» » Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов из компьютерного блока питания


Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов из компьютерного блока питания

automan | 0 комментариев | 391 просмотров
30
10
2019
1 голосов
Для начала выберем БП. Лучше взять АТ, с ним и проще, и точно не жалко. Но напишу что и как курочить в АТХ. Для начала какой мощности БП взять. С этим все просто, даже 200вт-ный выдает 7А в номинале на 12В. Но лучше все таки 230 или 250 ватт и обязательно РАБОЧИЙ!



это в принципе излишество



это именно оно.

корпус АТХ предпочтительнее такого вида, иначе придется пилить квадратную дыру под выключатель как мне.

У АТ блоков придется как-то прятать выключатель, поскольку он выносной.

Теперь про разводку. Я на корпусе бп пометил визуально, надеюсь это поможет 



По плате ищем к какому конденсатору идет -12в (синий) провод. Его надо выпаять, их может быть два, а между ними дроссель, в этом случае выпаиваются оба. Иначе взрыв обеспечен. Далее нас интересует только вывод +12в (желтый провод), поэтому оставляем их штуки 4 (один при большом токе греется), масса (черный) тоже штуки 4 и зеленый он один. Все остальное вырезается (откусывается, выпаивается - кому как нравится) под корень. По плате также находим два конденсатора в цепи +12в (ищем по дорожке от желтого провода), обычно это 1000мкф на 16в. Их надо заменить на аналогичные но на 25в.
В моем случае они вот



все остальные не трогаем.

Теперь условно разделим схему на две части высоковольтную (обвел желтым) и низковольтную (обвел голубым).



У АТХ БП на "высокой" стороне стоят два конденсатора (отметил зелеными стрелками). Меняем оба на новые, точно такие же, но новые (ни в коем случае не на выпаянные откуда-нибудь). Оба они стоят в цепи раскачки и недалеко от радиатора, поэтому высыхают и частенько нормальные внешне и по тестеру являются причиной нарушения пуска ШИМ микросхемы. Желательно вообще поменять все конденсаторы на высокой стороне, особенно номиналами 1мкф 50в.
Далее, в "высокой" стороне желательно заменить оба конденсатора и поставить хотя бы 330мкфх250в, но это уже по месту ибо оно ограничено.



Но не торопитесь запаивать туда новые, потому что один из них обычно закрывает собой гайку которая нам нужна, вторая обычно доступна (пометил зеленым). А нужны они вот для чего. Скорее всего придется заменить транзисторы высоковольтного преобразователя. Вот эти.



Обвел зеленым. Тот что обведен голубым как раз и есть преобразователь +5STB и трогать его не нужно. А в АТ блоках его вообще нет. Транзисторы меняем в случае если на них написано 13007 или MJE13007, в место них впаивам MJE13009. Если там стоят какие либо другие, хотя вряд ли, то трогать их не надо. Открутить их достаточно трудно, приходится держать пассатижками болт и откручивать гайку, иначе не подлезть. ВНИМАНИЕ!!!!! ЭТО ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ СТОРОНА, ПАЯТЬ НУЖНО АККУРАТНО, БЕЗ "СОПЛЕЙ" И СНАЧАЛА ПРИКРУТИТЬ ИХ К РАДИАТОРУ, А ПОТОМ ПАЯТЬ. изоляционные подкладки под транзисторами и болтиками возвращам на место. Транзисторы должны быть изолированы от радиатора!!!!!!
Вот.... теперь дошло дело до выпрямителя.... Короче, надо отследить по дорожкам от желтого провода, какой из полумостов является 12-вольтовым. Если блок 200-230Вт, то полумост найти легко, поскольку он там сборный и выглядит примерно так.



Его надо заменить, поскольку он рассчитан на 3А, да и обычный. Нужно заменить его на 20 амперный полумост с диодами Шоттке с обратным напряжением не меньше 70в, а лучше 100. Маркировка у полумостов включает его параметры. Пример: 20бла30 - 20А 30В. бла2030 - тоже самое. А если будет 45бла35 значит это 45А 35В. Вместо бла обычно написано другое, типа (MBR3045RT - 30A 45B, SBL2040CT - 20A 40B, F12C20C 12A 20B) Типа такого.


Изоляционные прокладки снова устанавливаются на места и паять нужно не менее аккуратно чем высоковольтные транзисторы. Ибо замыкание здесь = сгоревшему транзистору на высокой стороне.

Кстати, поскольку кроме 12 вольтового источника нам ничего больше не нужно, то полумост можно вытащить и с 5 вольтовой линии. Там может стоять подходящий.

Есть еще одно важное место - каскад раскачки. Вот схема, она одинаковая для всех бп, разница лишь в номиналах и производителе транзисторов

Красными линиями показал от каких выводов плясать чтоб найти нужные транзисторы и диоды (диоды пометил красным). Так вот транзисторы если они целы трогать не надо, а вот диоды нужно заменить на более мощные, например FR152 или другие с обратным напряжением более 100 вольт и током более 1 ампера. Иначе при большой нагрузке на зарядное, эти диоды будут дохнуть как мухи зимой.
Ну и в принципе - финал. Фотать больше нечего, осталось немного "поколдовать в схеме. Тем у кого АТ блок проще, остается только регулятор или схему поддержания тока зарядки. А тем у кого АТХ предстоит еще превратить его в АТ. Схема вот.



В левой части обведено желтым то что нужно оставить в АТХ блоках, поскольку выводы 2,13,14,15 микросхемы TL494 используются в них для организации функции защиты. А раз нам это не нужно, то нужно оставить только указанные на схеме элементы. Возможно придется их даже перепаять, если те которые установлены будут другого номинала. Никаких фоток тут не будет, схемы БП все разные и где впаяны нужные фотка не поможет. Отслеживать нужно будет по дорожкам, и очень внимательно. У меня лишнее отсеклось выпаиванием двух транзисторов, кому-то может проще перерезать дорожки. Особым "гурманам" может больше понравится вариант обведенный красным. Я его не собирал. Можно вообще попробовать просто запаять зеленый провод на массу, т.е. на место одного из черных, тогда и защита сохранится. Но есть вариант ее срабатывания при глубоко разряженном АКБ.

Схема регулятора вот (это она же но с другими объяснениями)

Слева - схема поддержания +5в бп, справа регулятор тока. Короче, 1 вывод микросхемы это то что заведует напряжением. И любые регулировки производятся на нем. У БП нужно будет выпаять резисторы с цепи +5в, +12в на этот вывод и собрать несложную схему (справа)

До этого я рассказал как сделать регулируемое ЗУ но не автомат. теперь же я поведую как сделать полностью автоматическое ЗУ. Сначала как отрубить защиту и заставить работать бп невзирая ни на что. Я уже писал, что в основном защита "висит" на 4 выводе TL494 и оказалось, что убрать ее очень просто. Вообще этот вывод задуман для плавного пуска и для этого нужны всего две детали - конденсатор соединенный с 14 выводом и резистор соединенный с массой. Теперь конкретные схемы.
Kodegen 250W один из самых лучших для переделки блоков.

Конденсатор и резистор обведены синим, элементы которые обязательно нужно удалить зачеркнул красным, обведенные красным удалить по желанию (пойдут на детали, поскольку теперь не требуются), у транзистора Q9 перемкнуть коллектор-эмиттер.



Power master 230W то же самое, нужные обвел синим, обязательные к удалению зачеркнул красным, то что теперь не важно обвел красным, замыкать ничего не надо.



Green Tech MAV-300W-P4 та же картина, попутно отметил элементы +3.3 шины, они тоже не нужны



Какой-то китайский PS JNC ATX. та же самая фигня, простите за плохую картинку привел просто как пример чтоб был ясен смысл действий.



