БП для автолюбителя из компьютерного БП powerman iw-p300a2-0
Автор: Бубнов Максим (nickname "Тарчок")
Опубликовано 03.05.2017
Создано при помощи КотоРед.
Всем привет! Это моя первая статья, здесь и сейчас. Попросили меня, сделать зарядное устройство для свинцовых АКБ, и чтобы можно было не только заряжать батареи но и, питать различные нагрузки, ну в общем универсальный блок для автолюбителя.Делать с нуля, навено, ума не хватило бы и "лень" всегда рядом. Поэтому решено было переделать компьютерный блок питания. Сам блок, для переделки, мне дали, и им оказался powerman iw-p300a2-0 и вот его схема.
Временем раньше, был опыт переделки блоков, в которых была установлена универсальная управляющая микрохема lm494(ka7500) но в этом, оказалась другая а именно iw1688. Как выяснилось позже — это аналог sg6105 адаптированный именно для компьютерных БП. Поискав готовое решение в сети, нашёл но.. Но мне не нравилось например как организована защита, или как сделано ограничение тока, к тому-же хотелось что-то вляпать ,извратится и придумать своё. Напряжение хотелось сделать чтобы регулировалось от 7-ми вольт. Решил что напряжение буду снимать с 12-ти вольтовой обмотки. Отпаял всё лишнее, обманул выводы защиты (о них позже), и припаял минимальную нагрузку, резистор,которого не было в заводской схеме. Припаял переменный резистор для изменения выходного напряжения и, начал регулировать напряжение. Когда напряжение опускалось до нужного мне уровня, 7 вольт, блок начинал слегка попискивать и шипеть ШшШшШш. Кстати, дроссель я оставил без изменений, а выходной конденсатор заменил на 2200 Мкф Х 35 Вольт. Пробовал подбирать сопротивление R43 и ёмкость C30 не помогало. Пробовал подбирать сопротивление R64 и ёмкость C8 но, тоже не помогало,блок всё шипел. Навалил кучу резисторов и, шипение пропало — блок стал работать стабильно при значении тока 0,3 А. Хотелось, чтобы максимальное напряжение, отдаваемое блоком, равнялось 20 Вольт и подумал, как же сильно будет греться минимальная нагрузка, резюки — при этих 20 вольтах. Не много подумав, сделал стабилизатор тока, на выпаянной из этого же блока микросхеме 7905. пс.Сначала будут рассмотрены отдельные куски схемы.
Ну вот согласитесь, это же не обычно, так усложнять какую — то минимальную нагрузку. Если пошла такая пьянка, ещё подкинул кондёров и дроссель к стабилизатору тока — нагрузочке. Думаю что если будут пульсации на выходе, то они — защитят микросхему. А может, они там нафиг не нужны ? ну не ставьте.
А дальше выдумывалось как надёжную защиту организовать. В результате пришло такое решение.
Как Вы видите, некоторые резисторы, с точным процентом отклонения. На самом же деле, эти проценты тут не важны, а резюки были взяты из этого же блока, с сохранением оригинального обозначения. Похоже я жутко люблю экономить резисторы и не только. Сначала про обман микросхемы — контроллера. На pin 3 (V5) микросхемы iw1688 я подал напряжение 5 вольт, с дежурного источника +5VSB. На pin 2 (V33) был сделал делитель, на резисторах 9к1 и 18к и запитан от +5VSB. На pin 7 (V12) было подано наряжение от источника питания транзисторов раскачки, (примерно 12,5 в.) через резистор R2, и установлен стабилитрон. Вывод 6 (NVP) контроллера был просто подключен к общей (земле). На pin 5 (UVAC) остались подключены только резистор R17 и конденсатор C23. Далее про защиты. Известно из текста выше, что напряжение, будет регулироваться от 7 до 20 вольт. Захотелось сделать защиту от превышения напряжения на выходе, и сделал, я герой. При привышении напряжения на выходе примерно до уровня 22 вольта, ток потечёт через резистор R1 и стабилитрон 18V на pin 2 (V33), и контроллер прекратит подачу импульсов, заблокируется. Стабилитрон 5,6V установлен с целью защиты pin-а 2 (V33) от сверх напряжений со знаком "+". Защита от короткого замыкания и от переполюсовки организована тоже на выводе 2 (V33). Ситуация 1: Если выходные клеммы блока питания окажутся замкнуты, то на выводе 2 (V33) напряжение станет примерно 0,7 вольт, и контроллер заблокируется. Ситуация 2: Если при подсоединении АКБ на зарядку случайно перепутать полярность, то, на выводе 2 (V33) потенциал со знаком "+" сменится на "-" и контроллер заблокируется. А зачем установлен диод D2, спросите Вы, ведь и стабилитрона 18V хватило бы для этих целей. Известно, что сопротивление диода в прямом включении меньше сопротивления стабилитрона, а значит, и падение напряжения на диоде будет меньше, чем на стабилитроне. Это и сподвигло поставить D2. Диод D1, установлен для защиты pin 2 (V33) от перенапряжения со знаком "-", при неправильном подключении АКБ. Изменён номинал резистора R6 с 2,1к. на 2,7к. и теперь, аварийная защита по мощности — сработает при 20в. 12а. Разумеется защита на pin 4 (OPP) сработает и при переполюсовке АКБ.
