Як посилити блок живлення у домашніх умовах. Доопрацювання блоку живлення комп'ютера. Послідовність дій з переробки БП ATX в лабораторний регульований
Стаття заснована на 12-річному досвіді ремонту та обслуговування комп'ютерів та їх блоків живлення.
Стабільна та надійна робота комп'ютера залежить від якості та властивостей його комплектуючих. З процесором, пам'яттю, материнкою більш-менш усе зрозуміло – що більше мегагерц, гігабайт тощо. буд., то краще. А чим відрізняються блоки живлення за 15$ і за, скажімо, 60$? Ті ж напруги, та ж потужність на етикетці – навіщо платити більше? В результаті купується блок живлення з корпусом за 25-35$ Собівартість ж блоку живлення в ньому з урахуванням доставки з Китаю, розмитнення та перепродажу 2-3 посередниками, становить всього 5-7$!!! В результаті комп'ютер може глючити, зависати, перезавантажуватись ні з того ні з сього. Стабільність роботи комп'ютерної мережі залежить від якості блоків живлення комп'ютерів, її складових. При роботі з блоком безперебійного живлення та в момент перемикання його на внутрішню батарею перезавантажуватись. Але найстрашніше, якщо в результаті виходу з ладу, такий блок живлення поховає ще півкомп'ютера, включаючи жорсткий диск. Відновлення інформації з жорстких дисків, спалених блоком живлення, нерідко перевищує вартість жорсткого диска в 3-5 разів ... Пояснюється все просто - так, як якість блоків живлення складно відразу проконтролювати, особливо якщо вони продаються всередині корпусів, то це привід для китайського дядечка Лі заощадити за рахунок якості та надійності – за наш рахунок.
А робиться все надзвичайно просто – наклейкою нових бирок із більшою заявленою потужністю на старі блоки живлення. Потужність на наклейках рік у рік все більше і більше, а начинка блоків все та ж. Цим грішать Codegen, JNC, Sunny, Ultra, різні "no name".
Мал. 1 Типовий китайський дешевий блок живлення ATX. Доопрацювання доцільне.
Факт:новий блок живлення Codegen 300W навантажили на збалансоване навантаження 200 Вт. Через 4 хвилини роботи задимилися його дроти, що ведуть до роз'єму ATX. У цьому спостерігався розбаланс вихідних напруг: за джерелом +5В – 4, 82В, по +12В – 13,2В.
Чим конструктивно відрізняється хороший блок живлення від тих "no name", що зазвичай купуються? Навіть не розкриваючи кришку, як правило, можна помітити різницю у вазі та товщині проводів. За рідкісним винятком гарний блок живлення важчий.
Але головні відмінності усередині. На платі дорогого блоку живлення всі деталі на місці, досить щільний монтаж, основний трансформатор пристойних розмірів. На відміну від нього, дешевий здається напівпорожнім. Замість дроселів вторинних фільтрів - перемички, частина конденсаторів, що фільтрують, не запаяна взагалі, мережевий фільтр відсутній, трансформатор малих розмірів, вторинні випрямлячі теж, або виконані на дискретних діодах. Наявність коректора фактора потужності взагалі не передбачена.
Навіщо потрібний мережевий фільтр?Під час своєї роботи будь-який імпульсний блок живлення наводить високочастотні пульсації як по вхідній лінії, так і по кожній з вихідних. Комп'ютерна електроніка дуже чутлива до цих пульсацій, тому навіть найдешевший блок живлення використовує нехай спрощені, мінімально достатні, але все ж таки фільтри вихідних напруг. На мережевих фільтрах зазвичай економлять, що є причиною викиду в освітлювальну мережу та ефір досить потужних радіочастотних перешкод. На що це впливає і чого це призводить? Насамперед це «нез'ясовні» збої у роботі комп'ютерних мереж, комунікацій. Поява додаткових шумів і перешкод на радіо і телевізорах, особливо при прийомі на кімнатну антену. Це може спричинити збої в роботі іншої високоточної вимірювальної апаратури, що знаходиться поруч, або включеної в ту саму фазу мережі.
Факт:щоб унеможливити вплив різних приладів один на одного, вся медична техніка проходить жорсткий контроль на предмет електромагнітної сумісності. Хірургічна установка на базі персонального комп'ютера, яка завжди успішно проходила цю перевірку з великим запасом за характеристиками, виявилася забракованою через перевищення гранично допустимого рівня перешкод у 65 разів. А там всього в процесі ремонту було замінено блок живлення комп'ютера на придбаний у місцевому магазині.
Ще факт:медичний лабораторний аналізатор із вбудованим персональним комп'ютером вийшов з ладу – внаслідок кидка згорів штатний блок живлення ATX. Щоб перевірити, чи не згоріло ще що, на місце згорілого підключили перший китаєць, що попався (виявився JNC-LC250). Нам так і не вдалося запустити цей аналізатор, хоча всі напруги, що видаються новим блоком живлення та виміряні мультиметром, були в нормі. Добре здогадалися зняти та підключити блок живлення ATX від іншого медичного приладу (теж на базі комп'ютера).
