Dizüstü bilgisayar güç kaynağı cihazı. Bir güç kaynağı ünitesinin bir dizüstü bilgisayardan ayarlanabilir olana dönüştürülmesi. En iyi çıkış yolu yeni bir adaptördür
Projenin amacı, yalnızca otomobil pillerini değil, nikel veya kurşun pilleri şarj etmek için kullanılabilecek evrensel düzenlenmiş bir güç kaynağı birimi oluşturmaktır. Şarj cihazı, 4 ila 30 V voltajla pilleri şarj etmenize izin verecektir.
Bu projeyi uygulamak için ilk ihtiyacınız olan şey bir kolordu. Örneğin, 12-220 V Çin invertöründen uygundur. Monolitiktir ve alüminyumdan yapılmıştır.
Herhangi bir başka uygun boyutta, örneğin bir bilgisayar güç kaynağından alabilirsiniz.
İkincisi, bir ağ kademeli anahtarlama güç kaynağıdır.
Bu projede kullanılan ünitenin çıkışındaki voltaj yaklaşık 5 A akımda 19 V'tur.
Bu, ucuz bir evrensel dizüstü bilgisayar adaptörüdür. UC38 ailesinden bir PWM kontrol cihazı üzerine inşa edilmiştir, stabilizasyon ve kısa devre korumasına sahiptir.
Üçüncüsü, dijital veya analog bir voltammetredir. Burada gösterilen voltammetre bir Çin voltaj regülatöründen (30 V, 5 A) çıkarılmıştır.
Dördüncü olarak, terminaller ve bir güç kablosu gibi birkaç elektronik bileşen vardır.
Cihaz şematik olarak aşağıdaki resimde gösterilmiştir:
Şimdi güç kaynağı şemasına bir göz atın. TL431 mikro devresi, optokuplörün yakınında bulunur. Çıkış voltajını ayarlayan bu mikro devredir. Kablo demetinde sadece 2 adet direnç bulunur ve bunları seçerek istediğiniz çıkış voltajını elde edebilirsiniz.
Bu diyagramda R13 olarak belirtilmiştir. Mevcut blokta direnci 20 kOhm'dur. Bu dirençle seri olarak, yaklaşık olarak resimde olduğu gibi 10 kOhm'luk bir değişken bağlamanız gerekir:
Değişken direnci döndürerek, 30 V bölgesinde bir çıkış voltajı elde etmek gerekir. Ardından "değişkeni" kapatmanız ve çıkış voltajının 30 V olduğu direncini ölçmeniz ve R13'ü seçilen dirençli bir dirençle değiştirmeniz gerekir. Yaklaşık 27 kOhm çıktı. Bu, adaptörün dönüşümünü tamamlar.
Akımı sınırlamak için, dizüstü bilgisayardan adaptörden gelen çıkış akımı çok küçük olduğundan PWM düzenleme yöntemi kullanılacaktır.
Genel olarak bu devre, ayrı bir akım sınırlama birimi olmayan bir PWM voltaj regülatörüdür. Bu kare dalga üreteci, belirli bir frekansta çalışan NE555 zamanlayıcıya dayanmaktadır. Diyotlar, frekans ayar kondansatörünün şarj ve deşarj süresini sürekli değiştirmek için kullanılır. Bu fenomen sayesinde, çıkış darbelerinin görev döngüsünü değiştirmek mümkündür. Güç transistörü anahtar modunda çalıştığından (açık veya kapalı) oldukça yüksek bir verimlilik gözlemlenebilir. Değişken bir direnç, darbelerin görev döngüsünü ayarlar.
Gerilimi değiştirerek, yani çok turlu değişken direnci döndürerek gerekli şarj akımını ayarlayabilirsiniz.
Transistör tam anlamıyla herhangi birine uyacaktır. 60 V voltaj ve 20 A akım ile n kanallı alan etkili bir transistör kullanır.
Anahtar çalışma modu nedeniyle, doğrusal devrelerin aksine ısınması büyük olmayacak, ancak ısı emici müdahale etmeyecektir. Bu proje, soğutucu olarak alüminyum bir kasa kullanıyor.
