Chwilowy przełącznik zatrzaskowy do konwersji zasilacza ATX: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Że co? Słyszę, jak mówisz! Chwilowy przełącznik, który się zatrzaskuje? na pewno nie jest to możliwe

Ale to jest. Znalazłem projekt w sieci i trochę go poprawiłem, aby po podłączeniu do zasilacza ATX przełączał się na prawidłowe ustawienie, jeśli zasilacz sam się wyłączy, co jest zachowaniem, które można uzyskać z wyłącznikiem zasilania komputera.

Ten projekt powstał, ponieważ zirytowało mnie dwukrotne naciśnięcie przycisku zasilania po przypadkowym zwarciu zasilania, co spowodowało jego wyłączenie.

Problem

• Konwersje zasilaczy ATX są świetne, ale aby je włączyć, musisz mieć przełącznik zatrzaskowy. Prawdopodobnie już wiesz, że przełączenie na komputerze jest chwilowe, więc sam ten fakt jest nieco irytujący. Więc zatykamy przełącznik zatrzaskowy i żyjemy z nim.
• Fantazyjne przełączniki, takie jak pokazane tutaj „anielskie oko”, kosztują o wiele więcej w wersji zatrzaskowej niż w wersji chwilowej, ponieważ są bardziej skomplikowane. Z tego powodu pożądany jest sposób na wykorzystanie wersji chwilowej.
• Innym powodem jest to, że przełączniki zatrzaskowe mają inny profil w pozycji otwartej lub zamkniętej. Chwilowe przełączniki zawsze wracają do tego samego kształtu po ich naciśnięciu.
• Ostatnim powodem, dla którego pożądana jest chwilowa zmiana, jest to. Kiedy przypadkowo zwierasz zaciski zasilacza ATX, wyłącza się on. Więc teraz z przełącznikiem zatrzaskowym musisz go wyłączyć, nawet jeśli sam się wyłączył, zanim będziesz mógł go ponownie włączyć. Przy chwilowym przełączniku powinieneś być w stanie nacisnąć go jeden raz i znowu zacząć.

Projekt oparłem na schemacie znajdującym się tutaj: https://www.smallbulb.net/2014/435-single-button-p… i tutaj: https://sound.whsites.net/project166.htm Istnieje wiele wariantów projektu w całej sieci.

Obwód jest prosty i bardzo tani w budowie. Film pokazuje tylko włączanie i wyłączanie zasilacza oraz resetowanie się po wyłączeniu zasilacza. To, czego zapomniałem pokazać, to ponowne włączenie go po wycięciu!

Krok 1: Jak to działa

Obwód opiera się na zegarze 555

Poniższy opis odnosi się do timera tak, jakby był urządzeniem bipolarnym, jednak CMOS jest w zasadzie taki sam, wystarczy przeczytać "kolektor" jako "drenaż". Zapoznaj się z wewnętrznym schematem 555 podczas czytania tego opisu.

Zauważ, że styki progu i wyzwalacza są ze sobą połączone. Są utrzymywane na poziomie nieco poniżej połowy napięcia zasilania przez R1 i R2. Dokładne napięcie nie jest ważne, ale musi wynosić od 1/3 do 1/2 Vcc. Zwykła wersja tego obwodu ma napięcie 1/2 Vcc, ale może to nie zadziałać w przypadku zastosowanej tutaj metody uruchamiania obwodu z wysokim wyjściem.

C1 zapewnia, że obwód jest włączony, gdy wyjście jest w stanie wysokim, pociągając pin napięcia sterującego w stan wysoki, gdy otrzymuje zasilanie z przewodu rezerwowego. Jest to potrzebne, ponieważ zasilacz ATX wymaga niskiego pociągnięcia przewodu przełącznika w celu jego włączenia. Działa, ponieważ podnosi wewnętrzne napięcie odniesienia na komparatorze „wyzwalającym” do 1/2 vcc, nieco powyżej punktu ustawionego przez R1 i R2. To powoduje, że komparator podnosi poziom wejścia „set” wewnętrznego przerzutnika. Nie ma to wpływu na komparator „progowy”, ponieważ odniesienie i tak jest już wyższe niż pin progowy.

