нужно оставить в АТХ блоках, поскольку выводы 2,13,14,15 микросхемы TL494 используются в них для организации функции защиты. А раз нам это не нужно, то нужно оставить только указанные на схеме элементы. Возможно придется их даже перепаять, если те которые установлены будут другого номинала. Никаких фоток тут не будет, схемы БП все разные и где впаяны нужные фотка не поможет. Отслеживать нужно будет по дорожкам, и очень внимательно. У меня лишнее отсеклось выпаиванием двух транзисторов, кому-то может проще перерезать дорожки. Особым «гурманам» может больше понравится вариант обведенный красным. Я его не собирал. Можно вообще попробывать просто запаять зеленый провод на массу, т.е. на место одного из черных, тогда и защита сохранится. Но есть вариант ее срабатывания при глубоко разряженом АКБ.

Схема регулятора вот (это она же но с другими объяснениями)

Слева — схама подержания +5в бп, справа регулятор тока. Короче, 1 вывод микросхемы это то что заведует напряжением. И любые регулировки производятся на нем. У БП нужно будет выпаять резисторы с цепи +5в, +12в на этот вывод и собрать несложную схему (справа)

Да, и большое спасибо источнику http://www.autoelec.narod.ru там же есть немного другой вариант регулятора.
До этого я рассказал как сделать регулируемое ЗУ но не автомат. теперь же я поведую как сделать полностью автоматическое ЗУ. Сначала как отрубить защиту и заставить работать бп невзирая ни на что. Я уже писал, что в основном защита «висит» на 4 выводе TL494 и оказалось, что убрать ее очень просто. Вообще этот вывод задуман для плавного пуска и для этого нужны всего две детали — конденсатор соединенный с 14 выводом и резистор соединенный с массой. Теперь конкретные схемы.
Kodegen 250W один из самых лучших для переделки блоков.

Кондесатор и резистор обведены синим, элементы которые обязательно нужно удалить зачеркнул красным, обведенные красным удалить по желанию (пойдут на детали, поскольку теперь не требуются), у транзистора Q9 перемкнуть коллектор-эмиттер.

Power master 230W то же самое, нужные обвел синим, обязательные к удалению зачеркнул красным, то что теперь не важно обвел красным, замыкать ничего не надо.

Green Tech MAV-300W-P4 та же картина, попутно отметил элементы +3.3 шины, они тоже не нужны

Какой-то китайский PS JNC ATX. та же самая фигня, простите за плохую картинку привел просто как пример чтоб был ясен смысл действий.

После проведенной работы блок питания будет вкючаться сам, без замыкания PS-ON, и с отключеной защитой, поэтому все неисправности у него (если они были) должны быть устранены заранее, иначе бахнет некисло.
Продолжаем обучаться далее. Теперь когда бп вкючается и работает сам минуя PS-ON, надо замерить напряжение на 2 выводе TL494. По идее должно быть 2.5в, но может быть и 5в. Это очень важно, поэтому сделайте это обязательно. А теперь объясню зачем. Кусочек документации на микруху.

Выводы 5 и 6 так называемй осцилятор, по другому резистор и конденсатор задаюшие частоту, их мы трогать не будем. 14 вывод — так называемое референсное, читай опорное напряжение вырабатываемое встроеным стабилизатором, всегда равно 5в. А вот выводы 1,2 и 15,16 — два компаратора работающие в паре, то есть, запрет или ограничение может задавать любой из них, даже если второй разрешает работу. Причем настоены они таким образом, что 1и2 заточен следить за напряжением, а 15и16 за током. Это очень удобно использовать, чтобы построить схему следящую и за током и за напряжением, вернее чтобы не было перенапряжения. Вот для этого и важно знать, сколько вольт подается на 2 вывод. Он является как бы эталонным. Обычно на него подается 2.5 вольта делителем из 2-х резисторов 4.7 ком, один из которых подключается к 14 выводу (5в внутреннего стабилизатора), а другой к массе схемы (вывод 7). Но может также подаваться все 5в со стабилизатора одним резистором, правда место под второй присутствует всегда. Мне удобнее пользовать 2.5в с делителя, поэтому если второго резистора нет, я его распаиваю. Если у вас нет резистора 4.7 ком — не беда, можно заменить их оба, главное чтобы они были одинакового номинала, т.е. делили напряжение пополам. Будь они хоть 1 ком, хоть 10, или даже 100. Почму ж мне удобнее 2.5в? Да потому что я просто под него все просчитал. Поскольку этот компаратор призван следить за напряжением, то на его измерительный вывод 1 надо подключить делитель который выдавал бы те же 2.5в при напряжении выхода ну допустим 14.2в (это максимум, который бп никогда не перешагнет). Такой делитель должен иметь коэффициэнт деления 4.68:1 снова кусочек схемы.

