Микросхема FSP3528 (ШИМ-контроллер)

Микросхема FSP3528 (ШИМ-контроллер).

С микросхемой FSP3528 приходилось встречаться в следующих моделях системных блоков питания:

— FSP A300F-C; -FSPATX-350PNR;

Но так как выпуск микросхем имеет смысл только при массовых количествах, то нужно быть готовым к тому, что она может встретиться и в других моделях блоков питания фирмы FSP. Прямых аналогов этой микросхемы пока не приходилось встречать, поэтому в случае ее отказа, замену необходимо осуществлять на точно такую же микросхему. Однако в розничной торговой сети приобрести FSP3528 не представляется возможным, поэтому найти ее можно лишь в системных блоках питания FSP, отбракованных по каким-либо другим соображениям.

Микросхема FSP3528 выпускается в 20-контактном DIP-корпусе (рис 1). Назначение контактов микросхемы описывается в таблице 1, а на рис.2 приводится ее функциональная схема. В таблице 1 для каждого вывода микросхемы указано напряжение, которое должно быть на контакте при типовом включении микросхемы. А типовым применением микросхемы FSP3528 является использование ее в составе субмодуля управления блоком питания персонального компьютера.

Микросхема FSP3528 является ШИМ-контроллером, разработанным специально для управления двухтактным импульсным преобразователем системного блока питания персонального компьютера.

Рис. 1. Цоколевка микросхемы FSP3528.

N

Сигнал

Bx/Bых

Описание

Напряжение питания +5В.

Выход усилителя ошибки. Внутри микросхемы контакт соединен с неинвертирующим входом ШИМ-компаратора. На этом выводе формируется напряжение, являющееся разностью входных напряжений усилителя ошибки Е/А+ и Е/А- (конт.З и конт.4). Во время нормальной работы микросхемы, на контакте присутствует напряжение около 2.4В.

Инвертирующий вход усилителя ошибки. Внутри микросхемы этот вход смещен на величину 1.25В. Опорное напряжение величиной 1.25В формируется внутренним источником. Во время нормальной работы микросхемы, на контакте должно присутствовать напряжение 1.23В.

Не инвертирующий вход усилителя ошибки. Этот вход можно использовать для контроля выходных напряжений блока питания, т.е. этот контакт можно считать входом сигнала обратной связи. В реальных схемах, на этот контакт подается сигнал обратной связи, получаемый суммированием всех выходных напряжений блока питания (+3.3V/+5V/+12V). Во время нормальной работы микросхемы, на контакте должно присутствовать напряжение 1.24В.

Контакт управления задержкой сигнала ON/OFF (сигнала управления включением блока питания). К этому выводу подключается времязадающий конденсатор. Если конденсатор имеет емкость 0.1 мкФ, то задержка при включении (Топ) составляет около 8 мс (за это время конденсатор заряжается до уровня 1.8В), а задержка при выключении (Toff) составляет около 24 мс (за это время напряжение на конденсаторе при его разряде уменьшается до 0.6В). Во время нормальной работы микросхемы, на этом контакте должно присутствовать напряжение около +5В.

Вход сигнала включения/выключения блока питания. В спецификации на разъемы блоков питания АТХ этот сигнал обозначается, как PS-ON. Сигнал REM является сигналом TTL и сравнивается внутренним компаратором с опорным уровнем 1.4В. Если сигнал REM становится ниже 1.4В микросхема ШИМ запускается и блок питания начинает работать. Если же сигнал REM установлен в высокий уровень (более 1.4В), то микросхема отключается, а соответственно отключается и блок питания. На этом контакте напряжение может достигать максимального значения 5.25 В, хотя типовым значением является 4.6В. Во время работы на этом контакте должно наблюдаться напряжение, величиной около 0.2В.

Частотозадающий резистор внутреннего генератора. При работе, на контакте присутствует напряжение, величиной около 1.25В.

Частотозадающий конденсатор внутреннего генератора. Во время работы на контакте должно наблюдаться пилообразное напряжение.

Вход детектора превышения напряжения. Сигнал этого контакта сравнивается внутренним компаратором с внутренним опорным напряжением. Этот вход может использоваться для контроля питающего напряжения микросхемы, для контроля ее опорного напряжения, а также для организации любой другой защиты. При типовом использовании, на этом контакте во время нормальной работы микросхемы должно присутствовать напряжение, величиной примерно 2.5В.

