Zasilacz laboratoryjny ze starego ATX: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Dawno nie miałem zasilacza do celów laboratoryjnych, ale czasami byłoby to konieczne. Oprócz regulowanego napięcia bardzo przydatne jest również ograniczanie prądu wyjściowego, m.in. w przypadku testowania nowo powstałych płytek PCB. Postanowiłem więc zrobić to sam z dostępnych komponentów.

Ponieważ miałem w domu nieużywany komputerowy zasilacz ATX, postanowiłem wykorzystać go jako źródło zasilania. Zwykle te stare zasilacze ATX trafiają do kosza, ponieważ mają niską moc (względnie) i nie nadają się do użytku z nowymi komputerami. Jeśli go nie masz, możesz go łatwo kupić bardzo tanio w sklepach z używanymi komputerami. Lub po prostu zapytaj znajomych, czy mają taki na poddaszu. Są to bardzo dobre źródła zasilania dla projektów elektrycznych.

W ten sposób również nie muszę się zbytnio przejmować etui. Poszukałem więc modułu, który pasuje do moich oczekiwań:

• Zapewnia zmienne napięcie i prąd
• Działa z napięciem wejściowym 12 V
• Maksymalne napięcie wyjściowe wynosi co najmniej 24V
• Maksymalny prąd wyjściowy to co najmniej 3A
• A do tego jest stosunkowo tani.

Krok 1: Moduł ZK-4KX

Znalazłem moduł przetwornicy ZK-4KX DC-DC Buck-Boost, który spełnia wszystkie moje oczekiwania. Powyżej montowany jest również z interfejsami użytkownika (wyświetlacz, przyciski, enkoder obrotowy), więc nie musiałem kupować ich osobno.

Posiada następujące parametry:

• Napięcie wejściowe: 5 – 30 V
• Napięcie wyjściowe: 0,5 – 30 V
• Prąd wyjściowy: 0 – 4 A
• Rozdzielczość wyświetlacza: 0,01 V i 0,001 A
• Cena to ~8 – 10$

Ma wiele innych funkcji i zabezpieczeń. Szczegółowe parametry i funkcje znajdują się w moim filmie i na końcu tego posta.

Krok 2: Używane komponenty

Powyżej konwertera DC-DC i komputerowych modułów ATX wystarczy kilka podstawowych elementów, aby mieć dobrze działający zasilacz:

• Rezystor LED + 1k do sygnalizacji stanu jednostki ATX.
• Prosty przełącznik do zasilania jednostki ATX.
• Złącza bananowe żeńskie (2 pary)
• Zacisk krokodylkowy – kabel z wtykiem bananowym.

Oprócz regulowanego wyjścia chciałem również mieć stałe wyjście +5V, ponieważ jest ono bardzo często używane.

Krok 3: Zasilanie ATX

Trzymaj się!

• Ponieważ zasilacz ATX pracuje pod wysokim napięciem, należy uważać, aby był odłączony, a także odczekać trochę przed jego rozłożeniem! Zawiera kilka kondensatorów wysokiego napięcia, które potrzebują trochę czasu na rozładowanie, więc nie dotykaj obwodu przez kilka minut.
• Uważaj również podczas lutowania, aby nie zrobić zwarcia.
• Upewnij się, że nie zapomniałeś podłączyć ochronnego kabla uziemiającego (zielono-żółtego) z powrotem na swoje miejsce.

Mój komputer ATX ma 300W, ale jest wiele różnych wariantów, każdy z nich nadaje się do tego celu. Ma różne poziomy napięcia wyjściowego, można je rozróżnić po kolorze przewodu:

• Zielony: będziemy potrzebować go do włączenia urządzenia poprzez zwarcie go razem z masą.
• Fioletowy: czuwanie +5V. Użyjemy do wskazania stanu ATX.
• Żółty: +12V. Będzie to źródło zasilania konwertera DC-DC.
• Czerwony: +5V. Będzie to stałe wyjście 5V dla zasilacza.

Kolejne przewody nie są używane, ale jeśli potrzebujesz któregoś z nich, po prostu podłącz jego przewód do płyty czołowej.

• Szary: +5V Zasilanie OK.
• Pomarańczowy: +3,3V.
• Niebieski: -12V.
• Biały: -5V.

Mój zasilacz ATX miał również wyjście AC, które nie jest potrzebne, więc je usunąłem. Niektóre warianty mają zamiast tego przełącznik, który jest bardziej przydatny w takich projektach.

Po rozebraniu usunąłem wszystkie niepotrzebne kable i złącze AC Output również.

Krok 4: Płyta przednia

Mimo, że wewnątrz jednostki ATX pozostało niewiele miejsca, przy pewnym aranżacji udało mi się umieścić cały interfejs użytkownika z jednej strony. Po zaprojektowaniu obrysu elementów wycinam otwory z płyty za pomocą wyrzynarki i wiertarki.

Krok 5: malowanie przypadku

Ponieważ sprawa nie wygląda zbyt ładnie, kupiłem farbę w sprayu, aby lepiej wyglądać. Do tego wybrałem metaliczny czarny kolor.

Krok 6: Okablowanie komponentów

Komponenty należy połączyć wewnątrz pudełka w następujący sposób:

• Przewód zasilania (zielony) + uziemienie → Przełącznik
• Przewód gotowości (fioletowy) + uziemienie → LED + rezystor 1k
• przewód +12V (żółty) + masa → Wejście modułu ZK-4KX
• Wyjście modułu ZK-4KX → Złącza żeńskie bananowe
• Przewód +5V (czerwony) + uziemienie → Inne złącza żeńskie bananowe

Ponieważ usunąłem złącze AC Output i był na nim przymocowany transformator, musiałem zamontować transformator na obudowie za pomocą gorącego kleju.

Krok 7: Wynik

Po złożeniu obudowy włączyłem go pomyślnie i wypróbowałem każdą funkcję zasilacza.

Jedyne, co musiałem zrobić, to kalibracja, jak widać na filmie.

Krok 8: Kalibracja + funkcje

Ponieważ wartości zmierzone przez moduł ZK-4KX nie były takie same jak zmierzone moim multimetrem, zalecam skalibrowanie jego parametrów przed użyciem zasilacza. Zapewnia również pewne zabezpieczenia przed przeciążeniem modułu, takie jak przepięcie/prąd/moc/temperatura. Urządzenie wyłączy wyjście, jeśli wykryje jakikolwiek błąd.

Krótkie naciśnięcie przycisku SW umożliwia przełączanie się między następującymi parametrami wyświetlanymi w drugiej linii:

• Prąd wyjściowy [A]
• Moc wyjściowa [W]
• Pojemność wyjściowa [Ah]
• Czas, jaki upłynął od włączenia zasilania [h]

Długie naciśnięcie przycisku SW umożliwia przełączanie pomiędzy następującymi parametrami wyświetlanymi w pierwszym wierszu:

• Napięcie wejściowe [V]
• Napięcie wyjściowe [V]
• Temperatura [°C]

Aby wejść w tryb ustawiania parametrów, musisz długo nacisnąć przycisk U/I. Będziesz mógł ustawić następujące parametry:

• Normalnie otwarty [ON/OFF]
• Pod napięciem [V]
• Przepięcie [V]
• Nadprądowe [A]
• Ponad moc [W]
• Nadmierna temperatura [°C]
• Nadmiar [Ah/WYŁ]
• Limit czasu [h/WYŁ]
• Kalibracja napięcia wejściowego [V]
• Kalibracja napięcia wyjściowego [V]
• Kalibracja prądu wyjściowego [A]