Следующая схема, это защита — исключительно от неправильного подключения АКБ.
При неправильном подключении АКБ, ток потечёт через предохранитель и через диодный полумост шоттки, в результате чего, сгорит предохранитель. Кстати, при переполюсовке АКБ, быстрее сработает защита на pin 4 (OPP) судя по datasheet на аналог sg6105 . Ну а потом, за ней, соответственно сгорит и fuse.
Следующая схема, это индикация состояния и управления (off/on).
Красный светодиод светится когда выключено (standby mode), а зелёный светодиод светится когда включено (normal mode). Нижнее положение переключателя на схеме, соответствует выключенному состоянию, а верхнее положение включенному. Транзистор кт315б можно было не ставить, тогда, схема получилась бы такой.
В этом бы случае, тёк ток по pin 10 (PG) примерно 15 ма. зазря, в выключенном состоянии блока. По этому и установлен транзистор. В схеме видно, что резисторы светодиодов, имеют разное сопротивление. Это сделано для того, чтобы яркость диодов визуально была одинакова.
Следующая схема, это показометр напряжения и тока.
Роль показометра напряжения и тока выполняет, всего один прибор отечественного производства М 4206. Прибор разбирал и маркером нарисовал дополнительные циферки.
Выбор измерения напряжения или тока выполняется переключателем. Роль шунта, выполняет серебряная проволока (см. стояк на фото). Такая проволока практически не греется, но всё же, дрейф тока при I out = 10A может достигать примерно 0,5 А.
Теперь можно взглянуть на полную схему.
Регулятор тока выполнен по простой схеме, на микросхеме LM358 U2.2 и в объяснении принципа работы, думаю не нуждается. Вентилятор охлаждения имеет две скорости, и итенсивность вращения, зависит от силы тока отдаваемой блоком. На транзисторе S9015 собран простой стабилизатор напряжения, обеспечивающий вентилятору малое вращение. На микросхеме LM358 U2.1 собран компаратор с гистерезисом. При срабатывании компаратора, откроется транзистор S9014, и вентилятор станет вращатся на максимальных оборотах. Шунт, используется не только для амперметра, но и как датчик тока, для регулятора тока и компаратора вентилятора. Наверно единственный драгоценный металл в блоке питания — это серебряный шунт. Плату, для регулятора тока и компаратора вентилятора, немного доработав, я использовал из этого же блока. На ней размещены LM358 и резисторы обвески.
Чуть не забыл про технические характеристики:
U out min.= 7V
U out max.= 20V
I out min.= 1,23A
I out max.= 10A
FAN full speed при I out = 0,9A
FAN low speed при I out = 0,72A
Выходное напряжение, может быть и ниже 7 вольт, при работе блока, в режиме стабилизации тока.
По настройке, скажу да, требуется. Ну во первых, требуется чательный подбор сопротивлений резисторов обвязки LM358 для получения, необходимых Вам, выходных характеристик блока. Во вторых, для устранения возможного возбуждения блока, может потребоваться, подбор резисторов R64,R43 и конденсаторов C8,C30. По такой методике, можно переделать любой компьютерный блок питания, содержащий IW1688 или SG6105. Удачи.