Контакт управления задержкой формирования сигнала PG (Power Good). К этому выводу подключается времязадающий конденсатор. Конденсатор емкостью 2.2 мкФ обеспечивает временную задержку 250 мс. Опорными напряжениями для этого времязадающего конденсатора являются 1.8В (при заряде) и 0.6В (при разряде). Т.е. при включении блока питания, сигнал PG устанавливается в высокий уровень в момент, когда на этом времязадающем конденсаторе напряжение достигает величины 1.8В. А при выключении блока питания, сигнал PG устанавливается в низкий уровень в момент, когда конденсатор разрядится до уровня 0.6В. Типовое напряжение на этом выводе равно +5В.

Сигнал Power Good — питание в норме. Высокий уровень сигнала означает, что все выходные напряжения блока питания соответствуют номинальным значениям, и блок питания работает в штатном режиме. Низкий уровень сигнала означает неисправность блока питания. Состояние этого сигнала при нормальной работе блока питания — это +5В.

Высокопрецизионное опорное напряжение с допустимым отклонением не более ±2%. Типовое значение этого опорного напряжения составляет 3.5 В.

Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +3.3 В. На вход подается напряжение напрямую с канала +3.3V.

Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +5 В. На вход подается напряжение напрямую с канала +5V.

Сигнал защиты от превышения напряжения в канале +12 В. На вход подается напряжение с канала +12V через резистивный делитель. В результате использования делителя, на этом контакте устанавливается напряжение примерно 4.2В (при условии, что в канале 12V напряжение равно +12.5 В)

Вход дополнительного сигнала защиты от превышения напряжения. Этот вход может использоваться для организации защиты по какому-либо другому каналу напряжения. В практических схемах этот контакт используется, чаще всего, для защиты от короткого замыкания в каналах -5V и -12V. В практических схемах на этом контакте устанавливается напряжение, величиной около 0.35В. При повышении напряжения до величины 1.25В, срабатывает защита и микросхема блокируется.

Вход регулировки «мертвого» времени (времени, когда выходные импульсы микросхемы неактивны — см. рис.З). Неинвертирующий вход внутреннего компаратора «мертвого» времени смещен на 0.12 В внутренним источником. Это позволяет задать минимальное значение «мертвого» времени для выходных импульсов. Регулируется «мертвое» время выходных импульсов путем подачи на вход DTC постоянного напряжения величиной от 0 до 3.3В. Чем больше напряжение, тем меньше длительность рабочего цикла и больше время «мертвого» времени. Этот контакт часто используется для формирования «мягкого» старта при включении блока питания. В практических схемах на этом контакте устанавливается напряжение величиной примерно 0.18В.

Коллектор второго выходного транзистора. После запуска микросхемы, на этом контакте формируются импульсы, которые следуют в противофазе импульсам на контакте С1.

Коллектор первого выходного транзистора. После запуска микросхемы, на этом контакте формируются импульсы, которые следуют в противофазе импульсам на контакте С2.

Рис. 2. Функциональная блок-схема ШИМ-контроллера FSP3528

Особенностями этой микросхемы являются:

— наличие встроенной защиты от превышения напряжений в каналах +3.3V/+5V/+12V;

— наличие встроенной защиты от перегрузки (короткого замыкания) в каналах +3.3V/+5V/+12V;

— наличие многоцелевого входа для организации любой защиты;

— поддержка функции включения блока питания по входному сигналу PSON;

— наличие встроенной схемы с гистерезисом для формирования сигнала PowerGood (питание в норме);

— наличие встроенного прецизионного источника опорных напряжений с допустимым отклонением 2%.

Лабораторный блок питания. Утончённое исполнение

Данный материал по сути оправдывает меня в инженерном смысле, так как, несмотря на изначальную концепцию (собрать из ведра и палок зарядное устройство), конечный результат хоть и получился технически грамотным, но не вышел лицом. Такой задачи на тот момент, повторюсь, не стояло, но всё же хотелось бы реабилитироваться прежде всего в собственных глазах. Тем не менее, материал получил довольно высокую для моего скромного блога огласку.

Вообще, у меня имелся ЛБП для домашнего использования, наглым образом скопированный у 2350 по его материалам с некоторыми перерасчётами. По неопытности сделан был топорненько, с бросающимися в глаза дефектами оформления, компоновки и в связи с некоторыми нерешенными проблемами работающий преимущественно с самовозбуждением. Тот блок питания был разобран и в силу некоторого бессилия (именно так) отложен в ящик.

