Енциклопедія Технологій та Методик - Зарядний пристрій із комп’ютерного блоку живлення

Зарядний пристрій з комп'ютерного блока живлення

Викидали тут знайомі стару комп'ютерну техніку. Жаль, адже майже вся – справна. У кожному системному блоці є джерело живлення, що являє собою імпульсний перетворювач напруги, який виробляє постійну напругу +5, +12, -12, -5 Вольт із змінної напруги 220 Вольт. Шляхом доопрацювання такого блоку живлення можна отримати зарядний пристрій для акумуляторних батарей, звичайно нас цікавлять автомобільні АКБ. Зарядні пристрої бувають різних типів, але їх можна розділити на:

повноцінні зарядні пристрої з безліччю функцій та опцій (підзарядка, тренування, пуск двигуна тощо);
підзарядні пристрої (потрібні, коли пробіги на авто становлять невеликі інтервали, під час яких АКБ не встигає набрати енергію, витрачену на заводі двигуна).

У цій статті розглядається виготовлення пристрою, що відноситься до другого типу. Воно потрібно було тому, що автомобіль, в основному, експлуатується в режимі коротких, але частих "перебіжок", тобто - завівся, трохи проїхав, заглушив, і все по новій. Часті заводки з короткими пробігами, особливо в зимовий період, різко скорочують заряд АКБ, падає щільність електроліту, повернути АКБ до "нормального" життя і дозволяє зарядити його стаціонарним пристроєм час від часу. Зазвичай підзарядка здійснюється струмом (що становить 0,1 від номінальної ємності) величиною трохи більше 5…6 Ампер при напрузі на клемах 13,9…14,3 Вольт. Потрібна при цьому потужність (твір струму на напругу) може бути цілком забезпечена комп'ютерним блоком живлення. Адже потужність джерел живлення старих комп'ютерів (вони називалися блоками живлення форм-фактору АТ) становить від 150 до350 Ватт. Треба тільки переробити.

СПЕЦІАЛЬНО звертаю увагу на те, що в первинних ланцюгах мережевого імпульсного джерела є напруги, НЕБЕЗПЕЧНІ для життя!

Дістаємо блок живлення із системного блоку. У моєму випадку це було джерело виробника BTC модель PSC200-S потужністю 200 Ватт. Розкриваємо його. Перше на що треба подивитися - це переріз сердечника імпульсного трансформатора (часто виробники завищують реальні параметри потужності, які написані на наклейках). Вимірюємо розмір сердечника зі зручного боку і множимо на 2 (всередині обмоток сердечник у два рази товщі, саме там реальний перетин). У моєму випадку перетин становив 0,94 квадратних сантиметри. Практики повідомляють, що реально 1 квадратний сантиметр сердечника імпульсного трансформатора може розсіяти потужність 100 Ватт, отже блок живлення нам підходить (треба 14 Вольт х 5 Aмпер = 60 Ватт, втрати теж будуть, але все одно запас є). Можна вималювати його схему (якщо не ліньки). Схеми блоків живлення комп'ютерів дуже схожі, майже у всіх використовується мікросхема керування типу TL494 або повні аналоги, наприклад KA7500. Ось схема (довідково) використовуваного для обробки блоку (рис. 1).

Інтерес представляє лише ланцюги вихідної напруги +12 Вольт. Випаюємо усі непотрібні елементи, у нашому випадку – це елементи, виділені червоним кольором на оригінальній схемі.

Тобто нам не потрібні випрямні та фільтруючі елементи ланцюгів -5, +5, -12 Вольт, схема вироблення сигналу запуску джерела (power good, PG), а також перемикач вхідної напруги мережі 110/220 Вольт. Стабілізація вихідних напруг здійснюється мікросхемою управління входами 1 і 2. Всі виробники задають опорний рівень на вході 2, а аналізують вихідну напругу блокухарчування, подаючи його через прецизійний (з номіналами, що мають низький розкид, точними) дільник із резисторів. Тому з усієї схеми нас цікавить невеликий шматок.

У нашому випадку, опорними резисторами є R43 та R44. Давши спокій R44 і змінюючи величину R43 можна змінювати вихідну напругу джерела живлення на виході +12 Вольт в деякому діапазоні величин. Замінимо резистор R43 на послідовне з'єднання постійного R431 та змінного R432 резисторів. Змінюючи вихідну напругу від 10 (для сильно розрядженого АКБ) до 14,3 Вольт можна змінювати струм, що протікає через АКБ, в достатньому для заряджання останнього діапазоні струмів.

Крім того, змінюємо такі елементи:

конденсатор на виході випрямляча +12 Вольт замінюємо конденсатором, який має більш високу робочу напругу (у моєму випадку – це С9);
резистор, встановлений послідовно з вентилятором обдування, міняємо на резистор трохи більшого опору;
вентилятор розгортаємо на 180 градусів (тепер він дутиме всередину, а не назовні);
видаляємо доріжки, що з'єднують на платі ланцюги маси з отворами, якими плата кріпиться до шасі.

ДЕЯКІ ДЕТАЛІ РЕАЛІЗАЦІЇ

Як новий конденсатор C9 можна використовувати два послідовно з'єднаних старих конденсаторів С9 і С11, встановлених на місце С9. Правда, їх доведеться "укласти" на платі. Точка їх з'єднання висітиме в повітрі. Ємність такого конденсатора складе близько 650мк, цього цілком достатньо, оскільки живимо ми акумуляторну батарею, яка за визначенням є конденсатором. змінний резистор з довгою ручкою від старого монітора.доведеться виводити на передню панель зарядного пристрою, монтаж виконуємо крученими проводами (використовувалися проводи, які раніше йшли від материнської плати комп'ютера до його ж передньої панелі, там їхня ціла в'язка). При експериментах з блоком живлення бажано підключати його до мережі 220 Вольт через звичайну лампочку розжарювання потужністю 40…100 Ватт. У "піддослідному" блоці живлення в цьому випадку ніколи нічого не згорить і не шарахне. При підборі номіналів резисторів R431 і R432 (виборі в діапазоні регулювання вихідної напруги блоку живлення), необхідно стежити, щоб напруга в ланцюгу "Upit" не перевищила 30…35 Вольт (максимально допустима напруга живлення мікросхеми керування D1 становить 40 Вольт). Підбором номіналів треба зробити так, щоб за мінімального опору R432 вихідна напруга не перевищувала 14,3 Вольта.

Було вирішено встановити індикацію процесу зарядки використовуючи пару років, що валяються багато років без справи стрілочних приладчиків від магнітофона радянських часів. Один нехай показує зарядний струм, а другий напруга на клемах АКБ. Приладчики виявилися зі струмом повного відхилення стрілки 0,0005 Ампера (500 мікроампер). Довелося встановити у розрив мінусового дроту зарядного ланцюга шунт, що складається з двох паралельно включених 7-ватних керамічних резисторів номіналом по 0,1 Ом. Для вольтметра довелося зібрати мостову схему, оскільки хотілося, щоб шкала вольтметра починалася не з 0 Вольт, а хоча б з 10 Вольт (тоді можна буде перевіряти напругу по приладчику з непоганою точністю, оскільки шкала буде "розтягнута"). :

Крім того, вирішив:

встановити індикацію включення живлення на зарядному пристрої як світлодіода;
для включення живлення задіятивимикач з передньої панелі "роздертий" системний блок комп'ютера;
для запобігання джерелу живлення від переполюсування, а також для додаткового захисту від несправностей АКБ встановити в плюсовому ланцюзі зарядного пристрою запобіжник і діодний напівмост, що звільнився з ланцюгів +5 за непотрібністю (D10 на рис. 2).

Схема вихідних ланцюгів вийшла така:

Корпус зарядного пристрою можна зробити з шасі комп'ютера та його передньої пластикової панелі. Можна не морочитися і використовувати блок живлення як є. При виготовленні корпусу зарядного пристрою використовувалися ножиці по металу, ножівка по металу, заклепочник, рідне кріплення (від системного блоку комп'ютера). Стрілецькі приладчики калібрувалися цифровим мультиметром, розкривалися канцелярським різаком, а заклеювалися дихлоретаном, шкали друкувалися лазерним принтером на глянцевому фотопапері. Затискачі підключення АКБ куплені в магазині по 10 руб, провід - шматок hi-end дроту від старої акустики (він має великий переріз мідних жил і, отже, мале погонне опір). Зовсім не обов'язково використовувати такий, просто валявся, адже був куплений колись. Приладчики світлодіод приклеєні 5-хвилинною епоксидкою. Ось так виглядають "потрухи" і готовий пристрій: