Регулируемый блок питания
Переделка компьютерного БП АТХ 12V на базе FSP3528 Твердость Adact.ru handsfree2007@yandex.ru 1.12.09
В этой статье предлагается методика переделки БП на основе микросхемы FSP 3528, которая широко используется в моделях средней мощности FSP GROUP INC. Переделанный блок питания будет полезен автолюбителям для зарядки аккумуляторных батарей.
При разработке этой методики ставилась задача переделки блока питания компьютера ATX12V, выполненного на основе микросхемы FSP3528, при минимальном вмешательстве в схему и сохранении максимума заложенных функциональных возможностей. Целью переделки было получение мощного блока питания с регулируемым выходным напряжением от 10 до 15В и простого зарядного устройства для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей емкостью до 75Ач. Максимальный выходной ток зарядного устройства был выбран на уровне 7А. Дополнительно на лицевую панель была выведена силовая пятивольтовая линия, где получилось регулируемое выходное напряжение от 3,7 до 6В. Опубликованные в журналах и интернете статьи о переделке БП на основе микросхем TL494, KA7500, SG6105 имеют высокую академическую ценность и хороши для понимания основ и принципов работы БП. Практическая ценность в настоящее время я считаю, не очень высока, в связи с достаточно большим объемом работ по переделке выходной части и изменению схемы включение ШИМ-контроллера. Большие выходные токи современных источников питания с запасом перекрывают потребности основной массы автолюбителей, поэтому вся переделка сводится к добавлению узла регулировки выходного напряжения и стабилизации тока. Основная сложность при переделке связана с отсутствием в сети информации о специализированной микросхеме ШИМ-контроллера 3528 фирмы FSP. Единственное место в рунете где специалисты разобрались и открыто обсудили это микросхему оказалось на сайте [1]. В этой конструкции автоматического зарядного устройства используются методы стабилизации тока и напряжения. На первоначальном этапе, при подключении заряжаемой батарей схема переходит в режим стабилизации по току, зарядка осуществляется постоянным током, с ограничением зарядного тока на уровне 7А. Зарядный ток в процессе заряда аккумулятора убывает, и в конце заряда становится равным степени саморазрядки батареи, схема переходит в режим стабилизации по напряжению. Этот метод широко используется в зарядных устройствах бытового назначения, и позволяет исключить перезаряд аккумулятора. Для других случаев применяют специализированные устройства [2] [3] и зарядно-десульфатирующие автоматы. В качестве стабилизатора тока использована схема [4]. Работа с зарядным устройством заключается в первоначальном выставлении регулятором на цифровом индикаторе напряжения, до которого необходимо зарядить аккумулятор, примерно 14,4В. Далее подключается заряжаемый аккумулятор, и оставляется до полного заряда. Цифровой индикатор будет показывать текущее напряжение на аккумуляторе, заряд можно считать законченным при равенстве текущего и ранее выставленного значения напряжения. Отличительной особенностью данной конструкции от других предложенных устройств, является сохранение всех защит заложенных в схеме производителем. Подвергшиеся небольшой доработке узлы защиты выходов от перенапряжения позволили увеличить верхний предел регулирования до 15В. Методика переделки будет изложена на примере БП ATX-350PNR FSP GROUP INC. имеющий следующие характеристики: - заявленная мощность - 350Вт; - выходной ток по +3,3В - 20А; - выходной ток по +5В - 16А; - выходной ток по +12В - 23А; - выходной ток по -12В – 0,8А; Схема коррекции мощности отсутствует, вентилятор 120 мм.
Переделанное устройство имеет следующие характеристики: Канал 12В - диапазон изменения выходных напряжений от 10 до 15В; - максимальный ток 23А при 12В; Канал 5В - диапазон изменения выходных напряжений от 3,7 до 6В; - максимальный ток 16А при 5В; Зарядное устройство - диапазон изменения выходных напряжений от 10 до 15В; - максимальный ток 7А;
На первом этапе блок переделывается в регулируемый блок питания. На втором этапе добавляется схема ограничения тока для заряда аккумуляторов.
Регулируемый блок питания 1.1 Удаляются лишнее провода: все выходные провода за исключением трех пучков черных проводов, двух пучков желтых проводов, одного пучка красных проводов (в одном пучке два провода). 1.2 Электрически изолируется корпус блока питания от всех проводников. Для этого перерезаются все печатные дорожки ведущие к контактным площадкам под винтами крепления печатной платы к корпусу блока питания. Отворачивается от корпуса земляной желто-зеленый провод идущего с разъема питания. При помощи кусков провода восстанавливаются оборванные электрические связи между высоковольтной и низковольтной частью схемы, т.е. если раньше корпус блока питания выполнял функции провода, то сейчас он заизолирован а функции переданы вновь припаянным проводам. Подпаивается желто-зеленый провод идущего с разъема питания. 1.3 Меняются конденсаторы по силовым выходам +5, +12, -12 В. на более высоковольтные. - по линии +12 В конденсатор C24 2200 мкФx16В меняется на 2200 мкФx25В; - по линии +5 В конденсатор C26 2200 мкФx10В меняется на освободившийся 2200 мкФx16В; - по линии -12 В конденсатор C27 220 мкФx16В меняется на 220 мкФx25В. 1.4 Имитируется постоянно нажатая кнопка включения компьютера. Для этого между контактом PS-ON на печатной плате и общим проводом припаивается резистор R4 100 Ом – 0,25 Вт. 1.5 Восстанавливается обратная связь магнитного усилителя по выходной линии +3,3В. Для этого на плате не месте не распаянного резистора R35 припаивается перемычка.
1.5 Проверяется работоспособность блока питания. Подключив в качестве нагрузки на линию +12 В лампу накаливания 12 В 21 Вт и подав питание 220В на вход блока питания убедиться в его работоспособности. Далее эта операция проводится после каждого пункта. Переходить к следующему пункту только после положительного результата проверки. 1.6 Изменяются пороги срабатывания защит. - 14 нога микросхемы 3528 отрезается от схемы и в разрыв подпаивается диод VD1. Субплата достаточно тесная и неудобная для перерезания печатных проводников, поэтому проще эту ногу выпаять и отогнуть в сторону. В качестве диода можно применить любой кремниевый, например КД521, КД522, 1N4007.
- между 15 ногой микросхемы и общим проводом припаивается дополнительный резистор R1 4,7кОм – С2-23 0,125 Вт
1.7 Добавляется узел регулировки выходного напряжения. Для этого выпаивается подстроечный резистор VR1 1 кОм расположенный на углу субплаты. Вместо него устанавливаются последовательно соединенные переменный резистор R2 1 кОм и постоянный резистор R3 240 Ом – С2-23 0,125 Вт. Для линейности регулировки резистор R2 необходимо выбрать с линейной передаточной характеристикой, типа “А”.
1.8 Устанавливаются зажимные клеммы “GND” “+5 V” “+12 V” и припаиваются пучки выходных проводов. К клемме “GND” припаиваются два пучка черных проводов, к +5 В пучок красных, к +12 В пучок желтых Получившийся регулируемый блок питания можно дополнить вольтметром PV1 для измерения выходного напряжения. В качестве вольтметра удобно использовать электронный вольтметр SVH0001R [5] который занимает мало места и при помощи дополнительного тумблера переключается между двумя выводными линиями +5 В и +12 В. Если узел ограничения тока для заряда аккумулятора не будет реализован, то проводник идущий к резистору R6доп, подключается к выходной линии +12 В. При установке стрелочного вольтметра лучше переделать его под вольтметр с растянутой шкалой [6]. Настройка: Потребуется если блок питания при регулировке выходного напряжения в сторону увеличения начнет уходить в защиту от перенапряжения. Если напряжение на 15 ноге достигает напряжения срабатывания защиты 4,52 В, необходимо уменьшить номинал резистора R1. Если напряжение на 14 ноге достигает напряжения срабатывания защиты 5,85 В, можно последовательно добавить еще один диод. Диапазон регулировок выходных напряжений в небольших пределах можно изменить, подбирая сопротивление резисторов R2, R3. Величина порога срабатывания компаратора в микросхеме определена экспериментальным путем. При переделке необходимо учитывать технологический разброс, который может достигать ±400мВ.
|
