Izradite vlastiti 5v, 1a podesivi smps pomoću mrtvog atx napajanja računala

S Vještica M oda P cvijet S dopremni (SMPS) je neophodan dio bilo kojeg elektronskog dizajna. Koristi se za pretvorbu mrežne visokonaponske izmjenične struje u niskonaponsku istosmjernu struju, a to čini tako da prvo mrežnu izmjeničnu struju pretvori u visokonaponsku istosmjernu struju, a zatim prebaci visokonaponsku istosmjernu struju kako bi se dobio željeni napon. Već smo napravili nekoliko SMPS sklopova, poput ovog 5V 2A SMPS kruga i 12V 1A TNY268 SMPS kruga. Čak smo i napravili vlastiti SMPS transformator koji bi se mogao koristiti u našim SMPS dizajnom zajedno s upravljačkim programom.

Možda to nećete primijetiti, ali za većinu kućanskih proizvoda, poput mobilnog punjača, punjača za prijenosno računalo, Wi-Fi usmjerivača, za rad je potrebno napajanje s preklopnim načinom rada, a većina je 5V. Dakle, imajući to na umu, u ovom ćemo vam članku pokazati kako možete izgraditi 5V, 1A SMPS krug spašavanjem dijelova iz starog izbačenog ATX napajanja.

Upozorenje: Za rad s mrežom naizmjeničnog napajanja potrebne su prethodne vještine i nadzor. Nemojte otvarati stari SMPS ili pokušati izraditi novi bez iskustva. Budite oprezni oko napunjenih kondenzatora i žica pod naponom. Upozoreni ste, nastavite oprezno i ​​poduzmite stručne smjernice gdje god je to potrebno.

Razmatranja dizajna za napajanje od 5V 1A

Prije nego što nastavimo dalje, razjasnimo neke osnovne značajke dizajna i zaštitne značajke.

Zašto biste trebali graditi SMPS krug iz računarskog napajanja?

Za mene je to jeftino, pa opet jeftino je vrlo skupa riječ, doslovno je besplatno. Možete pitati kako to? Samo razgovarajte s lokalnim prodavaonicama računala, oni će vam ih dati besplatno, barem je to bio slučaj za mene. Također, pitajte svoje prijatelje ima li neko od onih slomljenih koji leže okolo.

Izgradnja / nabava transformatora za sklop najvažniji je dio bilo kojeg SMPS dizajna, ali ova metoda u potpunosti izbjegava ovaj korak spašavanjem transformatora, a također dolazi s vrlo dobrim iskustvom učenja ako ste elektronički narkoman poput mene. Moje ATX napajanje nakon spašavanja potrebnih dijelova prikazano je u nastavku.

Ovim dizajnom možete dodati potenciometar i malo varirati izlazni napon. to bi vam moglo dobro doći u nekim slučajevima, a najzanimljivija stvar kod sklopa je da je izrađen od vrlo generičkih dijelova, pa ako nešto puše vrlo je lak zadatak pronaći ih i zamijeniti.

SMPS krugovi funkcioniraju različito u različitim uvjetima, ako gradite ovaj sklop znajući stvarne ulazno-izlazne karakteristike, može vam pomoći u otklanjanju pogrešaka u krugu ako nađete bilo kakav problem s njim.

Ulazni napon:

Budući da je ulazni napon standardne PC PSU 220 V, naš spašeni krug također djeluje na taj napon. Ali s mojim trenutnim postavljanjem stola, pokušat ću upravljati krugom i s ulaznim naponom od 85 V.

Izlazni napon:

Izlazni napon kruga je 5V s 1A struje, što znači da ovaj krug može podnijeti snagu od 5W. Ovaj krug radi u režimu konstantnog napona, tako da bi izlazni napon trebao ostati približno isti bez obzira na struju opterećenja.

Izlazni mreškanje:

Transformator u ovom krugu izrađuje profesionalni proizvođač, tako da možemo očekivati ​​nisko valovitost. Od njegove izrade u točkanoj ploči možemo očekivati ​​malo više mreškanja nego inače.

Značajke zaštite:

Općenito, postoji mnogo izvedbi SMPS zaštitnih krugova, ali naš je krug izrađen od stare PC napajanja, tako da možemo dodavati ili oduzimati zaštitne značajke prema zahtjevu naše konačne prijave. Također možete provjeriti sljedeće zaštitne krugove koje smo ranije izradili.

