Laboratorní zdroj 3 až 15 V 10A z počítačového zdroje ATX

!!! Návod je určen pro zájemce mající patřičnou kvalifikaci v oboru. Zařízení pracuje se střídavým síťovým napětím 220 V. Kondenzátory uvnitř mohou být nabité na max. hodnotu (tj. 310 V) apod. Veškerá práce a činnost na tomto zařízení je na vaši odpovědnost, autor článku nenese žádnou odpovědnost za veškeré škody na majetku nebo zdraví!!!

Na internetu se v různých modifikacích objevuje návod k výrobě regulovaného zdroje jednoduchou úpravou počítačového zdroje typu ATX. Návod vypadá jednoduše a je lákavý. Vždyť vyjde doslova na pár korun, vezmeme-li v úvahu, že sehnat starší počítačový zdroj, není dnes žádným problémem. K němu potřebujeme ještě 2 rezistory a 1 potenciometr (v klasickém zapojení). Na výstup se ještě zapojuje většinou měřák, aby zobrazoval výstupní napětí. Pochopitelně místo něj můžeme přímo ocejchovat stupnici potenciometru. Zdroj dodává "tvrdé" napětí, které nebude s odběrem kolísat.

Na úpravu mají bastlíři rozdílné názory, které prezentují na různých fórech. Nemálo jich nešetří kritikou, tvrdí, že se jedná o paskvil, který nemůže fungovat. Rozhodl jsem se tedy stabilizovaný zdroj zkušebně vyrobit. Než jsem zdárně dílo dokončil, došlo mně, proč je konstrukce tak nejednoznačně přijímána.

Princip úpravy

Najdeme ve zdroji integrovaný obvod TL494, nebo jeho ekvivalent (KA7500 apod.), na jehož 1. vývod vede zpětná stabilizační vazba pro 5 i 12 V výstup. Odpojíme 5 V větev, tím že vypájíme rezistor R2 a do 12 V větve zapojíme nový dělič napětí složený z potenciometru 22k a rezistoru 1k, které jsou v sérii zapojeny místo původního rezistoru R1 a rezistor R6 4k7, který tvoří druhou část tohoto děliče. 5 V výstup nemusíme na rozdíl od předchozího "Nejjednoduššího použití zdroje ATX", zatěžovat (některé návody to zachovávají). "POWER" propojku ale musíme uskutečnit.

Rezistor Rx připojený paralelně k potenciometru, doplnila do zapojení moje maličkost. Ostatní návody totiž pouze konstatují, že při dosažení určitého napětí blížícího se 15 V ochranné obvody vypínají zdroj. To, že je aktivně využívána pouze část dráhy potenciometru, v mém případě docházelo k vypnutí asi ve dvou třetinách, mně brzo začalo vadit. Změřil jsem tedy při jaké hodnotě odporu dochází k vypnutí. Potom jsem dopočítal hodnotu rezistoru, který při paralelním zapojení k potenciometru, "roztáhne" oblast použití na celou dráhu. Tímto zásahem se také zjemnila regulace a horní oblast použití se posunula o pár desetin voltu.



Výběr vhodného zdroje pro úpravu

Aby práce odsejpala, spíchnul jsem si tento přípravek. Skládá se z již uvedeného děliče napětí, který je připojený do "samce molex" konektroru na 12 V výstup a zem (žlutá a černá). Ze středu děliče napětí je vyveden vodič. Je to vlastně výše nakreslená konstrukce bez rezistoru Rx a integráče TL 494, aby se nemusela u každého zkoušeného zdroje znovu zapojovat. Druhou část tvoří zatěžovací rezistor 5R o výkonu 5 W, který je přes vypínač zapojený do druhé 5 V větve (rudá a černá). Využívám ho, když chci zatížit 5 V větev, což je zde zbytečné. Pro tyto testy tedy můžeme tuto část vynechat.

Postup zkoušky byl následující: Rozebral jsem zdroj a zbavil ho prachu vyluxováním. Nečistot tam bývá požehnaně! Proto doporučuji nejprve si zakoupit ve zdravotnických potřebách respirátor (filtrační polomasku) za cca 40Kč. Přípravek jsem připojil na jeden kabel "molexu" vedoucího ze zdroje. Do druhého na 12 V a zem, připojil voltmetr. Následně jsem našel ony dva rezistory, které na straně jejich společného bodu jednostranně odpájel. Místo nich přišel vodič vedoucí ze středu odporového děliče. Zdroj jsem nastartoval již známou propojkou "POWER" šp. 4 a 5 na konektoru do základovky. Otáčením potenciometru jsem zjišťoval zda zdroj reguluje, v jakém rozsahu, případně zda se nevyskytují nějaké nežádoucí jevy.