Wejście przełącznika ATX (zielone) jest podłączone do styku rozładowania na zegarze, a nie do wyjścia, ponieważ do aktywacji wymaga pull-down, a nie wysokiego lub niskiego wejścia. Prąd jest znikomy, więc nie uszkodzi tranzystora rozładowującego.

Na początek wejście pwr_ok ma napięcie 0 V, a obwód jest zasilany z napięcia czuwania, które wynosi 5 V. To napięcie jest cały czas włączone niezależnie od tego czy zasilacz jest włączony czy wyłączony. Wyjście ma napięcie 5V, a tranzystor wyładowczy jest wyłączony, więc wejście przełącznika ATX również ma napięcie 5V. Sygnał pwr ok staje się wysoki, gdy zasilanie jest gotowe do użycia, i bardzo szybko spada, jeśli wyjście nie spełnia specyfikacji.

Po naciśnięciu przycisku w tym stanie próg timera i piny wyzwalające są podciągnięte do 5v. Nie ma to wpływu na pin wyzwalający, który jest już powyżej napięcia wyzwalającego. Ale ma to wpływ na pin progowy, który jest utrzymywany poniżej napięcia progowego. Wejście resetujące wewnętrznego przerzutnika jest aktywowane i to powoduje, że wyjście 555 staje się niskie, a kolektor tranzystora rozładowującego staje się ścieżką do masy.

Kondensator 4,7uF, C2, jest powoli ładowany przy początkowym włączeniu przez rezystor 220k, R3. To właśnie ten kondensator zapewnia energię do podniesienia progu i rozładowania pinów wysoko lub zapewnia krótką drogę do masy, aby obniżyć je. Ten kondensator pomaga wyeliminować fałszywe wyzwalanie obwodu, ponieważ ładowanie lub rozładowanie zajmuje około sekundy, więc nie można bardzo szybko włączać i wyłączać zasilania.

Więc teraz wyjście jest niskie, a zasilacz ATX jest włączony.

Następnie zakończyłeś eksperymentowanie i ponownie wciskasz przycisk. Tym razem C2 jest w stanie rozładowanym, więc 0v jest podłączone do pinów progu i wyzwalacza. Nie ma to wpływu na pin progowy, który jest już utrzymywany poniżej napięcia progowego. Ale ma to wpływ na pin wyzwalający, który jest utrzymywany powyżej napięcia wyzwalającego. Aktywowane jest wejście ustawione wewnętrznego przerzutnika, przez co wyjście 555 przechodzi w stan wysoki, a kolektor tranzystora rozładowującego staje się rozwartym obwodem, wyłączając zasilacz.

Załóżmy, że podczas eksperymentowania coś idzie okropnie nie tak i zwierasz wyjście zasilacza, który następnie wyłącza się, aby zapobiec uszkodzeniom.

W swojej pierwotnej postaci układ ten nadal byłby w stanie „włączonym”, podobnie jak przełącznik zatrzaskowy, ponieważ jego zasilanie z wyjścia standby jest stałe. Musi mieć dodatkowy sygnał, aby się wyłączyć.

Aby to osiągnąć, dodatkowy kondensator sprzęga wyjście PWR_OK zasilacza z pinami progowymi i wyzwalającymi. W ten sposób, gdy zasilacz się wyłącza, na krótko obniża te dwa piny i ustawia moc na wysokim poziomie.

O ile widzę, jest to jedyny sposób, aby zasilacz sam się wyłączył, aby przełączyć ten przełącznik. Jeśli to nie działa, spróbuj zwiększyć wartość C3. Jeśli nadal nie działa, powinieneś rozważyć podłączenie obwodu monostabilnego między C3 a połączonymi pinami wyzwalającymi i progowymi.

Na koniec wskaźnik pokazuje, że zasilacz jest włączony. Ponieważ przełączniki chwilowe są o wiele tańsze, łatwo jest mieć taki ładny podświetlany przełącznik, nawet przy napiętym budżecie! Katoda LED przechodzi do 0V. Dioda LED w tym przełączniku ma wbudowany rezystor ograniczający prąd, więc anoda może przejść bezpośrednio do 5V. Jednak w przypadku standardowej diody LED powinieneś dołączyć rezystor ograniczający prąd. 390 omów to dobra wartość początkowa, możesz spróbować zwiększyć lub zmniejszyć, aż uzyskasz pożądaną jasność.

