Wykorzystanie zasilacz od PC.pdf

Wykorzystanie zasilacza od PC

Do czego to służy?

Z niejaką obawą przystępuję do zapre−

zentowania Czytelnikom Elektroniki dla

Wszystkich kolejnego zasilacza. Opisów

budowy zasilaczy było już w naszym piś−

mie wiele i sam nie wiem, w jaki sposób

mógłbym sprowokować Wasze zaintere−

sowanie kolejnym układem z tej rodziny.

No dobrze, spróbuję trochę poreklamo−

wać swoją konstrukcję.

Co powiecie, drodzy Czytelnicy na za−

silacz o maksymalnej mocy 200W, do−

starczający napięć 5VDC, 12VDC,

−12VDC i −5VDC? Z wyjścia dostarczaj−

ącego napięcia 5V będziemy mogli czer−

pać prąd o natężeniu dochodzącym do ...

20A, wyjście 12V będziemy mogli obcią−

żyć odbiornikami pobierającymi do 8A, a

tylko pozostałe wyjścia napięć ujemnych

względem masy będą miały obciążalność

nie przekraczającą 0,5A. Przypuszczacie

zapewne, że niżej podpisany chce Wam

zaproponować budowę jakiejś mon−

strualnej konstrukcji, ogromnej skrzyni

wypełnionej transformatorami i radiatora−

mi. Nic z tych rzeczy, proponowany zasi−

lacz będzie miał wymiary prawie kieszon−

kowe i z pewnością zmieści się na nawet

małym stoliku warsztatowym. Moi Opo−

nenci z pewnością zapytają teraz o spra−

wy finansowe: „Ile, drogi autorze, takie

cacko ma kosztować i kogo będzie na to

stać?“. I na to pytanie mogę odpowie−

dzieć bez zażenowania: koszt bloku głó−

wnego takiego zasilacza nie przekroczy

50PLN, a wielu przypadkach będziemy

mogli mieć go za darmo, wraz z satys−

fakcją z uchronienia wartościowego ukła−

du elektronicznego przed wyrzuceniem

na śmietnik!

Jeżeli udało mi się sprowokować Wa−

sze zainteresowanie, to muszę wreszcie

zdradzić moją tajemnicę, którą i tak wię−

kszość z Was już odgadła: chciałbym za−

proponować racjonalne wykorzystanie

niepotrzebnego już, lub specjalnie zaku−

pionego zasilacza od komputera klasy PC.

Tempo rozwoju hardware’u kompute−

rowego nabiera ostatnio coraz większej

prędkości. Podzespołu komputerowe,

nowoczesna przed dwoma laty czy na−

wet przed rokiem, lądują z hukiem na zło−

mowiskach zastępowane przez nowe

rozwiązania techniczne, które także w

najbliższym czasie podzielą los swych po−

przedników. W najbliższym czasie czeka

nas prawdziwa hekatomba, jaką będzie z

pewnością „zagłada“ napędów CDROM,

które niezależnie od ich prędkości odczy−

tu zostaną zastąpione przez stacje DVD.

Ciekawe, ile jeszcze czasu wytrzymają

2307

stacje dysków 1,4MB, o pojemności zu−

pełnie nie dostosowanej do obecnych

wymagań. Jak do tej pory „trzymały“ się

dzielnie tylko obudowy do PC, w zasa−

dzie nie zmieniane od wielu, wielu lat. W

obudowę od archaicznej 386 możemy

bez najmniejszych problemów „wpa−

kować“ komputer w nowoczesnej konfi−

guracji z PENTIUM II.

Tak czy inaczej, wielu użytkowników

komputerów PC stanęło przed konie−

cznością wymiany obudowy komputera

na nową. Wszystkie podzespoły, które do

tej pory znajdywały schronienie w starej

obudowie można przenieść do nowej, z

jednym wyjątkiem: w obudowie AT pozo−

stał nam sprawny, lecz w obecnej postaci

bezużyteczny zasilacz. I co z nim zrobić?