Однако ввиду моей деятельности мне дома нужен источник питания, поэтому, копаясь на работе в списанных компьютерных блоках питания, я увидел его и понял — ух, что сейчас будет…

Подопытным оказался малыш FSP200-50NIV медицинского назначения. Данный БП при своих скромных размерах 125х76.4х100мм имеет на борту стандартный функционал компьютерного блока питания с независимым дежурным источником напряжения. Собственно, его размеры и послужили своеобразным вызовом для меня. Началась разработка.

Напомню, что вообще означает ЛБП по Голубеву: это источник питания с возможностью ограничения тока и напряжения, выполненный без третичных преобразований, как это модно делать в ленивом варианте — преобразовывать преобразованное с помощью внешних конвертеров. Данное решение значительно упрощает конструкцию готового изделия и позволяет добиться максимальных выходных значений, на которые способен непосредственно источник питания, не ограничиваясь возможностями конвертеров.

Рассмотрим, с чем вообще столкнулись: блок питания выполнен на инверторе с двухтактным ШИМ-драйвером, но на "неправильном" ШИМ-контроллере SG6105. Этот контроллер хорош для применения именно в компьютерах, но не в регулируемых источниках питания. Во-первых, он имеет один усилитель ошибки, что делает его ограниченно пригодным для работы в качестве регулируемого источника питания — без внешних схем сможем контроллировать либо ток, либо напряжение; во-вторых, в микросхему встроен супервайзер выходных напряжений, отключающий генерацию импульсов при выходе упомянутых за допустимые пределы. Очевидно, вариант не наш. Однако этот ШИМ-контроллер со своей обвязкой располагается на выносной плате, впаиваемой в основную. Изучаю, и делаю вывод — вполне достаточно просто изготовить свою плату на TL494 с обвязкой и впаять её в штатное место! Пришлось попотеть, проектируя плату — следует учитывать малые размеры корпуса, в первоначальном варианте трассировки корпус бы не закрылся — плата упёрлась бы в вентилятор. Удалось сократить более сантиметра, что обеспечило запас до вентилятора в 1 мм. Хочу заметить, принципиально делал разводку на выводных элементах.

Расчёт схемы управления ШИМ-контроллером был выполнен по всё той же досконально разобранной мной в прошлой статье дифференциальной схеме для максимальных значений 20В 20А. Отбросив юношеский максимализм и трезво оценив потребности и возможности, решил ограничиться десятью амперами на выходе. Дело в том, что, ввиду размеров блока питания пришлось чем-то жертвовать, в данном случае жертвой стал недостаточный для 20А тока понижающий трансформатор и слабый фильтр в высоковольтной части. Однако 10А при 20В имеем вполне уверенные!

В этот раз в конструкцию блока питания помимо модернизации дежурного источника питания под стабилизированные 12В были внесены изменения в тракт питания каскада раскачки инвертора, а именно — пропорционально уменьшению питающего напряжения ШИМ уменьшены номиналы подтягивающих к питанию резисторов от 8 и 11 выводов TL494, а также номиналы резисторов между Б-Э транзисторов инвертора. Это позволило убрать ступеньки самовозбуждения при регулировке напряжения в среднем диапазоне и в целом положительно сказалось на качестве работы инвертора. Из приятных мелочей, была добавлена схема регулирования скорости вращения вентилятора охлаждения по температуре терморезистора. Сам терморезистор расположил на радиаторе транзисторов, так как самой теплонагруженной частью блока питания стал он — вторичный выпрямитель выполнен на мощной диодной сборке Шоттки, которая остаётся холодной при работе на любых режимах.

Положительно сказались на снижении самовозбуждения топология платы с короткими проводниками к контрольным точкам, отсутствие проводов к схеме управления и ШИМ-контроллеру, короткий шлейф проводов к панели управления и моя личная позиция — стабилизировать напряжение в точке непосредственно на плате ОУ, а не на выходных клеммах. Как показала практика, провода к ним вносят свои наводки.

С технической стороны я добился всех желаемых результатов, осталось упаковать устройство в корпус. А зря ли я взял за основу такой маленький блок питания? Подходящих готовых корпусов беглым взглядом не нашел, да и не видел в них корректной реализации. Было решено использовать заводской корпус, облачив его в панели из акрила. Произведя замеры штангенциркулем и линейкой, начертил следующую конструкцию. Ненавижу Corel.

