Herkese merhaba!
Bir ATX bilgisayar PSU'sunu voltaj ve akım regülasyonu ile bir laboratuvar PSU'suna dönüştürme deneyimimden bahsetmek istiyorum.

Tam boy

Orada ağdaki benzer değişikliklerin bir yeri vardır, ama genellikle herkes PWM TL494 ve klonlar (KA7500, AZ7500BP, vb) dayalı devreleri yeniden yapıyor, ama PWM dayalı bloğun değiştirilmesi hakkında söylemek istiyorum (GM3843 UC3843 ) .
Her şeyden önce Andrey 2350'ye blok rework hakkındaki harika makalesi için teşekkür etmek istiyorum . Aynı bloğu TL494'te yapmaya çalıştım ama bazı ekstrem modlarda heyecanı tamamen yenemedim. Bir noktada, sadece yoruldum ve kendi yoluma gitmeye karar verdim. Kontrol devresi için basit ve mantıklı bir çözüm gördüğüm güç kaynağı devresi için Yaşlı Adam'a da teşekkür etmek istiyorum . Ne yazık ki, yazarının kim olduğunu hemen bulamadım, ama olması gerekiyordu.
az önce kendim yaptımGM3843'teki bir üniteden bir garaj için bir şarj cihazı , ancak çıkış voltajını 14,4V'a çıkarmak için ünitenin kendisinde minimum değişiklikler ve bir opamp ve güçlü bir mosfet üzerinde doğrusal bir akım dengeleyici var. Ünitenin tasarımını gerçekten beğendim, devre, ünitenin nominal gücünde 350W'lık bir güçte 14,4V voltajda (bu 360W ise) 25A akımla diferansiyel kilidinden güçlü bir kompresörü güvenle besledi. kompresörün başlangıç ​​akımının daha da yüksek olduğu akılda tutulmalıdır! 600W için olanlar da dahil olmak üzere diğer tüm birimler sürekli olarak savunmaya geçti.
Prensip olarak, bu şekilde, güç ünitesinin geri beslemesine bir optokuplörün takıldığı hemen hemen her güç kaynağı ünitesini yeniden yapmak mümkündür.
Değişiklik altında, 250W gücünde bir POWERMAN ünitesinden bir kart aldım, 350W'dan sadece transformatörün boyutunda, durdurucunun tasarımında, girişteki elektrolitlerin kapasitesinde ve gücün maksimum akımında farklılık gösteriyor mosfet. 250W'lık bir ünitede bir W9NK90Z (8 A) ve 350 W'lik bir ünitede W12NK90Z (11 A) bulunur.
İşte böyle bir güç kaynağı ünitesinin gözden geçirilmiş bir şeması:

Tam boy

Devre bir ileri besleme topolojisine sahiptir. 5 volt devresinden kurtuluyoruz, W7510 süpervizörünü çıkarıyoruz, fan güç kaynağı devresini kapatıyoruz, çıkış kapasitanslarını daha yüksek voltajlı olanlara değiştiriyoruz ve PC2 geri beslemesinde aşağıdaki devreyi topluyoruz:

Gücü açtıktan sonra sadece görev odası çalışmalıdır. Üzerinde 5 V kontrol ediyoruz, ardından PC1'in pin 2'sini toprağa kapatıyoruz, güç bölümü başlamalı. Şimdi bloğu yetenekleri için test ediyoruz. Benimki rölantide maksimum 40V verdi, çıkıştaki kapasitörleri unutmayın, limit voltajları bir marj ile olmalıdır.
Yük olarak radyatörde 1 Ohm 50 W direnç kullandım ama nedense 400 W'da patladı :) o yüzden araba farları kullanmak zorunda kaldım.
Testlerden sonra görev odasının tadilatını üstleniyoruz.
Ne kalması gerektiğine dair kaba bir taslak:

Tam boy

Değeri değiştirilmesi gereken veya böyle bir öğe eklenmemişse eklenmesi gereken öğeler kırmızı ile işaretlenmiştir.
Kontrol devresi 5 V'tan iyi çalışabilir (UPD ^ 09/27/2017, 5 V'tan çıktığı için normal çalışmaz, bu nedenle 12 V gereklidir), ancak bu fan için yeterli değil, bu yüzden ben 12 V için görev odasını yeniden yapmak zorunda kaldı. Ne yazık ki, sadece U5 kayışını (TL431) yeniden yapmak işe yaramadı, çünkü bu durumda U4 ve U1 besleme sargısındaki voltaj arttı. İlk olarak, direnç R43'ün direncini 46 Ohm'a yükselttim, ancak güç ünitesi görev odasıyla aynı anda çalışmayı reddetti, görünüşe göre GM3843 oldukça obur ve görev odasının gerçekten çalışmasına izin vermeden gücü boşa harcıyor. Önce görev odasını ve ardından PC1'in 2 ayağını yere kısa devre yaparak güç ünitesini çalıştırırsanız, her şey yolunda gider. Bu devrenin çalışmasında değişiklik yapmamaya karar verdim ve zor yoldan aşağı indim, sadece T2 trans'ı geri sardım, çıkış sargısı 9 dönüş içeriyor ve şimdi 22 dönüş içeriyor. Burada zorluk, transın bir katman karışımı halinde sarıldığı ve gerekli ikincilin derinliklerde olduğu ortaya çıktı. Transı geri sardıktan sonra, devre hala başlamayı reddetti, güç bölümünü başlatmak için ayrı bir anahtar yapmak gerekiyordu. Daha sonra, PC1'e paralel 50 μF'lik bir elektrolit asarak bu hatayı basitçe yenebildim, böylece optokuplör transistörünün açılmasını geciktirdim (UPD ^ 09/27/2017 Daha kolay bir yol var.Aliexpress , 5 V ila 12 V arasında bir yükseltici dönüştürücü için bir kuruş şal sipariş eder, o zaman görev odasına hiç dokunmanıza gerek yoktur).
Kontrol devresi, değişken dirençli bir kart üzerine monte edilmiş sadece iki karşılaştırıcıdan oluşur. Akım sensörü olarak 0,0015 Ohm dirençli 50 A şönt kullandım. Kabloların etkisini dışlamak için tüm kontrol panosunun eksisini doğrudan şant girişinden alıyoruz. Şema oldukça ilkeldir ve anlaşılması zor olmamalıdır. Ağrıyan nokta düzeltme zincirlerimden de bahsetmek istiyorum. Voltaj açısından, her şey düzgün, el fenerinden alınan R5 ve C1 mükemmel bir şekilde uyuyor, ancak akımla uğraşmak ve hatta bir güç ünitesi setini yakmak zorunda kaldım (kural olarak, Q2, U1, R17 ve sigorta üzerinde). Sonuç C5 ve R11 oldu. C5'in kapasitansını 1 μF'ye yükselterek R11 olmadan yapabilirsiniz.

