Компьютеры не могут работать без электроэнергии. Чтобы их зарядить, используются специальные устройства, называемые источниками питания. Они получают напряжение переменного тока из сети и преобразуют его в постоянный ток. Устройства могут выдавать огромное количество энергии в небольшом форм-факторе, обладают встроенной защитой от перегрузки. Выдаваемые параметры у них невероятно стабильны, а качество постоянного тока обеспечено даже при высоких нагрузках. Когда есть лишний такой аппарат, разумно его использовать для многих бытовых задач, например, переделав в зарядное устройство из блока питания компьютера.
Блок имеет форму металлической коробки шириной 150 мм х 86 мм х 140 мм. Стандартно он монтируется внутри корпуса ПК с помощью четырех винтов, переключателя и розетки. Такая конструкция позволяет воздуху поступать в охлаждающий вентилятор блока питания (БП). В некоторых случаях установлен переключатель селектора напряжения, позволяющий пользователю выбирать показатели. Например, в Соединенных Штатах имеется внутренний источник питания, работающий с номинальным напряжением 120 вольт.
БП компьютера состоит из нескольких компонентов внутри: катушки, конденсаторов, электронной платы для регулирования тока и вентилятора для охлаждения. Последний является основной причиной отказа для источников питания (ИП), что надо учитывать при монтаже зарядного устройства из блока питания компьютера atx.
Типы электропитания персонального компьютера
ИП имеют определенную мощность, указанную в ваттах. Стандартный блок, как правило, способен обеспечивать около 350 Вт. Чем больше установленных на компьютере компонентов: жестких дисков, CD / DVD-приводов, ленточных накопителей, вентиляторов, тем больше энергии требуется от источника питания.
Специалисты рекомендуют использовать блок питания, который обеспечивает больше мощности, чем требуется компьютеру, поскольку он будет работать в режиме постоянной «недогрузки», что увеличит срок службы машины из-за уменьшения теплового воздействия на его внутренние компоненты.
Существует 3 типа ИП:
- AT Power Supply — употребляется на очень старых ПК.
- Блок питания ATX — все еще применяется на некоторых ПК.
- Электропитание ATX-2 - обычно используется сегодня.
Параметры БП, которые можно использовать при создании зарядного устройства из блока питания компьютера:
- AT / ATX / ATX-2:+3.3 В.
- ATX / ATX-2:+5 В.
- AT / ATX / ATX-2:-5 В.
- AT / ATX / ATX-2:+5 В.
- ATX / ATX-2:+12 В.
- AT / ATX / ATX-2:-12 В.
Разъемы материнской платы
В ИП есть много разных разъемов питания. Они разработаны таким образом, что при их установке нельзя ошибиться. Чтобы сделать зарядное устройство из блока питания компьютера, пользователю не нужно будет долго выбирать правильный кабель, так как он просто не поместится в разъеме.
Виды разъемов:
- P1 (разъем для подключения к ПК / ATX). Основная задача блока питания (PSU) - предоставить мощность материнской плате. Это делается через 20-контактный или 24-контактный разъемы. 24-контактный кабель совместим с 20-контактной материнской платой.
- P4 (разъем EPS).Раньше выводы материнской платы были недостаточны для обеспечения мощностью процессора. С разгонным графическим процессором, достигающим 200 Вт, была создана возможность обеспечить питание непосредственно процессору. В настоящее время это P4 или EPS, которые обеспечивают достаточную мощность процессора. Поэтому переделка блока питания компьютера в зарядное устройство экономически обоснована.
- Разъем PCI-E (6-контактный разъем 6 + 2). Материнская плата может обеспечить максимум 75 Вт через слот интерфейса PCI-E. Более быстрая выделенная видеокарта требует гораздо большей мощности. Для решения этой проблемы был введен разъем PCI-E.
Дешевые материнские платы оснащены 4-контактным разъемом. Более дорогие «разгонные» материнские платы имеют 8-контактные разъемы. Дополнительные обеспечивают излишнюю мощность процессора при разгоне.
Большинство блоков питания снабжены двумя кабелями: 4-контактными и 8-контактными. Нужно использовать только один из этих кабелей. Также можно разделить 8-контактный кабель на два сегмента, чтобы обеспечить обратную совместимость с более дешевыми материнскими платами.
Левые 2 контакта 8-контактного разъема (6+2) справа отсоединены для обеспечения обратной совместимости с 6-контактными графическими картами. 6-контактный разъем PCI-E может поставить дополнительный 75Вт за кабель. Если графическая карта содержит один 6-контактный разъем, он может составлять до 150 Вт (75 Вт от материнской платы + 75 Вт от кабеля).
Для более дорогих графических карт требуется 8-контактный (6+2) разъем PCI-E. С помощью 8 контактов этот разъем может обеспечивать до 150 Вт на кабель. Видеокарта с одним 8-контактным разъемом может составлять до 225 Вт (75 Вт от материнской платы + 150 Вт от кабеля).
Molex, 4-контактный периферийный разъем, используют при создании зарядного устройства из блока питания компьютера. Эти контакты работают очень долго, могут поставлять 5V (красный) или 12V (желтый) на периферийные устройства. В прошлом эти соединения часто использовались для подключения жестких дисков, CD-ROM-плееров и т. д.
Даже видеокарты Geforce 7800 GS оснащаются Molex. Однако их потребляемая мощность ограничена, поэтому в настоящее время бо́льшая часть их была заменена кабелями PCI-E и Все, что осталось, это вентиляторы с питанием.
Соединитель вспомогательного оборудования
Разъем SATA - современная замена устаревшего Molex. Все современные DVD-плееры, жесткие диски и SSD работают от мощности SATA. Разъем Mini-Molex / Floppy полностью устаревший, но некоторые БП все еще поставляются с разъемом mini-molex. Они были использованы для питания дисководов гибких дисков до 1,44 МБ данных. В основном, они сегодня заменены USB-накопителем.
Адаптер Molex-PCI-E 6-контактный для питания видеокарты.
Используя адаптер 2x-Molex-1x PCI-E 6-контактный, предварительно нужно убедиться, что подключаются оба "Молекса" к различным кабельным напряжениям. Это снижает риск перегрузки источника питания. С введением ATX12 V2.0 были внесены изменения в систему с 24-контактным разъемом. В старых ATX12V (1.0, 1.2, 1.2 и 1.3) использовался 20-контактный разъем.
Всего есть 12 версий стандарта ATX, но они настолько похожи, что пользователю не нужно беспокоиться о совместимости во время монтажа зарядного устройства из блока питания компьютера. Для обеспечения большинство современных источников позволяют отсоединить последние 4 контакта основного разъема. Также возможно создать передовую совместимость с помощью адаптера.
Напряжения питания компьютера
В компьютере требуется три типа постоянного напряжения. 12 вольт необходимо для подачи напряжения на материнскую плату, графические карты, для вентиляторов, процессора. Для USB-портов требуется 5 вольт, а для самого ЦП используется 3,3 вольта. 12 вольт также применимы для некоторых «умных» вентиляторов. Электронная плата в блоке питания отвечает за пересылку преобразуемого электричества через специальные кабельные наборы для питания устройств внутри компьютера. С помощью перечисленных выше компонентов переменное напряжение преобразуется в чистый постоянный ток.
Почти половина работы, выполняемой блоком питания, осуществляется с помощью конденсаторов. Они хранят энергию, которая будет использоваться для непрерывного рабочего потока. Изготавливая из блока питания компьютера, пользователь должен быть осторожным. Даже если компьютер отключен, есть вероятность того, что электричество будет храниться внутри блока питания в конденсаторах, даже через несколько дней после отключения.
Цветные коды кабельных наборов
Внутри источников питания пользователь видит много кабельных наборов, выходящих с различными разъемами и разными номерами. Цветовые коды кабелей питания:
- Черные, используются для обеспечения тока. Каждый другой цвет должен быть соединен с черным проводом.
- Желтый: + 12В.
- Красный: + 5 В.
- Синий: —12В.
- Белый: —5В.
- Оранжевый: 3.3В.
- Зеленый, контрольный провод для проверки напряжения постоянного тока.
- Фиолетовый: + 5 В режим ожидания.
Выходные напряжения источника питания компьютера можно измерить с помощью надлежащего мультиметра. Но из-за более высокого риска короткого замыкания пользователь должен всегда подключать черный кабель с черным на мультиметре.