PWM regülatör devresi gerçekten basit, ekonomik ve güvenilirdir, ancak biraz iyileştirmeye de ihtiyacı vardır. Gerçek şu ki, belgelere göre, NE555 mikro devresinin izin verilen maksimum 16 V besleme voltajı vardır ve dönüştürülen adaptörün çıkışında voltaj neredeyse 2 kat daha yüksektir ve devre bağlandığında zamanlayıcı kesinlikle yanacaktır.
Bu durumda birkaç çözüm var. 3 tanesine bir göz atın:
- Doğrusal bir regülatör kullanın, örneğin 78xx ailesinden 5 ila 12 V, veya
aşağıdaki gibi basit bir dengeleyici oluşturun:
En basit çözüm, devreye doğrusal bir stabilizatör eklemek olacaktır, örneğin 7805. Ancak, üreticiye bağlı olarak maksimum besleme voltajının 24 ila 35 V arasında değiştiğini unutmayın. Bu projede KA7805 stabilizatör, veri sayfasına göre maksimum 35 V giriş voltajı ile kullanılır. Böyle bir mikro devre elde edemezseniz, sadece üç parçadan bir dengeleyici inşa edebilirsiniz.
Montajdan sonra PWM kontrol cihazını kontrol etmeniz gerekir.
Adaptör kartında ısıtmaya tabi 2 aktif bileşen vardır - dönüştürücünün yüksek voltaj devresinin güç transistörü ve devrenin çıkışında çift diyot. Sızdırmaz hale getirildiler ve bir alüminyum kasaya tutturuldular. Bu durumda ana gövdeden izole edilmelidir.
Çerçeve bir plastik parçadan yapılmıştır.
Adaptör devresinde kısa devre koruması vardır, ancak ters polarite koruması yoktur. Ama bu düzeltilebilir.
Adaptör çıkış voltajı test sırasında 30 V'u aştığı için dijital volt ampermetre yandı. Voltajı 1 V aşmayın. Onsuz yapmanız gerekecek. Şarj akımı bir multimetre ile gösterilecektir.
Şarj cihazının oldukça iyi olduğu ortaya çıktı - aynı zamanda pilleri bir tornavidadan sorunsuz bir şekilde şarj ediyor.
Ekli dosyalar:
Kendi elinizle basit bir Güç Bankası nasıl yapılır: ev yapımı bir güç bankasının şeması
Bir dizüstü bilgisayar veya mini dizüstü bilgisayar satın alırken veya daha doğrusu bu satın alma için bütçeyi hesaplarken, ilgili diğer maliyetleri hesaba katmayız. Dizüstü bilgisayarın kendisi, diyelim ki 500 dolara mal oluyor, ancak başka bir 20 dolarlık çanta, 10 dolarlık fare. Pil değiştirildiğinde (ve garanti ömrü yalnızca birkaç yıldır) 100 dolara mal olacak ve aynı miktar güç kaynağının yanması durumunda da aynı maliyet olacaktır.
Sohbetin buraya gideceği onunla ilgili. Çok zengin olmayan bir arkadaş yakın zamanda bir Acer dizüstü bilgisayarın güç kaynağını kullanmayı bıraktı. Yenisi için neredeyse yüz dolar ödemeniz gerekecek, bu yüzden bunu kendiniz düzeltmeye çalışmak oldukça mantıklı olacaktır. PSU'nun kendisi, 3A akımda 19V'luk bir voltaj sağlayan, içinde bir elektronik darbe dönüştürücü bulunan geleneksel bir siyah plastik kutudur. Bu çoğu dizüstü bilgisayar için standarttır ve aralarındaki tek fark elektrik prizidir :). Hemen burada birkaç güç kaynağı şeması veriyorum - büyütmek için tıklayın.
Güç kaynağı açıldığında hiçbir şey olmuyor - LED yanmıyor ve voltmetre çıkışta sıfır gösteriyor. Güç kablosunu bir ohmmetre ile kontrol etmek hiçbir şey vermedi. Davayı parçalarına ayırıyoruz. Söylemesi yapmaktan daha kolay olmasına rağmen: burada vida veya vida sağlanmadığından kırılacağız! Bunu yapmak için, bağlantı dikişine bir bıçak koymanız ve bir çekiçle hafifçe vurmanız gerekecektir. Aşırıya kaçmayın veya tahtayı kesmeyin!