А вот видеоролик с демонстрацией работы блока в нём музыка тоже самоделка.
Содержание
Переделка блока питания для ПК POWER MAN IW-P350 в блок питания для трансивера 13,8V 22А
| Дергаев Э.Ю. UA4NX, ua4nx (at) bk.ru http://www.kirov.ru/ |
Предыстория этой статьи: в Интернете нашлось много хвалебных откликов о переделке компьютерного БП POWER MAN IW-P350 в блок питания трансивера 13,8В 20А, после чего UA4NFK приобрел данный блок питания (на корпусе написано Power Man model NO: IW-P430J2-0 (Рис.1), но на плате IW-P350W (Рис.2), что наводит на мысли об изъятии "лишних" денег у российских покупателей). А вот с рекомендациями по переделке получился облом, в лучшем случае предлагали переделать за деньги. Пришлось разобраться и помочь.
Рис.1 — На корпусе написано Power Man model NO: IW-P430J2-0.
Рис. 2. . но на плате IW-P350W
Найденная в интернете схема IW-P300A2-0 R1.2 DATA SHEET VER. 27.02.2004 от pv2222 (at) mail.ru процентов на 90 совпадала с реальным блоком питания, документация на процессор SQ6105 (на данной плате установлен полный аналог — IW1688) тоже нашлась, так что можно было начинать. После анализа схемы и документации на процессор, для получения тока 22-24А при напряжении 13,8V, было принято решение использовать 5 — вольтовый выпрямитель (как имеющий самую мощную обмотку трансформатора) с заменой двухполупериодной схемы выпрямителя на мостовую. Два недостающих диода в мост были взяты из освободившихся, от выпрямителей +3 и +12V. Дополнительно потребовался конденсатор 2200 мкФ на 16В и восемь резисторов RR1 — RR8.
Исходная принципиальная схема (щелкните сышью для увеличения)
Вот так все выглядит после переделки.
Доработанная принципиальная схема блока питания трансивера (щелкните сышью для увеличения)
Рис.3
Рис.4
Рис.5
Рис.6
Модификация принципиальной схемы
Перед тем как взяться за переделку хочу предупредить, что в процессе переделки можно легко попасть под опасное для жизни напряжение, а так же сжечь блок питания. Вы должны иметь соответствующую квалификацию.
1. Разбираем корпус БП, отключаем вентилятор, отпаиваем провод от платы идущий к розетке на корпусе 220В, убираем переключатель 110/220В и отпаиваем идущие от него провода (что бы случайно не переключить и не сжечь БП). Снимаем плату из корпуса.
2. Подпаиваем вилку со шнуром к площадкам на плате 220В. Плата должна быть полностью освобождена от металлического корпуса и лежать на диэлектрической поверхности. Находим на плате резистор R66, идущий от вывода 1 МС SG6105 (на данной плате установлен полный аналог — IW1688) и на второй его вывод подпаиваем резистор 330 Ом на корпус (RR1 на Рис 6). Этим мы имитируем постоянно нажатую кнопку включения компютера. Выключать и включать БП будем сетевым выключателем на корпусе БП. Подключаем нагрузку в виде лампочки 12В 0,5-2А в выходу БП +12В (черный — земля, желтые провода +12В), включаем БП в сеть, проверяем работоспособность БП — лампочка должна ярко гореть. Проверяем тестером напряжение на лампочке — примерно +12В.
3. Отключаем БП от сети 220В. Отключаем анализ процессором SQ6105 плюс 5 вольт — перерезаем дорожку идущую от вывода 3 SQ6105, а сам вывод 3 соединяем с выводом 20 перемычкой или резистором 100-220 Ом (RR5 на Рис 6). Все резисторы можно брать минимальной мощности 0,125 Вт или меньше. Включаем БП в сеть (для проверки правильности выполненных действий), лампочка должна гореть.
4. Отключаем БП от сети 220В. Отключаем анализ процессором SQ6105 плюс 3 вольта — перерезаем дорожку около вывода 2 и подпаиваем два резистора, 3,3кОм от вывода 2 на корпус (RR7 на Рис 6), 1,5кОм от вывода 2 на вывод 20 (RR6 на Рис 6). Включаем БП в сеть, если не включается, надо подобрать резисторы более точно, что бы получить на выводе 2 +3,3В.