• Zaštitni krug od prenapona
• Krug zaštite od obrnutog polariteta
• Zaštitni krug kratkog spoja
• Uklonite strujnu zaštitu

Koristit ću ovaj sklop za pokretanje svojih IoT projekata. Stoga sam odlučio koristiti značajku minimalne zaštite koja je topljivi otpor na ulazu i zaštitni krug od prenapona na izlaznom dijelu.

Dakle, da rezimiramo, AC mrežni napon za naše napajanje bio bi 220V izmjeničnog napona, izlazni napon bio bi 5V DC s 1A maksimalne izlazne struje. Pokušat ćemo izlazak napona mreškanja učiniti što nižim i imamo ulazni topljivi otpornik s izlaznim zaštitnim krugom od prenapona.

Komponente potrebne za SMPS krug 5V 1A

Sl.br.	Dijelovi	Tip	Količina	Dio u shemi
1	4.7R	Otpornik	1	R1
2	39R	Otpornik	1	R10
3	56R, 1W	Otpornik	1	R9
4	100R	Otpornik	2	R7, R6
5	220R	Otpornik	1	R5
6	100.000	Otpornik	1	R2
7	560K, 1W	Otpornik	2	R3, R4
8	1N4007	Dioda	4	D2, D3, D4, D5
9	UF4007	Dioda	1	D6
10	1N5819	Dioda	1	D1
11	1N4148	Dioda	1	D7
12	103,50V	Kondenzator		C4
13	102, 1KV	Kondenzator	2	C3
14	10uF, 400V	Kondenzator	1	C1
15	100uF, 16V	Kondenzator	1	C6
16	470uF	Kondenzator	2	C7, C8
17	222pF, 50 V	Kondenzator	1	C5
18	3,3uH, 2,66A	Induktor	1	L2
19	2SC945	Tranzistor	1	T1
20	C5353	Tranzistor	1	Q1
21	PC817	Optoparnik	1	OK1
22	TL431CLP	Referenca napona	1	VR1
23	10.000	Obrežite lonac	1	R11
24	Vijčani priključak	5 mm	2	S1, S2
25	1N5908	Dioda	1	D9
26	Transformator	Iz PC PSU	1	TR1

Kružna shema SMPS 5V 1A

Sljedeća slika prikazuje sheme napajanja od 5V 1A SMPS koje ćemo izgraditi u ovom vodiču.

Sastavio sam krug na ploči i izgledao je ovako kad je završen.

Razumijemo krug rastavljajući ga na mnogo funkcionalnih blokova i shvatimo svaki blok.

Topljivi otpor:

Prvo, imamo R1 koji služi u dvije svrhe. Prvo, djeluje kao topljivi otpor. Drugo, djeluje kao otpornik koji ograničava struju.

Ispravljač mosta i filtar:

Dalje, imamo 1N4007 diode, D2, D3, D4, D5, od kojih četiri čine mostovni ispravljač, zajedno s 10uF filtriranim kondenzatorom za pretvaranje izmjeničnog u istosmjerni.

Imajte na umu da sam uklonio PI filtar jer ovo napajanje neću koristiti osim punjenja baterije. Ako namjeravate koristiti na drugi način, EMI filtar je obavezan, uvijek ga možete izvući iz istog napajanje. Ako niste sigurni što je PI filtar ili kako on funkcionira, možete provjeriti povezani članak. Također možete provjeriti i druge dizajne za smanjenje EMI u SMPS krugu o kojima smo ranije razgovarali.

Otpornici za pokretanje:

R3 i R4 tvore početne otpore, kada se napajanje napaja, otpori za pokretanje odgovorni su za napajanje baze primarnog preklopnog tranzistora, o otporniku ću razgovarati kasnije u članku .

Stezaljka za ograničavanje napona kolektora:

Da bi se ograničio napon kolektora primarnog preklopnog tranzistora Q1, C3, R2 i D6 čine stezni krug, a ovo je vrlo dobar primjer upotrebe snuber mreže za smanjenje vršnog napona pri isključenju i za vlaženje zvona. U većini slučajeva, vrlo jednostavna tehnika dizajniranja može se koristiti za određivanje prikladnih vrijednosti snuber komponenata (Rs i Cs). U onim slučajevima kada je potreban optimalniji dizajn, koristi se nešto složeniji postupak.

Primarni i pomoćni komutacijski tranzistor:

Tranzistor Q1, C5353 je glavni sklopni tranzistor, a T1 je pomoćni sklopni tranzistor u krugu. C4 i R5 čine primarni oscilator koji generira glavni sklopni signal.

