Зарядное устройство из компьютерного блока питания

Для переделки подойдет любой исправный компьютерный блок питания ATX или AT мощностью 350 Вт и более, собран­ный на микросхеме (МС) TL494 или ее аналоге (например, КА7500). Переделка осуществляется в соответствии с прин­ципиальной схемой рис.1.

Рис. 1

Выводы 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12 микросхемы TL494 БП не трогаем, оставляем как есть и все элементы и цепи, к ним подключенные. Все элементы и цепи, подсоединенные непосредственно к остальным выводам, следует удалить. При этом очень важно не переусердствовать. Находящиеся ря­дом на плате микросхемы операционного усилителя (напри­мер, LM339, компаратора LM393 или другие) и элементы их обвязки пока оставляем, так как, удаляя все подряд из-за сложной разводки печатной платы и плотности компонентов, можно удалить и нужные элементы.

На образующиеся свободные места вокруг МС TL494 лег­ко умещаются все «новые» компоненты согласно рис.1. Не­нужные дорожки следует перерезать. Для начала все соеди­нения можно выполнить навесным монтажом, и, только убе­дившись в полной работоспособности блока, можно оконча­тельно удалить ненужные элементы и привести монтаж в «нормальный» вид.

Рассмотрим назначение элементов, установленных на плате БП.

R3, R4, R5 — делитель образцового напряжения (+5 В), которое поступает с вывода 14 МС TL494. Переменный резистор R3 — регулятор выходного напряжение. Причем чем больше напряжение на выводе 2 ИМС TL494, тем больше вы­ходное напряжение БП. При указанных на схеме номиналах диапазон изменения выходного напряжения 11…14,5 В.

Регулировка напряжения осуществляется через первый усилитель ошибки микросхемы TL494 (выводы 1 и 2).

Узел ограничения выходного тока выполнен на втором уси­лителе ошибки этой ИМС (выводы 15 и 16). Переменным ре­зистором R8 можно устанавливать ток зарядки (в авторском варианте величиной от 2 до 12 А). При подключении нагруз­ки к выходной цепи на датчике тока R10 возникает падение напряжения, которое поступает на вход 15 TL494. В качест­ве датчика тока применен шунт от любого неисправного муль­тиметра, диаметром 2 мм и длиной около 20 мм, изготовлен­ный, как правило, из манганина. Сопротивление шунта около 0,01 Ом. Если датчик тока R10 будет иметь меньшее сопро­тивление, то возрастет значение максимального выходного то­ка, и наоборот. Установленный переменным резистором вы­ходной ток стабилен, и ток короткого замыкания будет равен установленному значению, в нашем случае от 2 до 12 А.

Цепь R11С4 обеспечивает плавный, без перегрузок, пуск силового узла.

На компараторе DA2 типа LP311P собран узел индика­ции режима стабилизации тока. Если ток нагрузки превыша­ет установленный уровень, то напряжение на выводе 2 DA2 становится меньше, чем образцовое на выводе 3 этой МС, на выходе компаратора появляется низкий уровень, и све­тодиод LED 1 зажигается. В режиме стабилизации напряже­ния светодиод погашен.

Следует также удалить все выходные цепи: 3,3 В, +5 В, -12 В и -5 В, оставив цепи, связанные с +12 В. Затем нуж­но обязательно заменить фильтрующий конденсатор выпря­мителя 12 В аналогичным, но на большее напряжение, луч­ше 35 В, емкостью 3300 мкФ и более. Можно установить параллельно несколько. Место для них есть. Что касается ди­одной сборки, если она рассчитана на ток меньше 16 А, то ее лучше заменить другой от более мощного БП. Как прави­ло, установлены сборки F12C20, F16C20, F20C20, где циф­ры 12, 16, 20 означают максимальный выпрямленный ток, а 20 в конце — обратное напряжение 200 В.

Далее нужно перемотать дроссель L1, удалить все преж­ние обмотки и намотать новую обмотку около 20 витков провода диаметром 1,5.2 мм, распределив витки по всему маг- нитопроводу. Кстати, обмотки для +5 В и +3,3 В выполнены проводом подходящего сечения, можно использовать его, спа­яв несколько проводников вместе для получения нужной дли­ны. Резистором R9 задается необходимая величина мини­мального тока нагрузки для правильной работы фильтра L1C3.

Необходимые напряжения для питания микросхем +15 В и +5 В поступают от собственного источника питания дежур­ного режима БП. От него же можно питать и вентилятор, подобрав ограничительный резистор 100.440 Ом для умень­шения шума.

Для контроля выходного напряжения зарядного устрой­ства необходим вольтметр цифровой или стрелочный. Автор использовал самодельный цифровой вольтметр, собранный по классической схеме на микроконтроллере DD1 типа PIC16F676. В вольтметре использованы три одноразрядных индикатора с общим анодом HG1-HG3 типа GPD-05212. Построечным резистором R19 устанавливают показания вольт­метра по показаниям эталонного вольтметра.

Для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей нуж­но установить выходное напряжение блока 13,9 В и требуемый зарядный ток (из расчета 1/10 емкости), после этого подать напряжение на батарею переключателем (тумблером) SB1, который обеспечит открывание ключа на мощном по­левом транзисторе VT1 IRF3703, сопротивление канала ко­торого 2,8 мОм, максимальное напряжение сток-исток 30 В, а ток стока до 76 А. Эти параметры позволяют устанавли­вать его без радиатора.

В процессе настройки потенциометром R13 следует до­биться свечения светодиода в режиме стабилизации тока. Ес­ли в процессе работы блок издает свистящие звуки, то необ­ходимо подобрать конденсатор С1, так как происходит само­возбуждение в режиме стабилизации напряжения или конден­сатор С2, если слышен писк в режиме стабилизации тока.

Внешний вид зарядного устройства, изготовленного из блока питания для ПК, показан на рис. 2, а вид его со сня­той крышкой — на рис. 3.

Рис. 2

Для контроля регулировки тока при настройке блока к его выходу последовательно следует подключить амперметр (на ток до 20 А) и нагрузить блок мощными низкоомными рези­сторами. Добившись нужных значений, можно изготовить шка­лу с делениями и установить ее на регулятор тока.

Рис. 3

Если блок предполагается использовать в качестве лабо­раторного блока питания, то нужно произвести изменения в делителе напряжения: резистор R4 заменить резистором но­миналом 2,2 кОм, а переменный резистор R3 заменить рези­стором номиналом 10 кОм, R5 оставить неизменным (4,7 кОм). При таких номиналах резисторов выходное напряжение ИП плавно регулируется от 9 до 21 В.

Автор: Алексей Усков, г. Владивосток