- Для уникнення вибуху підключати та відключати акумулятор тільки при вимкненому джерелі живлення !!!!
Наши партнеры ArtmMisto
Як відомо, при короткочасних поїздках в місті автомобільний акумулятор не встигає заряджатися, постійний недозаряд призводить до сульфатации пластин і до скорочення служби самого акумулятора. При експлуатації авто тільки в міському режимі радять раз в 3-4 місяці повністю заряджати автомобільний акумулятор штатним зарядним пристроєм. Та ось біда - нормальний зарядний є не у всіх, грошей на нього шкода, а заряджати акумулятор бажано регулярно. Для тих, у кого немає зайвих 30-50 баксів на автомобільну зарядку від мережі, а мати ону вже дуже хочеться, і призначена ця стаття.
Дуже непогану річ можна зробити зі звичайного комп'ютерного блоку живлення АТХ. Комп'ютерний блок живлення ваще шикарна штука, бо призначений для того, щоб молотити цілодобово, запітивая материнку, процесор, вінчестер, та ще й видавати при цьому досить солідні струми. У самих комп'ютерах БП періодично мруть, бо зроблені в більшості своїй китайцями, а ці хлопці звикли економити на всьому - занижувати параметри конденсаторів, ставити резистори меншої потужності, і взагалі за це їм величезне спасибі, бо завдяки їх старанням у мене, наприклад, немає нестачі в комп'ютерних блоках харчування для експериментів.
Дістати комп'ютерний БП простіше простого - потрібно піти в будь-який комп'ютерний магазин, у якого є свій сервісний центр, і купити за дуже недорого «дохлий» блок живлення. Як правило у будь-якого сервісного центру є здоровенна коробка цих самих БП, бо лагодити їх економічно невигідно - комп'ютерні магазини, взагалі-то заробляють не на ремонті БП, а на їх продажу 
Так що якщо підійти до директора, прикинутися бідним студентом, розповісти скарг історію, що мовляв деталі дорогі, а грошей немає, то думаю за якихось десять баксів можна притягти додому солідну купу блоків живлення.
Скажу відразу - не всякий блок живлення підійде для переробки. Всередині блоку живлення варто мікросхема ШІМ-контролера, яка управляє полумостовим перетворювачем. Нас цікавить блок живлення з встановленим ШІМ TL 494 (аналоги KA7500, DBL494, M5T494 тощо). На цій мікросхемі з невеликими змінами можна отримати не тільки автомобільний зарядний пристрій, а й повноцінний лабораторний блок живлення з регульованим стабілізованою напругою і обмеженням струму.
З блоків живлення з встановленими ШІМ SG6105, АТ2003 і т.д. отримати блок живлення з регульованими параметрами не вийде, максимум що з нього можна вичавити - автомобільний зарядний 14.2-14.8В / 3-6 А.
У цій статті ми розглянемо переробку БП на найпоширенішою ШІМ TL 494. Структурна схема ШІМ показана на малюнку:
Висновки 1 і 2 - неинвертирующего і инвертирующего входів підсилювача помилки 1; висновок 3 - вхід «зворотного зв'язку»; висновок 4 - вхід регулювання «мертвого часу» (час, протягом якого закриті обидва вихідних транзистора, причому незалежно від величини струму навантаження); висновки 5 і 6 - для підключення зовнішніх елементів до вбудованого генератора пилкоподібної напруги; висновок 7 - загальний; висновки 8 і 9 - колектор і емітер першого транзистора; висновки 11 і 10 - колектор і емітер другого транзистора; висновок 12 - харчування; висновок 13 - вибір режиму роботи (можлива робота в одно- або двотактному режимі: якщо на цьому висновку присутній логічна «1" (+ 2,4 ... + 5 В), то транзистори відкриваються по черзі (двотактний режим роботи); якщо на виводі буде «О» (0 ... 0.4 В), то це однотактний режим, при цьому транзистори можуть бути включені паралельно для збільшення вихідного струму); висновок 14 - вихід опорного напруги (+5 В); висновки 15 і 16 - неинвертирующий і інвертується входи підсилювача помилки 2.
ШІМ-контролер працює на фіксованій частоті і містить вбудований генератор пилкоподібної напруги, який вимагає для установки частоти всього два зовнішніх компонента: резистора Rt і конденсатора Ct. При цьому частота генерації буде дорівнює f = 1,1 / RtCt.
Після того, як БП принесли додому, розібрали, пройшлися пензликом і пропилососили, потрібно переконатися, що вхідні кола, а також джерело живлення чергового режиму (так звана вартівня) працюють і видають на ШІМ харчування.