После проведенной работы блок питания будет включаться сам, без замыкания PS-ON, и с отключенной защитой, поэтому все неисправности у него (если они были) должны быть устранены заранее, иначе бахнет некисло.
Продолжаем обучаться далее... Теперь когда бп включается и работает сам минуя PS-ON, надо замерить напряжение на 2 выводе TL494. По идее должно быть 2.5в, но может быть и 5в. Это очень важно, поэтому сделайте это обязательно. А теперь объясню зачем. Кусочек документации на микруху...



Выводы 5 и 6 так называемый осцилятор, по другому резистор и конденсатор задающие частоту, их мы трогать не будем. 14 вывод - так называемое референсное, читай опорное напряжение вырабатываемое встроенным стабилизатором, всегда равно 5в. А вот выводы 1,2 и 15,16 - два компаратора работающие в паре, то есть, запрет или ограничение может задавать любой из них, даже если второй разрешает работу. Причем настроены они таким образом, что 1и2 заточен следить за напряжением, а 15и16 за током. Это очень удобно использовать, чтобы построить схему следящую и за током и за напряжением, вернее чтобы не было перенапряжения. Вот для этого и важно знать, сколько вольт подается на 2 вывод. Он является как бы эталонным. Обычно на него подается 2.5 вольта делителем из 2-х резисторов 4.7 ком, один из которых подключается к 14 выводу (5в внутреннего стабилизатора), а другой к массе схемы (вывод 7). Но может также подаваться все 5в со стабилизатора одним резистором, правда место под второй присутствует всегда. Мне удобнее использовать 2.5в с делителя, поэтому если второго резистора нет, я его распаиваю. Если у вас нет резистора 4.7 ком - не беда, можно заменить их оба, главное чтобы они были одинакового номинала, т.е. делили напряжение пополам. Будь они хоть 1 ком, хоть 10, или даже 100. Почему ж мне удобнее 2.5в? Да потому что я просто под него все просчитал. Поскольку этот компаратор призван следить за напряжением, то на его измерительный вывод 1 надо подключить делитель который выдавал бы те же 2.5в при напряжении выхода ну допустим 14.2в (это максимум, который бп никогда не перешагнет). Такой делитель должен иметь коэффициент деления 4.68:1 снова кусочек схемы...



R40 и R49 как раз делитель (элементы идущие на выв 3 оставляем в покое, пусть живут, они нужны). А вот всё что приходит на 1 вывод надо выпаять и запаять два резистора например 4.7 ком на вых +12в и 1 ком на массу, на этой схеме вместо любого из R48 (их тут два странно правда?). Соотношение 4.7:1 , практически то что нужно, именно поэтому 2.5в и удобны. Если вы хотите получить на выходе 14.7в, то соотношение будет 4.88:1 и один из резисторов придется собирать либо последовательно (например 5,6ком+220Ом и 1.2ком) или в параллель. Как только вы запаяете такой делитель, можно включить и замерить напряжение на выходе +12, там как раз будет 14.2в. В продолжении напишу как построить регулятор тока....
Вот два варианта регулировки по напряжению:


этот позволяет регулировать от 2.5в и до максимально желаемого значения естественно меньшего чем конкретный бп может выдать "на гора". И второй:

если 2.5в на выходе слишком мало, надо ну хотя бы от 5в. Теперь посчитаем. Если на выходе нужно максимум 14.2в, то переменник берем в 4.7 раз больше R4. Если нужно больше (а бп без ограничения может дать и 22-25в) то соответственно считаем. Например: нужно 18в напряжения на выходе. На R4 будет 2.5в (это напряжение задано эталонным делителем R2/R1) 18-2.5=15.5в падения на R3. Отношение падения напряжений UR3/UR4 равно отношению самих сопротивлений R3/R4 и соответственно 15,5/2,5=R3/R4=6.2 подставив сюда значение одного из резисторов (хотите ли вы подобрать переменник под имеющийся постоянный R4 или наоборот подобрать постоянный резистор под имеющийся переменник R3) легко вычислить значение искомого сопротивления. Во втором делителе такая же ситуация, но R5 уже не изменяемая величина. Поэтому сначала мысленно замыкаем R3 и считаем делитель R5/R4, для примера если минимально нужное напряжение на выходе 5в R5 должен быть равным R4. Ну а дальше исходим из максимально необходимого напряжения на выходе и минимуме (в данном примере 5в вместо 2.5)  при 18в на выходе на резисторе R4-2.5в на резисторах (R3+R5)=18-2.5=15.5в то есть 15.5/2.5=(R3+R5)/R4=6.2   получаем коэффициент 6.2 R3=(6.2*R4)-R5=(6.2*2.7)-2.7=14.04 Ком проверяем 15.5/2.5=(R3+R5)/R4=(14.04+2.7)/2.7=6.2   2.5в*6.2=15.5  15.5+2.5=18в  на выходе. Переменник получился 14.04 Ком. R4=R5=2.7 Ком.  
18-5=13 13/5=R3/(R3+R5)=2.6 Напоминаю что R3 R4=R5 и принимаем их сопротивление например 2.7 кОм получаем R3/(2.7+2.7)=2.6 R3=(2.7+2.7)*2.6=9.72 
Это касается только регулирования напряжения, ток на этом этапе не регулируется.
Ну вот теперь про регулировку тока. Сразу отвечу на вопрос - ЗУ будет поддерживать тот ток который вы выставите, никакой защиты (я уже об этом писал) не будет, вся она отключается с 4 вывода ШИМ. Вернее не то что бы ее не будет вовсе, будет присутствовать ограничение по току, и даже через коротко замкнутые щупы будет идти ток который выставлен. Как я уже писал использоваться для этого будет второй компаратор, выводы 15 и 16. По сути это точно такая же схема сравнения как и первый, т.е есть "эталонный" (выв15) вход на котором регулятором задается напряжения и измерительный (выв16). Скажете что мол за бред, надо ток регулировать, а тут опять напряжение... Поясню. Ток в цепях измеряют либо с помощью трансформатора тока, либо с помощью токового датчика. Первый вариант правильнее, но значительно сложнее. Если кому интересно - можно в интернете найти кучу материала про него. Датчик тока куда проще, это же обычный резистор низкого сопротивления и работает он следующим образом. Допустим у нас цепь: напряжение 12в, ток 5А. Исходя из этих данных сопротивление нагрузки будет 12/5=2.4ом. Теперь последовательно с нагрузкой включим резистор сопротивлением 0.1ом Общее сопротивление цепи теперь составляет 2.5ом, а ток чуть упадет, что не важно. Важно другое, теперь приложенное напряжение частично падает на добавленном резисторе, и падение это пропорционально отношению Rнагр/Rдоб и будет равно 24. Соответственно и напряжение падающее на добавленном резисторе будет в 24 раза меньше напряжения прикладываемого к нагрузке и составить 0.48в Если же оставить этот резистор, но подключить нагрузку скажем 1ом, то ток цепи будет 12/(1ом+0.1ом)=10.91А А поскольку соотношение Rнагр/Rдоб изменилось и составляет теперь 10 (1ом/0.1ом) то и напряжение падения тоже изменилось и будет равно 1.09в Хорошо видно, что при увеличении тока, напряжение падающее на добавленном резисторе (датчике тока) увеличивается. Измеряя это напряжение компаратор и отслеживает изменения силы тока. Сама схема подключения этого компаратора проста. Придумана не мной, а на том ресурсе где я ее нашел она появилась видимо со страниц журнала Радио.
 

Немного пояснений. Переменный резистор R10 задает образцовое напряжение на выв 15, резистор R9 здесь нужен для того чтобы большая часть напряжения делителя падала на нем, поскольку как я показал уже ранее даже при 10А на датчике тока падение напряжения составит около 1 вольта. Поэтому и сам регулятор должен иметь диапазон регулировок тоже в этом пределе и лишнее напряжение падает на R9. R11 как раз и есть датчик тока и 16 (измерительный) вывод ШИМ подключен к нему. Обычно этот компаратор отключен - вывод 15 подключен к 14, а 16 к массе. Но может быть и такое, что на них собрана некая схема защиты. В этом случае проще - выпаять ненужное и допаять необходимое. Если же 16 на массе, а 15 подключен к 14, придется резать дорожки чтобы изолировать их, но резать нужно так чтоб сохранить цепи массы и 5vref. Или же после обрезки соединять проводками нарушенное. Обращу внимание, что регулировка тока и его измерение производятся на минусовом проводе!!!!





