Електронна схема монтажу блок живлення ATX для ПК від; автомобільний акумулятор 12 В
Блок живлення ATX для ПК від автомобільного акумулятора на 12 В
Ось блок живлення комп'ютера ATX, спеціально розроблений для роботи будь-якого ПК (або іншого пристрою, включаючи мікропроцесор) в автомобілі від акумулятора 12 В.
Представлена тут збірка виробляє всі необхідні напруги, позитивні чи негативні.
Альтернатива (це так сказати!)
Ось вона !
Перше рішення - використовувати перетворювач постійного/змінного струму 12/220 В, за допомогою якого ви живите комп’ютер. Друге рішення - розробити та побудувати блок живлення ATX для ПК, модифікований, однак, для роботи на 12 В постійного струму. Перший був відкинутий, оскільки він мав недолік вимагати виробництва абсолютно синусоїдального струму, щоб уникнути пошкодження стандартного джерела живлення ATX ПК.
Наше рішення
Тому ми зупинили свій вибір на другому і розробили блок живлення ATX, який цілком сумісний із сучасними в комп’ютерах на базі Pentium II, III, Athlon, Duron тощо.
Це дає схему, яка приймає вхід 12 В постійного струму і підвищує цю напругу, щоб розподілити її між різними регуляторами, необхідними для отримання напруг, необхідних материнській платі.
Звичайно, наше джерело живлення є більш громіздким, ніж комерційне, але останньому повинен був передувати перетворювач ... також громіздкий.
Запропонований тут блок живлення чудово підходить для живлення повного ПК: він забезпечує загальну реальну потужність 150 Вт (запевняємо, цього достатньо для живлення персональних даних з 3D та HD відеокартами).
Рисунок 1: Розтискання стандартного роз'єму ATX з усіма напругами, необхідними для повноцінної роботи сучасних материнських плат персонального комп'ютера.
Інтегральна схема L4970A
Рисунок 2a: Вид збоку інтегральної схеми L4970A.
Рисунок 2b: Розподіл 15 штифтів, усі з тієї ж сторони, у формі гребінця.
Рисунок 2c: Внутрішня діаграма за підсборками.
Рисунок 2г: Електронна таблиця характеристик L4970A.
Інтегральна схема L4970A - це комутаційний регулятор 10 А (15 А), регульований напругою від 5,1 до 40 В.
Використання нової технології BCD та транзисторних виходів DMOS забезпечує дуже хорошу ефективність та дуже високу швидкість комутації.
Регулятор встановлений у 15-контактній пластиковій коробці та вимагає роботи лише кількох зовнішніх компонентів (фото 2а).
Щоб отримати докладнішу інформацію, ми запрошуємо Вас завантажити повну “таблицю даних” (англійською мовою) “L4970A.PDF” за адресою: www.electronique-magazine.com/telechargement.asp.
За цією ж адресою ви також знайдете файл “ATX_201.PDF”, який містить технічні характеристики ATX, версія 2.01.
Рисунок 3: Повне управління живленням за допомогою PIC12C672-MF375.
Ми використовували мікроконтролер PIC, щоб ми могли керувати всіма функціями блоку живлення. Увімкнення контролюється сигналом, надісланим материнською платою (логіка якої завжди повинна бути 5 В), яка очікує на сигнал, що підтверджує це ввімкнення.
Рисунок 4: Електрична схема джерела живлення ATX на акумуляторі 12 В постійного струму.
Рисунок 5: Схема компонування елементів живлення ATX для ПК від автомобільного акумулятора (12 В постійного струму).
Малюнок 6: Фотографія одного з прототипів, готових до експлуатації.
Наш прототип, звичайно, громіздкіший, ніж еквівалентний комерційний продукт, але він дозволяє підключати ПК до автомобільного акумулятора 12 В постійного струму без використання перетворювача постійного/змінного струму.
Рисунок 7: Креслення в масштабі 1 друкованої схеми блоку живлення ATX.