Найкращий з точки зору надійності варіант – спочатку придбання та використання якісного блоку живлення. Але що робити, якщо грошей обмаль? Якщо голова та руки на місці, то непогані результати можна отримати вже доопрацюванням дешевих Китайців. Вони – люди економні та передбачливі – спроектували друковані плати за критерієм максимальної універсальності, тобто таким чином, щоб залежно від кількості встановлених комплектуючих можна було б варіювати якістю та відповідно ціною. Іншими словами, якщо ми встановимо ті деталі, на яких виробник заощадив, і ще дещо – що змінимо – отримаємо непоганий блок середньої цінової категорії. Звичайно, це не порівняти з дорогими екземплярами, де топологія друкованих плат та схемотехніка спочатку розраховувалася для отримання хорошої якості, як і всі деталі. Але для середнього домашнього комп'ютера цілком прийнятний варіант.
Який блок підійде?Критерій початкового відбору – величина найбільшого феритового трансформатора. Якщо він має бирку, на якій спочатку йдуть цифри 33 або більше і має розміри 3х3х3 см або більше - має сенс возитися. В іншому випадку прийнятного балансу напруги +5В і +12В при зміні навантаження досягти не вдасться, і крім того трансформатор буде сильно гріється, що значно знизить надійність.
- Замінюємо 2 електролітичні конденсатори по мережній напрузі на максимально можливі, здатні поміститися на посадкові місця. Зазвичай у дешевих блоках їх номінали 200 µF х 200 V, 220 µF x 200 V або в кращому випадку 330 µF x 200 V. Змінюємо на 470 µF x 200 V або краще на 680 µF x 200 V. в комп'ютерних блоках живлення, ставити лише із серії 105 градусів!
- Установка конденсаторів та дроселів вторинних ланцюгів. Дросселя можна взяти з розбирання на радіоринку або намотати на відповідному шматку фериту або кільці 10-15 витків дроту в емалевій ізоляції діаметром 1,0-2,0 мм (краще). Конденсатори підійдуть на 16 V, Low ESR типу, 105 градусів серія. Місткість слід вибирати максимальною, щоб конденсатор зміг поміститися на штатне місце. Зазвичай 2200 µF. При мотажі дотримуємося полярності!
- Змінюємо випрямні діоди та модулі вторинних випрямлячів на більш потужні. Насамперед це стосується випрямних модулів на 12 V. Це пояснюється тим, що останні 5-7 років енергоспоживання комп'ютерів, зокрема материнських плат із процесором, зростало переважно по шині + 12 V.
- Встановлюємо дросель мережевого фільтра (місце його встановлення див. рис. 2).
- Якщо радіатори блоку живлення виконані у вигляді пластин із прорізаними пелюстками, розгинаємо ці пелюстки у різні боки, щоб максимально підвищити ефективність радіаторів.
Мал. 5 Блок живлення ATX із доопрацьованими радіаторами охолодження.
Однією рукою тримаємо радіатор, що піддається доопрацюванню, іншою рукою за допомогою плоскогубець з тонкими кінчиками відгинаємо пелюстки радіатора. Тримати за друковану плату не слід - висока можливість пошкодити пайку деталей, що знаходяться на радіаторі і навколо нього. Ці пошкодження можуть бути не видно неозброєним оком і призвести до сумних наслідків.
Мал. 2 Високовольтна частина блоку живлення, що включає випрямляч, напівмостовий інвертор, електроліти на 200 V (330 µF, 85 градусів). Мережевий фільтр відсутній.
Мал. 3 Низьковольтна частина блока живлення. Вторинні випрямлячі, електролітичні конденсатори та дроселі, деякі з них відсутні.
Мал. 4 Випрямні модулі для вторинних джерел: 1 - найкращі модулі. Встановлюються у дорогих блоках живлення; 2 - дешеві та менш надійні; 3 - 2 дискретні діоди - найбільш економний і ненадійний варіант, що підлягає заміні.
Таким чином, Вклавши в модернізацію дешевого блоку живлення ATX 6-10 $, можна отримати непоганий БП для домашнього комп'ютера.
Блоки живлення бояться нагріву, що призводить до виходу з ладу напівпровідників та електролітичних конденсаторів. Погіршується це тим, що повітря проходить через комп'ютерний блок живлення попередньо нагрітий елементами системного блоку. Рекомендую вчасно чистити блок живлення від пилу зсередини та за одне перевіряти, чи немає здутих електролітів усередині.
Мал. 6 Вийшли з ладу електролітичні конденсатори - верхівки корпусів, що здулися.
У разі виявлення останніх, міняємо на нові та радіємо, що все залишилося цілим. Це саме стосується і всього системного блоку.
Увага – браковані конденсатори CapXon!Електролітичні конденсатори фірми CapXon серії LZ 105 o C (встановлювані в материнські плати і комп'ютерні блоки живлення), що пролежали в житловому приміщенні, що опалювалося, від 1 до 6-ти місяців здулися, з деяких виступив електроліт (рис. 7). Електроліти у вживанні були, перебували на зберіганні, як та інші деталі майстерні. Виміряний еквівалентний послідовний опір (ESR) виявився в середньому на 2 порядки! вище граничного для цієї серії.
Мал. 7 Браковані електролітичні конденсатори CapXon - верхівки корпусів, що здулися, і завищений еквівалентний послідовний опір (ESR).
Цікаве зауваження: ймовірно через низьку якість конденсатори CapXon не зустрічаються в апаратурі високої надійності: блоках живлення серверів, роутерів, медичної апаратури тощо. інші.
Як самому виготовити повноцінний блок живлення з діапазоном регульованої напруги 2,5-24 вольта, та дуже просто, повторити може кожен не маючи за плечима радіоаматорського досвіду.
