Laboratórny zdroj zo starého ATX: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Už dávnejšie nemám napájanie na laboratórne účely, ale niekedy by to bolo nevyhnutné. Okrem nastaviteľného napätia je tiež veľmi užitočné obmedziť výstupný prúd, napr. v prípade testovania novovytvorených DPS. Rozhodol som sa to teda urobiť sám z dostupných komponentov.

Keďže som mal doma nepoužívaný počítačový zdroj ATX, rozhodol som sa ho použiť ako zdroj energie. Tieto staré zdroje ATX zvyčajne končia v koši, pretože majú nízky výkon (relatívne) a nie sú použiteľné pre nové počítače. Ak ho nemáte, ľahko ho kúpite veľmi lacno v obchodoch s použitými počítačmi. Alebo sa len opýtajte svojich priateľov, či ho v podkroví majú. Jedná sa o veľmi dobrý zdroj energie pre elektrické kutilské projekty.

Týmto spôsobom sa tiež nemusím veľmi zaujímať o prípad. Skúsil som nájsť modul, ktorý by zodpovedal mojim očakávaniam:

• Poskytuje premenlivé napätie a prúd
• Funguje zo vstupného napätia 12V
• Maximálne výstupné napätie je najmenej 24 V.
• Maximálny výstupný prúd je najmenej 3A
• A je aj relatívne lacný.

Krok 1: Modul ZK-4KX

Našiel som konvertorový modul ZK-4KX DC-DC Buck-Boost, ktorý vyhovuje všetkým mojim očakávaniam. Navyše je vybavený aj používateľskými rozhraniami (displej, tlačidlá, rotačný snímač), takže som ich nemusel kupovať samostatne.

Má nasledujúce parametre:

• Vstupné napätie: 5 - 30 V
• Výstupné napätie: 0,5 - 30 V
• Výstupný prúd: 0 - 4 A
• Rozlíšenie displeja: 0,01 V a 0,001 A
• Cena je ~ 8 - 10 $

Má mnoho ďalších funkcií a ochran. Podrobné parametre a funkcie nájdete v mojom videu a na konci tohto príspevku.

Krok 2: Použité komponenty

Nad meničom DC-DC a počítačovými modulmi ATX potrebujeme iba niekoľko ďalších základných komponentov, aby sme mali dobre použiteľný zdroj napájania:

• LED + 1k odpor na indikáciu stavu jednotky ATX.
• Jednoduché prepnutie na napájanie jednotky ATX.
• Banánkové zásuvkové konektory (2 páry)
• Aligátorová spona - kábel s banánkovou zástrčkou.

Okrem nastaviteľného výstupu som chcel mať aj výstup +5 V, pretože sa používa veľmi bežne.

Krok 3: Napájanie ATX

Opatrujte sa!

• Pretože napájací zdroj ATX pracuje s vysokým napätím, dbajte na to, aby bol odpojený a tiež chvíľu počkajte, kým ho rozoberiete! Obsahuje niekoľko vysokonapäťových kondenzátorov, ktoré potrebujú určitý čas na vybitie, takže sa okruhu niekoľko minút nedotýkajte.
• Pri spájkovaní tiež dávajte pozor, aby nedošlo k skratu.
• Uistite sa, že ste nezabudli zapojiť ochranný uzemňovací kábel (zeleno-žltý) späť do jeho polohy.

Moja počítačová jednotka ATX má 300 W, ale existuje veľa rôznych variantov, na tento účel je vhodná ktorákoľvek z nich. Má rôzne úrovne výstupného napätia, ktoré možno rozlíšiť podľa farby drôtu:

• Zelená: Budeme ju potrebovať na zapnutie zariadenia skratovaním spolu so zemou.
• Fialová: +5V pohotovostný režim. Na označenie stavu ATX použijeme.
• Žltá: +12V. Bude to zdrojový zdroj konvertora DC-DC.
• Červená: +5V. Pre napájanie to bude pevný 5V výstup.

A nasledujúce riadky sa nepoužívajú, ale ak niektorý z nich potrebujete, stačí pripojiť jeho drôt k prednej doske.

• Sivá: +5V napájanie Ok.
• Oranžová: +3,3 V.
• Modrá: -12V.
• Biela: -5V.

Môj napájací zdroj ATX mal tiež striedavý výstup, ktorý nie je potrebný, a tak som ho odstránil. Niektoré varianty majú namiesto toho prepínač, čo je v takýchto projektoch užitočnejšie.

Po demontáži som odstránil všetky nepotrebné káble a tiež výstupný konektor striedavého prúdu.

Krok 4: Predná doska

Napriek tomu, že vo vnútri jednotky ATX je len malý zostávajúci priestor, pri určitom usporiadaní sa mi podarilo dať celé používateľské rozhranie na jednu stranu. Po navrhnutí obrysu komponentov som vyrezal otvory z platne pomocou skladačky a vŕtačky.

Krok 5: Puzdro na maľovanie

Keďže puzdro nevyzerá tak pekne, kúpil som si farbu v spreji, aby som mal lepší vzhľad. Vybral som si pre to kovovú čiernu farbu.

Krok 6: Zapojenie komponentov

Vnútri krabice musíte komponenty pripojiť nasledujúcim spôsobom:

• Napájací vodič (zelený) + uzemnenie → Prepínač
• Pohotovostný vodič (fialový) + uzemnenie → LED + 1k odpor
• + 12V vodič (žltý) + uzemnenie → Vstup modulu ZK-4KX
• Výstup modulu ZK-4KX → banánové zásuvkové konektory
• + 5V vodič (červený) + uzemnenie → Ostatné banánové zásuvkové konektory

Keďže som odstránil konektor výstupu striedavého prúdu a bol na ňom pripevnený transformátor, musel som transformátor na puzdre zostaviť horúcim lepidlom.

Krok 7: Výsledok

Po zostavení puzdra som ho úspešne zapol a vyskúšal som všetky vlastnosti zdroja.

Jediné, čo som musel urobiť, je kalibrácia, ako môžete vidieť na videu.

Krok 8: Kalibrácia + funkcie

Pretože namerané hodnoty modulom ZK-4KX neboli rovnaké ako tie, ktoré som meral svojim multimetrom, odporúčam pred použitím zdroja nakalibrovať jeho parametre. Poskytuje tiež určitú ochranu pred preťažením modulu, ako je prepätie/prúd/výkon/teplota. Zariadenie zistí akúkoľvek poruchu, vypne výstup.

Krátkym stlačením tlačidla SW môžete prepínať medzi nasledujúcimi parametrami, ktoré sa majú zobraziť v druhom riadku:

• Výstupný prúd [A]
• Výstupný výkon [W]
• Výstupná kapacita [Ah]
• Uplynulý čas od zapnutia [h]

Dlhým stlačením tlačidla SW môžete prepínať medzi nasledujúcimi parametrami, ktoré sa majú zobraziť v prvom riadku:

• Vstupné napätie [V]
• Výstupné napätie [V]
• Teplota [° C]

Ak chcete vstúpiť do režimu nastavenia parametrov, musíte dlho stlačiť tlačidlo U/I. Budete môcť nastaviť nasledujúce parametre:

• Normálne otvorené [ON/OFF]
• Pod napätím [V]
• Prepätie [V]
• Nadprúdový [A]
• Nadmerný výkon [W]
• Nadmerná teplota [° C]
• Nadmerná kapacita [Ah/VYP]
• Časový limit [h/OFF]
• Kalibrácia vstupného napätia [V]
• Kalibrácia výstupného napätia [V]
• Kalibrácia výstupného prúdu [A]