Впоследствии оказалось, что еще сантиметр в длину корпусу бы не помешал — передняя панель собралась слегка в натяг, не учёл плотность проводов к выходным клеммам, тумблеру питания и вольтамперметру. В остальном получил идеально подогнанный импровизированный корпус, накрывающий экранированный блок питания. К сожалению, у всех рекламщиков в городе возникли какие-то дикие проблемы с чёрным акрилом, а жаль — на нём получаются очень красивые вещи, например, как моя паяльная станция. Так же в черном цвете красиво получаются коты и чёрные Technics. Кто знает, тот поймёт. Пришлось делать на молочном акриле.

Последние прибирания по содержимому — скрепляю и укорачиваю провода, обтачиваю и креплю огромный шунт к корпусу, и заканчиваю сборку.

Подбор блоков питания для светодиодной ленты.

Для правильного подбора блока питания (БП) для системы светодиодной подсветки необходимо знать параметры подключаемой светодиодной ленты и параметры предлагаемых блоков питания.

Первый параметр ленты, влияющий на выбор БП – напряжение питания ленты. Чаще всего это 12 или 24 вольта. На какое напряжение рассчитана лента, на такое же напряжение выбирается и блок питания.

Второй параметр ленты, требующийся нам для расчета блока питания – потребляемая мощность на 1 метр ленты. Этот параметр обязательно приводится добросовестным производителем в характеристиках ленты и обычно обозначается на упаковке ленты. Мощность светодиодных лент, имеющихся в нашем ассортименте, варьируется в диапазоне от 4.2 до 31 Вт/м. Обычно, чем выше потребляемая мощность ленты, тем она ярче светит. Правда, тут вносит неоднозначность такой показатель как КПД, но на приводимый расчет блока питания он не влияет, поэтому принимать во внимание сейчас мы его не будем.

Следующий показатель – длина подключаемой к БП ленты. Тут всё просто. Длина – есть длина. Измеряется в метрах.

С лентой разобрались, теперь разбираемся с блоками питания. Основные характеристики БП – выходное напряжение, максимально допустимый ток, который может длительное время отдавать блок питания в нагрузку, и выходная мощность блока питания.

С выходным напряжением всё просто. Лента 12-ти вольтовая, и блок питания нужен на 12 вольт, лента на 24 вольта – блок питания берем на 24 вольта.

Следующий параметр — максимальный ток, отдаваемый блоком питания – параметр очень важный, но в стандартных расчетах для систем со светодиодной лентой используется редко. Хотя, зная его всегда можно определить выходную мощность блока питания. Нужно просто перемножить выходное напряжение в вольтах на максимальный ток в амперах и получим мощность в ваттах. Например, блок питания с выходным напряжением 12 вольт и максимальным током 5 ампер имеет выходную мощность 60 ватт.

А выходная мощность блока питания – это как раз тот параметр, который нужен для наших расчетов.

Для наглядности, давайте рассмотрим расчет требуемого БП на примере.

1. Имеем комнату со сторонами 5х4 м. Хотим расположить ленту за карнизом по периметру комнаты. Длина периметра в таком случае составит 18 м. Соответственно, такой же длины у нас будет и лента.
2. Выбираем ленту не самую слабую, но и не самую яркую, например, ленту с артикулом 010346, модель RT 2-5000 24V Warm 2x (3528, 600 LED, LUX).
3. Из обозначения видно, что это лента длиной 5 метров, с питанием 24 вольта, теплого белого цвета, двойной плотности (но не двухрядная), светодиоды 3528 (размер SMD корпуса светодиода 3.5х2.8мм), 600 светодиодов на 5 метров (или 120 светодиодов на метр).
4. Из характеристик, имеющихся на сайте или указанных на упаковке, узнаем, что потребляемая мощность этой ленты – 48 ватт на 5 метров (9.6 Вт/м)
5. Умножаем длину ленты на потребляемую мощность 18*9.6 = 172.8 Вт.
6. Добавляем минимум 10-ти процентный запас по мощности, получаем 182.8 Вт.
7. Выбираем ближайший по мощности блок питания с округлением в большую сторону. Это блок питания мощностью 200 Ватт с выходным напряжением 24 вольта (как мы помним лента у нас с питанием 24 вольта).
8. Смотрим на сайте габариты блока питания. Артикул 013138, модель ARPV-24200 (24V, 8.3A, 200W) — 238x130x60 мм.
9. Далее возможны варианты:

• нормально, габариты устраивают – оставляем как есть;
• ого! куда же я его такой здоровый дену? – делим ленту на два участка, выбираем два блока питания меньшего размера и, соответственно, меньшей мощности — по 100 ватт каждый — и подключаем к каждому блоку питания по 9 метров ленты;
• опять не помещается — делим ленту на четыре фрагмента, ставим четыре блока питания по 50 ватт.