Робити будемо зі старого комп'ютерного блоку живлення, ТХ або АТХ без різниці, благо, за роки PC Ери у кожного будинку вже накопичилася досить кількість старого комп'ютерного заліза і БП напевно теж там є, тому собівартість саморобки буде незначною, а для деяких майстрів дорівнює нулю рублів .
Мені дістався для переробки ось який блок АТ.
Чим потужніше використовувати БП тим краще результат, мій донор всього 250W з 10 амперами на шині +12v, а насправді при навантаженні всього 4 А він вже не справляється, відбувається повна просадка вихідної напруги.
Дивіться, що написано на корпусі.
Тому самі дивіться, який струм ви плануєте отримувати з вашого регульованого БП, такий потенціал донора і закладайте відразу.
Варіантів доопрацювання стандартного комп'ютерного БП безліч, але вони засновані на зміні в обв'язці мікросхеми IC - TL494CN (її аналоги DBL494, КА7500, IR3М02, А494, МВ3759, М1114ЕУ, МPC494C і т.д.).
Рис №0 Розпинування мікросхеми TL494CN та аналогів.
Подивимося кілька варіантівВиконання схем комп'ютерних БП, можливо одна з них виявиться ваша і розбиратися з обв'язкою стане набагато простіше.
Схема №1.
Приступимо до роботи.
Для початку необхідно розібрати корпус БП, викручуємо чотири болти, знімаємо кришку і дивимося всередину.
Шукаємо на платі мікросхему зі списку, якщо такої не виявиться, тоді можна пошукати варіант доопрацювання в інтернеті під вашу ІС.
У моєму випадку на платі була виявлена мікросхема KA7500, отже можна приступати до вивчення обв'язування та розташування непотрібних нам деталей, які необхідно видалити.
Для зручності роботи спочатку повністю відкрутимо всю плату і виймемо з корпусу.
На фото роз'єм живлення 220v.
Від'єднаємо живлення та вентилятор, випаюємо або викушуємо вихідні дроти, щоб не заважали нам розбиратися у схемі, залишимо тільки необхідні, один жовтий (+12v), чорний (загальний) та зелений* (пуск ON) якщо є такий.
У моєму АТ блоці зеленого дроту немає, тому він запускається відразу при включенні до розетки. Якщо блок АТХ, то в ньому повинен бути зелений провід, його необхідно припаяти на "загальний", а якщо захочете зробити окрему кнопку включення на корпусі, тоді просто поставте вимикач у розрив цього дроту.
Тепер треба подивитися на скільки вольт коштують вихідні великі конденсатори, якщо на них написано менше 30 вольт, то треба замінити їх на аналогічні, тільки з робочим напруга не менше 30 вольт.
На фото – чорні конденсатори як варіант заміни для синього.
Робиться це тому, що наш доопрацьований блок видаватиме не +12 вольт, а до +24 вольт, і без заміни конденсатори просто вибухнуть при першому випробуванні на 24v через кілька хвилин роботи. При підборі нового електроліту ємність зменшувати не бажано, завжди збільшувати рекомендується.
Найвідповідальніша частина роботи.
Будемо видаляти все зайве в обв'язці IC494, і припаювати інші номінали деталей, щоб в результаті вийшла така обв'язка (Рис. №1).
Мал. №1 Зміна обв'язування мікросхеми IC 494 (схема доопрацювання).
Нам будуть потрібні лише ці ніжки мікросхеми №1, 2, 3, 4, 15 та 16, на решту уваги не звертати.
Мал. №2 Варіант доопрацювання на прикладі схеми №1
Розшифровка позначень.
Робити треба приблизно так, Знаходимо ніжку №1 (де стоїть точка на корпусі) мікросхеми і вивчаємо, що до неї приєднано, всі ланцюги необхідно видалити, від'єднати. Залежно від того, як у вас у конкретній модифікації плати будуть розташовані доріжки та впаяні деталі, вибирається оптимальний варіант доопрацювання, це може бути випоювання та підняття однієї ніжки деталі (розриваючи ланцюг) або простіше буде перерізати доріжку ножем. Визначившись із планом дій, починаємо процес переробки за схемою доопрацювання.
На фото – заміна резисторів на потрібний номінал.
На фото - підняттям ніжок непотрібних деталей, розриваємо ланцюги.
Деякі резистори, які вже впаяні в схему обв'язки, можуть підійти без їх заміни, наприклад, нам необхідно поставити резистор на R=2.7k з підключенням до "загального", але там вже стоїть R=3k підключений до "загального", це нас цілком влаштовує і ми його залишаємо без змін (приклад на Рис. №2, зелені резистори не змінюються).
На світлині- перерізані доріжки та додані нові перемички, старі номінали записуємо маркером, може знадобиться відновити все назад.
Таким чином переглядаємо та переробляємо всі ланцюги на шести ніжках мікросхеми.
Це був найскладніший пункт у переробці.
Робимо регулятори напруги та струму.
Беремо змінні резистори на 22к (регулятор напруги) і 330Ом (регулятор струму), припаюємо до них по два 15см дроти, інші кінці впаюємо на плату згідно зі схемою (Рис. №1). Встановлюємо на передню панель.
Контроль напруги та струму.
Для контролю нам знадобляться вольтметр (0-30v) та амперметр (0-6А).
Ці прилади можна придбати в китайських інтернет магазинах за найвигіднішою ціною, мій вольтметр мені обійшовся з доставкою всього 60 рублів. (Вольтметр:)
Амперметр я використав свій зі старих запасів СРСР.
ВАЖЛИВО- всередині приладу є резистор струму (датчик струму), необхідний нам за схемою (Рис. №1), тому, якщо використовуватимете амперметр, то резистор струму ставити додатково не треба, без амперметра ставити треба. Зазвичай RТока робиться саморобний, на 2-х ватне опір МЛТ намотується провід D = 0,5-0,6 мм, виток до витка на всю довжину, кінці припаяємо до висновків опору, от і все.
Корпус пристрою кожен зробить під себе.
Можна залишити повністю металевий, прорізавши отвори під регулятори та прилади контролю. Я використовував обрізки ламінату, їх легше свердлити та випилювати.
Прогрес не стоїть на місці. Продуктивність комп'ютерів стрімко зростає. А із збільшенням продуктивності зростає й енергоспоживання. Якщо раніше на блок живлення майже не зверталося уваги, то тепер, після заяви nVidia про рекомендовану потужність живлення для своїх топових рішень 480 Вт, все трохи змінилося. Та й процесори споживають все більше і більше, а якщо все це як слід розігнати...
З щорічним апгрейдом процесора, душі, пам'яті, відео, я давно змирився, як з неминучим. Але апгрейд блоку живлення мене чомусь дуже нервує. Якщо залізо прогресує кардинально, то у схемотехніці блоку живлення таких принципових змін практично немає. Ну, транс побільше, проводи на товстіших дроселях, діодні зборки потужніші, конденсатори... Невже не можна купити блок живлення потужніший, так би мовити на виріст, і жити хоча б пару років спокійно. Не замислюючись про таку відносно просту річ, як якісне електроживлення.
Здавалося чого б простіше, купи блок живлення найбільшої потужності, яку знайдеш, і насолоджуйся спокійним життям. Але не тут було. Чомусь усі працівники комп'ютерних фірм упевнені, що 250 ватного блоку живлення вистачить вам із надлишком. І, що найбільше бісить, починають безапеляційно повчати і безпідставно доводити свою правоту. Тоді на це резонно помічаєш, що знаєш, чого хочеш і готовий за це платити і треба швидше дістати те, чого питають і заробити законний прибуток, а не злити незнайому людину своїми безглуздими, нічим не підкріпленими вмовляннями. Але це лише перша перешкода. Йдемо далі.
Припустимо, ви все ж таки знайшли потужний блок живлення, і тут ви бачите, наприклад, такий запис у прайсі
- Power Man PRO HPC 420W – 59 уе
- Power Man PRO HPC 520W – 123 уе
За різниці в 100 ватів ціна зросла вдвічі. А якщо вже брати із запасом, то потрібно 650 або більше. Скільки це буде коштувати? І це ще не все!
У переважній більшості сучасних блоків живлення використовують мікросхему SG6105. А схема включення її має одну дуже неприємну особливість - вона не стабілізує напруги 5 і 12 вольт, а на її вхід подається середнє значення цих двох напруг, отримане з резисторного дільника. І стабілізує це середнє значення. Через цю особливість часто відбувається таке явище, як "перекіс напруг". Раніше використовували мікросхеми TL494, MB3759, KA7500. Вони мають ту саму особливість. Наведу цитату із статті пана Коробейнікова .
Перекос напруг виникає через нерівномірний розподіл навантаження по шинах +12 і +5 Вольт. Наприклад, процесор запитаний від шини +5В, а на шині +12 висить жорсткий диск і CD привід. Навантаження на +5В у багато разів перевищує навантаження на +12В. 5 вольт провалюється. Мікросхема збільшує duty cycle і +5В піднімається, але ще сильніше збільшується +12 – там менше навантаження. Ми отримуємо типовий перекіс напруг..."
Багато сучасних материнських платах процесор живиться від 12 вольт, тоді відбувається перекіс навпаки, 12 вольт знижується, а 5 підвищується.
І якщо в номінальному режимі комп'ютер нормально працює, то при розгоні потужність, що споживається процесором, збільшується, перекіс посилюється, напруга зменшується, спрацьовує захист блоку живлення від зниження напруги і комп'ютер відключається. Якщо не відбувається відключення, то все одно знижена напруга не сприяє гарному розгону.
Так, наприклад, мав. Навіть написав на цю тему замітку - "Лампочка оверклокера" Тоді у мене в системнику працювали два блоки живлення - Samsung 250 W, Power Master 350 W. І я наївно вірив, що 600 ват більш ніж достатньо. Досить може і достатньо, але через перекос всі ці вати марні. Цей ефект я через незнання посилив тим, що від Power Master підключив материнку, а від Samsung гвинт, дисководи тощо. Тобто вийшло - з одного блоку живлення береться, в основному 5 вольт, з іншого 12. А інші лінії "в повітрі", що посилило ефект "перекосу".
Після цього я придбав 480 Вт блок живлення Euro case. Через свою пристрасть до тиші, переробив його в безвентиляторний, про що теж писав на сторінках сайту. Але й у цьому блоці стояла SG6105. При його тестуванні я теж зіткнувся з явищем перекосу напруг. Щойно придбаний блок живлення непридатний для розгону!
І це ще не все! Мені все хотілося придбати другий комп'ютер, а старий залишити "для дослідів", але елементарно "тиснула жаба". Нещодавно я цю тваринку все ж умовив і придбав залізо для другого комп'ютера. Це, звичайно, окрема тема, але я для нього купив блок живлення - PowerMan Pro 420 W. Вирішив перевірити його на предмет "перекосу". А оскільки нова мати живить процесор по шині 12 вольт, то по ній я перевірив. Як? Дізнаєтесь, якщо дочитаєте статтю до кінця. А поки що скажу, що при навантаженні 10 ампер, дванадцять вольт провалилося до 11.55. Стандарт допускає відхилення напруги плюс-мінус 5 відсотків. П'ять відсотків від 12 це 0.6 вольт. Іншими словами при струмі 10 ампер напруга впала майже до гранично допустимої позначки! А 10 ампер відповідає 120 ватам споживання процесора, що при розгоні цілком реально. У паспорті до цього блоку по шині 12 вольт заявлений струм 18 ампер. Я думаю, не бачити мені цих ампер, тому що від "перекосу" блок живлення вимкнеться набагато раніше.
Разом – чотири блоки живлення за два роки. І треба брати п'ятий, шостий, сьомий? Не вистачить. Набридло платити за те, що заздалегідь не подобається. Що мені заважає самому зробити кіловатний блок харчування і пожити спокійно кілька років, з впевненістю в якості та кількості харчування свого улюбленця. До того ж, я затіяв виготовлення нового корпусу. Корпус я почав робити величезний і блок живлення, нестандартного розміру, повинен поміститися там без проблем. Але й власникам стандартних корпусів може стати в нагоді таке рішення. Завжди можна зробити зовнішній блок живлення, тим паче прецеденти вже є. Здається, Zalman випустив зовнішній блок живлення.
Звичайно, робити блок живлення такої потужності "з нуля" - складно, довго, та й клопітно. Тому і з'явилася ідея зібрати один блок із двох фабричних. Тим більше, вони вже є і, як з'ясувалося, в теперішньому вигляді непридатні для розгону. На цю думку мене наштовхнула та сама.
"...Для введення роздільної стабілізації потрібен другий трансформатор та друга мікросхема ШІМ, так і робиться в серйозних та дорогих серверних блоках..."
У комп'ютерному блоці живлення існує три сильноточні лінії з напругою 5, 12 та 3.3 вольта. У мене є два стандартні блоки живлення, нехай один з них виробляє 5 вольт, а інший, потужніший, 12 і всі інші. Напруга 3.3 вольта стабілізується окремо і явища перекосу не викликає. Лінії, що виробляють -5, -12 і т.д. - малопотужні і ці напруги можна взяти з будь-якого блоку. А для здійснення цього заходу використовувати принцип, викладений у тій же статті м. Коробейнікова – відключати непотрібну напругу від мікросхеми, а потрібне підрегулювати. Тобто тепер SG6105 стабілізуватиме лише одну напругу і, отже, явище "перекосу напруг" не буде.
Також полегшується режим роботи кожного блоку живлення. Якщо подивитися силову частину типової схеми блоків живлення (Рис.2), то видно, що обмотки 12, 5 і 3.3 вольта являють собою одну загальну обмотку з відводами. І якщо з такого трансу брати не відразу всі три, а тільки одну напругу, то потужність трансформатора залишиться незмінною, але на одну напругу, а не на три.
Наприклад, блок по лініях 12, 5, 3.3 вольта видавав 250 ватів, то тепер практично ці ж 250 ватів ми отримаємо по лінії, наприклад, 5 вольт. Якщо раніше загальна потужність ділилася між трьома лініями, то тепер усю потужність можна отримати на одній лінії. Але на практиці для цього потрібно замінити діодні зборки на лінії, що використовується, на більш потужні. Або включити паралельно додаткові зборки, взяті з іншого блоку, на якому ця лінія не використовуватиметься. Також максимальний струм обмежуватиме перетин дроту дроселя. Може спрацювати захист блоку живлення від перевантаження по потужності (хоча цей параметр можна підрегулювати). Так що повністю потрійну потужність ми не отримаємо, але збільшення буде, та й грітися блоки будуть набагато меншими. Можна, звичайно, перемотати дросель дротом більшого перерізу. Але про це згодом.
Перед тим, як розпочати опис модифікації, потрібно сказати кілька слів. Дуже непросто писати про переробки електронного обладнання. Не всі читачі розуміються на електроніці, не кожен читає принципові схеми. Але водночас є читачі, які займаються електронікою професійно. Як не напишеш - виявиться, що для когось незрозуміло, а для когось дратівливо примітивно. Я все ж таки спробую написати так, щоб було зрозуміло переважній більшості. А фахівці, гадаю, мене вибачать.
Також необхідно сказати, що всі переробки обладнання ви робите на свій страх і ризик. Будь-які зміни позбавляють вас гарантії. І, природно, автор, за будь-які наслідки відповідальності не несе. Не зайвим буде сказати, що людина, яка береться за таку модифікацію, повинна бути впевнена у своїх силах і мати відповідний інструмент. Дана модифікація можна здійснити на блоках живлення зібраних на основі мікросхеми SG6105 і трохи застарілих TL494, MB3759, KA7500.
Для початку довелося пошукати dataheet на мікросхему SG6105 - це виявилося не так вже й складно. Наводжу з данихнеобхідну нумерацію ніг мікросхеми і типову схему включення.
Рис 1. SG6105
Мал. 2. Типова схема включення.
Мал. 3. Схема включення SG6105
Опишу спочатку загальний принцип модернізації. Спершу модернізація блоків на SG6105. Нас цікавлять висновки 17(IN) та 16(COMP). До цих висновків мікросхеми підключений резисторний дільник R91, R94, R97 і підстроювальний резистор VR3. На одному блоці відключаємо напругу 5 вольт, для цього випоюємо резистор R91. Тепер підлаштовуємо величину напруги 12 вольт резистором R94 грубо, а змінним VR резистором точно. На іншому блоці навпаки, відключаємо 12 вольт, для цього випоюємо резистор R94. І підлаштовуємо величину напруги 5 вольт резистором R91 грубо, а змінним резистором VR3 точно.
Проводи PC – ON всіх блоків живлення з'єднуються між собою та підпаюються до 20-ти контактного роз'єму, який потім підключаємо до материнки. З дротом PG складніше. Я взяв цей сигнал з потужнішого блоку живлення. Надалі можна реалізувати кілька складніших варіантів.
Мал. 4. Схема розпаювання роз'єму
Тепер про особливості модернізації блоків з урахуванням мікросхеми TL494, MB3759, KA7500. У цьому випадку сигнал зворотного зв'язку з вихідних випрямлячів напруги 5 і 12 вольт подається на висновок 1 мікросхеми. Поступаємо трохи інакше - перерізаємо доріжку друкованої плати біля виводу 1. Тобто відключаємо висновок 1 від іншої схеми. І на цей висновок подаємо потрібну нам напругу через резисторний дільник.
Рис 5. Схема для мікросхем TL494, MB3759, KA7500
У цьому випадку номінали резисторів однакові і для стабілізації 5 вольт і для 12. Якщо ви вирішили використати блок живлення для отримання 5 вольт, то підключаєте резисторний дільник до виходу 5В. Якщо 12, то до 12.
Напевно вистачить теорії і настав час приступати до справи. Спочатку треба визначитися із вимірювальними приладами. Для вимірювання напруги я застосую одні з найдешевших мультиметрів DT838. Точність виміру напруги у них 0.5 відсотка, що цілком прийнятно. Для вимірювання струму використовую стрілочний амперметр. Струми потрібно міряти великі, тому доведеться самому виготовити амперметр зі стрілочної вимірювальної головки та саморобного шунту. Готовий амперметр із фабричним шунтом прийнятного розміру знайти не зміг. Знайшов амперметр на 3 ампери, розібрав його. Витяг з нього шунт. Вийшов мікроамперметр. Далі була невелика складність. Для виготовлення шунту та калібрування амперметра, зробленого з мікроамперметра, був потрібен зразковий амперметр, здатний міряти струм у межах 15-20 ампер. Для цих цілей можна було б застосувати струмові кліщі, але в мене не виявилося. Довелося шукати вихід. Вихід я знайшов найпростіший, звичайно, не дуже точний, але цілком. Шунт я вирізав із сталевого листа товщиною 1мм, шириною 4мм та довжиною 150 мм. До блоку живлення через цей шунт підключив 6 ламп 12V, 20W. За законом Ома через них потік струм дорівнює 10 амперам.
Р(Wt)/U(V)=I(A), 120/12=10А
Один провід від мікроамперметра з'єднав з кінцем шунта, а другий рухав шунтом, поки стрілка приладу не показала 7 поділів. До 10 поділів забракло довжини шунта. Можна було підрізати шунт тонше, але через брак часу вирішив залишити, як є. Наразі 7 поділів цієї шкали відповідають 10 амперам.
Фото 1 Бюджетний стенд для вибору шунта.
Фото 2. Стенд із включеними 6-ма лампочками 12вольт 20 ват.
На останній фотографії видно, як просів напруга 12 вольт при струмі 10 ампер. Блок живлення PowerMan Pro 420 W. Мінус 11.55 показує через те, що я переплутав полярність щупів. Насправді, звичайно плюс 11.55. Цей же стенд я використовуватиму як навантаження для регулювання готового блоку живлення.
Новий блок живлення я робитиму на основі PowerMaster 350 W, він вироблятиме 5 вольт. Згідно з наклейкою на ньому, він по цій лінії має давати 35 амперів. І PowerMan Pro 420 W. З нього я братиму решту напруги.
У цій статті я покажу загальний принцип модернізації. Надалі я планую переробити отриманий блок живлення пасивний. Можливо, перемотаю дроселі дротом більшого перерізу. Доопрацюю сполучні кабелі щодо зменшення наведень і пульсацій. Зроблю моніторинг струмів та напруг. І можливо багато іншого. Але це у майбутньому. Все це описувати в цій статті я не буду. Мета статті – довести можливість отримання потужного блоку живлення шляхом модернізації двох-трьох блоків меншої потужності.
Трохи про техніку безпеки. Всі перепаювання виробляються, природно, при вимкненому блоці. Після кожного вимкнення блоку перед подальшими роботами розряджайте великі конденсатори. На них є напруга 220 вольт, і заряд вони накопичують дуже пристойний. Чи не смертельний, але вкрай неприємний. Електричний опік гоїться довго.
Почну з PowerMaster. Розбираю блок, виймаю плату, відрізаю зайві дроти.
Фото 3. Блок PowerMaster 350 W
Знаходжу мікросхему ШІМ, вона виявилася TL494. Знаходжу висновок 1, обережно перерізаю друкарський провідник і підпаюю до висновку 1 новий резисторний дільник (див. рис5). Підпаюю вхід резисторного дільника до п'ятивольтового виходу блоку живлення (зазвичай це червоні дроти). Ще раз перевіряю правильність монтажу, це ніколи не зайве. Підключаю модернізований блок до свого бюджетного стенду. Про всяк випадок, сховавшись за стілець, вмикаю. Вибуху не сталося, і це навіть викликало легке розчарування. Для запуску блоку з'єдную провід PS ON із загальним проводом. Блок вмикається, лампочки спалахують. Перша перемога.
Змінним резистором R1 на малому навантаженні блока живлення (дві лампочки по 12V, 20W та спот 35W) виставляю вихідну напругу 5 вольт. Напруга заміряю безпосередньо на вихідному роз'ємі.
Фотоапарат у мене не найкращий, дрібні деталі не бачить, тому перепрошую за якість знімків.
Блок живлення на нетривалий час можна вмикати без вентилятора. Але слід стежити за температурою радіаторів. Будьте обережні, на радіаторах деяких моделей блоків живлення є напруга, іноді висока.
Не вимикаючи блок, починаю підключати додаткове навантаження – лампочки. Напруга не змінюється. Блок добре стабілізує.
На цій фотографії я підключив до блоку всі лампочки, які були в наявності – 6 ламп по 20w, дві по 75w, та спот 35w. Струм, що тече через них за показаннями амперметра в межах 20 ампер. Жодного "просідання", жодних "перекосів"! Півсправи зроблено.
Тепер беруся за PowerMan Pro 420 W. Також розбираю його.
Знаходжу на плату мікросхему SG6105. Потім шукаю необхідні висновки.
Принципова схема, наведена у статті м. Коробейнікова, відповідає моєму блоку, нумерація та номінали резисторів ті самі. Для відключення 5-вольт випаюю резистор R40 і R41. Замість R41 впаює два змінних резистора з'єднаних послідовно. Номінал 47 ком. Це для грубого регулювання напруги 12 вольт. Для точного регулювання використовується резистор VR1 на платі блока живлення
Рис 6. Фрагмент схеми блоку живлення PowerMan
Знову дістаю свій примітивний стенд та підключаю до нього блок живлення. Спочатку підключаю мінімальне навантаження – спот 35W.
Включаю, підлаштовую напругу. Потім, не вимикаючи блок живлення, підключаю додаткові лампочки. Напруга не змінюється. Блок чудово працює. За показаннями амперметра струм досягає 18 ампер і ніякого "просідання" напруги.
Другий етап закінчено. Тепер залишилося перевірити, як працюватимуть блоки у парі. Перекушую дроти червоного кольору, що йдуть від PowerMan до роз'єму та молексів, ізолюю їх. А до роз'єму та молексів підпаюю п'ятивольтовий провід від PowerMaster 350 W, так само з'єдную загальні дроти обох блоків. Провід Power On блоків живлення об'єдную. PG беру з PowerMan. І підключаю цей гібрид до свого системного блоку. На вигляд він дещо дивний і якщо комусь захочеться дізнатися про нього детальніше, прошу на ПС.
Конфігурація така:
- Мати Epox KDA-J
- Процесор Athlon 64 3000
- Пам'ять Digma DDR500, дві планки 512Mb
- Гвинт Samsung 160Gb
- Відео GeForce 5950
- DVD RW NEC 3500
Включаю, все чудово працює.
Досвід удався. Тепер можна розпочати подальшу модернізацію "об'єднаного блоку живлення". Переведення його на пасивне охолодження. На фотографії видно панель із приладами – це все буде підключено до цього блоку. Стрільні прилади – моніторинг струмів, цифрові прилади у круглих отворах під стрілочними – моніторинг напруг. Ну і тахометр, і таке інше, про це я вже писав на своїй персоналці. Але це надалі.
Вплив "об'єднаного блоку живлення" на подальший розгін не перевіряв. Дороблю, тоді й перевірю. Процесор вже розігнаний до 2.6 гігагерц по шині, при напрузі на 1.7 вольта. Гнав я його на безвентиляторному блоці живлення, але при такому розгоні 12 вольт на ньому просідали до 11.6 вольта. А гібрид видає рівно 12. Тож, можливо, ще трохи мегагерц я з нього вичавлю. Але то буде інша історія.
Список використаної літератури:
- Журнал "Радіо". - 2002. - № 5, 6, 7. "Схемотехніка блоків живлення персональних комп'ютерів" авт. Р. Олександров
Чекаємо на Ваші коментарі у спеціально створеній .
!
Напевно, проблема про яку поговоримо сьогодні, багатьом знайома. Думаю, у кожного виникала необхідність збільшення вихідного струму блоку живлення. Давайте ж розглянемо конкретний приклад, у вас є 19-вольтовий адаптер живлення від ноутбука, який забезпечує вихідний струм, ну припустимо, в районі 5А, а вам потрібен 12-вольтовий блок живлення зі струмом 8-10А. Ось і автору (YouTube канал "AKA KASYAN") знадобився одного разу блок живлення з напругою 5В і зі струмом в 20А, а під рукою був 12-вольтовий блок живлення для світлодіодних стрічок з вихідним струмом в 10А. І ось автор вирішив його переробити.
Так, зібрати потрібне джерело живлення з нуля або використовувати 5-вольтову шину будь-якого дешевого комп'ютерного блоку живлення звичайно можна, але багатьом саморобникам-електронникам буде корисно знати, як збільшити вихідний струм (або в народі ампераж) майже будь-якого імпульсного блоку живлення.
Як правило, джерела живлення для ноутбуків, принтерів, всілякі адаптери живлення моніторів і так далі роблять за однотактними схемами, найчастіше вони зворотноходові і побудови нічим не відрізняється один від одного. Можливо інша комплектація, інший ШИМ-контролер, але схематика одна і таже.
Однотактний ШІМ-контролер найчастіше із сімейства UC38, високовольтний польовий транзистор, який качає трансформатор, а на виході однопівперіодний випрямляч у вигляді одного або здвоєного діода Шоттки.
Після нього дросель, накопичувальні конденсатори, та й система зворотного зв'язку по напрузі.
Завдяки зворотному зв'язку вихідна напруга стабілізована і суворо тримається в заданій межі. Зворотний зв'язок зазвичай будують на базі оптрона та джерела опорної напруги tl431.
Зміна опору резисторів дільника у його обв'язки призводить до зміни вихідної напруги.
Це було загальним ознайомленням, а тепер про те, що нам належить зробити. Відразу слід зазначити, що потужність ми не збільшуємо. Цей блок живлення має вихідну потужність близько 120Вт.
Ми збираємося знизити вихідну напругу до 5В, але натомість збільшити вихідний струм у 2 рази. Напруга (5В) множимо на силу струму (20А) і в результаті отримаємо розрахункову потужність близько 100Вт. Вхідну (високовольтну) частину блоку живлення ми чіпати не будемо. Всі ситуації торкнуться лише вихідної частини та самого трансформатора.
Але пізніше після перевірки виявилося, що рідні конденсатори теж непогані та мають досить низький внутрішній опір. Тож у результаті автор упаяв їх назад.
Далі випаюємо дросель, та й імпульсний трансформатор.
Діодний випрямляч досить непоганий - 20 амперний. Найкраща те, що на платі є посадкове місце під другий такий же діод.
У результаті другого такого діода автор не знайшов, але так як нещодавно з Китаю йому прийшли такі самі діоди тільки злегка в іншому корпусі, він встромив пару штук в плату, додав перемичку і посилив доріжки.
У результаті отримуємо випрямляч на 40А, тобто з дворазовим запасом струму. Автор поставив діоди на 200В, але в цьому немає жодного сенсу, просто у нього таких багато.
Ви можете поставити звичайні діодні зборки Шоттки від комп'ютерного блоку живлення зі зворотним напругою 30-45В і менше.
Із випрямлячем закінчили, йдемо далі. Дросель намотаний ось таким дротом.
Викидаємо його і беремо такий провід.
Мотаємо близько 5-ти витків. Можна використовувати рідний феритовий стрижень, але у автора поблизу валявся товстіший, на якому і були намотані витки. Правда стрижень виявився трохи довгим, але потім все зайве відламаємо.
Трансформатор – найважливіша та відповідальна частина. Знімаємо скотч, гріємо сердечник паяльником з усіх боків протягом 15-20 хвилин для ослаблення клею та акуратно виймаємо половинки сердечника.
Залишаємо всю цю справу хвилин на десять для охолодження. Далі прибираємо жовтий скотч і розмотуємо першу обмотку, запам'ятовуючи напрямок намотування (ну або просто зробіть пару фоток до розбирання, якщо вони вам допоможуть). Другий кінець дроту залишаємо на штирі. Далі розмотуємо другу обмотку. Також другий кінець не відпоюємо.
Після цього перед нами вторинна (або силова) обмотка власної персони, саме її ми шукали. Цю обмотку повністю видаляємо.
Вона складається з 4 витків, намотана джгутом з 8 проводів, діаметр кожного 0,55 мм.
Нова вторинна обмотка, яку ми намотаємо, містять всього півтора витка, тому що нам потрібно лише 5В вихідної напруги. Мотати будемо тим же способом, провід візьмемо з діаметром 0,35 мм, але кількість жил аж 40 штук.
Це набагато більше, ніж потрібно, ну, втім, самі можете порівняти із заводською обмоткою. Тепер усі обмотки мотаємо в тому самому порядку. Обов'язково дотримуйтесь напряму намотування всіх обмоток, інакше нічого працювати не буде.
Жили вторинної обмотки бажано заблукати ще до початку намотування. Для зручності кожен кінець обмотки розбиваємо на дві групи, щоб на платі не свердлити гігантські отвори для установки.
Після того, як трансформатор встановлений, знаходимо мікросхему tl431. Як уже раніше було сказано, саме вона задає вихідну напругу.
У її обв'язці знаходимо дільник. В даному випадку 1 з резисторів цього дільника, представляє собою пару smd резисторів, включених послідовно.
Другий резистор дільника виведений ближче до виходу. У разі його опір 20 кОм.
Випаюємо цей резистор і замінюємо його підстроювальним на 10 ком.
Підключаємо блок живлення до мережі (обов'язково через страхову мережну лампу розжарювання з потужністю 40-60Вт). До виходу блоку живлення підключаємо мультиметр та бажано не велике навантаження. У разі це малопотужні лампи розжарювання на 28В. Потім вкрай акуратно, не торкаючись плати, обертаємо підстроювальний резистор до отримання бажаної напруги на виході.
Далі все вирубуємо, чекаємо хвилин 5, щоб високовольтний конденсатор на блоці повністю розрядився. Потім випоюємо підстроювальний резистор і вимірюємо його опір. Після чого замінюємо його на постійну, або залишаємо його. І тут у нас ще й можливість регулювання виходу з'явиться.
Зазвичай комп'ютер роблять із певними технічними даними. Але в процесі роботи виникає потреба збільшити потужність деяких параметрів. Висока працездатність комп'ютера залежить від блока живлення. На даний момент багато хто став задаватися питаннями про збільшення потужності блоку живлення. Щоб виконати цю операцію, потрібно дотримуватися певних правил.
Вам знадобиться
- ПК, блок живлення
