Categorias: Eletrônica prática, Como isso funciona
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Como é uma fonte de alimentação de computador e como iniciá-la sem um computador
Todos os computadores modernos usam fontes de alimentação ATX. Anteriormente, eram usadas fontes de alimentação padrão da AT, elas não tinham a capacidade de iniciar remotamente um computador e algumas soluções de circuitos. A introdução do novo padrão foi associada ao lançamento de novas placas-mãe. A tecnologia de computadores está se desenvolvendo e se desenvolvendo rapidamente, então havia uma necessidade de melhorar e expandir as placas-mãe. Desde 2001, esse padrão foi introduzido.
Vejamos como a fonte de alimentação do computador ATX funciona.
Disposição dos elementos no quadro
Primeiro, dê uma olhada na imagem, todos os nós da fonte de alimentação estão assinados, e consideraremos brevemente seu objetivo.
Para entender o que será discutido mais adiante, familiarize-se com o diagrama estrutural do lado da fonte de alimentação.
Mas o diagrama do circuito elétrico, dividido em blocos.
Na entrada da fonte de alimentação, há um filtro de interferência eletromagnética do indutor e capacidade (1 unidade). Em fontes de alimentação baratas, pode não ser. O filtro é necessário para suprimir interferências na rede de fornecimento de energia resultantes da operação comutação da fonte de alimentação.
Todas as fontes de alimentação comutadas podem degradar os parâmetros da rede de fonte de alimentação; parece interferências e harmônicas indesejadas que interferem na operação de dispositivos de transmissão de rádio e outras coisas. Portanto, a presença de um filtro de entrada é altamente desejável, mas os camaradas da China não pensam assim, portanto economizam em tudo. Abaixo, você vê uma fonte de alimentação sem um estrangulamento de entrada.
Além disso, a tensão da rede é fornecida para ponte de diodo retificador, através de um fusível e um termistor (NTC), este último é necessário para carregar os capacitores do filtro. Após a ponte de diodos, outro filtro é instalado, geralmente um par de capacitores eletrolíticos, tenha cuidado, há muita tensão em suas conclusões. Mesmo que a fonte de alimentação esteja desconectada da rede elétrica, primeiro você deve descarregá-los com um resistor ou uma lâmpada incandescente antes de tocar na placa com as mãos.
Após o filtro de suavização, a tensão fornecida ao circuito da fonte de alimentação por pulso é complicada à primeira vista, mas não há nada supérfluo nele. Em primeiro lugar, a fonte de tensão de espera (2 blocos) é alimentada, pode ser executada de acordo com um circuito de geração automática ou pode estar em um controlador PWM. Normalmente - um circuito conversor de pulso em um único transistor (conversor de ciclo único), na saída, após o transformador, um conversor de tensão linear (KENKU) é instalado.
Um circuito típico com um controlador PWM é mais ou menos assim:
Aqui está uma versão ampliada do diagrama em cascata do exemplo acima. O transistor está no circuito de geração automática, cuja frequência de operação depende do transformador e dos capacitores em seu pacote, a tensão de saída da classificação do diodo zener (no nosso caso 9V), que desempenha o papel de feedback ou um elemento de limiar que evita a base do transistor quando uma certa tensão é atingida. É estabilizado ainda mais a 5V pelo estabilizador integral da série linear L7805.
A tensão de espera é necessária não apenas para gerar o sinal de habilitação (PS_ON), mas também para alimentar o controlador PWM (bloco 3). As unidades de computador ATX pyatnia costumam ser construídas em um chip TL494 ou em seus equivalentes. Esta unidade é responsável pelo controle de transistores de potência (4 blocos), estabilização de tensão (usando feedback), proteção contra curto-circuito. Em geral, 494 é microcircuito icônico É usado com freqüência na tecnologia de pulso, podendo ser encontrado em fontes de alimentação poderosas para tiras de LED. Aqui está a pinagem dela.