Kontrol şeması

Şimdi ayrıntılar için. LM358 kontrol devresindeki opamp, bir çıkış diyotu olarak paralel olarak 2 MBR20100CT düzeneğim var (ikinci montaj için kartta boşluk vardı), iyi çalışıyor gibi görünüyorlar, ancak 150 V veya hatta 200'e koymak daha iyi V, örneğin VS-60CTQ150, çünkü ters emisyonlar 150 V'a ulaşır. Elektrolitik kapasitörler, düşük ESR olarak adlandırılan düşük eşdeğer dirençle daha iyidir. Ne yazık ki, 35 V için seçimleri harika değil, birkaçını EEUFR1V182L (1800 uF, 35 V) ile paralel olarak koyabilirsiniz. Bobin, güçlü bir ATX güç kaynağı ünitesinden bir grup filtreleme halkasına sarılmıştır, ikiye katlanmış 30 tur 1.5 mm PETV-2 teli içerir. Değişken dirençler SP5-35A çok akıllı bir tasarıma sahiptir, onlar sayesinde hassas akım ve voltaj ayarı için ek bir direnç kurmaya gerek yoktur.
Gösterge, aliexpress'ten sipariş edilen ikili bir modül üzerinde yapılır. Modül maksimum 10 A için tasarlandığından bir bölücü ekleyip noktayı kapatmak zorunda kaldım. Bir noktayı komşu bir göstergeye nasıl taşıyacağımı bilmiyorum, dinamik bir gösterge var ve yazılımı değiştirmeniz gerekiyor. R4, R3, R6, R7 dirençlerinin belirtilen değerleri ile maksimum voltaj 30 V ve akım 30 A olacaktır. Ünitenin güç sınırlaması, direnç R2 tarafından ayarlanabilir. Kurulum yaparken oraya 0,2 - 0,3 ohm koymanızı tavsiye ederim.
Bu kadar. Şu anda, ünite normalde 300 W'a kadar çekiyor, voltaj stabilizasyon modundan akım stabilizasyon moduna geçiş, üretim kesintisi olmadan gerçekleşiyor, hiçbir modda uyarma yok ve en önemlisi, kısa devre modunda tam bir sessizlik var ve osiloskopta güzel bir resim, sadece bir top! Bunu TL494'te başaramadım.
Rölantide, ünitenin yükü, akım kaynağı devresine göre bağlanan LM317 lineer stabilizatördür. Direncin terk edilmesi gerekiyordu. yüksek çıkış voltajı ile bir buharlı lokomotif gibi ısınacak ve devreden lehimlenen Schottky diyotlarından biri yerine LM317'yi radyatöre koydum. Çok fazla gerilimle LM heyecanlanmaya başladı, ben de seramikle şantaj yaptım.

Tam boy

Akım 24.4A

Tam boy

Tam boy

Tam boy

Tam boy

Ama dezavantajları da var. Devre topolojisi, güç transistörü kapandığında ters bir dalgalanma olacak şekildedir. Bu sivri uç, engelleyiciyi söndürür, ancak tamamen değil. Çıkışta, osiloskopa bakılırsa, genliği yaklaşık 0,08 V'dir ve 15 A yükte, tepe genliği 0,2 V'a yükselir, bu da genellikle işe yaramaz. Boş zamanımda darbeli güç kaynakları teorisini inceleyeceğim ve bununla nasıl başa çıkacağımı düşüneceğim.

7. düzlemde sprint yadi.sk/d/oJpMs8An3HLZas
Programındaki düzenleme panosunun çıktısı yadi.sk/d/DAM5Z3Gu3HLZdU

UPD ^ 09/10/2020 Bazı bloklarda, örneğin IP-S450T7-0, PWM çemberleme, minimum görev döngüsü sıfıra yakın değerlere ulaşmayacak şekilde yapılır, bu nedenle çıkışta sıfır voltaj elde etmek imkansızdır bloğun düşük akımda. Bunu şu şekilde doğrulayabilirsiniz: PWM'ye 12-15V alternatif bir kaynaktan güç verin, osiloskopu PWM çıkışına bağlayın ve PC2 kontrol optokuplörünün transistörünü kısa devre yapın. Optokuplör kısa devre yaptığında, PWM pratikte durmalıdır. Darbeler kalırsa, PWM'nin 4 ve 3 ayağı arasındaki kapasitörün kapasitansını azaltmak gerekir, kural olarak bu tür bloklarda bir UC3845 vardır ve devre topolojisi eğik bir yarım köprüdür. Bu arada, mikro devrenin veri sayfasında bu kapasitör hiç yoktur, bu nedenle çıkarılabilir, onsuz ünite çalışır durumda kalır.