Лабораторний блок живлення з комп'ютерного

2018 рік. "Лабораторний блок живлення (далі ЛБЖ) - потрібна в хазяйстві річ, от тільки в магазинах коштують такі готові штуки трохи неадекватних грошей, які можна витратити на щось інше"... Так я думав собі, коли сідав переробляти блок живлення ПК...

Скажу одразу: керувався статтями 1 та 2 однієї розумної людини, хоч вона і з рашки, а також питав порад та отримував відповіді на питання, що виникали під час роботи над БЖ. Кому цікаво, можете почитати статті та коментарі, в яких дуже багато потрібної інфи (звичайно, користуючись ВПН)... Тому буду використовувати частину схем та деякі цитати для пояснення.

Вибрав блок якогось нормального виробника, бо важив він нормально - на компонентах виробник не економив. Знайшов схему, яка була аналогічна схемі вибраного блоку:

Вихідна схема БЖ

Для перетворення блока на лабораторний потрібно було добряче переробити схему: 

1. викинути все лишнє у вторинних вихідних ланцюгах, замінити діодну зборку на більш потужну, замінити конденсатори вихідних фільтрів, перемотати дросель групової фільтрації

2. змінити обв'язку ШИМки TL494, звільнивши два її підсилювача похибки для регулювання напруги та струму ЛБЖ. 

3. змінити схему використання компаратора LM393 в якості регулятора обертів вентилятора охолодження

4. змінити схему живлення джерела чергової напруги, зробивши його 12-вольтовим замість 5 В, та додавши перемикач з двома парами контактів.

Схема допрацювання

Виводи, підписані зеленим (1, 2, 15, 16) підключаються до схеми керування напругою та струмом...

На цьому етапі перевіряємо працездатність блоку. Для цього до першого компаратора TL494 (вив. 1, 2) треба підключити простий дільник та потенціометр, а виводи другого - до маси та джерела опорної напруги, щоб він не заважав перевірці, як на схемі нижче:

Схема для тестування працездатності БЖ

Також треба зазначити, що перший запуск краще виконувати через лампу розжарювання 200В 100 Вт замість запобіжника. Це, у випадку помилок в монтажу, збереже силові транзистори та інші вхідні елементи від пошкодження.

Коли блок запустився і напруга на виході може регулюватися від 0 до 21 В, можемо прибрати наш "запобіжник" та перевірити блок під навантаженням. Як і автор статті, для цього я використав шматок ніхромового дроту діаметром 1 мм. 

Мій блок запустився, але видавав противний писк, якого не вдавалося ніяк позбутися. Завдяки допомозі автора та ще одного з коментаторів, проблему вдалося розв'язати. Вона крилася у джерелі чергової напруги.

Ось так було зроблено згідно оригінальної схеми автора. Схему переробки я попередньо узгодив з автором:

"Жужжит"...

А так джерело чергової напруги стало виглядати після виправлення помилок:

"Нє жужжит"...

Схема керування напругою та струмом наведена нижче:

Номінали R1=R3, R2=R4, вказані на схемі дають діапазон регулювання напругим від 0 до 20 В. Номінали R5=R7, R6=R8 при вказаному номіналі шунта (0,0015 Ом) дають межу регулювання струму до 10 А. При іншому номіналі шунта дані номінали потрібно розрахувати відповідно, але умова R5=R7, R6=R8 залишається незмінною.

Алгоритм розрахунку номіналів дільника:

1. Знаючи номінал шунта та максимальний ток, що хочемо отримати від ЛБЖ, знаходимо максимальне падіння напруги на шунті за законом Ома

2. Падіння напруги з шунта попадає на вхід операційного підсилювача (ОП), який намагатиметься підняти її до 5 В при максимальному струмі.. Розділивши 5 В на падіння напруги на шунті, отримаємо коефіціент підсилення (Кп).

3. Формула розрахунку Кп. Кп=(R6+R5)/R5

4. Задавши R6 на рівні 30-33 кОм, знайдемо номінал R5.

Зробив плату схеми керування блоком:

Захотілося зробити блок естетичним, як у автора оригінальної переробки, тому підшукав корпус Z2W відповідних габаритів від Kradex. Почався процес зборки:

Розмістив корпус блока в новому корпусі

Врізав роз'єм живлення та основний вимикач на задню стінку

Приміряв плату ЛБЖ в корпусі

В якості індикатора був придбаний ампер-вольтметр DSN-VC288. Трохи його доробив для зменшення похибки та переніс шунт на основну плату ЛБЖ:

Перетинка на платі ампер-вольтметра

Схема підключення пристрою

Розмітив та врізав в передню панель органи керування та індикації

Передня панель майже готова

Розмістив вентилятор на бічній стороні.

Змонтував плату керування та закріпив на радіаторі.

Під'єднав всі органи до ЛБЖ

В корпусі насвердлив додаткових отворів для вентиляції

В корпусі насвердлив додаткових отворів для вентиляції

Надрукував накладку передньої панелі та заламінував її

Передня панель зборі

Без навантаження

Максимальний струм

Тут, нажаль, з індикатором трохи вишла лажа, бо він трохи прибріхував, як я його не намагався підлаштувати, хоча по факту ЛБЖ видавав заявлені 10 А... Причому, при малому струмі похибки майже не було, а починала вона рости при збільшенні струму.

Якось так...