Для початку перевіряємо працездатність джерела чергового живлення. Вартівня працює завжди, коли на блок живлення подано 220 і включений тублер. Вона видає два напруги - одне на харчування ШІМ, інше + 5Vsb (Standbye). Сигнал Standbye - фіолетовий провід великого роз'єму живлення, 9 контакт.
При включеному в мережу БП на 9 контакті повинно бути 5В. Якщо немає, шукаємо несправність в ланцюгах вартівні. Якщо є - перевіряємо наявність живлення на виведенні 12 ШІМ. Мікросхема запускається при подачі на висновок 12 напруги від 7 до 41В (в середньому вартівня видає 12-15В).
Схема чергового джерела живлення виглядає приблизно так:
Вартівня виконана за схемою однотактного перетворювача з насичує трансформатором. Найчастіше висихають електролітичні конденсатори, втрачають ємність конденсатори обв'язки. Продзвонювати транзистор, діоди, первинну і вторинну обмотки трансформатора на предмет КЗ.
Якщо вартівня працює, а ШІМ не запускається, перевіряємо працездатність ШІМ-перетворювача. Для цього необхідно мати стабілізований джерело живлення + 12В. Підключаємо джерело висновку 12 ШІМ, висновок 4 закорачивается на землю. При наявності осцилографа можна стати на ноги 8, 11 і подивитися сигнали на транзистори розгойдування, а на нозі 5 можна спостерігати «пилку» працює внутрішнього генератора. Якщо осцилографа немає, то мультиметром перевіряємо наявність +5 В на виводі 14 - якщо є, то внутрішнє джерело опорної напруги працює.
Дуже часто трапляється, що при закорачіваніі виведення 4 ШІМ на землю БП АТХ починає працювати. В цьому випадку причина несправності криється в ланцюгах захисту від перевантажень і ланцюгах формування службових сигналів. Так як в подальшому ці ланцюги захисту нам будуть не потрібні, і від + 3.3 / + 5В ми відмовимося взагалі, перевірка ланцюгів захисту тут розглядатися не буде. Мушу зауважити, що включення БП АТХ відбувається при замиканні сигналу PS_ON на землю (зелений провід, 16 контакт). Так як цей сигнал відноситься до ланцюгів формування службових сигналів, він нас не цікавить - ми запустимо БП без нього.
Наша основна задача - запустити блок живлення і отримати на виході +12, з яким ми і будемо надалі працювати. Найпростіша схема комп'ютерного блоку живлення на ШІМ TL494 (аналог КА7500) показана на малюнку нижче:
Схема БП складається з наступних блоків:
1. Мережевий фільтр і випрямляч.
2. Схема вимірювань перенапруг, вона ж схема захисту і формування службових сигналів.
3. Черговий джерело живлення.
4. Підсилювач потужності.
5. Випрямляч для напруги + 12В вторинному ланцюзі джерела живлення.
6. Схема проміжного підсилювача.
Мікросхему ШІМ легко знайти неозброєним поглядом
Припустимо ШІМ працює, але на виході напружень немає. Перевіряємо ланцюга підсилювача потужності і силові транзистори.
Все осцилограми знімати щодо емітера. Основні несправності - обриви резисторів в ланцюгах бази, втрата ємності конденсаторами або їх пробою, межвитковое КЗ в обмотках трансформатора, пробій високовольтних транзисторів.
Отже, наше основне завдання - отримати на виході +12. Умовно будемо вважати, що з цим завданням ми успішно впоралися, бо розбір конструкції БП АТХ і принципи його ремонту не входить в нашу першочергове завдання. Вихідна частина з випрямлячем і фільтрами харчування зроблені по приблизно однієї і тієї ж схемою:
Так як напруги +3.3 В, +5 В, - 5В і 12В нам не потрібні, можна сміливо випоювати всі компоненти на виході, що відповідають за ці напруги. Ми залишаємо вихідний дросель, електролітичний конденсатор в ланцюзі +12 замінюємо на 2200 мкФ 50В (спочатку там стоїть конденсатор, розрахований на робочу напругу 16В, в разі переробки БП під вихідна напруга 25В він вибухне). Також не зайвим буде замінити збірку діодів Шотткі в ланцюзі +12 на іншу, з великим прямим струмом. Можна замінити цю збірку на ту, яка стояла в ланцюзі +5 або поставити збірку діодів Шотткі на більш високий струм, скажімо, 10TQ045 з прямим струмом 10А або MBR1545CT з прямим струмом 15А. Заодно Випаюємо зі схеми весь джгут проводів - він нам більше не знадобиться.
Після випоювання запасних компонентів повинно вийти приблизно наступне:
Не бійтеся випоювати все зайве - для запуску ШИМ TL494 потрібно всього 4 опору і один конденсатор (не рахуючи пари змінних резисторів). Вони вже є на схемі, навіть якщо Ви Випаяв зайве, потім орієнтуючись по друкованим провідникам, можна буде повернути потрібні компоненти (3 опору і 1 ємність) на місце. Нижня мікросхема LM339 - счетверенний компаратор, на якому зібрана схема захисту, також не потрібна. Її можна сміливо випоювати або викусивать, я обламався
На платі залишаємо тільки дросель (нижче радіатора), і замінюємо конденсатор в ланцюзі +12 на 2200 мкФ 35В - спочатку там стоїть конденсатор на напругу 16В.
При переробці комп'ютерного БП в лабораторний джерело живлення я спирався ось на цю схему, звану в народі «схема італійця» (клікабельно для збільшення):
Або ж можна скористатися схемою простіше:
Тут показана мінімальна обв'язка ШІМ TL494 для того, щоб мікросхема заробила. Так як раніше блок живлення уже якось працював, скоріше за все ця обв'язка вже присутній в схемі, потрібно тільки змінити підключення висновків 1, 2, 4, 15 і 16. На контакт 12 подається напруга з чергового джерела живлення. Контакт 4 сідає на землю. Можна простежити доріжку і випаять діод, через який на контакт 4 подається сигнал помилки зі схеми захисту. Схема захисту з сигналом PS_ON нам вже теж не потрібна, тому її можна сміливо виколупувати з плати, замість неї ми зберемо схему обмеження струму.
* Простежуємо по доріжках висновки 15 і 16, отпаиваем від них компоненти і з'єднуємо згідно зі схемою.
* Простежуємо по доріжках розпаювання висновків 1, 2, отпаиваем від них компоненти і з'єднуємо згідно зі схемою.
Крім цього, нам знадобиться два змінних резистора потрібного номіналу, і шунт 0.1-0.0.1. Шунт я зробив з двох «керамічних» опорів номіналом 0.2 Ом, з'єднавши їх паралельно. Насправді це не керамічні опору, а звичайні резистори, Зацементовані в кераміку, тому при нагріванні їх номінал «спливає», бажано в якості шунта застосовувати щось типу старих радянських дротяних резисторів С5-16. Ось що вийшло в результаті:
Фактично для переробки БП АТХ в лабораторний джерело живлення або зарядний пристрій потрібно два змінних резистора і шунт на 0.1-0.01 Ом. Ну і звичайно навіть незначні пізнання в електроніці і велике бажання замутити щось таке на заздрість всім пацанам з сусідніх гаражів 
. Що в танку головне, знаєте? Правильно, плюс невелика уважність.
В принципі вже після цього напруга на виході можна змінювати в межах від 2.5 до 25В, а обмеження струму можна виставляти від 0.5 до 15 А. Виставивши одного разу опором 14.2-14.6В і обмеживши ток в межах 0.1С від ємності батарей для зарядки (для батареї 50А * ч струм заряду має дорівнювати 5А), ми отримаємо повноцінне зарядний пристрій. Так як схема БП АТХ є по-суті стабілізатором напруги, то вона буде підтримувати задану раннє напруга, а ось ток в міру заряду акумулятора буде падати. І це є дуже великою перевагою цього зарядного пристрою в порівнянні з іншими зарядними, у яких стабілізований струм заряду - немає ризику що акумулятор «закипить». Акумулятор можна нескінченно довго тримати підключеним до цього зарядного пристрою - під час набору ємності струм заряду буде знижуватися аж до нуля, фактично переходячи в заряд «крапельним режимом», тобто підтримуючи ємність акумулятора необмежений час.
Але так як таке зарядний пристрій буде використовуватися раз в два-три місяці, а то й раз на рік, а решту часу воно просто буде валятися в гаражі, є дуже велика спокуса витратити ще один день, і зробити з нього повноцінний лабораторний блок живлення. Знадобиться лише дві вимірювальні головки - вольтметр і амперметр. Можна прикрутити китайський блок 2 в 1, амперметр + вольтметр. Або для більшої переконливості можлива установка аналогових вольтметра і амперметра. Амперметр потрібен обов'язково з шунтом на ту межу, яку вказано на шкалі. Інакше замучитеся підбирати відрізок проводу необхідного опору. У моєму випадку манганіновий шунт вже вбудований в амперметр.
Вирізавши з текстоліту лицьову панель, профрезерований отвори під амперметр, вольтметр, регулятори та інше, я зібрав все воєдино.