Stać na giełdzie i usiłować go sprzedać za

grosze? Chyba nikt z nas nie miałby czasu

i nerwów na takie operacje handlowe!

Drugim źródłem pozyskania zasilacza

do PC jest możliwość zakupienia go na

giełdzie komputerowej. Niedawno, po kil−

ku ryzykownych eksperymentach z sa−

modzielnie zaprojektowanymi kartami do

PC, byłem zmuszony dokonać takiej

transakcji i za pełnosprawny zasilacz za−

płaciłem jedynie 35 PLN.

Zakupiony lub wymontowany z obudo−

wy zasilacz PC możemy zastosować do

naszych celów bez jakichkolwiek przeró−

bek. Jednak takie urządzenie będzie mia−

ło jedną, wspólną z komputerem PC

wadę: będzie wytwarzało niezbyt głośny,

lecz dość uciążliwy szum. Wszyscy wie−

my, jak może on być dokuczliwy, szcze−

gólnie w porze nocnej. Wprawdzie w

komputerze nakładają się na siebie szu−

my z wentylatora chłodzącego zasilacz i

wentylatora procesora ( i niekiedy także z

dodatkowego wentylatora chłodzącego

cały system, stosowanego w kompute−

rach bardziej rozbudowanej konfiguracji),

ale i sam zasilacz może okazać się dość

przykry dla otoczenia. Jak możemy pora−

dzić sobie z tym problemem? Rozwiąza−

nie jest dość proste: wystarczy dodać do

naszego wentylatora trywialnie prosty re−

gulator obrotów, który odtąd będzie pra−

cował z wydajnością dostosowaną do ak−

tualnych potrzeb. Doświadczalnie stwier−

dziłem, ze przy obciążeniu zasilacza mocą

ok. 50W, całkowicie wystarczające oka−

zało się doprowadzenia do wentylatorka

napięcia ok. 6V, przy którym odgłosy jego

pracy były praktycznie niesłyszalne. Do−

piero obciążenie zasilacza mocą ok.

180W spowodowało konieczność

włączenia wentylatora na „pełny regula−

tor“, i to dopiero po kilku minutach pracy.

Drugim utrudnieniem w wykorzysta−

niu zasilacza od PC w naszym laborato−

rium jest fakt że niektóre zasilacze star−

szego typu nie mogą pracować bez ob−

ciążenia lub z zbyt małym obciążeniem.

Jak się jednak za chwilę okaże, jest to

jednak problem bardzo łatwy do przezwy−

ciężenia.

Jak to działa?

Schemat elektryczny prostego układu,

który ma umożliwić wygodne i bezpie−

czne korzystanie z zasilacza PC został po−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/98

Rys. 1Schemat ideowy

włączeniu zasilania kon−

densator ten ładuje się

prądem pobieranym z wy−

jścia czujnika IC1 i napięcie

na wejściu wzmacniacza

IC2 jest początkowo pra−

wie równe napięciu zasila−

nia. Tak więc, niezależnie

od temperatury panującej

we wnętrzu zasilacza wen−

tylator jest przez kilka se−

kund zasilany pełnym na−

pięciem, co umożliwia pe−

wny rozruch silnika.

Aby umożliwić start

starszych typów zasilaczy

przy małym obciążeniu do

obwodu wyjściowego

12VDC dołączone zostało

dodatkowe obciążenie, po−

bierające prąd o wartości

ok. 500mA. W układzie

modelowym rolę dodatko−

wego obciążenia pełniła

żarówka samochodowa o mocy 5W.

kazany na rysunku 1. Zadaniem układu

jest przede wszystkim regulacja obrotów

wentylatora zasilacza, ale pełni on także

drugą, bardzo pożyteczną funkcję, od któ−

rej rozpoczniemy omawianie schematu.

