Вторая жизнь компьютерного блока питания ATX

Со скуки решил сделать старый «фокус» из вышедшего на покой компьютерного блока питания ATX 450W, сделать автономный блок питания (БП), например для радиостанции. Блок питания запускался, 12 В. выдавал, значит с ним все не так страшно. Осталось убрать лишнее, добавить необходимое и продлить ему жизнь.

Хотел по подробней заснять весь процесс, но был один, делать и фоткать не получалось.

Характеристики БП вполне приличные, что бы за питать достаточного мощного 12 вольтового потребителя, например радиостанцию.

Вскрываем блок питания и смотрим какие у него проблемы и что там у нас лишнее.

После очистки выяснилось, что высохла емкость на выход 5В., это напряжение нам вообще не нужно, его проще удалить.

Убираем заодно и все провода, со всем разъемами, так много их теперь не нужно.

Черные провода это у нас МИНУС, Желтые + 12 В.. Ну а остальное не важно, пожалуй кроме Зеленого провода, он нам пригодится. Выпаиваем всё лишние, тут кстати очень пригодится паяльник на 150 Ватт.

Зеленый провод запускает БП из режима «Standby», его в последствии надо замкнуть на минус, туда к черным проводам. Иначе блок питания не запустится.

Ну вот плата от лишнего расчищена, Зеленый провод на месте, из толстых проводов готовим хвостики под клемники, для плюса и минуса.

Проводов нужного сечения в жгуте блока питания не было, хорошо подошли провода для аккумулятора из сгоревшего UPS.

Вот нашел клемники и заодно готовлю светодиод индикации работы БП, это всегда пригодится.

Распаиваем выходные провода и светодиод, делаем предварительный запуск, мало ли что могло случится пока ковырялся на плате.

Осталось разметить отверстия, все просверлить и собрать, навести красоту.

Свободные места в корпусе нашлись, сверло на 8 мм. и все практически готово.

Собираем протягивает, заливаем термоклеем, то что может отвинтится, укладываем провода, впереди поверка и небольшие испытания.

Холостой ход в норме, все стабильно, напряжение 12,3 В.. Можно конечно покопаться и добавить регулировку напряжения в небольшом диапазоне до 14 В.. Но все и так в пределах допустимого, а время уже к концу рабочего дня.

Подключена Моторола GM 340, стоит на передаче, ток 5 А. Для экономного варианта, из БУ, совсем без денег , получился не плохой блок питания. Который еще послужит на пользу человечеству, а не будет просто валяться или разобран за запчасти.

Блок питания для автомагнитолы из компьютерного БП

Как "запитать" автомагнитолу от компьютерного блока питания?

Главная тема уже озвучена в заголовке, поэтому перейдём сразу к делу. Итак, что нам понадобится? Во-первых, рабочая автомагнитола или автомобильный CD/MP3-ресивер. У меня на руках оказался автомобильный CD/MP3-ресивер Panasonic CQ-DFX883N.

Во-вторых, компьютерный блок питания формата AT или ATX. Сейчас полно компьютерного железа от старых ПК, в том числе и блоков питания.

Где его можно найти бесплатно или за минимальные деньги?

Вытащить из своего старого ПК, который пылится в чулане;

Купить за копейки на "барахолке" — такие 100% есть на любом радиорынке;

Починить и довести до ума неисправный компьютерный БП.

Для своей затеи я купил "бэушный" блок питания как раз на "барахолке".

Прежде чем подключать компьютерный БП к автомагнитоле – нужно его проверить и, если надо, довести до рабочего состояния. Об этом чуть позже, а пока о том, как подключить автомагнитолу к компьютерному БП.

Подключение автомагнитолы к компьютерному БП.

У компьютерного блока питания (БП) есть здоровый жгут с выходными разъёмами. Провода чёрного цвета – это минус или общий провод. По жёлтым подаётся напряжение +12V. Остальные провода нам будут не нужны – их использовать не будем. Так вот нам нужно от блока питания взять всего-навсего 12V. Для этого берём любой из разъёмов MOLEX или Floppy-разъём. Далее откусываем от него жёлтый провод (+12V) и чёрный провод – минусовой. Затем подключаем эти провода к питающим проводам автомагнитолы.

Стоит отметить, что выходной канал на +12V достаточно мощный и может "отдать" в нагрузку ток в 8-10 ампер (при мощности БП 200 — 300 Вт.), что, собственно, нам и нужно. Обычно, максимальный ток, потребляемый автомобильным CD/MP3-ресивером составляет 10-15 ампер. Но это максимум!

Кроме этого нужно провести лёгкую доработку, если у вас блок питания формата ATX. Об этом расскажу чуть позднее.

У автомагнитолы имеется 3 провода, к которым подключается питание (напряжение +12V) от штатной электросети автомобиля. Чёрный провод – это минус (по другому — общий провод, "земля", Ground). Жёлтый провод – это +12V (маркируется как Battery ). Это основные провода для подключения питания к автомагнитоле.

Но даже если подключить эти провода к аккумулятору или БП, автомагнитолу мы не включим – она будет в дежурном ("спящем") режиме.

Поэтому ищем красный провод (маркируется ACC ) у автомагнитолы и скручиваем его вместе с жёлтым проводом +12V. Штатно красный провод подключается к замку зажигания авто.

Как только водитель замыкает ключом зажигания электрическую цепь, автомагнитола автоматически переходит из спящего режима в рабочий – включается подсветка дисплея автомагнитолы. При этом красный провод через замок зажигания закорачивается на плюс +12V. Мы же это делаем, принудительно соединяя жёлтый (+12V) и красный провод.

При этом автомагнитола будет включатся сразу же при подаче напряжения.

Отличие компьютерных блоков питания формата AT от ATX.

Компьютерные блоки формата AT не имеют дежурного блока питания +5 (Standby) и выходных напряжений 3,3V. Поэтому при включении такого блока на его выходах +12V, +5V, -12V, -5V напряжение появляется сразу.

У блоков питания формата ATX есть дежурный источник питания на +5VSB (Standby). Он работает всегда, пока блок питания подключен к сети 220V. Чтобы на выходных каналах появились напряжения +12V, -12V, +5V, -5V, +3,3V нужно на главном выходном разъёме замкнуть зелёный и чёрный провод.

Если вы хотите, чтобы выходные напряжения появлялись сразу после включения БП, то можно установить перемычку между зелёным (Power ON) и чёрным проводом. При этом блок питания будет выходить из "спящего" режима сразу после подачи на него напряжения сети 220V.

Восстановление компьютерного блока питания.

Для начала пробуем включить блок питания. В большинстве случае бывшие в употреблении (б/у или "бэушные") блоки питания от ПК, как правило, рабочие, но имеют некоторые дефекты (отсутствие некоторых выходных напряжений, пониженное напряжение на одном из каналов +12, -12, +5, -5 вольт и т.п.). Даже если блок питания запустился – при этом начнёт крутить вентилятор – стоит вскрыть корпус блока питания, выгрести из него всю пыль, открутить печатную плату и осмотреть контакты на предмет непропая. Если нужно — исправить дефекты.

Перед проведением любых работ необходимо отключать блок питания от сети 220V. Также после этого не помешает принудительно разрядить высоковольтные электролитические конденсаторы входного выпрямителя (220-470 мкФ. * 250V). Сделать это можно подключив на несколько секунд резистор на 100-200 кОм параллельно контактам конденсатора. Естественно, держать пальцами резистор не стоит — иначе можно получить лёгкий удар током.

Эта операция необходима потому, что остаточный электрический заряд конденсаторов опасен (в рабочем режиме на них 200V!). При случайном касании выводов конденсаторов можно получить лёгкий электрический удар. Явление весьма неприятное.

Особое внимание стоит обратить на состояние электролитических конденсаторов выходных выпрямителей. Если они вздуты, имеют разрыв засечки, то их нужно заменить новыми.

Более подробно об устройстве компьютерных блоков питания формата AT рассказано здесь.

Чтобы блок питания выглядел более солидно можно покрасить его аэрозольной краской-спреем (продаётся в любом магазине автозапчастей).

Переделка компьютерного блока питания ATX в регулируемый блок питания

Основа современного бизнеса — получение больших прибылей при сравнительно низких вложениях. Хотя этот путь и губителен для собственных отечественных разработок и промышленности, но бизнес есть бизнес. Тут либо вводи меры по предотвращению проникновения дешевых запцацак, либо делать на этом деньги. К примеру, если необходим дешевый блок питания, то не нужно изобретать и конструировать, убивая деньги, — просто нужно посмотреть на рынок распространенного китайского барахла и попытаться на его основе построить то, что необходимо. Рынок, как никогда, завален старыми и новыми компьютерными блока питания различной мощности. В этом блоке питания есть все что нужно — различные напряжения (+12 В, +5 В, +3,3 В, -12 В, -5 В), защиты этих напряжений от перенапряжения и от превышения тока. При этом компьютерные блоки питания типа ATX или TX имеют малый вес и небольшой размер. Конечно, блоки питания импульсные, но высокочастотных помех практически нет. При этом можно идти штатным проверенным способом и ставить обычный трансформатор с несколькими отводами и кучей диодных мостов, а регулирование осуществлять переменным резистором большой мощности. С точки зрения надежности трансформаторные блоки намного надежнее импульсных, ведь в импульсном блоки питания в несколько десятков раз больше деталей, чем в трансформаторном блоке питания типа СССР и если каждый элемент по надежности несколько меньше единицы, то общая надежность является произведением всех элементов и как результат — импульсные блоки питания по надежности намного меньше трансформаторных в несколько десятков раз. Кажется, что если так, то нечего городить огород и следует отказаться от импульсных блоков питания. Но тут более важным фактором, чем надежность, в нашей действительности является гибкость производства, а импульсные блоки достаточно просто могут трансформироваться и перестраиваться под совершенно любую технику в зависимости от требований производства. Вторым фактором является торговля запцацками. При достаточном уровне конкуренции производитель стремится отдать товар по себестоимости, при этом достаточно точно рассчитать время гарантии с тем, чтобы оборудование выходило из строя на следующей неделе, после окончания гарантии и клиент покупал бы запчасти по завышенным ценам. Порой доходит до того, что легче купить новую технику, чем чинить у производителя его бэушку.

Читать еще: Как отрегулировать цвета на смартфоне

Для нас вполне нормально вместо сгоревшего блока питания вкрутить транс или подпереть красную кнопку пуска газа в духовках «Дефект» столовой ложкой, а не покупать новую часть. Наш менталитет четко просекают китайцы и стремятся делать свои товары неремонтопригодными, но мы как на войне, умудряемся ремонтировать и усовершенствовать их ненадежную технику, а если уже все — «труба», то хоть какую-нить запцацку снять и вкидануть в другое оборудование.

Мне стал нужен блок питания для проверки электронных компонентов с регулируемым напряжением до 30 В. Был трансформатор, но регулировать через резак — несерьезно, да и вольтаж будет плавать на разных токах, а вот был старенький блоки питания ATX от компа. Зародилась идея приспособить комповский блок под регулируемый источник питания. Прогуглив тему, нашел несколько переделок, но все они предлагали радикально выкинуть всю защиту и фильтры, а мы бы хотелось сохранить весь блок на случай, если придется использовать его по прямому назначению. Поэтому я начал эксперименты. Цель — не вырезая начинку создать регулируемый блок питания с пределами изменения напряжений от 0 до 30 В.

Блок для опытов попался достаточно старый, слабый, но напичканный множеством фильтров. Блок был в пыли и поэтому перед запуском я его вскрыл и почистил. Вид деталей подозрений не вызвал. Раз все устраивает — можно делать пробный пуск и измерить все напряжения.

+3,3 В — оранжевый

По входу блока стоит предохранитель, а рядом напечатан тип блока LC16161D.