Kasa hafifçe ayrıldıktan sonra, oluşan boşluğa düz bir tornavida sokarız ve kuvvetle kasanın yarısının bağlantısının konturu boyunca yavaşça dikiş boyunca kırarız.
Kasayı söktükten sonra, panoyu ve parçaları siyah ve kömürleşmiş herhangi bir şey için kontrol ediyoruz.
220V şebeke voltajının giriş devrelerinin çevrilmesi bir arıza ortaya çıkardı - bu, bir nedenden dolayı aşırı yüklenmeden kurtarmak istemeyen kendi kendini iyileştiren bir sigortadır :)
Onu benzer biriyle veya 3 amperlik bir akıma sahip basit bir eriyebilir ile değiştiriyoruz ve güç kaynağı ünitesinin çalışmasını kontrol ediyoruz. Yeşil LED yanarak 19V olduğunu gösterir, ancak konektörde hala hiçbir şey yoktur. Daha doğrusu, bazen tel bükülmüş gibi bir şey kayar.
Güç kaynağı kablosunu dizüstü bilgisayara tamir etmemiz gerekecek. Çoğu zaman, kasaya takıldığı yerde veya güç konektöründe bir kırılma meydana gelir.
İlk önce vücutta kestik - şans yok. Şimdi dizüstü bilgisayara takılı fişin yanında - yine temas yok!
Zor durum - ortada bir uçurum. En kolay seçenek, kabloyu ikiye kesmek ve çalışan yarıyı bırakmak ve çalışmayan yarıyı atmaktır. Ve o da yaptı.
Konektörleri geri lehimliyoruz ve test ediyoruz. Her şey çalıştı - onarım bitti.
Sadece kasanın yarısını "moment" tutkal ile yapıştırmak ve güç kaynağını vermek için kalır. Tüm KB onarımı bir saatten fazla sürmedi.
Güç kaynağı, alternatif bir şebeke voltajını belirli bir doğrudan voltaja dönüştürmek (düşürmek veya yükseltmek) için kullanılan bir cihazdır. Güç kaynakları ikiye ayrılır: trafo ve darbe. Başlangıçta, yalnızca güç kaynaklarının transformatör tasarımları oluşturuldu. 220V, 50Hz ev ağı ile çalışan bir güç transformatörü ve filtreli bir doğrultucu, voltaj dengeleyiciden oluşuyordu. Transformatör sayesinde şebeke gerilimi gerekli değerlere indirilir, ardından köprü devresine bağlı diyotlardan oluşan bir doğrultucu ile gerilim doğrultulur. Düzeltme işleminden sonra, sabit dalgalanma voltajı, paralel bağlanmış bir kapasitör ile düzleştirilir. Voltaj seviyesini doğru bir şekilde stabilize etmek gerekirse, transistörler üzerindeki voltaj dengeleyiciler kullanılır.
Bir transformatör güç kaynağının ana dezavantajı transformatördür. Neden? Bu, fiyatları oldukça yüksekken, güç kaynağının kompaktlığını sınırladıkları için ağırlık ve boyutlardan kaynaklanmaktadır. Ancak bu güç kaynaklarının tasarımı basittir ve bu onların avantajıdır. Ancak yine de, çoğu modern cihazda, transformatör güç kaynaklarının kullanımı önemsiz hale geldi. Güç kaynaklarını değiştirerek değiştirildiler.
