Как создать лабораторный блок питания из блока питания ATX

Компьютерный блок питания (далее БП/PSU) стоит около 30 долларов, а лабораторный источник питания может обойтись Вам в 100 долларов или даже больше! Доработав дешевый, а зачастую и бесплатный ATX БП, которые можно найти в любом ненужном компьютере, Вы можете сами сделать хороший лабораторный БП с хорошей мощностью, защитой от короткого замыкания и стабилизированным выходом на 5V. На большинстве БП другие выходы не стабилизированы.

Шаги

Загрузить PDF

Отсоедините кабель от блока питания и выключите переключатель на задней панели (если таковой имеется). Кроме того, убедитесь, что Вы не заземлены и оставшийся ток не пройдет через Вас.
Удалите винты, которые крепят БП к корпусу компьютера и вытащите его.
Отрежьте разъемы (оставьте несколько сантиметров провода на разъемах, чтобы можно было использовать их в дальнейшем для чего-нибудь еще).
Разрядите блок питания, оставив его отсоединенным на несколько дней. Некоторые подключают резистор (10 Ом) между черным и красным проводом (шнур питания на внешней стороне), однако это гарантирует сброс только низкого напряжения – которое и так не представляет опасности! Но могут остаться заряженными высоковольтные конденсаторы, которые при сохранении тока могут быть потенциально опасными или даже привести летальному исходу.
винтовые клеммы (клеммы), светодиод (LED) с токоограничивающим резистором 330 Ом, выключатель (по желанию), резистор 10 Ом мощностью 10 Вт или больше (см. в разделе Советы), и изолирующую термоусадочную трубку.
Откройте БП, вывернув винты, соединяющие верхнюю и нижнюю часть корпуса.
Если у вас есть провода, не перечисленные здесь (коричневый и т.д.), см. раздел "Советы". Цветовой код для проводов: красный = +5V, Черный = земля (0V), белый = -5V, желтый = +12V, синий = -12V, Оранжевый = +3.3V, Фиолетовый = +5V запас (не используется), Серый = PG (выход) и зеленый = ON (необходимо замкнуть с (0V), чтобы включить БП).
Сначала наметьте центры отверстий гвоздем при помощи молотка, просверлите отверстия сверлом или дремелем, потом увеличивайте отверстия разверткой, пока они не будут подходить по размеру для соединительных клемм. Кроме того, просверлите отверстия для выключателя и светодиода (опция).
Вставьте клеммы в соответствующие отверстия и прикрепите гайками сзади.
11
Сделайте все необходимые соединения.
- Подключите один из красных проводов к нагрузочному резистору, все остальные красные провода к красной клемме;
- Подключите один из черных проводов к другому выводу нагрузочного резистора, второй черный провод к катоду светодиода (короткая ножка), третий черный провод к переключателю DC-ОN, все остальные черные провода в клемму черного цвета;
- Подключите белый провод к клемме -5V, желтый к клемме +12V, синий к клемме -12V, серый к резистору (330 Ом), а второй вывод резистора припаяйте к аноду светодиода (более длинной его ножке);
- Обратите внимание, что некоторые БП могут иметь или серый или коричневый провод в качестве "Power Good" / "Power OK". (Большинство БП имеют меньший оранжевый провод, который используется для определения +3,3 В, и этот провод обычно соединен в разъеме с другим оранжевым проводом. Убедитесь, что этот провод подключен к другим оранжевым проводам, иначе Ваш БП не заработает). Этот провод должен быть подключен либо к оранжевым проводам (+3,3 В), либо к красным (+5 В) для функционирования системы. Если вы сомневаетесь, попробуйте вначале низкое напряжение (+3,3 В). Если блок питания не ATX или AT, он может иметь свою собственную цветовую схему. Если Ваша схема отличается от приведенной здесь на фотографии, следуйте согласно обозначениям, а не цветовой характеристике.
- Подключите зеленый провод к другому выходу выключателя.
- Убедитесь, что на все оголенные концы надета изолирующая термоусадка.
- Скрепите провода стяжками или изолентой, лучше по цветовому признаку.
Найдите неизолированные провода и изолируйте их, чтобы предотвратить замыкание. Используйте супер-клей, чтобы зафиксировать светодиод в отверстии. Установите на место крышку.
Включите главный выключатель на БП, если Вы его установили. Проверьте, загорелся ли индикатор. Проверить работу БП можно, подсоединяя лампочку 12 В к разным выходам; также можно проверить с помощью вольтметра. Убедитесь в том, что нет замыкания какого-либо провода. Приведите внешне корпус БП в порядок.
Реклама

Советы

Вы можете использовать 12В выход источника питания для зарядки автомобильного аккумулятора! Будьте осторожны: если аккумулятор сильно разряжен, то сработает защита источника питания от короткого замыкания. В этом случае для защиты от перегрузки можно последовательно с выходом 12 В подключить нагрузочный резистор 10 Ом, 10/20 Вт. Как только напряжение на батарее станет близким к 12 В (можно проверять тестером), Вы можете убрать резистор и продолжить зарядку батареи. Это устройство поможет Вам, если аккумулятор старый, или он «сел» из-за попыток завести машину зимой, или Вы случайно оставили включенными на долгое время фары или магнитолу, или по какой-то другой причине.
Также Вы можете переделать блок в источник питания для других целей - но это уже другая статья.
Если Вам не нужны все девять припаянных проводов к клемме (как в случае с заземленными проводами) Вы можете отрезать их на PCB. 1-3 проводов будет достаточно. Это означает, что нужно также отрезать все провода, которые Вы не собираетесь использовать.
Если у Вас есть сигнальный провод для 3,3 В, соединенный с выводом 3,3 В, то не получится использовать 3,3 В напряжение в качестве понижающего, например, с 12 В до 8,7 В. Вольтметр будет показывать 8,7 В, но при подключении нагрузки к 8,7 В может сработать защита источника питания и отключить всю цепь.
В некоторых источниках питания для правильной работы необходимо соединить серый и зеленый провода.
Вы можете добавить еще выход 3,3 В (например, для питания 3-вольтовых устройств), присоединив оранжевый провод к клемме (убедитесь, что коричневый провод остается подключенным к оранжевому). Учтите, что они делят мощность с выходом 5В, поэтому подключенная нагрузка не должна превышать общую выходную мощность этих двух выходов.
Опции: Отдельный (дополнительный) выключатель не обязателен, достаточно просто подключить зеленый провод к черному. Блок питания будет включаться задним переключателем, если он есть. Светодиод также не обязателен, можно просто обрезать и изолировать серый провод.
Если вы не хотите или не умеете паять / присоединять много проводов к соединительным клеммам (например, провода заземления), вы можете отрезать их у платы. Достаточно оставить 1-3 провода. Обрежьте также все провода, которые не планируете использовать.
Вы можете установить автомобильный прикуриватель в отверстие от шнура питания. Так Вы сможете подключать автооборудование к источнику питания.

Если Вы не уверены в исправности источника питания, проверьте его сначала на компьютере, прежде чем переделывать. Компьютер включился? Вентилятор БП запустился? Вы можете подключить провода вольтметра к дополнительному разъему (дисковода). Вольтметр должен показывать значение, близкое к 5 В (между красным и черным проводами). Блок питания может не запускаться из-за отсутствия нагрузки на выходе или выход запуска (зеленый провод) может быть не замкнут на массу.
Линия +5V обеспечивает питание +5V в дежурном режиме (для работы кнопки включения на материнской плате, Wake-on-LAN и т.д.). Она обычно дает ток до 500-1000 мА, даже когда основные выходы отключены. Может использовать для питания светодиода, показывающего наличие сетевого напряжения.
От этого источника можно получить напряжения 5 В (+5, ноль), 7 В (+12, +5), 10 В (+5, -5), 12 В (+12, ноль), 17 В (+5, -12) и 24 В (+12, -12), этого должно быть достаточно для большинства задач. Многие ATX с 24-контактным разъемом для материнской платы не имеют вывода - 5 В. Если Вам нужен выход -5 В, поищите блок ATX с 20-контактным разъемом, 20+4 -контактным разъемом или AT.
После доработки блока почистите его и приведите в порядок.
Вентилятор блока питания может быть довольно громким, ведь он предназначен для охлаждения достаточно нагруженного БП и компонентов компьютера. Конечно, можно отключить вентилятор вообще, но это плохая идея. Если хотите, чтобы все было нормально, то перережьте красный провод, идущий к вентилятору (12 В) и соедините его с красным проводом, идущим из PS (5 В). Теперь вентилятор будет вращаться значительно медленнее и тише, все же обеспечивая некоторое охлаждение. Если же Вам нужна большая сила тока, то лучше этого не делать (не снижать обороты вентилятора). Если же Вы все же решили это сделать, то это под Вашу ответственность; единственное, что можно пожелать в этом случае - следите за тем, как быстро блок нагревается. Вы также можете заменить штатный (заводской) вентилятор на более тихую модель (возможно, понадобится пайка).
Чтобы иметь больше места внутри блока, Вы можете смонтировать вентилятор на внешней стороне корпуса.
Вы можете просверлить отверстие немного больше.
У некоторых новых БП есть «чувствительные к напряжению» провода, которые должны быть подключены к проводам с соответствующим напряжением для нормальной работы. В главном жгуте (с 20 проводами) должно быть четыре красных провода и три оранжевых. Если оранжевых провода только два или меньше, нужно присоединить к ним коричневый провод. Если у Вас есть только три красных провода, к ним нужно присоединить другой провод (иногда розовый).
Если Вы не боитесь паять, то можете заменить нагрузочный 10 W резистор на вентилятор. Проверьте полярность - соединяйте красные и черные провода соответственно.
Выход -5 В был удален из спецификации ATX, и теперь его нет ни одном блоке ATX.
Если источник питания не работает, не горит светодиод, посмотрите, вращается ли вентилятор. Если вентилятор в блоке питания работает, то скорее всего светодиод подключен неправильно (перепутаны положительный и отрицательный выводы светодиода). Откройте корпус блока питания и поменяйте местами фиолетовый и серый провода (убедитесь, светодиод не шунтирован).
Блок питания ATX - это импульсный источник питания (подробнее на https://ru.wikipedia.org/wiki/Импульсный_стабилизатор_напряжения), для правильной работы ему нужна некоторая нагрузка. Для этого используем нагрузочный резистор, на котором будет выделять тепло. Для хорошего охлаждения резистор нужно закрепить на металлической стене корпуса блока (также можно использовать отдельный радиатор, убедившись, он ничего не замкнет). Если к источнику питания, всегда, когда он включен, будет подключена какая-то нагрузка, то можно обойтись без резистора. Можно также использовать в качестве нагрузки выключатель с подсветкой на 12 В, который будет выступать в качестве необходимой для включения питания нагрузки.
Для использования с приборами с высокой стартовой нагрузкой (например, 12 В холодильник с конденсатором) подключите подходящий 12 В аккумулятор для предупреждения автоматического отключения блока питания.