Блок типа ATX имеет разъем для подсоединения его к материнской плате. Простое включение блока в розетку не включает сам блок. Материнская плата замыкает два контакта на разъеме. Если их замкнуть — блок включится и вентилятор — индикатор включения — начнет вращение. Цвет проводов, которые нужно замыкать для включения, указан на крышке блока, но обычно это «черный» и «зеленый». Нужно вставить перемычку и включить блок в розетку. Если убрать перемычку блок отключится.

Блок TX включается от кнопки, которая находится на кабеле, выходящем из блока питания.

Понятно, что блок рабочий и прежде чем начать переделку, нужно выпаять предохранитель, стоящий по входу, и впаять вместо него патрон с лампочкой накаливания. Чем больше по мощности лампа, тем меньше напряжения будет на ней падать при тестах. Лампа защитит блок питания от всех перегрузок и пробоев и не даст выгореть элементам. При этом импульсные блоки практически нечувствительны к падению напряжения в питающей сети, т.е. лампа хоть и будет светить и кушать киловатты, но по выходным напряжениям просадки от лампы не будет. Лампа у меня на 220 В, 300 Вт.

Блоки строятся на управляющей микросхеме или ее аналог . Также часто используется компоратор на микрухе . Вся обвязка приходит сюда и именно здесь придется делать основные изменения.

Напряжения в норме, блок рабочий. Приступаем к усовершенствованию блока по регулированию напряжений. Блок импульсный и регулирование происходит за счет регулирования длительности открытия входных транзисторов. Кстати, всегда думал, что колебают всю нагрузку полевые транзисторы, но, на самом деле, используются также быстрые переключающиеся биполярные транзисторы типа 13007, которые устанавливаются и в энергосберегающих лампах. В схеме блока питания нужно найти резистор между 1 ножкой микросхемы TL494 и шиной питания +12 В. В данной схеме он обозначается R34 = 39,2 кОм. Рядом установлен резистор R33 = 9 кОм, который связывает шину +5 В и 1 ножку микросхемы TL494. Замена резистора R33 ни к чему не приводит. Нужно заменить резистор R34 переменным резистором 40 кОм, можно и больше, но поднять напряжение по шине +12 В получилось только до уровня +15 В, поэтому в завышении сопротивления резистора смысла нет. Здесь идея в том, что чем выше сопротивление, тем выше выходное напряжение. При этом до бесконечности напряжение не увеличится. Напряжение между шинами +12 В и -12 В изменяется от 5 до 28 В.

Найти нужный резистор можно проследив дорожки по плате, либо при помощи омметра.

Выставляем переменный впаянный резистор в минимальное сопротивление и обязательно подключаем вольтметр. Без вольтметра тяжело определить изменение напряжений. Включаем блок и на вольтметре на шине +12 В установилось напряжение 2,5 В, при этом вентилятор не крутится, а блок питания немного поет на высокой частоте, что указывает на работу ШИМ на сравнительно небольшой частоте. Крутим переменный резистор и видим увеличение напряжений на всех шинах. Вентилятор включается примерно на +5 В.

Замеряем все напряжения по шинам

Напряжения в норме, кроме шины -12 В, и их можно варьировать для получения необходимых напряжений. Но компьютерные блоки сделаны так, чтобы по отрицательным шинам защита срабатывала при достаточно малых токах. Можно взять автомобильную лампочку на 12 В и включить между шиной +12 В и шиной 0. При увеличении напряжения лампочка станет светить все более ярко. При этом постепенно будет светить и лампа, включенная вместо предохранителя. Если включить лампочку между шиной -12 В и шиной 0, то при малом напряжении лампочка светится, но при определенном токе потребления блок уйдет в защиту. Защита срабатывает на ток порядка 0,3 А. Защита по току выполнена на резистивно-диодном делителе, чтобы его обмануть, нужно отключить диод между шиной -5 В и средней точкой, которая соединяет шину -12 В с резистором. Можно обрубить два стабилитрона ZD1 и ZD2. Стабилитроны применены как защита от перенапряжения и конкретно здесь через стабилитрон идет и защита по току. По крайней мере с шины — 12 В удалось взять 8 А, но это чревато пробоем микрухи обратной связи. В итоге путь тупиковый обрубать стабилитроны, а вот диод — вполне.