5. Отключаем БП от сети 220В. Отключаем анализ процессором SQ6105 минус 5 и 12 вольт — выпаиваем R44 (около вывода 6), а сам вывод 6 соединяем с корпусом через резистор 33кОм (точнее 32,1кОм) (RR8 на Рис 5). Включаем БП в сеть, если не включается, надо подобрать резистор более точно.
6. Отключаем БП от сети 220В. Выпаиваем лишние детали — L3, L3A, L4, L5, C15, C12, R20, R18, R19, C11, C12, Q11, D27, D18, D28, Q7, R33, R34, RC, C28, R29, R32, RA, DA, D8, Q6, L9, C20, C21, D16, D17, L7, C16, C17, U1, D19, R41, R64, C42. Вместо С20, С21 ставим 1500 (2200) мкФ на 16В (один выпаянный, другой надо купить).
7. Выпаянные диодные сборки прикручиваем к радиатору через изолирующие теплопроводные прокладки (Рис.3, Рис.4). Все аноды (крайние выводы сборок) соединяем вместе толстым красным проводом, откушенным с одного конца от вторичной обмотки Т1 — второй конец этого провода остается запаянным на старом месте, около земляных (черных) проводов идущих от БП. Катоды сборок (средние выводы) подключаем: один — к Т1 выводы 8,9 в отверстие от L3, второй — к Т1 выводы 10,11 в отверстие L3A (Рис.3, Рис.4). Заменяем R40 на 47 кОм (RR2 на Рис 6), VR1 ставим в среднее положение. Для питания схемы вентилятора (на схеме ее нет) перемыкаем дорожки +5В и +12В (Рис 7). Отпаиваем все лишние провода идущие от платы, оставляем только все красные (это сейчас +13,8В) (на фото эти провода поменяны на желтые), скручиваем или переплетаем их в один провод, и столько же проводов черных (это сейчас -13,8В), их тоже можно скрутить или сплести. Можно их заменить одним более толстым проводом, сечением не менее 6 квадрат.
Рис.7
8. Нагрузку (лампочку 12В 0,5-2А) подключаем к выходу БП — 13,8В. Включаем БП в сеть. Измеряем тестером напряжение на лампочке и аккуратно регулируем VR1 до требуемого значения. Для получения диапазона регулировки 12,0 — 13,97В пришлось запараллелить RR2 резистором RR3 1,0 МОм (RR3 на Рис 6).. Чтобы
9. Отключаем БП от сети 220В. Для получения отсечки по току 25-27А уменьшаем R8 запараллеливанием его резистором 6,2 кОм (RR4 на Рис 6). Переставляем вентилятор в корпусе наоборот (Рис.9), раньше он гнал воздух вовнутрь БП, сейчас будет выдувать наружу. Если будет шумно работать, можно понизить обороты включив в красный провод питания вентилятора диод или несколько полседовательно. Жалюзи на одной боковой стороне корпуса кусачками выкусываем через одну, для улучщение охлаждения (Рис.8). Плату прикручиваем в корпус, подпаиваем провода к вилке от платы 220В, присоединяем вентилятор, собираем корпус.
Рис.8
Рис.9
10. Проверяем на лампочку, если все нормально, выключаем и меняем нагрузку на 0,45 Ом. Я брал около 21 метра сдвоенного полевика — каждый провод около 0,9 Ом. Моток полевика опускал в ведро воды. Контролировал ток через амперметр на 30 ампер.
11. На токе 22А за час работы ведро воды заметно потеплеет. Если через час все работает, есть надежда на долговременную и безотказную работу БП! Остается защитить его от перенапряжений в сети 220В и поставить тиристорную защиту от перенапряжения на выходе БП, хотя последнее очень маловероятно.
В заключении несколько положительных моментов: напряжение 13,8В на плате падает под нагрузкой 22А на 0,03 В, очень слабо греется Т1, Т6, сильнее радиатор с диодным мостом. После переделки остаются защиты: по току 25-27А, по напряжению — при падении меньше 12В, по превышению больше 15В, по перегреву радиатора с диодным мостом.