Вилка силового провода
Провод жесткого диска (независимо от того, является ли это IDE или SATA) имеет четыре жилы, прикрепленных к разъему: желтую, две черных подряд, и красную. На жестком диске одновременно используются как 12V, так и 5V. 12V питает движущиеся механические детали, а 5V подает электронные схемы. Таким образом, все эти кабельные комплекты оснащены кабелями 12V и 5V одновременно.
Электрические разъемы на материнской плате для процессоров или вентиляторов шасси имеют четыре ножки, поддерживающие материнскую плату для вентиляторов 12 В или 5 В. Помимо черных, желтых и красных, другие цветные провода можно увидеть только в главном разъеме, который напрямую переходит в розетку материнской платы. Это фиолетовые, белые или оранжевые кабели, которые не используются потребителями для подключения периферийных устройств.
Если вы хотите сделать автомобильное зарядное устройство из блока питания компьютера, нужно протестировать его. Вам понадобятся скрепка и около двух минут времени. Если понадобится источник питания обратно подключить к материнской плате, просто нужно удалить скрепку. Никаких изменений от использования скрепки в нем не произойдет.
Порядок действий:
- Найти зеленый провод в дереве кабелей из блока питания.
- Следовать за ним до 20 или 24-контактного разъема ATX. Зеленый провод в некотором смысле «приемник», который нужен для снабжения энергией блока питания. Между ним есть два черных провода заземления.
- Поместить скрепку в штырь с зеленым проводом.
- Другой конец поместить в один из двух черных проводов заземления рядом с зеленым. Не важно, какой из них будет работать.
Хотя скрепка не ударит большим током, не рекомендуется прикасаться к ее металлической части, когда она находится под напряжением. Если нужно оставить скрепку на неопределенный срок, необходимо замотать ее изолентой.
Если вы начинаете делать своими руками зарядное устройство из блока питания компьютера, позаботьтесь о безопасности работ. Источник угрозы — это конденсаторы, которые несут в себе остаточный заряд электричества, способный вызвать значительную боль и ожоги. Поэтому нужно не только убедиться, что ИП надежно отключен, но и надеть изоляционные перчатки.
После открытия БП, делают оценку рабочего пространства и убеждаются, что не будет никаких проблем с расчисткой проводов.
Предварительно продумывают конструкцию источника, отмеривая карандашом, где будут находиться отверстия, чтобы отрезать провода необходимой длины.
Выполняют сортировку проводов. При этом будут необходимы: черный, красный, оранжевый, желтый и зеленый. Остальные являются лишними, поэтому их можно обрезать на монтажной плате. Зеленый говорит о включении питания после режима ожидания. Он просто припаивается к заземляющему черному проводу, что обеспечит включение БП без компьютера. Далее нужно подключить провода к 4 большим зажимам по одному для каждого набора цветов.
После этого требуется сгруппировать 4-проводные цвета вместе и отрезать их на необходимую длину, снять изоляцию и соединить в один конец. Перед сверлением отверстий нужно позаботиться о печатной плате шасси, чтобы она не была загрязнена металлическими стружками.
В большинстве БП нельзя полностью удалить печатную плату с шасси. В таком случае ее нужно аккуратно обернуть пластиковым пакетом. Закончив сверление, требуется обработать все шероховатые пятна и протереть шасси тканью от мусора и налета. Затем установить фиксирующие стойки, используя небольшую отвертку и клеммы, закрепив их с помощью плоскогубцев. После этого закрыть блок питания и обозначить маркером напряжение на панели.
Зарядка аккумулятора автомобиля от старого ПК
Это устройство поможет автолюбителю в сложной ситуации, когда нужно срочно зарядить аккумулятор автомобиля, не имея стандартного устройства, а используя лишь обычный блок питания ПК. Специалисты не рекомендуют постоянно пользоваться зарядным устройством авто из блока питания компьютера, так как напряжение 12 В немного не дотягивает до необходимого при зарядке аккумулятора. Оно должно быть 13 В, но как аварийный вариант его использовать можно. Для усиления напряжения там, где раньше было 12В, нужно поменять резистор на 2.7кОм на подстроечном резисторе, установленном на дополнительной плате БП.
Поскольку источники питания имеют конденсаторы, которые сохраняют электроэнергию в течение длительного времени, желательно их разрядить с использованием лампы накаливания 60 Вт. Чтобы прикрепить лампу, используйте два конца провода для подключения к выводам крышки. Лампа подсветки медленно погаснет, разрядив крышку. Замыкание клемм не рекомендуется, так как это приведет к большой искре и может повредить дорожки печатной платы.
Процедура изготовления своими руками зарядного устройства из блока питания компьютера начинается со снятия верхней панели блока питания. Если на верхней панели установлен вентилятор 120 мм, отсоедините 2-контактный разъем от печатной платы и снимите панель. Требуется обрезать выходные кабели от источника питания с помощью плоскогубцев. Не стоит их выбрасывать, лучше использовать повторно для нестандартных заданий. Для каждого связующего поста оставьте не более 4-5 кабелей. Остальные могут быть обрезаны на печатной плате.
Соединяются провода одного цвета и закрепляются, используя кабельные стяжки. Зеленый кабель используется для включения постоянного тока ИП. Его припаивают к клеммам GND или подключают к черному проводу из пучка. Далее отмеряют центр отверстий на верхней крышке, где должны быть закреплены фиксирующие стойки. Нужно быть особенно внимательным, если на верхней панели установлен вентилятор, а зазор между краем вентилятора и ИП мал для фиксирующих штырей. В таком случае после отметки центральных точек нужно снять вентилятор.
После этого нужно прикрепить фиксирующие стойки к верхней панели в порядке: GND, +3,3 В, +5 В, +12 В. Используя стриппер для проводов, удаляется изоляция кабелей каждого пучка, припаиваются соединения. Тепловым пистолетом обрабатывают рукава над обжимными соединениями, после чего вставляют выступы в соединительные штыри и затягивают вторую гайку.
Далее нужно вернуть вентилятор на место, подключить 2-контактный разъем к гнезду на печатной плате, вставить панель обратно в устройство, что может потребовать некоторых усилий из-за связки кабелей на перекладинах и закрыть.
Зарядное устройство для шуруповерта
Если шуруповерт имеет напряжение 12В, то пользователю повезло. Он может сделать источник питания для зарядного устройство без особых переделок. Понадобится используемый или новый БП компьютера. В нем есть несколько напряжений, но нужно 12В. Есть много проводов разных цветов. Понадобятся желтые, которые выдают 12В. Перед началом работ пользователь должен убедится, что ИП отключен от источника энергии и не имеет остаточного напряжения в конденсаторах.
Теперь можно начинать переделывать блок питания компьютера в зарядное устройство. Для этого нужно желтые провода подключить к разъему. Это будет выход 12В. Сделать то же самое для черных проводов. Это разъемы, в которые будет подключаться зарядное устройство. В блоке напряжение 12В не является первичным, поэтому подключается резистор к красному проводу 5В. Далее нужно соединить серый и один черный провод вместе. Это сигнал, который говорит об энергоснабжении. Цвет этого провода может варьироваться, поэтому нужно убедиться, что это сигнал PS-ON. Это должно быть написано на наклейке блока питания.
После включения переключателя БП должен запускаться, вентилятор вращаться, а лампочка загораться. Проверив разъемы с помощью мультиметра, нужно убедиться, что блок выдает 12 В. Если это так, то зарядное устройство шуруповерта из блока питания компьютера функционирует правильно.
На самом деле вариантов приспособления блока питания под собственные нужды множество. Любители поэкспериментировать с удовольствием делятся своим опытом. Предлагаем несколько хороших советов.
Пользователям не стоит бояться модернизировать коробку блока: можно добавить светодиоды, наклейки или все, что нужно для совершенствования. Разбирая провода, нужно убедиться, что используется блок питания ATX. Если это AT или более старый источник питания, у него, скорее всего, будет другая цветовая схема для проводов. Если у пользователя нет данных об этих проводах, ему не стоить переоборудовать блок, так как схема может быть собрана неправильно, что приведет к аварии.
Некоторые современные источники питания имеют провод связи, который должен быть подключен к источнику питания для его работы. Серый провод подключается к оранжевому, а розовый - к красному. Силовой резистор с высокой мощностью может стать горячим. В этом случае нужно использовать в конструкции радиатор для охлаждения.
Вы можете самостоятельно сделать зарядное устройство из обычного блока питания компьютера.
Какими свойствами оно будет обладать: напряжение, на аккумулятор будет 14 В,а вот зарядный ток будет зависеть от устройства. Этот способ зарядки предусмотрен генератором автомобиля в стандартном режиме работы.
Отличие этой статьи от иных аналогичных в том, что сборка изделия довольно проста. Вам не нужно делать самодельные платы, и навороченные транзисторы.
Собственно что нам нужно:
1) обычный блок питания от компьютера примерно на 230 вт,то есть канал 12 В потребляет 8 А.
2) автомобильное реле на 12В (с четырьмя контактами) и два диода на ток 1А
3) несколько резисторов разных мощностей (зависит от модели самого блока питания)
После вскрытия этого блока питания автор обнаружил, что в его основе микросхема UC3843. Эта микросхема используется как генератор импульсов и для защиты от сверхтоков. Регулятор напряжения на каналах выхода представлен микросхемой TL431:
Там же был установлен подстроечный резистор, служащий для регуляции выходного напряжения в определенном диапазоне.
Чтобы сделать из этого блока питания зарядное устройство, нам нужно будет убрать ненужные детали.
Отпаиваем от платы переключатель 220\110В и все его провода.
Он нам не нужен, ведь наш блок питания будет всегда работать от напряжения 220.
Затем убираем все провода на выходе, кроме пучка черных проводов (там 4 провода) - это 0В или "общий", и пучка желтых проводов (в пучке 2 провода) - это "+".
Потом сделаем так, чтобы блок работал постоянно при подключении к сети. Стандартно он работает, только если замкнуты нужные провода в тех пучках. Еще необходимо убрать защиту от перенапряжения, так как она отключает блок если напряжение станет выше определенного значения.
Всему причиной то, что нам нужно 14.4В на выходе устройства а не стандартные 12.
Оказалось, что сигналы включения и защиты функционируют через один оптрон,а их всего три.
Для того, чтобы зарядка работа всегда придется замкнуть контакты этого оптрона перемычкой:
После этого действия блок питания будет работать независимо от напряжения в сети.
Следующим шагом будет установка выходного напряжения в 14.4В вместо 12. Для этого пришлось заменить резистор, который был включен последовательно с подстроечным, на резистор 2.7кОм:
Теперь предстоит демонтировать транзистор, который рядом с TL431. (зачем он неизвестно, но блокирует работу микросхемы) Этот транзистор находился вот на этом месте:
Для стабилизации, на выход блока питания добавляем нагрузку в виде резистора на 200 Ом 2Вт(14.4в) а для канала 5В резистор в 68 Ом:
После установки этих резисторов можно приступать к регулированию выходного напряжения без нагрузки на 14.4В. Чтобы ограничить выходной ток на 8А (допустимое значение для нашего блока) нужно увеличить мощность резистора в цепи силового трансформатора, который используется как датчик перегрузки.
Устанавливаем резистор на 47Ом 1 вт вместо стандартного.
И все же не помешает добавить защиту от подключения обратной полярностью. Берем простое автомобильное реле на 12В и два диода 1N4007. Так же чтобы видеть режим работы прибора, неплохо было бы сделать еще 1 диод и резистор 1кОм 0.5Вт.
Схема будет таковой:
Система работы: при подключении аккумулятора верной полярностью, реле включается за счет оставшегося в аккумуляторе заряда. После срабатывания реле идет зарядка аккумулятора от блока питания через замкнутый контакт реле,это нам и будет показывать внешний диод.
Диод, который подключен параллельно катушке реле, служит для защиты от перенапряжения при ее отключении, возникающих за счет ЭДС самоиндукции.
Чтобы приклеить реле - лучше использовать силиконовый герметик, так как он останется эластичным даже после засыхания.
Затем припаиваются провода к аккумулятору. Лучше взять гибкие, с сечением 2.5мм2, длинной около метра. Для подключения к аккумулятору используются "крокодилы" на концах проводов. Чтобы закрепить их в корпусе автор использовал пару нейлоновых стяжек(он их продел в просверленные в радиаторе отверстия)
Хотим представить зарядное устройство с током зарядки до 40 А. Прибор был создан с использованием блока питания ATX от компьютера, с небольшой переделкой схемы. Такой ток и напряжение прекрасно подойдут для заряда автомобильных батарей или как выпрямитель стартера.
Схема принципиальная зарядки 12В 40А
Схема на зарядное устройство из компьютерного БП АТХ 40 ампер
ЗУ оснащено модулем контроля и регулировки тока и измерения напряжения. Индикатор светодиодный цифровой (можете купить готовый с Алиэкспресс). Один переключаемый режим (зеленый светодиод) — это измерение напряжения, второй (красный светодиод) — это измерение тока. Хотя если будете собирать конструкцию — ставьте сразу два.
- Диапазон регулировки тока 1.9 до 42 А, напряжение зарядки выставлено на 15 В.
Это устройство состоит из двух преобразователей: главного и вспомогательного, в котором есть 15 В для питания контроллера и вентиляторов, а также 5 В для питания измерительного прибора. Преобразователь резервный (stand-by) как в блоке питания ATX.
Моточные данные трансформаторов
Силовой преобразователь на базе контроллера TL494 (KA7500). Трансформатор на ферритовом сердечнике ERL35, первичная обмотка 45 витков намотана двумя проводами 0.6 мм в три слоя, а вторичная обмотка — 12 витков медной лентой 0.25 x 8 мм в два слоя. Одна половина вторичной обмотки расположена между первым и вторым слоем первичной обмотки, а вторая половина между вторым и третьим.
Силовые транзисторы применены IRF740. Каждый из транзисторов имеет отдельный трансформатор управления, выполненный на ферритовом сердечнике EE16, эти трансформаторы имеют коэффициент 1:1 и намотаны проволокой 0.25 мм по 40 витков каждая обмотка.
Выпрямитель выходной изготовлен с использованием диодов MBR4060 и двух дросселей. Намотаны дроссели проволокой 0.5 мм по 10 витков каждый.
В системе регулировки тока использовался измерительный резистор 1 миллиом 2 Вт, который также служит в качестве шунта для прибора. Напряжение на измерительном резисторе отрицательно относительно массы, поэтому использовал простой преобразователь, построенный из усилителя измерения, который дает на выходе сигнал напряжения 0-5 В с 1V/10А. Сильнотоковые дорожки усилены проводом медным 2.5 мм2 и залитыми припоем. Выходные кабели сечением 6 мм2 с крокодилами на концах.
Корпус переделанного ЗУ
Корпус естественно не переделывался и остался от родного блока питания ATX, только для лучшего охлаждения поставили рядом второй вентилятор. Плата (как видно по фото) была спаяна с нуля, но можете взять за основу готовую.
Самодельное готовое зарядное устройство из БП ПК
Конечно для стартера авто 40 А — это мало. Примерно 200 А нужно, чтобы, например, дизель заводить. Но если аккумулятор уже слабый, то эти 40 Ампер неплохо его поддержат. можно по ссылке.
Для подзарядки аккумуляторной батареи лучший вариант — готовое зарядное устройство (ЗУ). Но его можно сделать своими руками. Существует множество разных способов сборки самодельного ЗУ: от самых простых схем с использованием трансформатора, до импульсных схем с возможностью регулировки. Средним по сложности исполнения является ЗУ из компьютерного блока питания. В статье описано, как своими руками изготовить зарядное устройство из БП компьютера для автомобильного аккумулятора.
[ Скрыть ]
Инструкция по изготовлению
Переделать компьютерный БП в зарядное устройство не сложно, но нужно знать основные требования, предъявляемые к ЗУ, предназначенным заряжать автомобильные аккумуляторы. Для аккумуляторной батареи машины ЗУ должно иметь следующие характеристики: подводимое к батарее максимальное напряжение должно иметь значение 14,4 В, максимальный ток зависит от самого зарядного устройства. Именно такие условия создаются в электрической системе автомобиля при подзарядке аккумулятора от генератора (автор видео Rinat Pak).
Инструменты и материалы
Учитывая, описанные выше требования, для изготовления ЗУ своими руками сначала нужно найти подходящий блок питания. Подойдет б/у АТХ в рабочем состоянии, мощность которого составляет от 200 до 250 ВТ.
За основу мы берем компьютер, который имеет следующие характеристики:
- выходное напряжение 12В;
- номинальное напряжение 110/220 В;
- мощность 230 Вт;
- значение максимального тока не больше 8 А.
Из инструментов и материалов понадобится:
- паяльник и припой;
- отвертка;
- резистор на 2,7 кОм;
- резистор на 200 Ом и 2 Вт;
- резистор на 68 Ом и 0,5 Вт;
- резистор 0,47 Ом и 1 Вт;
- резистор 1 кОм и 0,5 Вт;
- два конденсатора на 25 В;
- автомобильное реле на 12 В;
- три диода 1N4007 на 1 А;
- силиконовый герметик;
- зеленый светодиод;
- вольтамперметр;
- «крокодилы»;
- гибкие медные провода длиной 1 метр.
Приготовив все необходимые инструменты и запчасти можно приступать к изготовлению ЗУ для АКБ из блока питания компьютера.
Алгоритм действий
Зарядка АКБ должна проходить под напряжением в интервале 13,9-14,4 В. Все компьютеры работают с напряжением 12В. Поэтому основная задача переделки – поднять напряжение, идущее от БП до 14,4 В.
Основная переделка будет проводиться с режимом работы ШИМ. Для этого используется микросхема TL494. Можно использовать БП с абсолютными аналогами этой схемы. Данная схема используется, чтобы генерировать импульсы, а также в качестве драйвера силового транзистора, который выполняет функцию защиты от высоких токов. Для регулирования напряжения на выходе компьютерного блока питания предназначена микросхема TL431, которая установлена на дополнительной плате.
Там же находится резистор для настройки, который дает возможность регулировки выходного напряжения в узком интервале.
Работы по переделке блока питания состоят из следующих этапов:
- Для переделок в блоке сначала нужно убрать из него все лишние детали и отпаять провода.Лишним в этом случае является переключатель 220/110 В и провода, идущие к нему. Провода следует отпаять от БП. Для работы блока необходимо напряжение 220 В. Убрав переключатель, мы исключим вероятность сгорания блока при случайном переключении выключателя в положение 110 В.
- Далее отпаиваем, откусываем ненужные провода или применяем любой другой способ их удаления. Сначала отыскиваем синий провод 12В, идущий от конденсатора, его выпаиваем. Проводов может быть два, выпаять надо оба. Нам понадобятся только пучок желтых проводов с выводом 12 В, оставляем 4 штуки. Еще нам понадобится масса – это черные провода, их также оставляем 4 штуки. Кроме того, нужно оставить один провод зеленого цвета. Остальные провода полностью удаляются или выпаиваются.
- На плате по желтому проводу находим два конденсатора в цепи с напряжением 12В, они обычно имеют напряжение 16В, их надо заменить на конденсаторы на 25В. Со временем конденсаторы приходят в негодность, поэтому даже если старые детали еще в рабочем состоянии, их лучше заменить.
- На следующем этапе нам нужно обеспечить работу блока при каждом включении в сеть. Дело в том, что БП в компьютере работает лишь в том случае, если замкнуты соответствующие провода в выходном пучке. Кроме того, нужно исключить защиту от перенапряжения. Эта защита устанавливается для того, чтобы отключать блок питания от электрической сети, если выходное напряжение, которое на него поступает, превышает заданный предел. Исключить защиту необходимо, так как для компьютера допустимо напряжение 12 В, а нам нужно получить на выходе 14,4 В. Для встроенной защиты это будет считаться перенапряжением и она отключит блок.
- Сигнал действия от защиты по перенапряжению отключения, а также сигналы включения и отключения проходят по одному и тому же оптрону. Оптронов на плате всего три. С их помощью осуществляется связь между низковольтной (выходной) и высоковольтной (входной) частями БП. Чтобы защита не смогла сработать при перенапряжении, нужно замкнуть контакты соответствующего оптрона перемычкой из припоя. Благодаря этому блок будет все время находиться во включенном состоянии, если он подключен к электрической сети и не будет зависеть от того, какое напряжение будет на выходе.
- Затем для получения стабильного выходного напряжения на холостом ходу, необходимо увеличить нагрузку на выход БП по каналу, где было напряжение 12 В, а станет 14,4 В, и по каналу 5 В, но его мы не используем. В качестве нагрузки для первого канала на 12 В будет использоваться резистор сопротивлением 200 Ом и мощностью 2 Вт, а канал 5 В будет дополнен для нагрузки резистором сопротивлением 68 Ом и мощностью 0,5 Вт. Как только будут установлены эти резисторы, можно настроить выходное напряжение без нагрузки на холостом ходу до значения 14,4 В.
- Далее нужно ограничить силу тока на выходе. Для каждого блока питания она индивидуальна. В нашем случае ее значение не должно превышать 8 А. Чтобы добиться этого, нужно увеличить номинал резистора в первичной цепи обмотки у силового трансформатора, который применяется как датчик, служащий для определения перегрузки. Для увеличения номинала установленный резистор нужно заменить на более мощный сопротивлением 0,47 Ом и мощностью 1 Вт. После этой замены резистор будет функционировать как датчик перегрузки, поэтому выходной ток не будет выше значения 10 А даже, если сомкнуть выходные провода, имитируя короткое замыкание.
- На последнем этапе нужно добавить схему защиты блока питания от подключения ЗУ к аккумулятору неправильной полярности. Это та схема, которая действительно будет создана своими руками и отсутствует в блоке питания компьютера. Чтобы собрать схему, понадобится автомобильное реле на 12 В с 4 клеммами и 2 диода, рассчитанные на ток в 1 А, например, диоды 1N4007. Кроме того, нужно подключить светодиод зеленого цвета. Благодаря диоду можно будет определить состояние зарядки. Если он будет светится, значит, аккумуляторная батарея подключена правильно и идет ее зарядка. Кроме этих деталей, нужно еще взять резистор сопротивлением 1 кОм и мощностью 0,5 Вт. На рисунке изображена схема защиты.
- Принцип работы схемы следующий. Аккумуляторная батарея с правильной полярностью подключается к выходу ЗУ, то есть блоку питания. Реле срабатывает благодаря оставшейся в батарее энергии. После того как сработает реле, АКБ начинает заряжаться от собранного зарядного устройства через замкнутый контакт релюшки БП. Подтверждением зарядки будет светящийся светодиод.
- Чтобы предотвратить перенапряжение, которое возникает во время отключения катушки за счет электродвижущей силы самоиндукции, в схему параллельно реле включается диод 1N4007. Реле лучше приклеивать к радиатору блока питания силиконовым герметиком. Силикон сохраняет эластичность после высыхания, устойчив к термическим нагрузкам, таким как: сжатие и расширение, нагревание и охлаждение. Когда герметик подсохнет, на контакты реле крепятся остальные элементы. Вместо герметика в качестве крепежа можно использовать болты.
- Подбирать провода для зарядного устройства лучше разных цветов, например, красного и черного цвета. Они должны иметь сечение 2,5 кв. мм, быть гибкими, медными. Длина должна составлять не менее метра. На концах провода должны быть оборудованы крокодилами, специальными зажимами, с помощью которых ЗУ подключается к клеммам АКБ. Для закрепления проводов в корпусе собранного устройства, нужно просверлить в радиаторе соответствующие отверстия. Через них нужно продеть две нейлоновые стяжки, которые и будут держать провода.
Готовое зарядное устройство Чтобы контролировать силу тока зарядки, в корпус зарядного устройства можно еще вмонтировать амперметр. Его нужно подключать параллельно к цепи блока питания. В итоге, мы имеем ЗУ, которое мы можем использовать для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля и не только.
Заключение
Достоинством данного зарядного устройства является то, что аккумулятор не будет перезаряжаться при использовании прибора и не испортится, как бы долго ни был подключен к ЗУ.
Недостатком данного зарядного устройства является отсутствие каких-либо индикаторов, по которым можно было бы судить о степени заряженности аккумуляторной батареи.
Трудно определить, зарядился аккумулятор или нет. Рассчитать примерное время зарядки можно, воспользовавшись показаниями на амперметре и применив формулу: силу тока в Амперах, помноженную на время в часах. Экспериментально было получено, что на полную зарядку обычного аккумулятора емкостью 55 А/ч необходимо 24 часа, то есть сутки.
В данном зарядном устройстве сохранена функция от перегрузки и короткого замыкания. Но если оно не защищено от неправильной полярности, нельзя подключать зарядник к аккумулятору с неправильной полярностью, прибор выйдет из строя.