Компьютерный блок питания в лабораторный на ШИМ UC3843
Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843
Основные элементы блока питания INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0:+
ШИМ — UC3843;
Держурка — DM311;
Супервизор — WT7525 N140.
INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0
Ниже представлена принципиальная схема блока питания INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0, с которой нам предстоит работать.
Переделка такого компьютерного блока питания в лабораторный будет происходить в несколько этапов:+
Отключение супервизора WT7525 N140.
Небольшие изменения в дежурке для питания вентилятора.
Удаление лишних компонентов.
Изготовление нового модуля управления блоком.
Установка новых компонентов на плату и подключение модуля.
Тесты.
Отключение супервизора WT7525 N140
Супервизор WT7525 N140 производит мониторинг напряжения на шинах блока, отслеживает перегрузку, отвечает за пуск и аварийную остановку. Для его отключения необходимо произвести два простых действия.
Удаляем супервизор с платы и ставим перемычку от второго к третьему посадочному выводу микросхемы.
Удаляем конденсатор дежурки С32. Если этого не сделать, будут наблюдаться проблемы со стартом блока. Если все прошло успешно — блок будет запускаться автоматически при включении в сеть. Стоит также отметить, если С32 неисправен, блок будет стартовать с ним, но, его присутствие дает помехи, добиться нормальной работы блока невозможно.
Модификация дежурки для питания вентилятора 12 В
Выходное напряжение в блоке будет меняться в широком диапазоне, а питание 12 В штатного вентилятора должно быть неизменным. В INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0, да и в большинстве блоков на ШИМ UC38хх присутствует лишь одна ветка дежурки 5 В. Существует несколько вариантов решения данной проблемы:
- Внесение изменений в схему дежурки.
- Установка дополнительного ac-dc преобразователя 220-12 В.
- Установка дополнительного dc-dc повышающего преобразователя 5-12 В.
Последние два варианта не нуждаются в описании из-за своей простоты включения. Мы же рассмотрим более интересный вариант.
Добавляя диод 1N4007 мы создаем отрицательную ветку дежурки, амплитуда импульсов проходящих через новый диод составит около 12 В, но при подключении вентилятора проседает до 10 В. При 10 В вентилятор способен работать, но поток воздуха немного слабоват, при желании можно оставить и так.
Чтобы добиться оптимальной работы вентилятора, необходимо немного поднять напряжение дежурки. Для этого удаляем R46 и изменяем (уменьшаем) R73 с 2 кОм до 1,5 кОм. Таким образом, напряжение на выходе дежурки будет 6 В (выше 8 В поднять не получится), а напряжения для питания вентилятора будет находится в пределах 12-13 В.
Удаление лишних компонентов
Для дальнейшей переделки нам необходимо избавиться от ненужных шин, обвязки супервизора и др. компонентов, которые не будут задействованы в блоке.
После удаления деталей, нужно изменить:
Нагрузочный резистор R8. Ставим новый на 390 Ом мощностью 5 Вт. Он легко встанет на место выходного электролита по шине 12 В.
Выходной конденсатор С7, устанавливаем емкостью 2200 мкФ х 35 В.
Перематываем дроссель групповой стабилизации, оставляем лишь одну обмотку. Для расчета параметров дросселя можно использовать программу DrosselRing (детально ознакомиться с ней можно тут). Эта программка насчитала нам 20 витков провода с сечением 1 мм на родном дросселе.
Как раз на данном этапе в самый раз задуматься о стойках для размещения платы нового модуля управления блоком.
Модуль управления блоком на ШИМ UC3843
Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843 невозможна без изготовления небольшой платы, которая будет контролировать работу UC3843.
За основу взята микросхема LM358, в своем корпусе она имеет два независимых операционных усилителя. Один будет отвечать за стабилизацию напряжения, второй за стабилизацию тока. В качестве датчика тока используется шунт R0 из константана, сопротивлением 0,01 Ом. Обратная связь с ШИМ выполнена через штатную оптопару PC817, которая переместилась на модуль. Источником опорного напряжения служит TL431.
На новой плате присутствуют два светодиода, которые будут сигнализировать о режиме работы блока. Свечение led1 будет свидетельствовать о том, что блок работает в режиме стабилизации напряжения, led2 загорится при переходе в режим ограничения тока. Сам модуль управления не содержит дефицитных компонентов и не требует дополнительной наладки после изготовления. Расчеты обвязки LM358 произведены для выходных параметров 0-25 В и 0-10А.
Вот так выглядит плата модуля для нашего самодельного лабораторного блока питания.
Печатку для ее изготовления в формате lay можно будет скачать в конце статьи.
Также желательно оставить небольшой запас текстолита для крепления модуля к стойкам. На схеме и плате для удобства расставлены буквенные обозначения точек подключения.
Подключение модуля к блоку
Используя нижеприведенную схему, подключаем все точки модуля управления к основной плате блока.
Назначения точек подключения:
А и В — выходы оптопары для управления ШИМ;
C — питание модуля 6 В;
D — плюс выхода блока;
E — общий минус;
F — минус выхода блока.
Настройка блока и тесты
После подключения платы можно проводить первое пробное включение в сеть. Достаточно проверить работоспособность регулировки напряжения и тока. Нагружать блок на этом этапе по полной не стоит, достаточно убедиться в стабильности его работы.
В работе блока могут присутствовать небольшие писки, похожие на тонкий свист. Для их устранения необходимо внести небольшие корректировки в обвязку ШИМ:
Увеличение емкости конденсатора С26 с 2,2 нФ до 220 нФ.
Корректировка резистора R15. R15 желательно подбирать экспериментальным путем на максимальном токе. С уменьшением R15 писк будет постепенно стихать, но, в один момент UC3843 сама начнет ограничивать ток, проходящий через ключ Q8. Экспериментально значение R15 удалось получить в районе 2,2 кОм, при этом UC3843 еще не ограничивает ток, а писка практически не слышно.
Все манипуляции с обвязкой ШИМ необходимо проводить максимально осторожно. Некоторые элементы находятся под опасным для жизни напряжением.
У нас не получилось с первого раза побороть все посторонние звуки в блоке, некоторые эксперименты закончились частичным, а потом и полным выходом из строя блока, пришлось найти второй такой-же и продолжить переделку.
И так, финишные тесты после всех корректировок. В процессе сборки произошла небольшая заминка с цветом светодиодов, красный сигнализирует о работе в режиме стабилизации напряжения, а зеленый — режим ограничения тока. В дальнейшем исправим, сделаем все как у людей:
Напряжение: 0 — 25 В.блок питания 0-25в.:
Ток: 0 — 10 А.блок питания 0-10А.:
После всех манипуляций переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843 окончена! Последним этапом станет оформления корпуса и установка резисторов точной настройки тока и напряжения (подключаем последовательно с основным регулятором, номинал 10% т.е. 1 кОм). Также, корпус блока желательно отключить от общего минуса, чтобы избежать случайного КЗ в обход датчика тока (для этого достаточно убрать перемычку).
Ссылка платы модуля управления в формате lay:
Плата модуля управления UC3843 на LM358 (16.89 KB).
Особая благодарность Виталию Ликину за изготовление и материалы с сайта diodnik.com.