Anahtarlama güç kaynakları şunları içerir:
1) ana şebeke filtresi, (giriş bobini, parazit reddi sağlayan elektromekanik filtre, şebeke sigortası);
2) doğrultucu ve yumuşatma filtresi (diyot köprüsü, depolama kapasitörü);
3) çevirici (güç transistörü);
4) güç transformatörü;
5) çıkış redresörü (bir yarım köprü devresinde bulunan redresör diyotları);
6) çıkış filtresi (filtre kapasitörleri, güç bobinleri);
7) inverter kontrol ünitesi (çemberli PWM kontrolörü)
Anahtarlamalı güç kaynağı, geri besleme kullanımıyla stabilize bir voltaj sağlar. Aşağıdaki gibi çalışır. Şebeke voltajı redresöre ve yumuşatma filtresine beslenir, burada şebeke voltajı düzeltilir ve dalgalanma kapasitörler kullanılarak yumuşatılır. Bu durumda, 300 voltluk bir genlik korunur. Sonraki adım, sürücüyü bağlamaktır. Görevi, bir transformatör için dikdörtgen şeklinde yüksek frekanslı sinyaller üretmektir. İnvertöre geri bildirim, kontrol ünitesi aracılığıyla gerçekleştirilir. Transformatörün çıkışından, yüksek frekanslı darbeler çıkış redresörüne beslenir. Darbe frekansının yaklaşık 100 kHz olması nedeniyle, yüksek hızlı yarı iletken Schottke diyotların kullanılması gerekir. Son aşamada, voltaj, filtre kondansatörü ve indüktör boyunca düzleştirilir. Ve bundan sonra, verilen değerin voltajı yüke verilir. İşte bu, yeter teori, hadi uygulamaya geçelim ve bir güç kaynağı yapmaya başlayalım.
Güç kaynağı kutusu
Radyo elektroniği ile uğraşan, cihazlarını tasarlamak isteyen her radyo amatörleri, genellikle davayı nereden alacağı sorunuyla karşı karşıya kalır. Bu sorun beni de etkiledi, bu da bana bir fikir verdi, neden vücudu kendi ellerinizle yapmıyorsunuz? Ve sonra arayışım başladı ... Nasıl dava açılacağına dair hazır bir çözüm arayışı hiçbir şeye yol açmadı. Ama umutsuzluğa kapılmadım. Bir süre düşündükten sonra, neden kablo döşemek için plastik bir kutudan bir kasa yapmayacağımı düşündüm. Boyut olarak bana uygun ve kesmeye ve yapıştırmaya başladım. Aşağıdaki resimlere bakın.
Kutunun boyutları, güç kaynağı kartının boyutuna göre seçildi. Aşağıdaki şekle bakın.
Ayrıca kasa, gösterge, kablolar, regülatör ve ağ konektörüne de uymalıdır. Aşağıdaki şekle bakın.
Yukarıda listelenen elemanların montajı için mahfazada gerekli delikler açılmıştır. Yukarıdaki resimlere bakın. Ve son olarak, PSU kasasını estetik olarak hoş hale getirmek için siyaha boyandı. Aşağıdaki resimlere bakın.
Ölçü aleti
Hemen bir ölçüm cihazı aramanın uzun sürmediğini söyleyeceğim, seçim derhal kombine dijital voltammetre TK1382'ye düştü. Aşağıdaki resimlere bakın.
Cihazın ölçüm aralıkları 0-100 V voltaj ve 10 A'ya kadar akım içindir. Cihaz ayrıca voltaj ve akımı ayarlamak için iki kalibrasyon direncine sahiptir. Aşağıdaki şekle bakın.
Bağlantı şemasına gelince, bazı nüansları var. Aşağıdaki resimlere bakın.
Güç kaynağı devresi
Akımı ve voltajı ölçmek için şema - 2'yi kullanacağız, yukarıdaki şekle bakın. Ve böylece sırayla. Sahip olduğum dizüstü bilgisayar güç kaynağında, önce elektrik şematik diyagramını buluyoruz. Arama, PWM kontrolöründe yapılmalıdır. Bu güç kaynağında bu CR6842S'dir. Aşağıdaki şemaya bakın.
Şimdi yeniden çalışmaya değinelim. Ayarlanabilir bir güç kaynağı yapılacağından, devrenin yeniden yapılması gerekecektir. Bunu yapmak için, şemada değişiklik yapalım, bu alanlar turuncu renkte daire içine alınmıştır. Aşağıdaki şekle bakın.