Każdy zasilacz musi być wyposażony

w odpowiedni system zabezpieczający

przed jego przeciążeniem, a w szczegól−

ności przed skutkami zwarcia jego wy−

jścia do masy. Niestety, starszej genera−

cji zasilacze komputerów PC nie są wy−

posażone w jakiekolwiek zabezpieczenie

elektroniczne, ale jedynie w bezpiecznik

topikowy umieszczony wewnątrz obudo−

wy. W przypadku jego przepalenia wy−

miana jest dość kłopotliwa, ponieważ

bezpiecznik ten jest najczęściej przyluto−

wany do odpowiednich punktów na płyt−

ce obwodu drukowanego. Dlatego też u−

znałem za wskazane zastosowanie do−

datkowych bezpieczników, umieszczo−

nych na płytce naszego układu i zabezpie−

czających oddzielnie wszystkie obwody

wyjściowe zasilacza. Do wyjścia +5VDC

należy zastosować bezpiecznik 10 ...

16A, do wyjścia +12VDC − 6A, a do wyjść

−5VDC i −12VDC odpowiednie będą bez−

pieczniki 500mA.

Zajmijmy się teraz układem regulacji

obrotów wentylatora w funkcji tempera−

tury panującej na elementach wykonaw−

czych zasilacza. Jako czujnik temperatury

zastosowałem popularny i niezwykle wy−

godny w użyciu czujnik temperatury typu

LM35. Napięcie, liniowo proporcjonalne

do temperatury czujnika, pobierane z wy−

jścia IC1 podawane jest na wejście 3

wzmacniacza operacyjnego IC2. Wartoś−

ci elementów decydujących o stopniu

wzmocnienia tego wzmacniacza zostały

dobrane tak, że napięciu 200mV (20 O C)

wyjściu czujnika odpowiada napięcie ok.

5V na wyjściu wzmacniacza. Natomiast

jeżeli czujnik znajdzie się w temperaturze

ok. 80 O C, to napięcie na wyjściu 1 IC2

będzie prawie równe napięciu zasilania.

Wentylator chłodzący zasi−

lacz zasilany jest z wyjścia

wtórnika − tranzystora T1 na−

pięciem niższym o ok. 0,6V

od napięcia panującego na

wyjściu wzmacniacza opera−

cyjnego. Tak więc, najwyższe

napięcie zasilania wentylato−

ra będzie nieco mniejsze od

12V, ale w praktyce okazało

się, że skuteczność chłodze−

nia była całkowicie wystar−

czająca. Natomiast przy na−

pięciu 5V wentylator praco−

wał praktycznie całkowicie

bezszelestnie.

Omówienia wymaga je−

szcze rola, jaką pełni w ukła−

dzie kondensator C1. Po

Montaż i uruchomienie.

Na rysunku 2 została pokazana mozai−

ka ścieżek płytki drukowanej wykonanej

na laminacie jednowarstwowym oraz roz−

mieszczenie na niej elementów. Montaż

układu wykonujemy w typowy, wielo−

krotnie już opisywany sposób, rozpoczy−

nając od elementów o najmniejszych ga−

barytach, a kończąc na wlutowaniu złącz

i kondensatorów elektrolitycznych.

Jedyną czynnością regulacyjną będzie

ustawienie napięć na wyjściu CON5 ukła−

du. Podgrzewamy czujnik IC1 do tempe−

ratury ok. 80 O C, na przykład przez umie−

szczenie go w wodzie destylowanej o tej

temperaturze. Pokręcając potencjome−

trem montażowym PR1 ustawimy na e−

miterze tranzystora T1 maksymalne na−

pięcie, które powinno wynosić nieco po−

nad 11V. Po ochłodzeniu czujnika napię−

cie to powinno spaść do poziomu ok. 5V.

Znacznie więcej uwagi i ostrożności

wymagać będzie dołączenie zmontowa−

nego układu do zasilacza od PC.

W pierwszej kolejności dołączamy do

naszego układu przewody zasilające.