Предупреждения

Не прикасайтесь к проводам/дорожкам, ведущим к конденсаторам. Конденсаторы – это цилиндрические детали, покрытые тонкой пленкой, с открытым металлом в верхней части и с обозначением «+» или «K». Твердотельные конденсаторы короче, немного толще и без пленочной оболочки. Они сохраняют заряд так же, как батареи, но в отличие от батарей они могут разряжаться очень быстро. Даже если Вы разрядили блок, старайтесь не касаться руками платы, за исключением тех мест, где это необходимо. Заземляйте (разряжайте на массу) всего, к чему будете прикасаться.
Убедитесь, что конденсаторы разряжены. Подключите кабель питания, включите блок (замкните зеленый провод на массу), затем отключите кабель питания и подождите, пока вентилятор не перестанет вращаться.
Если Вы подозреваете, что источник питания неисправен, не используйте его! Если он неисправен, то схема защиты может не сработать. Как правило, схема защиты постепенно разряжает конденсаторы высокого напряжения. Но если (например) блок рассчитан на 110 В, а был подключен к 240 В, то схема защиты, скорее всего, выйдет из строя. В таком случае блок питания, скорее всего, не отключится при перегрузке или неисправности.
Просверливая металлический корпус, следите, чтобы металлическая стружка не попала внутрь блока питания. Это может привести к замыканию, которое в свою очередь может привести к возгоранию, перегреву или высоковольтным импульсам на выходе, что может повредить ваш новый источник питания, на который Вы потратили так много сил.
Высокое напряжение опасно и может даже привести к летальному исходу (все, что выше 30 миллиампер/вольт, может привести к летальному исходу за считанные секунды, если вы коснетесь оголенных проводов руками), как минимум Вы получите болевой шок. Прежде чем работать над блоком питания, убедитесь, что кабель питания отсоединен и конденсаторы разряжены, как описано выше. При сомнениях используйте мультиметр.
Не снимайте плату, пока нет необходимости. Токоведущие дорожки и пайка могут оставаться под высоким напряжением, если Вы не оставили БП на некоторое время для разрядки. Если все же нужно снять плату, вольтметром проверьте напряжение на больших конденсаторах. Когда будете устанавливать плату на место, проверьте, чтобы под ней была пластиковая прокладка.
Компьютерный источник питания отлично подходит для тестирования или для питания простой электроники (например, зарядные устройство, паяльники и проч.), но никогда не сравнится с хорошим лабораторным блоком питания. Если Вы собираетесь использовать блок питания не только для тестирования, купите хороший лабораторный блок питания. Они не зря стоят так дорого, тому есть причины.
Получившийся источник питания обеспечивает высокую выходную мощность. Возможные ошибки в соединениях могут привести к появлению искрения или электрической дуги на выходах с низким напряжением или сжечь схему, с которой Вы работаете. Поэтому лабораторные блоки питания имеют регулируемые ограничители тока.
В оригинальной статье говорится, что нужно обязательно заземлиться. Это неправильно и опасно. Убедитесь, что Вы НЕ заземлены при работе с источником питания, чтобы ток не прошел через Вас.
Такая переделка однозначно лишит Вас гарантии на блок, если он есть.
Только люди, хорошо знающие работу БП могут заниматься его созданием.