Список компонентів
R1 = 10 Ом 2/3 Вт
R2 = 2,2 кОм
R3 = 50 кОм багатооборотний тример
R4-R5 = 2,2 кОм
R6 = 50 кОм багатооборотний тример
R7 = 2,2 кОм
R8-R9 = 120 Ом 2/3 Вт
R10 = 120 Ом
R11 = 47 кОм
R12 = 10 кОм
R13-R14 = 4,7 кОм
R15-R16 = 270 Ом
R17-R18 = 10 Ом
R19-R20 = 100 Ом
R21 = 4,7 кОм
R22 = 100 Ом
R23 = 10 кОм
R24 = 470 Ом
R25 = 1,2 кОм
R26-R27 = 15 кОм
Від C1 до C10 = 2200 мкФ 16 В електролітичний
C11-C12 = 100 мкФ 25 В електролітичний
C13-C14 = 2200 мкФ 25 В електролітичний
C15-C16 = кераміка 10 нФ
C17-C18 = 470 мкФ 50 В електролітичний
C19 = 2,2 мкФ 63 В електролітичний
C20 = 470 мкФ 50 В електролітичний
C21 = 4700 мкФ 50 В електролітичний
C22-C23 = 10 мкФ 63 В електролітичний
C24 = 2,2 мкФ 100 В електролітичний
C25 = 330 пФ керамічний
C26 = 22 нФ багатошаровий
C27 = 2,2 нФ багатошаровий
C28 = 220 нФ багатошаровий
C29 = 10 мкФ 63 В електролітичний
C30 = 1 мкФ поліестер 100 В 10 мм
C31 ÷ C34 = 1 мкФ поліестер 63 В 5 мм
C35-C36 = 1 мкФ поліестер 100 В 10 мм
C37-C38 = 1 мкФ поліестер 63 В 5 мм
C39 = 1 мкФ поліестер
100 В 10 мм
D2 до D4 = діоди MBR745
D5 до D8 = BY399 Діоди
PT1 = випрямний міст KBL04
L1 = Самостійність 47 мкГн
L2-L3 = Самостійне 220 мкГн
T1-T2 = MOSFET RFG70N06
Т3 до Т5 = NPN BC547
U1 = регулятор 7805
U2 = L4970A Регулятор
U3-U4 = Рег. Налаштуйте. комутація LM2576T
U5 = Рег. від’ємний 7905
U6 = Рег. від’ємний 7912
U7 = μC PIC12C672-MF375
U8 = регулятор 78L05
TF1 = Transfo (див. Текст)
Різне:
5 радіаторів ML33 або екв. (vr txt)
3 радіатори ML26 або екв. (vr txt)
9 Металевий гвинт. 3 МА х 20
9 Металеві гайки. 3MA
1 вентилятор 12 В
1 Комплект кабелів живлення ATX
1 Комплект кабелів живлення Жорсткий диск
1 Друкована схема ref. S357
Виходи
Саме тут слід уважно розглядати вихідні схеми, ті, метою яких є забезпечення саме різних напруг, що вимагаються. Давайте розберемо їх по порядку.
Блоки живлення ATX
Рисунок 8: Джерела живлення ATX.
Вихід +5 В
Найважливішим є той, який забезпечує +5 В. Серцем цього розділу є інтегрований комутаційний регулятор L4970A, ШІМ-драйвер з індуктивним навантаженням, здатний подавати щонайменше 15 А. На практиці цей активний компонент живить індуктивності L1, з'єднавши його із загальним плюсом (контакт 9), через контакт 7, енергію, накопичену під дією кожного імпульсу, що розряджається, через діод D1, у вихідних конденсаторах C3, C4, C5 і C30.
Діод служить для замикання ланцюга на розряді та запобігає перенапрузі, що виникає на клемах дроселя, від пошкодження вихідного транзистора. Насправді, згідно із законом Ленца, я, раптом позбавлений напруги живлення, реагує, виробляючи напругу в протилежному напрямку, яке миттєво може набути набагато більшого значення. На виводі 11 (зворотній зв'язок) інтегральна схема зчитує вихідну напругу, щоб втрутитися, знизивши її, якщо вона занадто збільшується, або піднявши, якщо вона падає через збільшення навантаження.
Вихід +3,3 В.
Перейдемо до доріжки 3,3 В, вихід якого досягнуто завдяки іншому серійному ШІМ-регулятору, LM2576-ADJ, який працює як L4970, тобто з індуктивним навантаженням і керуючи позитивними прямокутними імпульсами дроселем L2. Останній під час періодів паузи виділяє енергію, що зберігається у вихідних конденсаторах C7, C8 і C31. LM2576 (U3) використовує штифт 4 (зворотний зв'язок) для прийому частини вихідної напруги від повзуна тримера R3.
Це дозволяє варіювати потенціал, що надходить на внутрішній підсилювач помилок і на регулятор, що дозволяє, на практиці, точно регулювати потенціал, присутній на доріжці +3,3 В.
Цей вихід може заряджати до 5 А.
Вихід +12 В.
Розділ +12 В по суті ідентичний попередньому, і тому зауваження будуть однаковими. Різниця лише в тому, що вихідна напруга, відрегульована за допомогою R6, становить рівно 12 В.
Негативні результати
Негативні доріжки, що живляться різницею потенціалів, прийнятою через конденсатори C20 і C36, використовують звичайні лінійні регулятори, 7905 для - 5 В і 7912 для - 12 В. Насправді, струми, необхідні на цих виходах, дійсно низькі (не більше 300 мА ), а компоненти серії 79XX повністю підходять.
На закінчення ми скажемо, що ефективність джерела живлення ATX, описана в цій статті, становить 63% при повному навантаженні (трохи менше, якщо навантаження менше, через поглинання в спокої).
Трансформатор
Комутаційний підвищувальний трансформатор буде виконаний на феритовому корпусі EI, модель EE4242, видному на фотографії на фіг.10, за допомогою обмотки для первинних, 2 + 2 витків емальованого мідного дроту діаметром 1,8 мм.
Центральний штекер буде надходити на позитивний вхід (батарея +12 В постійного струму), а кожен кінець - на злив одного з MOSFET. З вторинних, той, що живить позитивний випрямний міст (D5, D6, D7 і D8), буде складатися з 7 витків емальованого мідного дроту діаметром 1,3 мм, тоді як інший (у напрямку PT1), лише на 5 витків, той же провід.
Звичайно, перед тим, як паяти кінці обмоток, необхідно зішкребти довжиною більше декількох міліметрів емаль, яка захищає дріт і перешкоджає схопленню припою.
Рисунок 9: Етикетка основних характеристик комерційного джерела живлення.
Вищезазначену етикетку можна використовувати для порівняння між нашим пристроєм та стандартними комерційними джерелами живлення ATX.
Наші прототипи були протестовані з навантаженням, що складається з 10 Мб MB ATX, Celeron 600, SVGA 3D та HD.
Рисунок 10: Закриття трансформатора і транзисторів T1 і T2.
Перевірка та коригування
Нарешті, завершіть монтажні операції, перевірте, чи все на місці, тоді можна підключити схему до джерела живлення або акумулятора 12 В постійного струму, здатного видавати близько десяти ампер.
Потім, використовуючи тестер, необхідно буде перевірити різні напруги на виходах: зокрема, потрібно буде відрегулювати тримери R3 та R6, щоб отримати відповідно 3,3 В та 12 В на позитивних виходах.
Щоб мати змогу здійснити регулювання, потрібно підключити +12 В до входу EN PIC (малюнок 4) або, звичайно, надіслати сигнал запуску (PWR ON), підключивши відповідний контакт до землі (ЗЕЛЕНИЙ).
Відрегулюйте регулятори LM2576, і потужність готова до роботи. Отже, потрібно буде підключити материнську плату за допомогою спеціального роз'єму, який буде підключений дротом стандартних кольорів (див. Малюнок 1).
Червоні дроти йдуть до наконечників із позначкою +5 В або R, помаранчеві дроти повинні йти до отворів, позначених АБО (3,3 В), тоді як жовті - до наконечників Y (12 В). Пурпурний (+5 SB) буде припаяний до терміналу POWERGOOD (VIOLET), а білий - до W (–5 V).
Нарешті, зелений (ON) повинен бути підключений до ЗЕЛЕНОГО отвору.