Będą to przewody normalnie dostar−

czające czterech napięć do płyty głównej

komputera, a właściwe ich połączenie

ma decydujące znaczenie dla działania (i

całości) wykonanego urządzenia. W ukła−

dzie zastosowaliśmy złącza CON1

i CON2 identyczne z montowani na pły−

tach głównych PC, a więc i połączenie

przewodów będzie takie same. Dwie

wiązki przewodów wyprowadzone z zasi−

lacza i zakończone sześcio końcówkowy−

mi wtykami dołączamy do złącz CON1 i

CON2 w taki sposób, aby przewody o−

znaczone kolorem czarny znalazły się o−

Rys. 2 Schemat montażowy

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/98

my wykonywać jedynie po wyjęciu wty−

ku kabla zasilającego z gniazdka!

Do jednego z wyjść układu dołączamy

obciążenie, którym może być np. żarów−

ka świateł głównych samochodu włączo−

na w obwód 12VDC. Po włączeniu zasila−

nia żarówka powinna zapalić się, a my

musimy poczekać kilka minut. Po tym o−

kresie czasu odłączamy zasilanie 220V i

sprawdzamy, który z radiatorów umie−

szczonych wewnątrz obudowy zasilacza

rozgrzał się najbardziej. Do tego właśnie

radiatora musimy zamocować czujnik

temperatury IC1, najlepiej przyklejając go

za pomocą kleju silikonowego lub POXI−

POL’u. Trzy przewody prowadzące do

czujnika przewlekamy przez gumową

przelotkę w obudowie zasilacza i dołącza−

my do płytki naszego układu.

Kolejną czynnością będzie odłączenie

przewodów zasilania wentylatora od płyt−

ki zasilacza i po przewleczeniu ich przez

gumową przelotkę dołączenie do złącza

CON5. I tu także musimy zwrócić uwagę

na biegunowość zasilania, dołączając

przewód oznaczony kolorem czerwonym

do zacisku „+“ złącza CON5.

Po dołączeniu wentylatora do układu

sterującego zamykamy obudowę zasila−

cza i przystępujemy do wykonania ostat−

niego zadania, którym będzie zamonto−

wanie odpowiedniego włącznika siecio−

wego. Najlepiej będzie zastosować typo−

Wykaz elementów.

Kondensatory

C1 22µF

C2 470µF

C3 100nF

Rezystory

PR1

potencjometr montażowy

miniaturowy 200k

330

20k

5,1k

Ω

Półprzewodniki

IC1 LM35

IC2 LM358

T1 BD139 lub odpowiednik

Pozostałe

CON1,CON2 złącza zasilania płyty

głównej PC

CON3 ARK3

CON4 ARK2

CON5 ARK2 (3,5mm)

F1 oprawka plastykowa

+ bezpiecznik 10A

F2 oprawka plastykowa

+ bezpiecznik 6A

F3, F4 oprawka plastykowa

+ bezpiecznik 500mA

200k

Rys. 3 Napięcia na szpilkachzłącza

bok siebie. Przestrzeganie tej zasady po−

zwoli na unikniecie pomyłki i odwrotnego

dołączenia zasilania, co w większości

przypadków skończyłoby się zniszcze−

niem wykonanego urządzenia. Na rysun−

ku 3 zostały pokazane napięcia występuj−

ące na przewodach wiązek zasilania płyty

głównej i odpowiadające im kolory.

Kolejną operacją będzie odkręcenie

pokrywy obudowy zasilacza. I teraz uwa−

ga: od tego momentu możemy się spot−

kać z niebezpiecznym dla życia napię−

ciem sieci energetycznej 220VAC. Wszel−

kie czynności wewnątrz zasilacza może−

wy włącznik stosowany w komputerach

PC, tym bardziej że włącznik taki jest ko−

lejnym elementem „uratowanym“ przed

złomowaniem obudowy PC. Sposób do−

łączenia włącznika i kolory przewodów z

zasady pokazane są na obudowie zasila−

cza.

Zbigniew Raabe

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/98

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: