Переделка компьютерных БП с ШИМ-контроллерами типа DR-B2002, DR-B2003, SG6105 в лабораторные источники питания. Блоки и схемы

ШИМ-контроллер SG6105

Переделка компьютерных БП с ШИМ-контроллерами типа DR-B2002, DR-B2003, SG6105 в лабораторные источники питания. Блоки и схемы

ШИМ-контроллер SG6105.

В блоках питания ряда производителей для управления силовым каскадом применяется микросхема ШИМ SG6105. Она выполняет одновременно функции ШИМ-контроллера, супервизора напряжений и регулятора напряжений. 

Основные функции данной микросхемы это: 1. формирование выходных импульсов для управления двухтактным полумостовым преобразователем, с изменяющейся длительностью (ШИМ), которые следуют в противофазе с площадкой “мертвой” зоны; 2.

Обеспечение защиты от превышения выходных напряжений блока питания в каналах +3.3V, +5V и + 12V; 3. Обеспечение защиты от короткого замыкания в нагрузке каналов +3.3V, +5V и +12V; 4. Обеспечение защиты от короткого замыкания в нагрузке канала -12V (и/или канала -5V); 5.

Обеспечение защиты от превышения питающего напряжения микросхемы и защиту от короткого замыкания; 6. Обеспечивает формирование сигнала PowerGood (питание в норме); 7. Осуществляет контроль состояния сигнала удаленного управления – сигнала PS-ON и осуществляет запуск и выключение блока питания; 8.

Формирует временную задержку при включении и выключении блока питания; 9. Обеспечивает “мягкий” старт при запуске блока питания;

10. Осуществляет управление оптроном обратной связи в цепи дежурного источника.

Микросхема ШИМ SG6105 применяется для управления силовым каскадом. Она выполняет одновременно функции ШИМ-контроллера, супервизора напряжений и регулятора напряжений.

Основные функции данной микросхемы это:

1. Формирование выходных импульсов для управления двухтактным полумостовым преобразователем, с изменяющейся длительностью (ШИМ), которые следуют в противофазе с площадкой “мертвой” зоны;

2. обеспечение защиты от превышения выходных напряжений блока питания в каналах +3.3V, +5V и + 12V;

3. обеспечение защиты от короткого замыкания в нагрузке каналов +3.3V, +5Vи +12V;

4. обеспечение защиты от короткого замыкания в нагрузке канала -12V (и/или канала -5V);

5. обеспечение защиты от превышения питающего напряжения микросхемы и защиту от короткого замыкания;

6. обеспечивает формирование сигнала PowerGood (питание в норме);

7. осуществляет контроль состояния сигнала удаленного управления – сигнала PS-ON и осуществляет запуск и выключение блока питания;

8. формирует временную задержку при включении и выключении блока питания;

9. обеспечивает “мягкий” старт при запуске блока питания;

10. осуществляет управление оптроном обратной связи в цепи дежурного источника.

Микросхема SG6105 имеет 20-контактный DIP-корпус, выводы микросхемы подключаются к соответствующим схемам блока питания. Назначение выводов микросхемы приведено в таблице 2, а основные параметры в табл. 1. Последовательность формирование сигналов на выводах будет рассмотрена по ходу статьи.

               Таблица 1. Основные параметры микросхемы.

ПараметрЗначение
Напряжение питания микросхемы (Vcc) вывод 20.16В
Выходной ток на выводах 10,11,14 (Iout)30mA
Напряжение на выходах регуляторов I и 2 (V)16В
Общий ток потребленияот 5 до 10 mA
Рассеиваемая мощность (при 90°С)0.5 Вт
Рабочая температураОт -30 до +125°С
Максимальная рабочая температура кристалла150°С
Температура при храненииОт -55 до +150°С     

Таблица 2. Назначение выводов микросхем SG6105

Обознач.Описание
1PSONСигнал включения/выключения микросхемы. Этот сигнал формируется системной платой.Микросхема запускается и работает при низком уровне сигнала PSON.При установке сигнала PSON в высокий уровень, микросхема выключается, и ШИМ импульсы не ее выходе пропадают через 26 мс.
2V33Контакт контроля выходного напряжения +З.ЗВ и защиты от превышения и снижения напряжения в этом канале.
3V5Контакт контроля выходного напряжения +5В и защиты от превышения и снижения напряжения в этом канале.
4ОРРКонтакт защиты от превышения питающего напряжения вывод соединен со средней точкой управляющего трансформатора.
5UVACКонтакт контроля выходного напряжения блока питания. Через этот вход определяется момент пропадания напряжения на выходе блока питания, а также момент, когда номинал напряжения становится ниже допустимого значения.
6NVPВход защиты каналов отрицательных напряжений -5В и -12В.
7V12Контакт контроля выходного напряжения +12В и защиты от превышения и снижения напряжения в этом канале.
8, 9ОР2, ОР1Выходы, на которых формируются ШИМ импульсы, управляющие силовыми транзисто­рами силового каскада блока питания. Импульсы следуют в противофазе.
10PGСигнал «питание в норме» – PowerGood, логическая «1» показывает, что все выходные напряжения блока питания находятся в заданном диа­пазоне значений. Сигнал PG устанавливается в высокий уровень с временной задержкой 300 мс после того, как все напряжения достигнут заданных значений.
112Второй выход, предназначенный для управления внешней цепью регулятора  напряжения +3.3В.
12VREF2Второй вход опорного напряжения 2.5В для управления внешней цепьюрегулятора напря­жения 3.3.В.
13VREF1Первый вход опорного напряжения 2.5В для управления внешней цепьюдополнительного источника питания +5VSTB.
14IПервый выход, предназначенный для управления цепью дополнительного источника питания +5VSTB.
15GNDКонтакт для подключения к «земле».
16СОМРВыход внутреннего усилителя ошибки обратной связи. Потенциалэтого контакта определяет длительность импульсов на выходах ОР1 и ОР2.
17INИнвертирующий вход внутреннего усилителя ошибки. На вывод INподается напряжение обратной связи с выходных каналов +5В и +12В.Увеличение напряжения на контакте IN приводит к уменьшению длительности импульсов на контактах ОР1 и ОР2.
18SSКонтакт для обеспечения “мягкого старта”. К этому контакту подключатьсявнеш­ний конденсатор C26, емкость которого определяет длительность периода “мягкого старта”. Заряд внешнего конденсатора обусловлен внутренним источником тока на 8мкА.
19RIВход “программирования” опорного напряжения микросхемы. К этому контакту подключается внешний резистор R30.
20VCCНапряжение питания микросхемы 5V_SB от дежурного питания.

Рис. 1. Структурная схема ШИМ контроллера SG6105.

Удаленное управление

Схема удаленного управления реализована в микросхеме SG6105. Схема контролирует состояние сигнала PSON, формируемого системной платой персонального компьютера. Сам сигнал подается на конт.1 микросхемы, который является одним из входов внутреннего компаратора.

Если сигнал активен низким уровнем «0», то внутренний компаратор микросхемы U3 переключается (см. рис. 1) и происходит запуск микросхемы. После установки сигнала в низкий уровень, ШИМ импульсы на выходе микросхемы появляются через 7.5 мс.

При установке же сигнала PSON в высокий уровень, микросхема выключается, и ШИМ импульсы не ее выходе пропадают через 26 мс. Временные задержки 7.5 и 26 мс обеспечиваются внутренним каскадом микросхемы.

Вторичные выпрямители

Выходные выпрямители построены по двухполупериодной схеме (см. рис. 3). Диодная сборка D31 обеспечивает получение выходного напряжения + 12 В. Элементы L6, L9, С40, С24 образуют сглаживающий фильтр этого напряжения. Выходное напряжение +5 В формируется диодными сборками D29,D30. Сглаживающий фильтр образован элементами L6, L8, С20, С21.

Отрицательнoе напряжения -12 В формируются при помощи диодных выпрямителей D16, D17. Сглаживающий фильтр этого канала образован L6, L7, C16. Выходной канал -5В формируется из напряжения -12В при помощи интегрального стабилизатора U1.

Стабилизация выходных напряжений осуществляется по сигналу обратной связи из каналов +5В и +12В, суммарный сигнал подается на вывод 17 управляющей микросхемы U3.

Источник питания +3,3 В выполнен на стабилизаторе компенсационного типа. В качестве выпрямителя используется диодная сборка D32.

Роль регулирующего элемента выполняет транзистор Q7, ток базы ему задается сигналом от управляющей микросхемы U3. Выходное напряжение источника измеряется делителем R32, R29, R35 и подается на вывод 2 управляющей микросхемы.

Резисторы R27, R26, R61, R22 являются нагрузками холостого хода источников +12 В, +5 В, -5 В, -12 В, соответственно.

Схемы защиты блока питания

В блоке питания реализовано несколько схем защит:

Первая из них, это защита от превышения питающего напряжения реализована с помощью внутреннего компаратора микросхемы U3 сравнивающего уровень сигнала ОРР (конт.4) с опорным напряжением 2.4В. Увеличение сигнала ОРР свыше 2.

4В приводит к срабатыванию защиты с временной задержкой 7 мс, и выключению микросхемы. Сигнал ОРР в блоке питания снимается со средней точки согласующего трансформатора Т3, и через делитель R7, R6 прикладывается к конт.

4 микросхемы SG6105.

Вторая схема защиты контролирует перенапряжение и короткое замыкание в каналах +5В, +3.3B+12B, а также короткое замыкание в каналах -12В и -5В и питающее напряжение OPP. Контролируемые уровни напряжений подаются на выводы микросхемы 2,3,4,6,7.

Срабатывание любой из защит, приводит к формированию на выходе триггера защиты сигнала высокого уровня. Этим сигналом открывается внутренний транзистор микросхемы (см. рис.1), коллектор которого соединен с “+” входом усилителя ошибки и с контактом 18 (SS).

Открывание транзистора приводит к установке низкого уровня на “+” входе усилителя ошибки, к блокировке ШИМ-компаратора, и дальнейшему пропаданию импульсов на выводах 8, 9. Триггер защиты управляется четырех-входовым элементом ИЛИ, на который подаются сигналы от соответсвующих блоков защиты (см. рис.

1) В случае срабатывания любой из схем, сигналом с триггера защиты сбрасывается сигнал PG (вывод 10).

Третья схема защиты контролирует первичный ток блока питания. Контроль реализован через вывод 5 микросхемы (UVAC). Контроль выполняется путем анализа напряжения на вторичных обмотках силового трансформатора, т.к. амплитуда напряжений на вторичных обмотках трансформатора прямопропорциональна величине тока его первичной обмотки.

Импульсы вторичной обмотки силового трансформатора выпрямляются и через делитель R16, R17 подаются на микросхему SG6105. Конденсатор С23 обеспечивает фильтрацию импульсов. Сигнал UVAC сравнивается внутренним компаратором микросхемы с опорным напряжением 0.7В. Если напряжение UVAC становится ниже 0.

7В в течение примерно 200 мкс, то сигнал PG переводится в низкий уровень.

Рис. 2. Корректор коэффициента мощности источника питания.

Рис. 3.

Источник: http://al-tm.ru/stati/stati-po-blokam-pitaniya/sg6105

Переделка компьютерных БП с ШИМ-контроллерами типа DR-B2002, DR-B2003, SG6105 в лабораторные источники питания

Переделка компьютерных БП с ШИМ-контроллерами типа DR-B2002, DR-B2003, SG6105 в лабораторные источники питания. Блоки и схемы

Материалы этой статьи были изданы в журнале Радиоаматор – 2013, № 11

В статье представлена простая конструкция ШИМ-регулятора, с помощью которой можно легко переделать компьютерный блок питания, собранный на контроллере, отличном от популярного TL494, в частности, DR-B2002, DR-B2003, SG6105 и прочих, в лабораторный с регулируемым выходным напряжением и ограничением тока в нагрузке. Также здесь я поделюсь опытом переделки компьютерных БП и опишу испытанные способы увеличения их максимального выходного напряжения.

В радиолюбительской литературе имеется множество схем переделки устаревших компьютерных блоков питания (БП) в зарядные устройства и лабораторные источники питания (ИП). Но все они касаются тех БП, в которых узел управления построен на базе микросхемы ШИМ-контроллера типа TL494, или его аналогов DBL494, KIA494, КА7500, КР114ЕУ4.