No exemplo dado transistores de potência (2SC4242) de 4 blocos são ligados através de um “balanço” realizado em duas teclas (2SC945) e um transformador. As chaves podem ser qualquer uma, como os outros elementos da ligação - depende do esquema e do fabricante específicos. Ambos os pares de chaves são carregados nos enrolamentos primários dos respectivos transformadores. É necessário um acúmulo, uma vez que é necessária uma corrente decente para controlar os transistores bipolares.
A última cascata são retificadores e filtros de saída, existem derivações dos enrolamentos do transformador, conjuntos de diodos Schottky, um filtro de grupo e capacitores de suavização. Uma fonte de alimentação de computador gera várias tensões para o funcionamento dos nós da placa-mãe, fonte de alimentação para dispositivos de entrada / saída, unidade de disco rígido e unidades ópticas: + 3,3V, + 5V, + 12V, -12V, -5V. Um resfriador de refrigeração também é alimentado pelo circuito de saída.
Os conjuntos de diodos são um par de diodos conectados em um ponto comum (cátodo comum ou ânodo comum). Estes são diodos rápidos com uma queda de tensão baixa.
Funções adicionais
Modelos avançados de fontes de alimentação de computador podem opcionalmente ser equipados com uma placa de controle de velocidade do cooler, que os ajusta à temperatura apropriada. Quando você carrega a fonte de alimentação, o cooler gira mais rapidamente. Esses modelos são mais confortáveis de usar, porque criam menos ruído com baixas cargas.
Em fontes de alimentação baratas, o cooler é conectado diretamente à linha de 12V e funciona com potência máxima constantemente, o que aumenta o desgaste, resultando em mais ruído.
Se a sua fonte de alimentação tiver uma boa margem de energia e a placa-mãe e os componentes tiverem um consumo bastante modesto, você poderá soldar o cooler na linha de 5V ou 7V soldando-o entre os fios + 12V e + 5V. Mais frio no fio amarelo e menos no vermelho. Isso reduzirá o nível de ruído, mas não faça isso se a fonte de alimentação estiver totalmente carregada.
Modelos ainda mais caros são equipados com um corretor de fator de potência ativo, como já mencionado, é necessário para reduzir a influência da fonte de energia na rede elétrica. Ele gera a tensão necessária nos estágios de entrada do IP, mantendo a forma original da tensão de alimentação. É um dispositivo bastante complicado e não faz sentido falar mais sobre ele na estrutura deste artigo. Uma série de diagramas mostra o significado aproximado do uso do corretor.
Verificação de integridade
O IP está conectado ao computador através de um conector padronizado, é universal na maioria das unidades, com exceção de fontes de alimentação especializadas que podem usar o mesmo bloco de terminais, mas com uma pinagem diferente, vejamos o conector padrão e o objetivo de suas saídas. Ele tem 20 conclusões. Nas placas-mãe modernas, quatro conclusões adicionais estão conectadas.
Além do conector de alimentação principal de 20 a 24 pinos, os fios saem da unidade com blocos para conectar a tensão ao disco rígido, a unidade óptica SATA e MOLEX, energia adicional do processador, uma placa de vídeo e energia para a unidade de disquete. Você pode ver todas as pinagens na figura abaixo.
O design de todos os conectores é tal que você não o insere acidentalmente de cabeça para baixo, pois isso leva à falha do equipamento. A principal coisa a lembrar: o fio vermelho é 5V, o amarelo é 12V, o laranja é 3,3V, o verde é PS_ON é 3 ... 5V, o violeta é 5V, esses são os principais que devem ser verificados antes e após o reparo.
Além da energia total da fonte de alimentação, a energia desempenha um papel importante, ou melhor, a corrente de cada uma das linhas, geralmente elas são indicadas em um adesivo no gabinete da unidade. Essas informações serão úteis se você planeja executar a fonte de alimentação ATX sem um computador para alimentar outros dispositivos.
