Продолжая серию статей о самодельных лабораторных блоках питания, нельзя обойти вниманием компьютерные замки на базе ШИМ-контроллера серии UC38xx. Большинство современных брендовых блоков питания используют именно эту микросхему, что в будущем позволит создавать надежные и мощные блоки питания своими руками. Сегодня переделываем компьютерный блок питания в лабораторный на PWM UC3843, экспериментальным блоком будет INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0.
Переделка компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843
Основные элементы блока питания INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0:
- ШИМ – UC3843;
- Поддержка – DM311;
- Супервайзер – WT7525 N140.
Ниже представлена принципиальная схема блока питания INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0, с которым нам предстоит работать.
Преобразование такого компьютерного блока питания в лабораторный будет происходить в несколько этапов:
- Отключить диспетчер WT7525 N140.
- Небольшие изменения в подсобном помещении для мощности вентилятора.
- Удаление ненужных компонентов.
- Изготовление нового блока управления блоком.
- Установка новых компонентов на плату и подключение модуля.
- Тестовое задание.
Отключение супервизора WT7525 N140
Диспетчер WT7525 N140 контролирует напряжение на шинах агрегата, следит за перегрузкой, отвечает за запуск и аварийный останов. Чтобы отключить его, нужно выполнить два простых шага.
Снимаем супервизор с платы и ставим перемычку со второго на третий вывод микросхемы.
Снимите конденсатор C32 подсобного помещения. Если этого не сделать, возникнут проблемы с запуском блока. Если все прошло хорошо, устройство запустится автоматически после подключения к сети. Также стоит отметить, что при неисправности С32 привод запустится с него, но мешает его наличие, добиться нормальной работы накопителя невозможно.
Модификация дежурки для питания вентилятора 12 В
Выходное напряжение в устройстве будет изменяться в широких пределах, и питание стандартного вентилятора 12 В должно оставаться неизменным. INWIN POWER MAN IP-S350Q2-0, а в большинстве блоков на PWM UC38xx есть только одно ответвление сервисной 5 В. Есть несколько вариантов решения этой проблемы:
- Изменения в планировке служебного помещения.
- Установка дополнительного преобразователя переменного тока в постоянный 220-12 В.
- Установка дополнительного повышающего преобразователя 5-12 В постоянного тока.
Последние два варианта описывать не нужно из-за простоты их включения. Рассмотрим более интересный вариант.
Добавляя диод 1N4007, мы создаем отрицательную сторожевую ветвь, амплитуда импульсов, проходящих через новый диод, будет около 12 В, но при подключении вентилятора она падает до 10 В. При 10 В вентилятор может работать, но воздушный поток слабоват, при желании можно и так оставить.
Для оптимальной производительности вентилятора необходимо немного увеличить напряжение в диспетчерской. Для этого удалите R46 и измените (уменьшите) R73 с 2 кОм до 1,5 кОм. Таким образом, напряжение на выходе из подсобного помещения будет 6В (выше 8В поднять не получится), а напряжение питания вентилятора будет в пределах 12-13В.
Удаление лишних компонентов
Для дальнейшей доработки нужно избавиться от ненужных шин, обвязки супервизора и других компонентов, которые не будут использоваться в агрегате.
После снятия деталей нужно поменять:
- Оконечный резистор R8. Ставим новый на 390 Ом мощностью 5 Вт. Он легко поместится вместо вывода электролита по шине 12 В.
- Выходной конденсатор C7, установленный емкостью 2200 мкФ x 35 В.
- Перематываем стартер групповой стабилизации, оставляя только одну обмотку. Программа DrosselRing может использоваться для расчета параметров стартера. Эта программа насчитала 20 витков провода сечением 1 мм на собственной индуктивности.
Прямо на этом этапе стоит задуматься о стойках для размещения новой платы модуля управления блоком.
Модуль управления блоком на ШИМ UC3843
Преобразование компьютерного блока питания в лабораторный на ШИМ UC3843 невозможно без изготовления небольшой платы, которая будет управлять работой UC3843.
За основу взята микросхема LM358; в его случае это два независимых операционных усилителя. Один будет отвечать за стабилизацию напряжения, второй – за стабилизацию тока. В качестве датчика тока используется шунт R0 с сопротивлением 0,01 Ом. Обратная связь от ШИМ осуществляется через стандартную оптопару PC817, перенесенную в модуль. Опорное напряжение TL431.
На новой плате есть два светодиода, отображающих режим работы агрегата. Загорание светодиода led1 будет указывать на то, что прибор работает в режиме стабилизации напряжения, светодиод 2 загорится при переходе в режим ограничения тока. Сам модуль управления не содержит дефицитных компонентов и не требует дополнительных настроек после изготовления. Расчеты подстройки LM358 выполняются для выходных параметров 0-25 В и 0-10 А.
Так выглядит плата модуля для нашего самодельного лабораторного блока питания.
Печать для ее изготовления в формате проката можно скачать в конце статьи.
Также желательно оставить небольшой запас плат для крепления модуля к стойкам. Для удобства буквенные обозначения точек подключения размещены на схеме и на плате.
Подключение модуля к блоку
Используя схему ниже, мы подключаем все точки модуля управления к основной плате агрегата.
Назначение точек подключения:
- A и B – выходы оптопары для управления ШИМ;
- C – питание модуля 6 В;
- D – плюс вывода блока;
- E – менее распространенный;
- F – выход отрицательного блока.
Настройка блока и тесты
После подключения карты можно произвести первое тестовое подключение к сети. Достаточно проверить эффективность регулирования напряжения и тока. Полностью загружать блок на этом этапе не стоит, достаточно убедиться в его стабильной работе.
Во время работы устройства могут быть небольшие скрипящие звуки, похожие на легкий свист. Для их устранения нужно внести небольшие изменения в разводку ШИМ:
- За счет увеличения емкости конденсатора С26 с 2,2 нФ до 220 нФ.
- Регулировка сопротивления R15. Рекомендуется экспериментально подобрать R15 на максимальный ток. При уменьшении R15 скрип будет постепенно уменьшаться, но в какой-то момент сам UC3843 начнет ограничивать ток, проходящий через ключ Q8. Экспериментально значение R15 было получено в районе 2,2 кОм, при этом UC3843 по-прежнему не ограничивает ток и писк практически незаметен.
Итак, финальные тесты после всех настроек. В процессе сборки возникла небольшая заминка с цветом светодиодов, красный цвет указывает на работу в режиме стабилизации напряжения, а зеленый – в режиме ограничения тока. В дальнейшем исправим, все будем делать как люди:
Напряжение: 0-25 В
Сила тока: 0-10 А.
После всех манипуляций переделка блока питания компьютера в лабораторный на PWM UC3843 окончена! Последним этапом будет конструкция корпуса и установка резисторов для точного регулирования тока и напряжения (подключаем последовательно с основным регулятором номиналом 10%, т.е. 1 кОм). Кроме того, желательно отсоединить корпус блока от общего минуса, чтобы избежать случайного короткого замыкания в обход датчика тока (для этого достаточно снять перемычку).
- Хотите связаться со мной?