Нами было переделано больше десятка таких БП. Хорошо показали себя зарядные устройства, изготовленные по схеме, описанной М. Шумиловым в статье «Компьютерный блок питания – зарядное устройство», (Радио – 2009, № 1) с добавлением стрелочного измерительного прибора для измерения выходного напряжения и зарядного тока.

На основе этой же схеме изготавливались первые лабораторные источники питания, пока не попала в поле зрения «Универсальная плата управления лабораторными блоками питания» (Радио-ежегодник – 2011, № 5, стр. 53). По этой схеме можно было изготавливать гораздо более функциональные источники питания.

Специально для этой схемы регулятора был разработан цифровой ампервольтметр, описанный в статье «Простой встраиваемый ампервольтметр на PIC16F676».

Но все хорошее когда-нибудь кончается и в последнее время все чаще стали попадаться компьютерные БП, в которых были установлены другие ШИМ-контроллеры, в частности, DR-B2002, DR-B2003, SG6105.

Возник вопрос: как можно использовать эти БП для изготовления лабораторных ИП? Поиск схем и общение с радиолюбителями не позволил продвинуться в этом направлении, хотя и удалось найти краткое описание и схему включения таких ШИМ-контроллеров в статье «ШИМ-контроллеры SG6105 и DR-B2002 в компьютерных ИП».

Из описания стало понятно, что эти контроллеры гораздо сложнее TL494 и пытаться управлять ими извне для регулирования выходного напряжения вряд ли возможно. Поэтому от этой идеи было решено отказаться.

Однако при изучении схем «новых» БП было отмечено, что построение схемы управления двухтактным полумостовым преобразователем выполнено аналогично «старым» БП – на двух транзисторах и разделительном трансформаторе.

Была предпринята попытка вместо микросхемы DR-B2002 установить TL494 со своей стандартной обвязкой, подключив коллекторы выходных транзисторов TL494 к базам транзисторов схемы управления преобразователем БП.

В качестве обвязки TL494 для обеспечения регулирования выходного напряжения была выбрана неоднократно проверенная выше упомянутая схема М. Шумилова.

Такое включение ШИМ-контроллера позволяет отключить все имеющиеся в БП блокировки и схемы защиты, к тому же эта схема очень проста.

Попытка замены ШИМ-контроллера увенчалась успехом – БП заработал, регулировка выходного напряжения и ограничение тока также работали, как и в переделанных БП «старого» образца.

Описание схемы устройства

Схема блока ШИМ-регулятора для замены ШИМ-контроллеров компьютерных БП представлена на рисунке. Питание DA1 осуществляется от схемы питания дежурного режима БП через фильтр R13-C6. На вывод 1 DA1 поступает сигнал контроля выходного напряжения и тока. Подробно работа схемы описана в оригинальной статье М. Шумилова.

Конструкция и детали

Блок ШИМ-регулятора собран на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита размером 40х45 мм. Чертеж печатной платы и схема расположения элементов показаны на рисунке. Чертеж показан со стороны установки компонентов.

Плата рассчитана на установку выводных компонентов. Особых требований к ним не предъявляется. Транзистор VT1 может быть заменен на любой другой аналогичный по параметрам биполярный транзистор прямой проводимости. На плате предусмотрена установка подстроечных резисторов R5 разных типоразмеров.

Монтаж и наладка

Крепление платы осуществляется в удобном месте одним винтом поближе к месту установки ШИМ-контроллера. Автор нашел удобным крепить плату к одному из радиаторов БП.

Выходы PWM1, PWM2 запаивают прямо в соответствующие отверстия ранее установленного ШИМ-контроллера – выводы которых идут к базам транзисторов управления преобразователем (выводы 7 и 8 микросхемы DR-B2002).

Подключения вывода Vcc осуществляется к точке, в которой имеется выходное напряжение схемы дежурного питания, значение которого может находиться в пределах 13…24В.

Регулировка выходного напряжения ИП осуществляется потенциометром R5, минимальное выходное напряжение зависит от номинала резистора R7. Резистором R8 можно осуществить ограничение максимального выходного напряжения. Значение максимального выходного тока регулируется подбором номинала резистора R3 – чем меньше его сопротивление, тем больше будет максимальный выходной ток БП.

Порядок переделки компьютерного БП в лабораторный ИП

Работа по переделке БП связана с работой в цепях с высоким напряжением, поэтому настоятельно рекомендуется подключать БП к сети через разделительный трансформатор мощностью не менее 100Вт.

Кроме того, для исключения выхода из строя ключевых транзисторов в процессе наладки ИП, подключать его к сети следует через «предохранительную» лампу накаливания на 220В мощностью 100Вт.

Ее можно подпаять к БП вместо сетевого предохранителя.

Прежде, чем приступить к переделке компьютерного БП желательно убедиться в его исправности. Перед включением к выходным цепям +5В и +12В следует подключить автомобильные лампочки на 12В мощностью до 25 Вт.

Затем подключить БП к сети и соединить вывод PS-ON (обычно зеленого цвета) с общим проводом. В случае исправности БП «предохранительная» лампа кратковременно вспыхнет, БП заработает и загорятся лампы в нагрузке +5В, +12В.

Если после включения «предохранительная» лампа загорится в полный накал, возможен пробой силовых транзисторов, диодов выпрямительного моста и т. д.

Далее следует найти на плате БП точку, в которой имеется выходное напряжение схемы дежурного питания. Его значение может находиться в пределах 13…24В. Из этой точки в дальнейшем будем брать питание для блока ШИМ-регулятора и вентилятора охлаждения.

Затем следует выпаять штатный ШИМ-контроллер и подключить к плате БП блок ШИМ-регулятора согласно схемы (рис. 1). Вход P_IN подключают к 12-вольтовому выходу БП. Теперь необходимо проверить работу регулятора.

Для этого следует подключить к выходу P_OUT нагрузку в виде автомобильной лампочки, движок резистора R5 вывести до отказа влево (в положение минимального сопротивления) и подключить БП к сети (опять же через «предохранительную» лампу).

Если лампа нагрузки загорится, следует убедиться в исправности схемы регулировки. Для этого нужно осторожно повернуть движок резистора R5 вправо, при этом желательно контролировать выходное напряжение вольтметром, чтобы не сжечь нагрузочную лампу.

Если выходное напряжение регулируется, значит блок ШИМ-регулятора работает и можно продолжать модернизацию БП.

Выпаиваем все провода нагрузки БП, оставив по одному проводу в цепях +12 В и общий для подключения блока ШИМ-регулятора. Выпаиваем: диоды (диодные сборки) в цепях +3,3 В, +5 В; диоды выпрямителей -5 В, -12 В; все конденсаторы фильтров.

Электролитические конденсаторы фильтра цепи +12 В следует заменить на конденсаторы аналогичной емкости, но с допустимым напряжением 25 В или более в зависимости от предполагаемого максимального выходного напряжения изготавливаемого лабораторного ИП.

Далее следует установить нагрузочный резистор, показанный на схеме рис. 1 как R2, необходимый для обеспечения устойчивой работы ИП без внешней нагрузки. Мощность нагрузки должна быть около 1 Вт.

Сопротивление резистора R2 можно рассчитать исходя из максимального выходного напряжения ИП. В самом простом случае подойдет 2-х ваттный резистор сопротивлением 200-300 Ом.

Далее можно выпаять элементы обвязки старого ШИМ-контроллера и прочие радиодетали из неиспользуемых выходных цепей БП.

Чтобы не выпаять случайно что-нибудь «полезное» рекомендуется отпаивать детали не полностью, а по одному выводу, и лишь убедившись в работоспособности ИП, удалять деталь полностью. По поводу дросселя фильтра L1, автор обычно ничего с ним не делает и использует штатную обмотку цепи +12 В.

Это связано с тем, что в целях безопасности максимальный выходной ток лабораторного ИП обычно ограничивается на уровне, не превышающем паспортный для цепи +12 В БП.

После очистки монтажа рекомендуется увеличить емкость конденсатора фильтра С1 источника питания дежурного режима, заменив его на конденсатор номиналом 50 В/100 мкФ.

Кроме того, если установленный в схеме диод VD1 маломощный (в стеклянном корпусе), его рекомендуется заменить на более мощный, выпаянный из выпрямителя цепи -5 В или -12 В.

Также следует подобрать сопротивление резистора R1 для комфортной работы вентилятора охлаждения М1.

Опыт переделки компьютерных БП показал, что с применением различных схем управления ШИМ-контроллером, максимальное выходное напряжение ИП будет находиться в пределах 21…22 В. Этого более чем достаточно для изготовления зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, однако для лабораторного источника питания все же маловато.

Для получения повышенного выходного напряжения многие радиолюбители предлагают использовать мостовую схему выпрямления выходного напряжения, но это связано с установкой дополнительных диодов, стоимость которых довольно высока.

Я считаю этот метод нерациональным и используею другой способ повышения выходного напряжения ИП – модернизацию силового трансформатора.

Есть два основных способа модернизации силового трансформатора ИП. Первый способ удобен тем, что для его реализации не требуется разборка трансформатора. Он основан на том факте, что обычно вторичная обмотка мотается в несколько проводов и есть возможность ее «расслоить».

Схематично вторичные обмотки силового трансформатора показаны на рис. а). Это наиболее часто встречающаяся схема. Обычно 5-вольтовая обмотка имеет по 3 витка, намотанных в 3-4 провода (обмотки «3,4»-«общ.» и «общ.

»-«5,6»), а 12-вольтовая – дополнительно по 4 витка в один провод (обмотки «1»-«3,4» и «5,6»-«2»).

Для этого трансформатор выпаивают, аккуратно распаивают отводы 5-вольтовой обмотки и расплетают «косичку» общего провода. Задача состоит в том, чтобы разъединить параллельно включенные 5-вольтовые обмотки и включить все или часть из них последовательно, как это показано на схеме рис. б).

Выделить обмотки не составляет труда, но вот правильно сфазировать их довольно трудно. Автор использует для этой цели низкочастотный генератор синусоидального сигнала и осциллограф или милливольтметр переменного тока.

Подключив выход генератора, настроенного на частоту 30…35 кГц, к первичной обмотке трансформатора, с помощью осциллографа или милливольтметра контролируют напряжение на вторичных обмотках.

Комбинируя подключение 5-вольтовых обмоток добиваются увеличения выходного напряжения по сравнению с исходным на требуемую величину. Таким способом можно добиться увеличения выходного напряжения БП до 30…40 В.

Второй способ модернизации силового трансформатора – это его перемотка. Это единственный способ получить выходное напряжение ИП более 40 В. Самой трудной задачей здесь является разъединение ферритового сердечника.

Автор взял на вооружение способ вываривания трансформатора в воде в течение 30-40 минут.

Но прежде, чем вываривать трансформатор следует хорошо продумать способ разъединения сердечника, учитывая тот факт, что после вываривания он будет очень горячим, к тому же горячий феррит становится очень хрупким.

Для этого предлагается вырезать из жести две клиновидные полоски, которые затем можно будет вставить в зазор между сердечником и каркасом, и с их помощью разъединить половинки сердечника. В случае разламывания или откалывания частей ферритового сердечника особо расстраиваться не стоит, так как его успешно можно склеить циакриланом (т. н. «суперклеем»).

После освобождения катушки трансформатора необходимо смотать вторичную обмотку. У импульсных трансформаторов есть одна неприятная особенность – первичная обмотка намотана в два слоя.

Сначала на каркас намотана первая часть первичной обмотки, затем экран, затем все вторичные обмотки, снова экран и вторая часть первичной обмотки.

Поэтому нужно аккуратно смотать вторую часть первичной обмотки, при этом обязательно запомнив ее подключение и направление намотки.

Затем снять экран, выполненный в виде слоя медной фольги с припаянным проводом, ведущим к выводу трансформатора, который предварительно следует отпаять. И, наконец, смотать вторичные обмотки до следующего экрана. Теперь обязательно нужно хорошо просушить катушку струей горячего воздуха для испарения воды, проникшей в обмотку во время вываривания.

Количество витков вторичной обмотки будет зависеть от требуемого максимального выходного напряжения ИП из расчета примерно 0,33 витка/В (то есть 1 виток – 3 В).

Например, автор намотал 2х18 витков провода ПЭВ-0,8 и получил максимальное выходное напряжение ИП около 53 В.

Сечение провода будет зависеть от требования к максимальному выходному току ИП, а также от габаритов каркаса трансформатора.

Вторичную обмотку мотают в 2 провода. Конец одного провод сразу запаивают на первый вывод каркаса, а второй оставляют с запасом 5 см для формирования «косички» нулевого вывода. Закончив намотку, запаивают конец второго провода на второй вывод каркаса и формируют «косичку» таким образом, чтобы количество витков обеих полуобмоток обязательно было одинаковым.

Теперь следует восстановить экран, намотать смотанную ранее вторую часть первичной обмотки трансформатора, соблюдая исходное подключение и направление намотки, и собрать магнитопровод трансформатора. Если разводка вторичной обмотки запаяна правильно (на выводы 12-вольтовой обмотки), то можно впаять трансформатор в плату БП и проверить его работоспособность.

Приложение

Архив со схемой и чертежом печатной платы

Источник: http://dkarelov.pp.ua/tl494reg.html

Переделка компьютерных БП с ШИМ-контроллерами типа DR-B2002, DR-B2003, SG6105 в лабораторные источники питания. Блоки и схемы

Переделка компьютерных БП с ШИМ-контроллерами типа DR-B2002, DR-B2003, SG6105 в лабораторные источники питания. Блоки и схемы

зарядное устройство из компьютерного блока питания своими руками

В различных ситуациях требуются разные по напряжению и мощности ИП. Поэтому многие покупают или делают такой, чтоб хватило на все случаи.

И проще всего взять за основу компьютерный. Данный лабораторный блок питания с характеристиками 0-22 В 20 А переделан с небольшой доработкой из компьютерного АТХ на ШИМ 2003. Для переделки использовал JNC mod. LC-B250ATX.

Идея не нова и в интернете множество подобных решений, некоторые были изучены, но окончательное получилось свое. Результатом очень доволен. Сейчас ожидаю посылку из Китая с совмещенными индикаторами напряжения и тока, и, соответственно, заменю.

Тогда можно будет назвать мою разработку ЛБП – зарядное для автомобильных АКБ.

Схема регулируемого блока питания:

Первым делом выпаял все провода выходных напряжений +12, -12, +5, -5 и 3,3 В. Выпаял все, кроме +12 В диоды, конденсаторы, нагрузочные резисторы.

Заменил входные высоковольтные электролиты 220 х 200 на 470 х 200. Если есть, то лучше ставить бОльшую емкость. Иногда производитель экономит на входном фильтре по питанию – соответственно рекомендую допаять, если отсутствует.

Выходной дроссель +12 В перемотал. Новый – 50 витков проводом диаметром 1 мм, удалив старые намотки. Конденсатор заменил на 4700 мкф х 35 В.

Так как в блоке имеется дежурное питание с напряжениями 5 и 17 вольт, то использовал их для питания 2003-й и по узлу проверки напряжений.

На вывод 4 подал прямое напряжение +5 вольт с “дежурки” (т.е. соединил его с выводом 1). С помощью резисторного 1,5 и 3 кОм делителя напряжения от 5 вольт дежурного питания сделал 3,2 и подал его на вход 3 и на правый вывод резистора R56, который потом выходит на вывод 11 микросхемы.

Установив микросхему 7812 на выход 17 вольт с дежурки (конденсатор С15) получил 12 вольт и подключил к резистору 1 Ком (без номера на схеме), который левым концом подключается к выводу 6 микросхемы. Также через резистор 33 Ом запитал вентилятор охлаждения, который просто перевернул, чтоб он дул внутрь. Резистор нужен для того, чтоб снизить обороты и шумность вентилятора.

Всю цепочку резисторов и диодов отрицательных напряжений (R63, 64, 35, 411, 42, 43, C20, D11, 24, 27) выпаял из платы, вывод 5 микросхемы закоротил на землю.

Добавил регулировкунапряжения и индикатор выходного напряжения из китайского интернет магазина. Только необходимо запитать последний от дежурки +5 В, а не от измеряемого напряжения (он начинает работать от +3 В). Испытания блока питания

Испытания проводились одновременным подключением нескольких автомобильных ламп (55+60+60) Вт.

Это примерно 15 Ампер при 14 В. Проработал минут 15 без проблем. В некоторых источниках рекомендуют изолировать общий провод выхода 12 В от корпуса, но тогда появляется свист. Используя в качестве источника питания автомобильной магнитолы не заметил никаких помех ни на радио, ни в других режимах, а 4*40 Вт тянет отлично. С уважением, Петровский Андрей.