R40 и R49 как раз делитель (элементы идущие на выв 3 оставлям в покое, пусть живут, они нужны). А вот всё что приходит на 1 вывод надо выпаять и запаять два резистора например 4.7 ком на вых +12в и 1 ком на массу, на этой схеме вместо любого из R48 (их тут два странно правда? ). Соотношение 4.7:1 , практически то что нужно, именно поэтому 2.5в и удобны. Если вы хотите получить на выходе 14.7в, то соотношение будет 4.88:1 и один из резисторов придется собирать либо последовательно (напримемер 5,6ком+220Ом и 1.2ком) илли в параллель. Как только вы запаяете такой делитель, можно включить и замерить напряжение на выходе +12, там как раз будет 14.2в. В продолжении напишу как построить регулятор тока.
Вот два варианта регулировки по напряжению:

Читайте также:  Диплом подстанции постоянного тока

этот позволяет регулировать от 2.5в и до максимально желаемого значения естественно меньшего чем конкретный бп может выдать «на гора». И второй:

если 2.5в на выходе слишком мало, надо ну хотябы от 5в. Теперь посчитаем. Если на выходе нужно максимум 14.2в, то переменник берем в 4.7 раз больше R4. Если нужно больше (а бп без ограничения может дать и 22-25в) то соответственно считаем. Например: нужно 18в напряжения на выходе. На R4 будет 2.5в (это напряжение задано эталонным делителем R2/R1) 18-2.5=15.5в падения на R3. Отношение падения напряжений UR3/UR4 равно отношению самих сопротивлений R3/R4 и соответственно 15,5/2,5=R3/R4=6.2 подставив сюда значение одного из резисторов (хотите ли вы подобрать переменник под имеющийся постоянный R4 или наоборот подобрать постоянный резистор под имеющийся переменник R3) легко вычислить значение искомого сопротивления. Во втором делителе такая же ситуация, но R5 уже не изменяемая величина. Поэтому сначала мысленно замыкаем R3 и считаем делитель R5/R4, для примера если минимально нужное напряжение на выходе 5в R5 должен быть равным R4. Ну а дальше исходим из максимально необходимого напряжения на выходе и минимуме (в данном примере 5в вместо 2.5) при 18в на выходе на резисторе R4-2.5в на резисторах (R3+R5)=18-2.5=15.5в то есть 15.5/2.5=(R3+R5)/R4=6.2 получаем коэффициент 6.2 R3=(6.2*R4)-R5=(6.2*2.7)-2.7=14.04 Ком проверяем 15.5/2.5=(R3+R5)/R4=(14.04+2.7)/2.7=6.2 2.5в*6.2=15.5 15.5+2.5=18в на выходе. Переменник получился 14.04 Ком. R4=R5=2.7 Ком.

Это касается только регулирования напряжения, ток на этом этапе не регулируется.
Ну вот теперь про регулировку тока. Сразу отвечу на вопрос — ЗУ будет поддерживать тот ток корорый вы выставите, никакой защиты (я уже об этом писал) не будет, вся она отключаестся с 4 вывода ШИМ. Вернее не то что бы ее не будет вовсе, будет присутствовать ограничение по току, и даже через коротко замкнутые щупы будет идти ток который выставлен. Как я уже писал использоваться для этого будет второй компаратор, выводы 15 и 16. По сути это точно такая же схема сравнения как и первый, т.е есть «эталонный» (выв15) вход на котором регулятором задается напряжения и измерительный (выв16). Скажете что мол за бред, надо ток регулировать, а тут опять напряжение. Поясню. Ток в цепях измеряют либо с помощью трансформатора тока, либо с помощью токового датчика. Первый вариант правильнее, но значительно сложнее. Если кому интересно — можно в интернете найти кучу материала про него. Датчик тока куда проще, это же обычный резистор низкого сопротивления и работает он следующим образом. Допустим у нас цепь: напряжение 12в, ток 5А. Исходя из этих данных сопротивление нарузки будет 12/5=2.4ом. Теперь последовательно с нагрузкой включим резистор сопротивлением 0.1ом Общее сопротивление цепи теперь составляет 2.5ом, а ток чуть упадет, что не важно. Важно другое, теперь приложенное напряжение частично падает на добавленом резисторе, и падение это пропорционально отношению Rнагр/Rдоб и будет равно 24. Соответственно и напряжение падающее на добавленном резисторе будет в 24 раза меньше напряжения прикладываемого к нагрузке и составить 0.48в Если же оставить этот резистор, но подключить нагрузку скажем 1ом, то ток цепи будет 12/(1ом+0.1ом)=10.91А А поскольку соотношние Rнагр/Rдоб изменилось и составляет теперь 10 (1ом/0.1ом) то и напряжение падения тоже изменилось и будет равно 1.09в Хорошо видно, что при увеличении тока, напряжение падающее на добавленом резисторе (датчике тока) увеличивается. Измеряя это напряжение компаратор и отслеживает изменения силы тока. Сама схема подключения этого компаратора проста. Придумана не мной, а на том ресурсе где я ее нашел она появилась видимо со страниц журнала Радио.