Nevýhody a překážky s kterými člověk musí počítat

Které zdroje jsou vhodné pro tuto úpravu?

Problémem je skříňka

Mám pečlivě vybraný zdroj, který prošel důkladnými vstupními testy. Reguluje v rozsahu 3,8 až 14,4 V. Přinejhorším je to konečný rozsah. V závěrečné fázi se ale pokusím ještě metodou pokus - omyl rozsah upravit. Je to jeden z oněch starších 250W typů, nejlevnější (vybrakované) třídy značky Express. Protože ale výrobce šetřil na každé součástce, kterou mohl postrádat, pochopitelně zdroj nevybavil kvalitní skříňkou. Plech je tenounký, špatně se opracovává. Prostor stísněný.

Na stránkách popisujících podobné konstrukce lidé většinou tento nedostatek řeší tak, že zdroj přendají do jiné, plastové skřínky, která se dobře opracovává. Tato se dá koupit v různých obchodech pro kutily. Podle mne však toto není nejšťastnější řešení, protože spínané zdroje se nedávají do kovových skříněk samoúčelně. Plní totiž zároveň stínicí funkci.

Vybruslil jsem z toho nakonec následovně. Použil jsem druhý, tentokrát nefunkční zdroj z takzvané "big-tower" skříně. Jsou to zdroje z velkých, většinou značkových počítačů, které jsou konstrukčně větší a bývají i různě tvarované. Je v nich dostatek místa, často se dá využít jejich atypický tvar a jsou konstruované z kvalitního plechu, který se navíc poměrně dobře opracovává. Deska s elektronikou vevnitř zachovává typické rozměry, takže elektronika "noname" zdroje jde bez problémů do ní přendat.


Samotná praktická realizace

Přendání zdroje do nové skříňky je bezproblémové. Z vadného zdroje lze ještě použít některé drobné součástky, jako např. konektor na 220 V. U původního byl kabel pájený přímo do desky i když se s konektorem zřejmě počítalo. Je totiž zakreslen ze strany součástek na plošném spoji. Nožičky použiji z plonkové počítačové skříně. Na měřák a výstupní svorky jsem spájel z cuprexcartu malou krabičku. Umožňuje to tvar nové skříňky a přece jenom se mi nechce pilovat díru do plechu. Otvory se vůbec snažím využít stávající.

Dobré je, aby skřínka měla zároveň síťový vypínač. Pokud se spolehneme na rozpojení POWER propojky, přepneme zdroj jenom do pohotovostního stavu. Chybí-li tedy, doporučuji jím skříňku doplnit.

Zjistit parametry měřáku, z kterých se potom spočítá předřadný odpor a nakreslení nové stupnice, to jsou již běžné amatérské dovednosti.

Nyní, když je práce u konce, rozeberu hotový zdroj a metodou pokus - omyl se naposledy snažím ovlivnit průběh výstupního napětí. Jedna drobná úprava sníží dolní bod použítí z 3,8 až na 3,1 V. Pochopitelně mi to potom nedalo a podobný zásah jsem zkusil zopakovat i na ostatních adeptech, které se jevily jako vhodné pro tuto konstrukci. Na nich se ale tento efekt nedostavil. Nemohu ho proto označit za pravidlo a zde ho neprezentuji. Každý zdroj má prostě odlišné vlasnosti, způsobné trochu jiným zapojením. Na úplný závěr natáhnu oblast použítí potenciometru až do konce dráhy připojením odporu Rx k potenciometru paralelně. Horní bod použití při kterém se zdroj vypíná leží na 14,5 V.

Celkové hodnocení závěrem

Návod je rozhodně zajímavý. Teoreticky jednoduchý a finančně levný. Lze ho stoprocentně realizovat z použitých součástek (jedinými kupovanými komponenty byly u mne výstupní svorky a potenciometr). Zapojení je navíc schopné dodávat velké proudy. Drobným nedostatkem je nemožnost regulace již od nuly a malý rozsah. Nicméně pro naprostou většinu amatérského použití napětí do 15 V stačí. Konstrukci bych doporučil bastlířům, kteří rádi experimentují. Pro ty, co jsou zvyklí postupovat podle předem dané šablony moc vhodný není.

Na závěr pohled na hotové dílo.




Zpět na stránku o Bastlení