Ao verificar a unidade, é recomendável desconectá-la da placa-mãe, para evitar tensões excessivas acima da nominal (se a unidade ainda não estiver funcionando). Mas, no modo inativo, eles não recomendam iniciá-lo, isso pode levar a problemas e danos.Sim, e a tensão inativa pode ser normal, mas sob carga, a tensão é significativamente reduzida.
Nas fontes de alimentação de alta qualidade, é instalada uma proteção que desconecta o circuito ao desviar-se das tensões normais; essas instâncias não ligam sem carga. A seguir, consideraremos detalhadamente como ligar a fonte de alimentação sem um computador e que tipo de carga pode ser suspensa.
Usando uma fonte de alimentação sem um computador
Se você inserir o plugue na tomada e ligar o interruptor no painel traseiro da unidade, não haverá voltagem nos terminais, mas deve haver voltagem no fio verde (de 3 a 5V) e roxo (5V). Isso significa que a fonte de alimentação em espera é normal e você pode tentar iniciar a fonte de alimentação.
De fato, tudo é bem simples, você precisa fechar o fio verde no chão (qualquer um dos fios pretos). Tudo depende de como você usará a fonte de alimentação, se para verificação, poderá fazê-lo com uma pinça ou um clipe de papel. Se ele estiver ligado constantemente ou você desligar sua linha de piso 220V, um clipe de papel será inserido entre a solução de trabalho dos fios verde e preto.
Outra opção é instalar um botão de trava ou uma chave de alternância entre os mesmos fios.
Para que as tensões da fonte de alimentação sejam normais durante a verificação, é necessário instalar uma unidade de carga, você pode fazê-lo a partir de um conjunto de resistores, de acordo com este esquema. Mas preste atenção ao valor dos resistores, uma grande corrente fluirá através de cada um deles, na linha de 3,3 volts, cerca de 5 amperes, na linha de 5 volts - 3 amperes, na linha de 12V - 0,8 amperes, e isso é de 10 a 15W de potência total em cada linha .
Os resistores precisam ser selecionados apropriadamente, mas eles nem sempre podem ser encontrados à venda, especialmente em pequenas cidades onde há uma pequena seleção de componentes de rádio. Em outras versões do circuito de carga, as correntes são ainda maiores.
Uma das opções para executar esse esquema:
Outra opção é usar lâmpadas incandescentes ou halógenas, adequadas para 12V de um carro, elas também podem ser usadas em linhas de 3,3 e 5V, basta escolher a potência certa. É ainda melhor encontrar lâmpadas incandescentes de 6V para automóveis ou motos e conectar várias peças em paralelo. As lâmpadas LED de alta potência de 12V estão atualmente à venda. Para linha de 12V pode usar tira led.
Se você planeja usar uma fonte de alimentação de computador, por exemplo, para alimentar uma faixa de LED, seria melhor se você carregasse levemente as linhas de 5V e 3,3V.
Conclusão
As fontes de alimentação ATX são ótimas para alimentar projetos de rádio amador e como fonte para um laboratório doméstico. Eles são bastante potentes (de 250 e modernos de 350W), enquanto você pode encontrá-los no mercado secundário por um centavo, os modelos AT antigos também são adequados, para executá-los, basta encurtar os dois fios que costumavam ir ao botão da unidade de sistema, sinal PS_On para eles não são.
Se você for consertar ou restaurar essa técnica, não se esqueça das regras para um trabalho seguro com eletricidade, pois há tensão na placa e os capacitores podem permanecer carregados por um longo tempo.
Ligue as fontes de alimentação desconhecidas através da lâmpada para não danificar a fiação e os trilhos da placa de circuito. Com um conhecimento básico de eletrônica, eles podem ser convertidos em um poderoso carregador para baterias de automóveis ou à fonte de alimentação do laboratório. Para isso, os circuitos de feedback são alterados, a fonte de tensão de espera e o circuito de partida da unidade são finalizados.
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