Немного пояснений. Переменный резистор R10 задает образцовое напряжение на выв 15, резистор R9 здесь нужен для того чтобы большая часть напряжения делителя падала на нем, поскольку как я показал уже ранее даже при 10А на датчике тока падение напряжения составит около 1 вольта. Поэтому и сам регулятор должен иметь диапазон регулировок тоже в этом пределе и лишнее напряжение падает на R9. R11 как раз и есть датчик тока и 16 (измерительный) вывод ШИМ подключен к нему. Обычно этот компаратор отключен — вывод 15 подключен к 14, а 16 к массе. Но может быть и такое, что на них собрана некая схема защиты. В этом случае проще — выпаять ненужное и допаять необходимое. Если же 16 на массе, а 15 подключен к 14, придется резать дорожки чтобы изолировать их, но резать нужно так чтоб сохранить цепи массы и 5vref. Или же после обрезки соединять проводками нарушеное. Обращу внимание, что регулировка тока и его измерение производятся на минусовом проводе.


Теперь немного обобщу и поделюсь секретами
1. Для переделки подходят БП собраные на ШИМ TL494CN и аналогах (KA7500, IR3M02, uA494, MB3759, DBL494, КР1114ЕУ4)
2. БП собраные на ШИМ SG6105, AT2005, AT2005B, LPG-899 для переделки не подходят, поскольку разрабатывались специально для компьютерных БП и привязаны к выходным напряжениям.
3. БП желательно рабочий, если с паяльником плохо дружите то это условие обязательно.
4. На всем протяжении работ включать БП в сеть строго через лампочку 60-100вт (я впаваю вместо предохранителя 2 проводка и к ним припаиваю лампочку) это убережет вас не только от неожиданного БА-БАХ. но и от ненужных расходов если накосячите. Если с блоком все в порядке лампочка при подключении сети вспыхнет и погаснет, если же она продолжает гореть — ищите что не так.
5. Соблюдайте полярность и рабочее напряжение конденсаторов, неправильно запаяный кондесатор имеет свойство взрываться и сильно вонять
6. Не оставляйте «соплей» припоя, иначе замыкание вам обеспечено, после выпайки ненужных деталей хорошенько соберите припой с контактных площадок и внимательно посмотрите не замкнули ли чего
7. Не поленитесь запаять под микросхему панельку (кроватку), это сильно облегчит ее замену в случае чего.
8. Не запускайте БП после распайки без установленных делителей компараторов, ШИМ без ограничения может уйти вразнос. Желательно запаять на вых БП +12в минимальную нагрузку — резистор 100-220ом 2вт

По самой ШИМ.
Для ее запуска достаточно: питание от 12в (12 выв+ 7выв-), частотозадающая цепь (выв 5 и 6 см. даташит), разрешения запуска (0в на 4 выв), наличие задающих и ограничительных делителей на комапараторах (выв1,2 и 15,16), цепь обратной связи (резистор +конденсатор выв 3,2 см даташит)

Каскад раскачки.
обязательно замените стеклянные диоды (если установлены такие) в цепях каскада раскачки (обратно включенные диоды с коллектора на эмиттер транзисторов). Во многих старых блоках эти диоды стоят нормальные (тогда видимо еще не экономили).