Krok 2: Lista komponentów

Potrzebujesz:

• Podświetlany wyłącznik chwilowy. Ten, który otrzymałem, ma wbudowany rezystor ograniczający prąd dla diody LED. Ten typ jest wymieniony jako „anielskie oko” w serwisie eBay. Nie musi to być podświetlany włącznik, po prostu ładnie wygląda.
• 555 minutnik. Użyłem wersji SMD, abym mógł zrobić płytkę, aby zmieściła się przez otwór montażowy przełącznika.
• Rezystor 33k
• Rezystor 27k
• Rezystor 220k (można zmienić, aby dostosować czas opóźnienia)
• Kondensator 1uF
• Kondensator 100nF (może wymagać wymiany na większą wartość)
• Kondensator 4,7uF (można zmienić, aby dostosować czas opóźnienia)
• Materiały do produkcji PCB lub płyta prototypowa.

Mam przełącznik w serwisie eBay. Miałem już zapas 555 timerów, a pozostałe komponenty były bezpłatne.

Krok 3: Budowa

Prototyp układu zbudowałem na kawałku perforowanej płyty. Timer 555 to układ SMD. Po prostu posadziłem go na kawałku taśmy „Koptan” (dużo tańszej niż taśma Kapton!) i podłączyłem kilka oporników bezpośrednio do niego, aby utrzymać go na miejscu. Pozostałe elementy połączyłem cienkim drutem magnetycznym. Jeśli przyjmiesz ten styl konstrukcji, łatwiej jest używać urządzeń DIL, a nie SMD!

Chciałem, aby płytka drukowana mogła być przymocowana na stałe do przełącznika i przechodzić przez otwór montażowy przełącznika. Z tego powodu wykonałem deskę o szerokości 11mm i długości 25mm. Posiada zaciski do styków przełącznika oraz wbudowaną diodę LED. Zamontowałem „ogonki” przewodów i przylutowałem do nich listwę pinową, aby ułatwić podłączenie do zasilacza. Zastosowałem rurki termokurczliwe, aby utrzymać przewody razem i zakryć ich połączenia z rozgałęźnikiem.

Jeśli używasz innego typu przełącznika, może się okazać, że nie będzie on pasował w ten sposób.

Właściwie popełniłem ogromny błąd, kiedy zrobiłem planszę, stworzyłem wersję w odbiciu lustrzanym! Na szczęście obwód jest tak prosty, że wystarczyło zamontować zegar 555 do góry nogami, aby rozwiązać problem. Mam nadzieję, że nie popełnisz mojego błędu i ustawisz tablicę we właściwy sposób. Pliki PDF dotyczą najwyższej miedzi.

Istnieje wiele poradników na temat tworzenia płytek drukowanych, nawet sam napisałem jeden! Więc nie będę się tutaj zagłębiał, jak zrobić tablicę.

Najpierw przylutuj chip na swoim miejscu. upewniając się, że masz prawidłową orientację. Pin 1 odchodzi od linii rezystorów wzdłuż jednej krawędzi. Następnie przylutuj pozostałe elementy do montażu powierzchniowego.

Użyłem nasadki elektrolitycznej do C2, ponieważ nie miałem ceramicznej 4,7uF.

Masz kilka opcji dla C2:

• Kondensator niskoprofilowy, nie większy niż około 7 mm wysokości
• Zamontuj kondensator długimi przewodami, aby można było położyć go płasko na płytce
• Jakiś kondensator SMD
• Kondensator tantalowy, który i tak jest bardzo mały. Zwróć uwagę, że styl oznaczenia biegunowości różni się od typów aluminiowych

To tylko zależy od tego, co masz.

Upewnij się, że płyta będzie pasować do nakrętki mocującej przełączniki. Jeśli używasz nasadki elektrolitycznej do C2, sprawdź, czy będzie pasować do tego dołączonego. Krawędzie deski sfazowałem, aby uzyskać trochę dodatkowej przestrzeni.