Переделка блока питания для ПК POWER MAN IW-P350 в блок питания для трансивера 13,8V 22А
| Дергаев Э.Ю. UA4NX, ua4nx (at) bk.ru http://www.kirov.ru/ |
Предыстория этой статьи: в Интернете нашлось много хвалебных откликов о переделке компьютерного БП POWER MAN IW-P350 в блок питания трансивера 13,8В 20А, после чего UA4NFK приобрел данный блок питания (на корпусе написано Power Man model NO: IW-P430J2-0 (Рис.1), но на плате IW-P350W (Рис.2), что наводит на мысли об изъятии "лишних" денег у российских покупателей). А вот с рекомендациями по переделке получился облом, в лучшем случае предлагали переделать за деньги. Пришлось разобраться и помочь.
Рис.1 — На корпусе написано Power Man model NO: IW-P430J2-0.
Рис. 2. . но на плате IW-P350W
Найденная в интернете схема IW-P300A2-0 R1.2 DATA SHEET VER. 27.02.2004 от pv2222 (at) mail.ru процентов на 90 совпадала с реальным блоком питания, документация на процессор SQ6105 (на данной плате установлен полный аналог — IW1688) тоже нашлась, так что можно было начинать. После анализа схемы и документации на процессор, для получения тока 22-24А при напряжении 13,8V, было принято решение использовать 5 — вольтовый выпрямитель (как имеющий самую мощную обмотку трансформатора) с заменой двухполупериодной схемы выпрямителя на мостовую. Два недостающих диода в мост были взяты из освободившихся, от выпрямителей +3 и +12V. Дополнительно потребовался конденсатор 2200 мкФ на 16В и восемь резисторов RR1 — RR8.
Исходная принципиальная схема (щелкните сышью для увеличения)
Вот так все выглядит после переделки.
Доработанная принципиальная схема блока питания трансивера (щелкните сышью для увеличения)
Рис.3
Рис.4
Рис.5
Рис.6
Модификация принципиальной схемы
Перед тем как взяться за переделку хочу предупредить, что в процессе переделки можно легко попасть под опасное для жизни напряжение, а так же сжечь блок питания. Вы должны иметь соответствующую квалификацию.
1. Разбираем корпус БП, отключаем вентилятор, отпаиваем провод от платы идущий к розетке на корпусе 220В, убираем переключатель 110/220В и отпаиваем идущие от него провода (что бы случайно не переключить и не сжечь БП). Снимаем плату из корпуса.
2. Подпаиваем вилку со шнуром к площадкам на плате 220В. Плата должна быть полностью освобождена от металлического корпуса и лежать на диэлектрической поверхности. Находим на плате резистор R66, идущий от вывода 1 МС SG6105 (на данной плате установлен полный аналог — IW1688) и на второй его вывод подпаиваем резистор 330 Ом на корпус (RR1 на Рис 6). Этим мы имитируем постоянно нажатую кнопку включения компютера. Выключать и включать БП будем сетевым выключателем на корпусе БП. Подключаем нагрузку в виде лампочки 12В 0,5-2А в выходу БП +12В (черный — земля, желтые провода +12В), включаем БП в сеть, проверяем работоспособность БП — лампочка должна ярко гореть. Проверяем тестером напряжение на лампочке — примерно +12В.
3. Отключаем БП от сети 220В. Отключаем анализ процессором SQ6105 плюс 5 вольт — перерезаем дорожку идущую от вывода 3 SQ6105, а сам вывод 3 соединяем с выводом 20 перемычкой или резистором 100-220 Ом (RR5 на Рис 6). Все резисторы можно брать минимальной мощности 0,125 Вт или меньше. Включаем БП в сеть (для проверки правильности выполненных действий), лампочка должна гореть.
4. Отключаем БП от сети 220В. Отключаем анализ процессором SQ6105 плюс 3 вольта — перерезаем дорожку около вывода 2 и подпаиваем два резистора, 3,3кОм от вывода 2 на корпус (RR7 на Рис 6), 1,5кОм от вывода 2 на вывод 20 (RR6 на Рис 6). Включаем БП в сеть, если не включается, надо подобрать резисторы более точно, что бы получить на выводе 2 +3,3В.
5. Отключаем БП от сети 220В. Отключаем анализ процессором SQ6105 минус 5 и 12 вольт — выпаиваем R44 (около вывода 6), а сам вывод 6 соединяем с корпусом через резистор 33кОм (точнее 32,1кОм) (RR8 на Рис 5). Включаем БП в сеть, если не включается, надо подобрать резистор более точно.
6. Отключаем БП от сети 220В. Выпаиваем лишние детали — L3, L3A, L4, L5, C15, C12, R20, R18, R19, C11, C12, Q11, D27, D18, D28, Q7, R33, R34, RC, C28, R29, R32, RA, DA, D8, Q6, L9, C20, C21, D16, D17, L7, C16, C17, U1, D19, R41, R64, C42. Вместо С20, С21 ставим 1500 (2200) мкФ на 16В (один выпаянный, другой надо купить).
7. Выпаянные диодные сборки прикручиваем к радиатору через изолирующие теплопроводные прокладки (Рис.3, Рис.4). Все аноды (крайние выводы сборок) соединяем вместе толстым красным проводом, откушенным с одного конца от вторичной обмотки Т1 — второй конец этого провода остается запаянным на старом месте, около земляных (черных) проводов идущих от БП. Катоды сборок (средние выводы) подключаем: один — к Т1 выводы 8,9 в отверстие от L3, второй — к Т1 выводы 10,11 в отверстие L3A (Рис.3, Рис.4). Заменяем R40 на 47 кОм (RR2 на Рис 6), VR1 ставим в среднее положение. Для питания схемы вентилятора (на схеме ее нет) перемыкаем дорожки +5В и +12В (Рис 7). Отпаиваем все лишние провода идущие от платы, оставляем только все красные (это сейчас +13,8В) (на фото эти провода поменяны на желтые), скручиваем или переплетаем их в один провод, и столько же проводов черных (это сейчас -13,8В), их тоже можно скрутить или сплести. Можно их заменить одним более толстым проводом, сечением не менее 6 квадрат.
Рис.7
8. Нагрузку (лампочку 12В 0,5-2А) подключаем к выходу БП — 13,8В. Включаем БП в сеть. Измеряем тестером напряжение на лампочке и аккуратно регулируем VR1 до требуемого значения. Для получения диапазона регулировки 12,0 — 13,97В пришлось запараллелить RR2 резистором RR3 1,0 МОм (RR3 на Рис 6).. Чтобы
9. Отключаем БП от сети 220В. Для получения отсечки по току 25-27А уменьшаем R8 запараллеливанием его резистором 6,2 кОм (RR4 на Рис 6). Переставляем вентилятор в корпусе наоборот (Рис.9), раньше он гнал воздух вовнутрь БП, сейчас будет выдувать наружу. Если будет шумно работать, можно понизить обороты включив в красный провод питания вентилятора диод или несколько полседовательно. Жалюзи на одной боковой стороне корпуса кусачками выкусываем через одну, для улучщение охлаждения (Рис.8). Плату прикручиваем в корпус, подпаиваем провода к вилке от платы 220В, присоединяем вентилятор, собираем корпус.
Рис.8
Рис.9
10. Проверяем на лампочку, если все нормально, выключаем и меняем нагрузку на 0,45 Ом. Я брал около 21 метра сдвоенного полевика — каждый провод около 0,9 Ом. Моток полевика опускал в ведро воды. Контролировал ток через амперметр на 30 ампер.
11. На токе 22А за час работы ведро воды заметно потеплеет. Если через час все работает, есть надежда на долговременную и безотказную работу БП! Остается защитить его от перенапряжений в сети 220В и поставить тиристорную защиту от перенапряжения на выходе БП, хотя последнее очень маловероятно.
В заключении несколько положительных моментов: напряжение 13,8В на плате падает под нагрузкой 22А на 0,03 В, очень слабо греется Т1, Т6, сильнее радиатор с диодным мостом. После переделки остаются защиты: по току 25-27А, по напряжению — при падении меньше 12В, по превышению больше 15В, по перегреву радиатора с диодным мостом.