Высоковольтные ключи
Транзисторы MJE13007 (13007) подлежат замене на MJE13009 или 2SC2625

Выпрямитель
Все выпрямители на вторичном питании (3.3в 5в, 12в, -5в) подлежат удалению. В цепи 12в запаивается полумост Шоттке или так наз. fast recovery rectifiers diode на напряжение не меньше 100в и ток от 10А. Цепи -12в и +5Vsb трогать не надо, они нужны.

Фильтры (дроссели и конденсаторы)
Фильтрация в импульсном бп осуществляется дросселями и конденсаторами. Дроссели бывают индивидуальные (одна обмотка) и ДГС (дроссель груповой стабилизации). Поскольку использоваться будет только цепь 12в, то дроссели с остальных так же как выпрямители можно удалить, я удаляю. Оставляются только цепи -12в и +5Vsb. ДГС можно оставить поскольку выпаивается он тяжело.

Вентилятор (кулер) лучше подключить не так как он включен а к цепи -12в (для этого эту цепь и стоит оставить), в этом случае он не будет разряжать акб при пропадании сетевого напряжения (подключать красный пров к массе а черный к вых -12в)
Источник материала- http://www.forum2107.info/showthread.php?t=11996

Источник



Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Здравствуйте, уважаемые друзья! Сегодня я расскажу, как переделать компьютерный блок питания в зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. Для переделки подойдет блок питания собранный на микросхемах TL494 или KA7500. Другие блоки питания, к сожалению, переделать таким способом не получится.

Компьютерный блок питания на микросхеме TL494

У каждого блока питания имеется защита от повышения напряжения и короткого замыкания, которую надо отключить.

Печатная плата компьютерного блока питания

Чтобы отключить защиту надо перерезать дорожку от Vref +5v которая подходит к 13, 14 и 15 ноге микросхемы. После этого блок питания будет запускаться автоматически при включении в сеть.

Теперь сделаем блок питания регулируемым. Удаляем два резистора R1 28,7 кОм и R2 5,6 кОм. На место резистора R1 ставим переменный резистор на 100 кОм. Напряжение будет плавно регулироваться от 4 до 16 вольт.

Схема переделки компьютерного блока питания в зарядное устройство

Схема переделки компьютерного блока питания в зарядное устройство

Полная схема блока питания на микросхеме TL494, KA7500.

Схема переделки компьютерного блока питания на микросхеме TL494, KA7500 в зарядное устройство

Схема переделки компьютерного блока питания на микросхеме TL494, KA7500 в зарядное устройство

Осталось подключить вольт амперметр по этой схеме и зарядное устройство будет полностью готово.

Схема подключения вольт - амперметра к зарядному устройству

Схема подключения вольт амперметра к зарядному устройству

А теперь я расскажу, как работает готовое устройство, что бы вы могли реально оценить все плюсы этой самоделки. Напряжение этого зарядного устройства плавно регулируется от 4 до 16 вольт.

Это позволяет заряжать шести и двенадцати вольтовые аккумуляторы. С помощью встроенного вольт амперметра легко можно определить напряжение, зарядный ток и окончание процесса заряда аккумуляторной батареи.

Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Для проверки мощности я решил подключить супер яркую 12-ти вольтовую галогеновую лампу на 55 ватт.

Подключение галогеновой лампы к зарядному устройству

Лампа горит полным накалом на вольтметре 12 вольт и сила тока 8,5 ампер и это еще не предел.

Тестирование зарядного устройства из компьютерного блока питания

Как заряжать аккумулятор? Красный крокодил плюс, черный минус. Если перепутать полярность или замкнуть, ничего страшного не произойдет, просто перегорит десяти амперный предохранитель.

Как заряжать аккумулятор?

В данный момент вольтметр показывает напряжение аккумулятора. Эту ручку надо повернуть влево до упора. Включаю питание и плавно поднимаю напряжение до 14,5 вольт. Начальная сила тока должна быть не более 10% от емкости аккумулятора. То есть для 60-го аккумулятора начальный ток заряда будет не более 6-ти ампер, для 55-го соответственно 5,5 ампер. И так далее.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора из компьютерного блока питания

По мере заряда аккумулятора сила тока будет постепенно снижаться, когда сила тока снизится до 150 миллиампер, это будет означать, что аккумулятор полностью зарядился. Время зарядки полностью разряженного аккумулятора составит примерно 24 часа.

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

Источник