Удобнее всего монтировать оборудование, когда один блок питания устанавливается на каждые 5 или 10 метров ленты.

В рассмотренном примере мы использовали герметичный блок питания. Вы можете спросить, зачем в обычной комнате ставить герметичный блок. Ведь есть же блоки в защитном кожухе, они дешевле. Да, есть. Да, дешевле. Но они незащищены не только от влаги, но и от пыли, от попадания в них мелких предметов, домашних «животных», наконец. Всё это неблагоприятно сказывается на надежности системы в целом. Кроме того, на сегодняшний момент все блоки питания для светодиодной ленты это импульсные преобразователи напряжения. Поэтому от открытых блоков питания, как бы качественно они не были сделаны, в полной тишине может быть слышен слабый «комариный» писк. Правда блоки питания в защитном кожухе бывают большей мощности, чем герметичные блоки, но и здесь есть свои подводные камни. Негерметичные блоки с мощностью более 200 ватт требуют принудительного охлаждения и снабжаются встроенными вентиляторами. Как гудит куллер системного блока компьютера у Вас под столом, слышали? Хочется Вам по ночам, при включении подсветки слышать аналогичное жужжание? В общем, делайте свой выбор.

И ещё одна важная рекомендация. Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены. Надёжность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.

Особенности выбора блока питания для системы с регулировкой яркости или системы с многоцветной лентой.

Если в результате описанного выше расчета получилось, что мы вполне обходимся одним блоком питания и размер его нас устраивает, то никаких особенность в подборе блока для системы подсветки с управлением лентой нет. Дальше эту статью можно не читать.

Во всех остальных случаях, нужно решить ещё одну задачу. Задача заключается в следующем. Если мы хотим управлять лентой – будь то изменение яркости или изменение цвета – мы должны установить между блоком питания и лентой соответствующее устройство управления – диммер или RGB контроллер. Следовательно, если мы делим мощность на два блока питания, то должны поставить два устройства управления. Делим на четыре блока, должны поставить четыре устройства. И т.д. И всё это должно срабатывать одновременно, от одного регулятора или от одного пульта. Но вопросы синхронизации – это отдельная тема и сейчас она нас не интересует. Сейчас мы занимаемся электропитанием. Можно, конечно, оставить всё как есть, и поставить на каждый блок питания по отдельной управляющей коробочке, но наша цель (точнее, Ваша цель) уменьшить количество коробочек и дополнительных проводков в системе (а соответственно, уменьшить стоимость оборудования и монтажных работ).

Если мы используем 24-х вольтовую ленту, то можно прибегнуть к одной хитрости. Мы можем взять два одинаковых блока питания на напряжение 12 вольт, соединить их последовательно и получить на выходе такой системы напряжение 24 вольта и удвоенную мощность. Схема подобного соединения приведена на рисунке.

При таком включении необходимо учесть особенности конструкции блоков питания. Некоторые БП выполнены таким образом, что их металлический корпус соединен с минусовым выходом. При использовании подобных блоков в рассматриваемой схеме требуется изолировать корпуса БП друг от друга и от любых металлических поверхностей.

Некоторые «умельцы» предлагают для увеличения мощности соединять выходы блоков питания параллельно. Подавляющее большинство БП не допускают такого соединения. Это связанно с тем, что двух идеальных блоков питания с абсолютно одинаковыми выходными напряжениями не бывает. Как бы ни старался производитель, но хоть на сотые доли вольта оно будет отличаться. Напряжение на выходе блока стабилизируется специальной электронной схемой, которая постоянно следит за выходным напряжением и в случае его отклонения от нормы, старается вернуть его в заданный диапазон. В случае соединения в параллель двух блоков с разными напряжениями, каждый из них начнет «перетягивать одеяло» на себя. Рано или поздно это закончится выходом БП из строя. Кроме того, в момент включения такой системы один блок может мешать запуститься другому. В результате, могут появиться периодические моргания ленты при включении подсветки. Ради справедливости, следует заметить, что существуют блоки питания, допускающие параллельное соединение, но это отдельный, довольно редко встречающийся класс. Возможность такого соединения обязательно указывается в документации на блок питания.

Как компьютерный блок питания переквалифицировать в зарядное устройство

Рано или поздно каждый автомобилист сталкивается с необходимостью подзарядки аккумулятора стационарным зарядным устройством. Стоит оно недёшево, поэтому мастеровитые автовладельцы предпочитают изготавливать их самостоятельно. Вариантов решения проблемы имеется немало, и один из самых доступных, практически не требующий вложений, – использовать для этих целей компьютерный блок питания.

Разумеется, его выходные характеристики, хотя и близки к необходимым, но всё равно требуют некоторой корректировки.

Что нужно для переделки

Поскольку значительная часть современных БП (мощностью от 200 до 400 В) производятся на базе ШИМ-контроллера 3528, опишем процедуру переделки именно для таких источников питания. Нам потребуются:

• резисторы номиналом 1,0/2,7 кОм;
• резисторы 0,2/0,068 кОм;
• паяльник с принадлежностями (канифоль, олово);
• зажимы типа «крокодил» с проводами;
• отвёртки с плоским и крестообразным наконечником;
• 12-вольтное автомобильное реле;
• 3 одноамперных диода 1N4007;
• 2 конденсатора на 25 В;
• светодиод зелёного цвета;
• мультиметр (или вольтамперметр);
• силиконовый герметик;
• 2-метровый медный изолированный провод.

Блок питания, который мы хотим использовать для самодельного ЗУ, должен иметь следующие характеристики:

• номинал напряжения – 110/220 В;
• выходное напряжение ИБП – 12 В;
• выходной ток – 8 А;
• номинал мощности – 230 Вт.

Если всё готово, можно приступать к переделке компьютерного импульсного блока питания в автомобильное зарядное устройство.

Пошаговая инструкция

Зарядка АКБ происходит при напряжении в пределах 13,9-14,4 В. Это больше того, что может обеспечить БП. В обычном компьютерном блоке для понижения 220 В до требуемого значения используют микросхему TL494 – она представляет собой драйвер транзисторного элемента цепи, используемого для защиты устройства от высоких токов. БП включает ещё одну микросхему, TL431 (или её аналог), используемую для контроля выходного напряжения. Она работает в связке со специальным резисторным элементом, позволяющим регулировать выходное напряжение с высокой точностью.

Пошаговый алгоритм переделки своими руками компьютерного БП в автомобильную зарядку:

• первое, что нужно сделать – избавить БП от лишних элементов и кабелей. Выпаиваем их с помощью паяльника. Обращаем внимание на переключатель 110/220 В – его нужно удалить в первую очередь;
• затем отпаиваем все провода, включая синий, идущий к конденсатору. Жёлтые проводки (их должно быть 4) оставляем, как и пучок чёрных проводков. Не трогаем и зелёный провод, все остальные выпаиваем;
• заменяем 16-вольтные конденсаторы на 25-вольтные (к ним идут жёлтые провода);
• следующий этап – отключение защиты БП от скачков напряжения. Не удивляйтесь – компьютерный блок рассчитан на выходное напряжение 12 В, поэтому 14,4 В будет воспринято как пресловутый скачок, и БП отключится. Чтобы этого не произошло, замыкаем контакты низковольтного оптрона припоем (отмечено красным цветом);
• теперь нужно добиться вожделенных 14,4 В на выходе. Для этого нужно использовать подстроечный резистор схемы TL431, но он позволит увеличить напряжение только до 13 В, чего недостаточно. Поэтому заменяем резистор, подключённый последовательно с подстроечным, на элемент номиналом 2,7 кОм;
• выпаиваем транзистор, расположенный рядом со схемой TL431 (обведено красным кружочком);
• чтобы выходное напряжение было стабильным, нужно увеличить нагрузку по 12-вольтному каналу, для чего меняем резистор на 200-омный (2 Вт), такую же операцию следует произвести в дополнительной 5-вольтной цепи, впаяв резистор на 68 Ом. Это позволит получить на выходе 14,4 В без нагрузки;
• теперь берёмся за выходной ток. На разных БП эта величина своя, нам же нужно ограничить силу тока 8 амперами. Для этого меняем резистор в первичной цепи обмотки (около трансформатора) на элемент номиналом 0,47 Ом (мощностью 1 Вт). На рисунке красным кружком обведён резистор первичной цепи, подлежащий замене;
• Для обеспечения защиты от переполюсовки нам нужно самостоятельно изготовить небольшую плату, в которую впаиваем 12-вольтное реле с 4 выводами, два одноапмерных диода и зелёный светодиод, сигнализирующий об окончании процесса зарядки. Потребуется также резистор на 1 кОм. Схема платы приведена на рисунке.
• Реле можно смонтировать на радиаторе блока питания посредством герметика, можно зафиксировать его и саморезами, но герметик лучше, поскольку обеспечивает необходимую эластичность соединения;
• Завершающий этап – подключение к нашему боку проводов. Желательно использовать разноцветные (чёрный и красный), чтобы при подключении АКБ не возникало путаницы. Каждый из проводов должен быть длиной не менее метра (чем длиннее, тем лучше) и сечением от 3,0 мм 2 . К другим концам проводов подключаем зажимы («крокодилы»). Для фиксации проводов в радиаторном блоке просверливают два отверстия такого диаметра, чтобы можно было продеть нейлоновые стяжки, которыми и прикрепляются провода. Желательно также снабдить наше самодельное зарядное устройство амперметром, который подключается параллельно к основной цепи блока питания.