Теперь немного обобщу и поделюсь секретами
1. Для переделки подходят БП собранные на ШИМ TL494CN и аналогах (KA7500, IR3M02, uA494, MB3759, DBL494, КР1114ЕУ4)
2. БП собранные на ШИМ SG6105, AT2005, AT2005B, LPG-899 для переделки не подходят, поскольку разрабатывались специально для компьютерных БП и привязаны к выходным напряжениям.
3. БП желательно рабочий, если с паяльником плохо дружите то это условие обязательно.
4. На всем протяжении работ включать БП в сеть строго через лампочку 60-100вт (я впаиваю вместо предохранителя 2 проводка и к ним припаиваю лампочку) это убережет вас не только от неожиданного БА-БАХ!!! но и от ненужных расходов если накосячите. Если с блоком все в порядке лампочка при подключении сети вспыхнет и погаснет, если же она продолжает гореть - ищите что не так.
5. Соблюдайте полярность и рабочее напряжение конденсаторов, неправильно запаянный конденсатор имеет свойство взрываться и сильно вонять
6. Не оставляйте "соплей" припоя, иначе замыкание вам обеспечено, после выпайки ненужных деталей хорошенько соберите припой с контактных площадок и внимательно посмотрите не замкнули ли чего
7. Не поленитесь запаять под микросхему панельку (кроватку), это сильно облегчит ее замену в случае чего.
8. Не запускайте БП после распайки без установленных делителей компараторов, ШИМ без ограничения может уйти вразнос. Желательно запаять на вых БП +12в минимальную нагрузку - резистор 100-220ом 2вт


По самой ШИМ.
Для ее запуска достаточно: питание от 12в (12 выв+ 7выв-), частотозадающая цепь (выв 5 и 6 см. даташит), разрешения запуска (0в на 4 выв), наличие задающих и ограничительных делителей на комапараторах (выв1,2 и 15,16), цепь обратной связи (резистор +конденсатор выв 3,2 см даташит)

Каскад раскачки.
обязательно замените стеклянные диоды (если установлены такие) в цепях каскада раскачки (обратно включенные диоды с коллектора на эмиттер транзисторов). Во многих старых блоках эти диоды стоят нормальные (тогда видимо еще не экономили).

Высоковольтные ключи
Транзисторы MJE13007 (13007) подлежат замене на MJE13009 или 2SC2625

Выпрямитель
Все выпрямители на вторичном питании (3.3в 5в, 12в, -5в) подлежат удалению. В цепи 12в запаивается полумост Шоттке или так наз. fast recovery rectifiers diode на напряжение не меньше 100в и ток от 10А. Цепи -12в и +5Vsb трогать не надо, они нужны.

Фильтры (дроссели и конденсаторы)
Фильтрация в импульсном бп осуществляется дросселями и конденсаторами. Дроссели бывают индивидуальные (одна обмотка) и ДГС (дроссель групповой стабилизации). Поскольку использоваться будет только цепь 12в, то дроссели с остальных так же как выпрямители можно удалить, я удаляю. Оставляются только цепи -12в и +5Vsb. ДГС можно оставить поскольку выпаивается он тяжело.

Вентилятор (кулер) лучше подключить не так как он включен а к цепи -12в (для этого эту цепь и стоит оставить), в этом случае он не будет разряжать акб при пропадании сетевого напряжения (подключать красный пров к массе а черный к вых -12в)
Прокомментировать
Введите два слова, показанных на изображении:*
© 2014-2019 AutoMan.su
Top.Mail.Ru Яндекс.Метрика