Читать еще: Можно ли регулировать яркость галогеновых ламп

Для проверки блока нужно использовать переменную нагрузку. Наиболее рациональным является кусок спирали от нагревателя. Витой нихром — вот все что нужно. Для проверки включается нихром через амперметр между выводом -12 В и +12 В, регулируем напряжение и измеряем ток.

Выходные диоды для отрицательных напряжений значительно меньше тех, которые используются для положительных напряжений. Нагрузка соответственно также ниже. Более того, если в положительных каналах стоят сборки из диодов Шоттки, то в отрицательных каналах впаян обычный диод. Порой его припаивают к пластинке — типа радиатор, но это бред и для того чтобы поднять ток в канале -12 В нужно заменить диод, на что-то более сильное, но при этом сборки из диодов Шоттки у меня сгорели, а вот обычные диоды вполне неплохо тянули. Следует отметить, что защита не срабатывает, если нагрузка включена между разными шинами без шины 0.

Последним тестом является защита от короткого замыкания. Коротим накоротко блок. Защита работает только на шине +12 В, ведь стабилитроны отключили практически всю защиту. Все остальные шины по короткому не отключают блок. В итоге получен регулируемый блок питания из компьютерного блока с заменой одного элемента. Быстро, а значит экономически целесообразно. При тестах выяснилось, что если быстро крутить ручку регулировки, то ШИМ не успевает перестроиться и выбивает микруху обратной связи , а лампа загорается очень ярко, затем входные силовые биполюсные транзисторы могут вылететь, если вместо лампы предохранитель.

Короче, все работает, но достаточно ненадежно. В таком виде нужно использовать только регулируемую шину +12 В и неинтересно медленно крутить ШИМ.

Вторым экспериментом стал древнющий блок питания TX. Такой блок имеет кнопочку для включения — достаточно удобно. Переделку начинаем с перепайки резистора между +12 В и первой ножкой микрухи TL494. Резистор от +12 В и 1 ножкой ставится переменный на 40 кОм. Это дает возможность получить регулируемые напряжения. Все защиты остаются.

Далее нужно изменить пределы тока для отрицательных шин. Я впаял резистор, который выпаял из шины +12 В, и впаял в разрыв шины 0 и 11 ножкой микрухи TL339. Там уже стоял один резистор. Предел токов изменился, но при подключении нагрузки напряжение на шине -12 В сильно падало при увеличении тока. Скорее всего просаживает всю линию отрицательного напряжения. Потом я заменил перепаянный резак на переменный резистор — для подбора срабатываний по току. Но получилось неважно — нечетко срабатывает. Надо будет попробовать убрать этот дополнительный резистор.

Переделка блока питания в зарядное устройство — пошаговая инструкция

Делая «апгрейд» компьютера, старый блок питания заменяют новым, чтобы тянул повышенные нагрузки. При этом БП рабочий, но как его использовать – неясно, и он пылится на полке. Один из вариантов – сделать зарядное устройство для аккумулятора 12В. Переделка своими руками для опытного автовладельца сложной не будет, но делать ее – под личную ответственность.

Из старого блока питания можно сделать зарядное устройство для аккумулятора 12 В.

Схема ЗУ из блока питания

Это схема импульсного БП ATX-типа. При внимательном рассмотрении станет понятно, что это, по сути, готовая зарядка. Конечно, придется кое-что убрать, где-то добавить цепь, чтобы устройство было с регулировкой тока. Это важно, если в планах сделать зарядное устройство для авто, точнее для АКБ.

Схема ЗУ из БП.

Что надо удалить:

схемы выключения и защиты;
выпрямители и фильтры (за исключением канала +12 В).

Источник дежурного напряжения питает микросхему ШИМ, поэтому его оставляют. Зарядка аккумулятора, устанавливаемого в автомобиль, выполняется в режиме стабилизации напряжения и тока, а значит, нужны цепи, позволяющие задавать параметры.

Что понадобится для переделки

Делая зарядное устройство из компьютерного блока питания, используют такие детали:

два потенциометра, чтобы регулировать электропараметры (если стабилизация не нужна, достаточно одного);
выводные (true hole) резисторы 0.25 Вт в количестве нескольких штук;
пару клемм для соединения кабелей;
провода.

В дополнение – приборы вольтметр и амперметр. Ими определяются выходные параметры.

Пошаговая инструкция для сборки

Источники питания свинцового типа, устанавливаемые в авто, заряжаются при постоянном напряжении и с постепенным снижением тока. Поэтому идея соорудить зарядное устройство из блока питания компьютера имеет место.

Рабочая авто АКБ энергоемкостью 60 Ач заряжается токами 3 – 6 А, глубоко «посаженная» – до 10 А (со стабильным напряжением порядка 14 В). Такую силу тока способен выдать даже простой блок питания мощностью более 250 Вт.

БП типа ATX собраны по разным схемам, но наиболее распространены микросхемы-формирователи ШИМ TL494. При желании, в сети находится немало других вариантов переделок – с регуляторами, без, делают даже импульсные устройства. Во многом это хобби, и использовать самодельное ЗУ для недешевого автомобиля, итак напичканного электроникой, затея не лучшая. Конечно, при наличии «доноров» можно набить руку и впоследствии делать приличные приборы.

Теперь пошагово. Первое – удаляют лишние жгуты с разъемами, при этом оставляя пару желтых кабелей (+12 В) и пару черных (0 В). Далее отключают цепи сигнала включения (Power_ON) – они используются материнской платой для управления блоком. Это дорожка, идущая к выводам 13-14-15. Если ее убрать – схема будет включаться при подаче 220 В. Есть еще один вариант – используя паяльник, сделать перемычку между общей шиной и площадкой зеленого кабеля.

Есть участок схемы, который не нужен, то есть его можно смело отрезать. На изображении он обведен голубым.

Ненужный участок схемы.

Расходы на питание таким образом упадут, и это хорошо скажется на энергоэффективности самодельного ЗУ. При желании, выпаивают элементы выпрямителей тех напряжений, которые не задействуются. Удобно ориентироваться по цвету.

Черный	0 В
Желтый	+12
Синий	-12
Оранжевый	+3.3
Серый	+5 PG
Фиолетовый	+5 Stand by
Зеленый	+5 Power_ON
Белый	-5
Красный	+5
Коричневый	+3.3 Sense

Далее необходимо сделать так, чтобы можно было выставить выходное напряжение. Ноутбук или ПК требуют на выходе 12 В, а зарядке поболее – до 14.5 В. А если добавить и регулировку вниз, подзаряжать получится и АКБ 6 Вт. Делается это удалением резисторов, соединенных с выводом 1, вместо которых ставится потенциометр 100 кОм. После этого станет доступна регулировка выходного напряжения в диапазоне 6 – 16 В. Для большинства ситуаций этих параметров достаточно.

Вариант с включением амперметра и вольтметра – приборов, которыми будет измеряться ток и напряжение, наиболее затратный. Удобнее, если брать цифровой блок. Регулировочные рычажки обычно выводят на внешнюю панель готового ЗУ. Как он будет выглядеть, то есть каким будет корпус – вопрос фантазии. Также придется подобрать место расположения клемм, чтобы удобно было подключать источник питания.

Необходимо учесть, что рассматриваемая схема не предполагает узла контроля степени заряженности. Подсоединяя батарею к зарядке, напряжение ставят 14 В и смотрят на ток заряда. Если высокий, что обычно встречается с глубоко севшими батареями, снижают напряжение, пока ток не будет 6 – 7 А. В ходе подзарядки ток начнет падать, при этом напряжение повышают до 14 – 14.5 В. Полностью заряженная АКБ – когда зарядный ток находится на отметке 0.1 – 0.15 А.

Схем для любителей переделок в сети масса, есть даже варианты ЗУ из ИБП. Важно помнить, что это работы с электричеством, где возможны повреждения током. Поэтому надо придерживаться техники безопасности, работать в средствах индивидуальной защиты и обладать должным опытом.

Зарядное устройство из компьютерного БП ATX с защитой от переполюсовки и КЗ.

Пожалуй каждый автолюбитель рано или поздно сталкивается с необходимостью подзарядить аккумулятор своего «коня». Я много раз находил информацию, что из компьютерного блока питания можно сделать хорошую зарядку для аккумуляторов, но всегда отбрасывал эту информацию так как на переделку просто не было достаточно свободного времени и у меня была простейшая зарядка внутри которой был трансформатор, диод и амперметр 🙂 Заряжать аккумуляторы при необходимости я мог, но вот качество этой зарядки оставляло желать лучшего.

Читать еще: Регулировка системы отопления балансировочными вентилями

И вот, когда появилось свободное время, я начал процесс изготовления (переделки) блока питания компьютера в зарядное устройство для автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей 62 А.Ч. Потратив несколько часов на поиски в интернете был найден ненужный, ещё рабочий блок питания (Codegen 250W) и инструкция со схемой по переделке. Сразу скажу, что суммарно процесс переделки у меня занял около двух-трёх недель, так как взятая изначально схема дорабатывалась, просчитывалась, переделывалась и настраивалась. При этом за две-три недели перечитал кучу инструкций, статей, схем по принципам работы блоков питания, работе ШИМ контроллеров, назначению ДГС и ещё тонны полезнейшей информации для общего развития. Многие элементы схемы пришлось рассчитывать самому дабы получить именно то, что мне было необходимо.

За основу была взята схема описанная в статье «Компьютерный блок питания — зарядное устройство». Согласно инструкции для переделки подойдет практически любой компьютерный блок питания, имеющий в своей основе генератор на микросхеме TL494 (ее аналоги — КА7500 и отечественная КР1114ЕУ4).

Начальная схема переделки выглядела так:

Блок питания решено было взять Codegen 250W 250X1, вот такой:

Внутри он выглядел вот так, схема построена на необходимом мне ШИМ контроллере KA7500B:

Была найдена принципиальная схема блока питания Codegen 250W 250X1:

Огромное количество схем к компьютерным блокам питания АТХ/АТ и блокам питания к ноутбукам можно найти в моём сборнике схем к компьютерным блокам питания. В сборнике есть и данная схема.

Для начала выпаиваем с платы БП всё лишнее и заменяем некоторые детали: схемы защиты и контроля напряжений выпаиваем, конденсаторы ставим с большим напряжением, линию +3.3v выпаиваем полностью, линию -5v тоже выпаиваем. Оставляем схему управления оборотами вентилятора и для неё линию -12v на которой заменяем конденсатор на аналогичный с большим напряжением.

Для чего необходимо менять конденсаторы на аналогичные с большим напряжением? Отвечаю. Мы будем поднимать напряжение на линии +12v до +14.4v (а в процессе настройки и более), а вместе с линией +12v вырастут напряжения и на линиях +5v (примерно до +6v) и -12v (примерно до -14,4v). Стоит ещё учесть, что мы оставим стабилизацию только по линии +12v и в моменты большой нагрузки, когда ток будет около 5-6 ампер, то напряжения на остальных линиях могут ещё возрасти. Так что лучше поставить конденсаторы с более высоким запасом по напряжению на все линии.

На принципиальной схеме изменения показаны красным цветом:

Так как мне необходим максимальный ток зарядки в 5-6 ампер, то резистор R11 я установлю не 0,2 Ом, а 0,1 Ом. Но если установить его один, то он будет сильно греться, поэтому я установил параллельно три резистора 0,3 Ом 5 Ватт, общее сопротивление получилось 0,1 Ом и они практически не нагреваются даже при токах в 10 ампер.

Резистор R9 отвечает за уровень напряжения на линии +12v. Делитель напряжения R9/R3 делает напряжение на ноге 1 микросхемы равным 2.5 вольт. ШИМ контроллер будут стремиться выдать на выходе линии +12v такое напряжение, чтобы на ноге 1 было 2.5 вольта и оно сравнялось с опорным напряжением на ноге 2 (тоже 2.5 вольта), которое получается на делителе R1/R2.

Взяв калькулятор я посчитал, что для 12 вольт на выходе зарядного устройства, R9 должен быть 11,4 КОм, а для 14,4 вольт — 14,28 КОм. В результате я решил установить один постоянный резистор на 10 КОм (обозначен как R9) и один переменный на 10КОм (обозначен как R9+), тем самым я смогу точно подстроить нужное напряжение на выходе. Изначально я установил R9+ на 1,4 КОм чтобы получить 12 вольт на выходе. Вдальнейшем я подстройкой резистора увеличу напряжение до необходимого уровня, но это уже будет на этапе тестирования готового изделия.

Для защиты от переполюсовки я изначально отказался от использования реле. Хотелось всё сделать без реле, чтобы срабатывание и сброс защиты происходил автоматически. За основу была взята схема описанная в статье «Защита от переполюсовки зарядного устройства». Защита построена на полевом транзисторе IRFZ44N (можно использовать аналоги на напряжение от 30 вольт и ток от 40 ампер, например 40N03P или лучше 40N06).

Внимание! Ни в коем случае не устанавливайте в схему полевые транзисторы на напряжение менее 30 вольт! Дело в том, что при подключении аккумулятора обратной полярностью, на полевике будет сумма напряжений от зарядки (14.4v) и от самого аккумулятора (от 12 до 15 вольт), что в сумме будет 14.4 + 12(максимум 15) = около 28-30 вольт. Так что рекомендую устанавливать полевик более чем на 30 вольт.

В качестве шунта решено было использовать встроенный шунт в китайский LED измеритель напряжения и тока, 100V 10A. Вот такой:

Такой индикатор-измеритель можно купить в китайском интернет магазине всего за пару долларов, оплата с банковской карты, доставка посылки через обычную почту за 3-4 недели. Я заказал себе сразу несколько, чтобы они у меня были в запасе, такие индикаторы будут полезны не только в зарядке.

Изучив схему подключения этого измерителя приходим к выводу, что должен подойти и в качестве шунта и в качестве измерителя напряжения и тока. Смотрим схему подключения:

А вот и принципиальная схема измерителя:

Как можно видеть, подключить его в нашу схему защиты не составит труда. Питание берём из нашей же линии, внутри измерителя стоит собственный стабилизатор на 3 вольта для работы измерителя. Кстати, опытным путём я определил (уже на рабочем устройстве), что сопротивление шунта RX в этом измерителе где-то 0,04 Ома. А суммарное сопротивление шунта и транзисторного перехода полевика — 0,04+0,017=0,057 Ом. Этого будет немного многовато, и защита может срабатывать при меньшем токе, чем в исходной схеме. Ну ничего, немного доработаем схему увеличив порог тока, необходимого для срабатывания защиты.

Поясню мои доработки. Добавлен конденсатор 0,33 микрофарада для отключения защиты по току в начальный момент скачка тока, например при подключении ламп накаливания. Без этого конденсатора при подключении лампочки на 40 Ватт срабатывала защита, хотя ток при работе лампы был менее 4 ампер. Лампы в момент подключения потребляют огромные токи! Конденсатор подобрал опытным путём так, чтобы защита не срабатывала при подключении одной лампы, но срабатывала при подключении двух ламп по 40 ватт.

Резистор R16 добавил для того, чтобы понизить порог срабатывания защиты по току. Без этого резистора схема тоже работает, но порог определяется только значением падения напряжения на Rш и переходе транзистора VT2. При увеличении тока через эти сопротивления, на базе транзистора VT3 повышается напряжение, и когда оно станет 0,5-0,7 вольт — транзистор VT3 откроется и закроет полевой транзистор (минусовая цепь разорвётся).