Зарядка готова, можно приступать к тестированию.

Как переделать БП ноутбука в зарядное устройство

Блок питания настольного ПК и ноутбука – это абсолютно разные девайсы, но и ноутбучный блок можно приспособить для зарядки АКБ. У переносного компьютера выходное напряжение 19 В – это больше того, что нужно, так что здесь задача противоположная – понижение напряжения.

Рассмотрим алгоритм переделки блока питания ноутбука Great Wall в ЗУ для авто:

• первая задача – демонтировать блок питания. На разных моделях эта операция может иметь свои нюансы, нам важно не повредить БП при разборке. В ноутбуках блок питания представляет собой плату, в нашем случае это БП, работающий на двух микросхемах, TEA1751/1761. Вы можете узнать выходной вольтаж блока, подключив к выходам вольтметр. У нашей модели БП рабочий номинал на выходе составил 18,2 В;
• для выполнения задачи снижения выходного напряжения до 14,4 В нужно найти резистор, соединяющий положительный вывод БП с 6 контактом микросхемы ТЕА176. Выпаиваем его и заменяем на подстроечный резистор номиналом 22 кОм, предварительно настроенный на 18 кОм (номинал родного резистора). Паяльные работы следует выполнять максимально аккуратно – все детали микросхем расположены очень плотно, так что шанс повредить их существует. Понижаем величину подстроечного сопротивления, пока не получим на выходе нужные 14,4 В;
• теперь подстроечный резистор можно выпаять, после чего нужно измерить его сопротивление (мы получили 12,3 кОм). Впаиваем на его место постоянный резистор с таким сопротивлением (если точного номинала подобрать не удаётся, можно использовать два резистора с суммарным сопротивлением, равным заданному, например, на 10 кОм и 2,4 кОм). Впаивать в плату их нужно после того, как концы резисторов заключены в термокембрик;
• теперь можно протестировать напряжение на выходе, у нас получилось 14,3 В, и этого достаточно для выполнения зарядки аккумулятора авто;
• приступаем к обратной операции – сборке нашего блока питания, превращённого в автомобильную зарядку. Останется подключить провода с зажимами. Перед их впаиванием убедитесь в правильности соблюдения полярности: минусовый контакт должен стать центральным проводом, плюсовый – оплёткой.

Такое зарядное устройство будет ничуть не хуже того, что получится из БП стационарного компьютера. Во время процедуры зарядки батареи величина тока будет изменяться в пределах 2-3 А. Когда этот показатель упадёт до 0,25-0,5 А, зарядку можно прекращать. Для облегчения контроля над ходом зарядки аккумулятора ЗУ желательно оснастить амперметром, а также светодиодом, который будет предупреждать автовладельца об окончании зарядки.

Как видим, в переделке компьютерного БП в зарядку нет ничего сложного – достаточно минимальных знаний в схемотехнике и умений обращаться с паяльником.

Как выбрать блок питания для светодиодной ленты

При выборе источника питания для подключения светодиодной ленты необходимо знать параметры самой ленты: напряжение питания и потребляемую мощность. Напряжение питания в подавляющих случаях составляет 12 вольт (встречаются также ленты с напряжением питания 24 и 36 вольт) при постоянном токе (!), однако зачастую эта величина изменяется на несколько десятых долей. Таким образом, нормальным можно считать напряжение питания ленты 12±0,5 вольта. При уменьшении напряжения светодиоды на ленте будут светить несколько тусклее, однако при этом значительно увеличивается ресурс их работы. При увеличении напряжения, наоборот, яркость свечения светодиодов повышается, а ресурс их работы резко снижается.