Можна піти іншим шляхом, і зробити передню панель скажімо з нержавійки, порізавши її лазером.
В результаті вийшов повноцінний блок живлення з межами 25В / 10А (струм фактично більше, порядку 15А)
Робота блоку на навантаження у вигляді автомобільної лампи.
Вид блоку зі стрілочними індикаторами
Штатний вентилятор потрібно підключити до колишнього виходу +12, розгорнувши його так, щоб він дув всередину блоку, охолоджуючи радіатори силових транзисторів і вихідних діодів. У мене заодно він обдуває і шунт. При цьому чим вище напруга, тим більше швидкість обертання вентилятора. Не намагайтеся змінити напрямок обертання, змінюючи полярність харчування - всередині вентилятора стоїть спеціальна мікросхема, вона скоріше за все здохне
УВАГА! Схема фактично не містить захисту від короткого замикання, замість неї на одному з компараторів помилки ШІМ TL494 зібрано обмеження вихідного струму. Це означає, що якщо замкнути виходи джерела живлення, струм короткого замикання в ланцюгах буде дорівнює лише виставленому раніше обмеження струму! Блок живлення досить потужний, якщо обмеження струму буде виставлено на максимум, він буде «вдувати» в навантаження (яка по суті шунт 0.1 Ом) максимальний струм. Пам'ятайте про це, якщо Ви не хочете, щоб з вашого блоку пішов чарівний дим, на якому працює вся електроніка.
Для уникнення подібних казусів навантаження в моєму випадку підключається через запобіжник на 15А. Є хоча б один шанс зі ста що при КЗ запобіжник встигне згоріти ранше, ніж згорить щось в схемі. На жаль, відбувається рівно навпаки - схема вилітає, захистивши собою запобіжник
УВАГА ШТРИХ! При підключенні до акумулятора суворо дотримуватись полярності! В іншому випадку все той же чарівний дим покине якийсь компонент схеми, і він більше ніколи не буде працювати.
Порядок зарядки акумулятора. На холостому ходу виставити регулятором струму мінімальне обмеження струму (крайнє ліве або крайнє праве положення опору R3 згідно вищенаведеною схемою, залежне (положення) від розпаювання резистора), регулятором напруги виставити напругу 14.2-14.6В для звичайних акумуляторів і 14.8-15.6 для кальцієвих. Відключити джерело живлення від мережі. Підключити акумулятор, дотримуючись полярності. Включити джерело живлення і регулятором струму виставити потрібний струм заряду.
При цьому напруга трохи впаде до якогось значення, яке залежить від внутрішнього опору акумулятора, але стабілізатор струму буде тримати потрібний струм. У міру набору акумулятором ємності струм заряду буде падати, а напруга повернеться до встановленого раніше значення.
Для уникнення вибуху підключати та відключати акумулятор тільки при вимкненому джерелі живлення !!!!
Примітка. Тривале навантаження (близько 10 годин) джерела живлення двома паралельними автомобільними лампами 12В 55Вт при напрузі 14.6В і сумарному струмі споживання майже 8А показало, що при працюючому охолодженні якогось сильно критичного нагріву компонентів всередині блоку живлення немає.
Висновки: зарядний пристрій для акумуляторів, зроблене на базі блоку живлення АТХ має наступні переваги:
1. Фантастична живучість і працездатність. Комп'ютерні імпульсні блоки живлення з примусовим охолодженням мають ККД близько 80-85%, діапазон вхідної напруги 160-240В, час напрацювання на відмову близько 50 тис. Годин. Іншими словами, блок живлення призначений для того, щоб цілодобово молотити включеним. Так як використовується тільки напругу + 12В, то вихідний трансформатор навантажений навіть менше, ніж якби використовувалися також +5 і +3.3, бо їх обмотки намотані на одному сердечнику вихідного трансформатора.
2. Стабілізація вихідної напруги в межах ± 5% для значення +12
3. Обмеження струму, з чого випливає, що зарядний такого типу сміливо можна застосовувати для заряду необслуговуваних гелієвих акумуляторів - ризик «закип'ятити» акумулятор відсутній. Останній візьме стільки струму, скільки йому потрібно.
4. Можливість заряджати акумулятор більше не відключаючи його від автомобіля.
5. Повноцінний блок живлення з широкими межами регулювання для вирішення повсякденних завдань.
6. Відмінно вписується в інтер'єр квартири
Недолік - час повного заряду акумулятора великої ємності внаслідок зменшення струму заряду по експоненті може виявитися трохи більше очікуваного. Це компенсується неможливістю довести акумулятор до «кипіння», якби заряджати його постійним стабільним струмом.
Що в танку головне, знаєте?