Povratni i upravljački krug:

PC817 optički sprežnik OK1 uz napona reference VR1 i diode 4148 oblikuje ocjena i upravljačkog kruga ostali otpornika predstavlja u ovom dijelu djeluje samo kao djelitelja napona, struja ograničavanja otpornik i filter kondenzator. Osim toga, dodao sam potenciometar R11 za podešavanje napona prema zahtjevu.

Transformator, izlazni ispravljač i filtar:

Transformator T1 izrađen je od feromagnetskog materijala, koji ne samo da pretvara visokonaponski izmjenični u niskonaponski izmjenični sustav već također pruža galvansku izolaciju. U transformatoru T1 nalaze se 4 namota Pin 1, 2 i 3 je sekundarni namot, pin 4, 5 je pomoćni namot, pin br. 6 i 7 je primarni namot.

Diode D1 i D9 su ispravljačke diode za krug. Kondenzator C8 odgovoran je za filtriranje 12V, a kondenzator C6 i C7 zajedno s L2 čine PI filter za izlazni dio.

Prenaponski zaštitni krug:

Dodatni krug zaštite od prenapona može se dodati kako bi zaštitio vaš aplikacijski uređaj od oštećenja, to je vrlo jednostavan krug koji se sastoji od osigurača i Zener diode kao što vidite gore. Ako se dogodi stanje prenapona, Zener dioda će eksplodirati, pušući njime osigurač za brzo puhanje.

5V-1A SMPS krug radi

E sad, to je razjašnjeno, hajde da shvatimo kako krug radi. Kad se struja spoji na struju, ispravljačke diode i kondenzator ispravljaju i filtriraju mrežni naizmjenični strujni krug. Nakon toga, dva startna otpora R3, R4 ograničavaju struju na bazu tranzistora, zato se primarni tranzistor lagano uključuje, sada malo struje teče kroz primarni namot transformatora koji je pin 6 i 7 tranzistora.

Ova mala količina struje napaja pomoćni namot, ovaj pomoćni namotaj počinje puniti 103pF kondenzator C4 kroz otpornik R5 od 220 ohma. Ponovno je napon na pomoćnoj strani spojen na kolektor optičkog sprega ispravljajućom diodom 1N4148, a taj napon izlazi iz emitora optičkog sprežnika i dijeli se dijeliteljem napona. Sada se C5 kondenzator 222PF počinje puniti Kada se ovaj kondenzator napuni do određene razine, pomoćni tranzistor T1 se uključuje i primarni tranzistor isključuje, a kondenzator C5 se prazni

I ciklus se počinje ponavljati još jednom, pa se generira signal prebacivanja. Jednom kada započne proces prebacivanja, napon se inducira na sekundarnoj strani transformatora iz sekundarne, krug povratne sprege izrađuje se uz pomoć VR1, referentnog napona Tl431, podešavanjem referentnog napona, možemo postaviti vrijeme uključivanja i isključivanja pomoćnog tranzistora, tako možemo kontrolirati izlazni napon.

Izgradnja SMPS kruga

Za ovu demonstraciju sklop je izveden u točkanoj ploči uz pomoć sheme; imajte na umu da testiram krug na svojoj klupi za demonstraciju, tako da nisam uključio mnoge zaštitne značajke poput zaštite od prenapona i kratkog spoja. Ako ovo upotrebljavate za napajanje nečega drugog, preporučuje se onim krugovima zaštite i filtra.

Gornja postavka ispitivanja korištena je za ispitivanje kruga, izlazni napon napajanja podešen je na 5,1 V pomoću potenciometra i to je napajanje od 1 A, tako da može povući struju od 1 A u vršnom stanju.

Kao što možete vidjeti na gornjoj slici, za ispitivanje s opterećenjem koristio sam neke otpore kao opterećenje koje je potrošilo oko 1,157A iz našeg SMPS kruga na 5V. Kompletni testni videozapis nalazi se na dnu ovog članka.

Poboljšanja dizajna kruga SMPS 5V-1A

U ovom se krugu može poboljšati nekoliko stvari poput EMI filtra koji se može dodati na ulaz kako bi se poboljšao EMI odziv ovog kruga. Tada se može dodati izlazna zaštita od prekomjerne struje i kratkog spoja kako bi se poboljšale ukupne performanse sklopa. Također, ulazna zaštita od prenapona i prenapona može se dodati kako bi se zaštitila od ulaznog prenapona. I konačno, ako je sklop izveden u PCB ploči, EMI odgovor može se drastično poboljšati.

Nadam se da ste razumjeli tutorial i naučili kako izraditi svoje SMPS sklopove. Ako imate bilo kakvih pitanja, ostavite ih u odjeljku za komentare u nastavku ili upotrijebite naše forume za dodatna pitanja.