Потребляемая светодиодной лентой мощность определяется напряжением питания и потребляемым током на один метр. К примеру, лента SMD 3528 60led/m с напряжением питания 12В и рабочим током 0,4А/м будет потреблять мощность:

Величина мощности, потребляемой одним метром светодиодной ленты Foton, сведена в таблицу 1. Однако следует помнить, что приведенные ниже данные соответствуют ленте с рабочим напряжением 12В.

Таблица 1 – Потребляемая мощность светодиодных лент

Серия ленты

Размер светодиода

Кол-во светодиодов

Потребляемый ток, А/м

Потребляемая мощность, Вт/м

Однако рабочий ток, потребляемый одним метром светодиодной ленты, не является постоянной величиной. Он определяется типом применённых в ленте светодиодов и резисторов, их количеством и не только. Характеристики ленты также могут изменяться. Поэтому при расчете потребляемой мощности ленты заданной длины рекомендуется использовать данные с официального сайта производителя. При использовании светодиодной ленты фирмы Foton вся необходимая для расчета информация доступна на сайте http://foton.ua.

Что касается источников питания для светодиодной ленты, то таковыми могут быть либо блок питания (БП), либо аккумулятор / аккумуляторная батарея. Выбор того или иного источника питания зависит в основном от условий применения светодиодной ленты. Блок питания подключается к сети

220В, а аккумуляторная батарея (АКБ) является независимым источником энергии.

Преимуществами блоков питания перед АКБ являются меньший вес, меньшая стоимость, неограниченный ресурс работы. Однако блоки питания требуют подключения к сети. Преимуществом АКБ является портативность, однако они требуют постоянной подзарядки, имеют значительно больший вес и стоимость, а также ограничения в ресурсе работы. Поэтому блоки питания в качестве источника энергии для светодиодных лент получили широкое распространение.

Существует несколько типов БП. Применимо к светодиодным лентам, обычно используются импульсные блоки питания с выходным напряжением 12В. В зависимости от исполнения корпуса БП, они могут быть негерметичными и герметичными. Первые применяются в закрытых помещениях с низким уровнем влажности. Герметичные БП используют при повышенной влажности, при наружном монтаже.

БП в металлическом перфорированном корпусе оборудованы колодкой для подключения проводов, закрываемой пластиковой крышкой. К этой колодке подсоединяются провода питания (

220В) и выходные провода (–12В). Они, в отличие от других, имеют регулятор напряжения, расположенный справа от колодки для подключения. С его помощью можно выполнить регулировку выходного напряжения в пределах двух вольт (±1вольт).

БП данного типа монтируются с помощью специальных резьбовых отверстий, расположенных на боковой и нижней поверхностях корпуса. На колодке для подключения проводов имеются зажимы (слева на право):

• Сеть 220В (L и N);
• Заземление;
• Пара выходных зажимов «+» и «-» (одна, две или три в зависимости от мощности БП).

БП в пластиковом корпусе не имеют колодки для подключения проводов. Вместо этого они оборудованы проводом для подключения к сети 220В и с обратной стороны – проводом для соединения с потребителем (12В). На конце выходного провода имеется разъем питания Jack 5,5мм. Такие БП не имеют отверстий/проушин для монтажа.

БП в герметичном металлическом корпусе не имеют разъемов для подключения к сети (220В) и подключения потребителя (12В). Их корпус выполнен из алюминиевого сплава. Внутри такие БП полностью залиты специальным твёрдым компаундом. Короткие провода в месте выхода их из корпуса загерметизированны силиконом. На боковых поверхностях таких БП выполнены монтажные проушины. Подключение к сети, а также потребителя к выходным проводам осуществляется посредством пайки.

Выбрав тип корпуса блока питания и зная мощность потребления светодиодной ленты, следует выбрать мощность БП с учетом 25%-го запаса. Так, для питания 10 метров ленты SMD 3528 60led/m с напряжением питания 12В и рабочим током 0,4А/м потребуется БП такой мощности:

Таким образом, определившись с необходимой мощностью блока питания и типом его корпуса, остаётся выбрать ближайший больший по мощности БП из модельного ряда. Все доступные для покупки блоки питания 12В фирмы Foton представлены в таблице 2.