Bölüm 1.2, PWM denetleyicisine güç sağlar. Ve parametrik bir sabitleyicidir. PWM kontrol cihazının özellikleri nedeniyle 17.1 V'luk stabilizatör voltajı seçildi. Bu durumda, PWM kontrol cihazına güç vermek için akımı 6 mA düzeninde dengeleyici aracılığıyla ayarlıyoruz. Veri sayfasından "Bu kontrol cihazının özelliği, onu açmak için 16,4 V'den daha büyük bir besleme voltajına ve 4 mA akım tüketimine ihtiyacınız olmasıdır. Güç kaynağının böyle bir modifikasyonuyla, düşük çıkış voltajlarında kullanılması tavsiye edilmediğinden, kendi kendine besleme sargısını terk etmek gerekir. Aşağıdaki resimde, değişiklikten sonra bu düğümü görebilirsiniz.
Bölüm 3, verilen eleman derecelendirmeleriyle voltaj regülasyonu sağlar, düzenleme 4.5-24.5 V aralığında gerçekleştirilir. Böyle bir modifikasyon için, aşağıdaki şekilde turuncu ile işaretlenmiş dirençlerin lehimlenmesi ve voltajı ayarlamak için yerine değişken bir direnç lehimlenmesi gerekir.
Bu, değişikliği tamamlar. Ve bir test çalıştırması yapabilirsiniz. ÖNEMLİ!!! Güç kaynağına 220 V'luk bir ağdan güç verildiğinden, şebeke voltajının etkisi altına girmekten kaçınmak için dikkatli olmalısınız! HAYAT İÇİN TEHLİKELİ !!! Güç kaynağını ilk kez başlatmadan önce, güç kaynağının güç elemanlarının arızalanmasını önlemek için tüm elemanların kurulumunun doğruluğunu kontrol etmek ve ardından 220 V ağını 220 V, 40 W akkor ampul ile açmak gerekir. İlk lansmanı aşağıdaki şekilde görebilirsiniz.
Ayrıca, ilk çalıştırmadan sonra, üst ve alt voltaj düzenleme limitlerini kontrol edin. Ve planlandığı gibi, belirtilen 4,5-24,5 V aralığında yer alırlar. Aşağıdaki şekillere bakın.
Ve son olarak, 2,5 A'lık bir yükle test edildiğinde, kasa iyi ısınmaya başladı, bu bana uymadı ve soğutma için kasaya bir delik açmaya karar verdim. Perforasyon yeri, en büyük ısıtmanın yerine göre seçildi. Kasayı delmek için 3 mm çapında 9 delik açtım. Aşağıdaki şekle bakın.
Kasanın içine yanlışlıkla iletken elemanların girmesini önlemek için, kapağın arkasına kısa mesafeden bir emniyet kanadı yapıştırılmıştır. Aşağıdaki şekle bakın.
Bir ASUS dizüstü bilgisayardan ADP-90YD güç kaynağı birimi onarım için getirildi. Dizüstü bilgisayarı şarj ediyor, sonra şarj etmiyor. Prizden çıkarın, normal gözüküyor takın, belki bir şeyler bozulur.
Ağa taktım, bir test cihazıyla kontrol ettim, 19,35 V orada, kabloları hareket ettirdim ve sanki kapasite boşalıyormuş gibi sorunsuz bir şekilde düşmeye başladım, ama belki uzaklaşıyordu. Güç kaynağı ünitesini açmak gereklidir. Bıçağı kasanın 2 yarısının eklemine soktum, bıçağı hafifçe çekiçle vurdum, kasayı açtım.
Üç kat ekranlı pano. Hepsi lehimlendi, çıkarıldı. Güç kaynağı dolgun ve çok fazla sızdırmazlık maddesi de döküldü.
Üstün bir inceleme, 220 V'luk giriş devresindeki filtreleme bobininin kopmuş bir ayağını ortaya çıkardı. “Bu kadar tuhaf bir voltaj düşüşüne neden olan bu,” diye düşündüm. Gazı geri yükledim, kontrol ettim - sonuç aynı. 19.35 V açıldığında, 1 saniye sonra sorunsuz bir şekilde sıfıra düşmeye başlar. Görünüşe göre güç kaynağı yuvasına çekiçle vurmamdan dolayı şok düştü. Ancak fark ettiğim şey, 220 V ağdan güç kaynağını birkaç saniye sonra kapatırsanız, çıkışta 19,35 V göründüğü ve hatta dizüstü bilgisayarda şarj lambasının yandığı, ancak sonunda ağ kapasitesinin boşaldığı ve güç kaynağı ünitesinin kapandığı. Çok garip, görünüşe göre bir tür koruma tetikleniyor ve güç kaynağının çalışmasına izin vermiyor, ama nedeni nedir ...?
5 watt'lık dirençlerden küçük bir yük topladım, tüketim akımı sadece 0,07 A idi ve güç kaynağı ünitesi normal şekilde başladı. Hiç net değil ... ama dizüstü bilgisayarın mevcut tüketimi onun için yeterli değil mi? İstemedim, ama her şeyi kontrol etmek için internete girmem, tüm sızdırmazlık maddesini çıkarmam gerekiyordu.
PWM denetleyicisini ölçtüm, koruma orada çalışıyordu, ancak ağ kapasitansı boşalmaya başladığında koruma kapandı, ancak üzerindeki voltajı kontrol etmek için seğirmedim bile.
Bir internet araması şunu döndürdü:
450 V'tan fazla ise şebeke elektrolitindeki voltajı kontrol edin ( ve nasıl bu kadar çok var?), 2 film kondansatörü 474 nF 450 V acilen değiştirin ve mutlu olacaksınız
Değiştirme için kırmızı kaplar 
Şebeke kondansatöründeki voltaj.
Aslında, ağ kapasitansı üzerindeki voltaj 496 V, her şey yerine oturdu. Böyle bir boşta kalma gerilimi çok yüksektir, PWM kontrolörü onu görür ve korumaya girer ve şebeke gerilimi kesilirse, kapasite sorunsuz bir şekilde boşalır, normal değerlere ulaşır ve güç kaynağı kısa bir süre için başlar. 220 V'u kapatırsanız 19 V buradan gelir. Ve güç kaynağı ünitesini küçük bir yük altında bile çalıştırdığımda, voltaj çok fazla atlamadı ve PWM korumaya girmedi.
Bunu bitirmek, ortaya çıktığı gibi ciddi sorunlara neden olan film kaplarını değiştirmek mümkündü.
Kapasitenin% 15'i ilkinin gerisinde kaldı. 
İkincisi% 68 kapasiteyi korudu.
Ancak güç kaynağının sıcak tarafından neredeyse 500 V'nin nereden geldiği ve bu iki kapasitenin nereden geldiği ilginç hale geldi. İnternet yine yardım etti, bir cevap bulmak için tüm güç kaynağı ünitesini seçmek istemedim. Bilgi forumda bulundu, ifade her şeyi açıkladı:
Orada duruyor pasif güç düzeltici. Düzeltici devredeki metal kağıt kapasitörlerin arızalanması ve düzelticinin aralıklara girmesi durumunda, ağ bankasındaki voltaj 500 voltun üzerine düşer. Bu nedenle, ağ bankasını yeni değiştirdiyseniz, uzun süre çalışmayacaktır. Düzelticinin voltajını normale döndürmek veya tamamen ortadan kaldırmak gerekir.
Kapları satın almaya ve değiştirmeye devam ediyor, ancak burada da her şey o kadar basit değil.
Çinlilerin böyle bir derecelendirme ve boyutta konteynerleri vardı ama bizde yok. Sadece 400 veya 600 V vardı Daha fazla - daha az değil, ancak sol kapasite sadece 474 nF 600 V, ama ortadakiler yerine nasıl yerleştirileceği. Orada çok fazla alan yok ve 400 V'ta boyut olarak daha az değildi. Dahası, satıcılar, bu kadar küçük boyutlarda Çinlilerin yüksek kaliteli ürünleri satamayacaklarını ve bu yüzden kullanım dışı olduklarını garanti ettiler. Boyuta göre seçmek zorunda kaldım. Doğru tank iyi bir uyumdu, ancak 330 nF 400 V idi, bu yüzden kurulmaları gerekiyordu.