Następnie podłącz płytkę do przełącznika za pomocą 2 dużych podkładek na końcu. Możesz wyciąć szczeliny w podkładkach i zakopać w nich zaciski przełącznika, jeśli naprawdę chcesz zbliżyć płytkę do linii środkowej przełącznika, ale nie polecam tego. Inną opcją jest wywiercenie otworów w podkładkach i zamontowanie kołków, do których można przylutować przełącznik na gładkiej stronie płytki. Użyj krótkich odcinków stałego drutu do podłączenia zacisków LED. Tylko je przylutuj, nie owijaj terminala, ponieważ może się okazać, że będziesz musiał go odłączyć. Jeśli podświetlany przełącznik nie ma wbudowanego rezystora, wymień jeden z tych kawałków drutu na jeden.

Na koniec, jeśli używasz złączy kołkowych lub innego typu złącza, takiego jak JST, przylutuj je teraz. Jeśli nie, zamontuj przełącznik w jego otworze montażowym i przylutuj przewody bezpośrednio do płytki, jeśli jeszcze nie zostały zamontowane przewody.

Krok 4: Wreszcie

Najlepszym sposobem przetestowania przełącznika jest podłączenie do zasilacza ATX. Jeśli nie masz gotowego, nadal możesz go przetestować, patrz poniżej.

Podłącz:

• czarny przewód zasilacza ATX do gnd
• zielony przewód PS_ON do włączenia zasilania
• fioletowy przewód +5VSB do „trybu gotowości 5v” (przewód może nie być fioletowy)
• szary przewód PWR_ON do „pwr_ok” (przewód może nie być szary)

W moim zasilaczu ATX szare i fioletowe przewody są w rzeczywistości zamienione - coś, na co należy uważać!

Jeśli rozważasz użycie dowolnego wskaźnika innego niż mała dioda LED jako wskaźnika włączenia, powinieneś podłączyć go do jednego z głównych wyjść zasilacza, a nie do sygnału PWR_ON.

Jeśli okaże się, że dioda LED zbyt mocno obniża napięcie PWR_ON, użyj zamiast tego +5V.

Po pierwszym włączeniu musisz poczekać sekundę, zanim przełącznik zadziała. Jest to celowe i oprócz odbicia przełącznika, ma na celu powstrzymanie niegrzecznych palców przed szybkim przełączaniem zasilania niezależnie od tego, do czego jest podłączony przełącznik. Po włączeniu przełącznika musisz poczekać kolejną sekundę, zanim będziesz mógł go ponownie wyłączyć.

Możesz zmienić to opóźnienie, zmieniając wartość C2 lub R3. Zmniejszenie o połowę wartości każdego komponentu zmniejszy opóźnienie o połowę, ale nie ustawiłbym go na mniej niż około 200 ms.

Podłącz zasilacz do sieci. Powinien pozostać wyłączony. Jeśli włączy się natychmiast, musisz zwiększyć wartość C1. Co ciekawe, stwierdziłem, że układ działał poprawnie w prototypie, ale musiałem zmienić kondensator na „prawdziwą” wersję, więc teraz faktycznie 1uF.

Włącz zasilanie, wyłącz je ponownie. Mam nadzieję, że jak dotąd działa! Włącz go ponownie, a teraz zewrzyj wyjście +12v zasilacza do 0v. Powinien się sam wyłączyć, a przełącznik również powinien zmienić się w położenie wyłączenia. Jeśli musisz dwukrotnie nacisnąć przycisk, aby ponownie włączyć zasilacz, oznacza to, że nie zadziałał i musisz znaleźć problem.

Nie próbuj zwierać szyny +5v, może się okazać, że topi przewód zamiast przecinać.

Jeśli chcesz przetestować przełącznik bez zasilacza ATX, potrzebujesz do tego zasilacza 5 V

Aby przetestować to w ten sposób, połącz:

• 0v zasilania do gnd
• +5 zasilania do czuwania 5v
• dioda LED z rezystorem ograniczającym prąd od +5 do „włączone”
• rezystor 10k od pwr_ok do +5v
• przewód testowy do "pwr_ok"

Dioda LED zaświeci się, gdy wyjście timera jest niskie, co jest porównywalne z włączeniem zasilacza ATX.

Zewrzyj przewód pomiarowy do 0v. Przełącznik powinien się wyłączyć. Włącz go ponownie, naciskając przycisk sekundę później.

I to wszystko, testowanie zakończone!