Введение

Большой плюс компьютерного блока питания состоит в том, что он стабильно работает при изменении сетевого напряжения от 180 до 250 В, причем некоторые экземпляры работают и при большем разбросе напряжений.

От блока мощностью 200 Вт реально получить полезный ток нагрузки 15-17 А, а в импульсном (кратковременном режиме повышенной нагрузки) – вплоть до 22 А.

Компьютерные БП типового ряда, соответствующие стандарту ATX12 и предназначенные для использования в ПК на базе процессоров Intel Pentium IV и ниже, чаще всего выполнены на микросхемах 2003, AT2005Z, SG6105, KA3511, LPG-899, DR-B2002, IW1688.

Подобные устройства содержат меньшее количество дискретных элементов на плате, имеют меньшую стоимость, чем построенные на основе популярного ШИМ – микросхемы TL494. В данном материале мы рассмотрим несколько подходов по ремонту вышеупомянутых блоков питания и дадим несколько практических советов.

Блоки и схемы

Компьютерный блок питания можно применять не только по прямому назначению, но и в виде источников для широкого спектра электронных конструкций для дома, требующих для своей работы постоянного напряжения 5 и 12 В.

Путем незначительной переделки, описанной ниже, сделать это совсем не трудно.

А приобрести БП ПК можно отдельно как в магазине, так и бывший в употреблении на любом радиорынке (если не хватает собственных «закромов») за символическую цену.

Этим блок питания компьютера выгодно отличается в перспективе применения в домашней лаборатории радиомастера от всех других промышленных вариантов. Для примера мы возьмем блоки JNC моделей LC-B250ATX и LC-B350ATX, а также InWin IP-P300AQ2, IP-P350AQ2, IP-P400AQ2, IP-P350GJ20, которые используют в своей конструкции микросхему 2003 IFF LFS 0237E.

В некоторых других встречаются BAZ7822041H или 2003 BAY05370332H. Все эти микросхемы конструктивно отличаются друг от друга назначением выводов и «начинкой», но принцип работы у них одинаковый. Так микросхема 2003 IFF LFS 0237E (далее будем называть ее 2003) – это ШИМ (широтно-импульсный модулятор сигналов) в корпусе DIP-16.

До недавнего времени большинство бюджетных компьютерных БП производства китайских фирм выполнялось на основе микросхемы ШИМ-контроллера TL494 фирмы Texas Instruments (http://www.ti.com) или ее аналогов других фирм-производителей, таких как Motorola, Fairchild, Samsung и прочих.

Эта же микросхема имеют отечественный аналог КР1114ЕУ4 и КР1114ЕУ3 (цоколевка выводов в отечественном исполнении различная). Изучим для начала методы диагностики и тестирования неполадок

Как изменить входное напряжение

Сигнал, уровень которого пропорционален мощности нагрузки преобразователя, снимается со средней точки первичной обмотки разделительного трансформатора Т3, далее через диод D11 и резистор R35 поступает на корректирующую цепочку R42R43R65C33, после которой подается на вывод PR микросхемы. Поэтому в данной схеме устанавливать приоритет защиты по какому-либо одному напряжению затруднительно. Здесь пришлось бы сильно изменить схему, что нерентабельно по затратам времени.

Источник: https://mmkspo.ru/osanka/peredelka-kompyuternyh-bp-s-shim-kontrollerami-tipa-dr-b2002-dr-b2003-sg6105-v/

ШИМ-контроллеры SG6105 и DR-B2002 в компьютерных блоках питания

Переделка компьютерных БП с ШИМ-контроллерами типа DR-B2002, DR-B2003, SG6105 в лабораторные источники питания. Блоки и схемы

Подавляющее большинство недорогих компьютерных блоков питания до сих пор встречается на основе микросхемы ШИМ-контроллера TL494 фирмы TEXAS INSTRUMENTS или ее прямых аналогов от других фирм-производителей; например: DBL494 от фирмы DAEWOO, КА7500В от фирмы FAIRCHILD SEMICONDUCTOR, KIA494 от фирмы KEC. Но все чаще встречаются блоки питания, построенные на ШИМ-контроллерах других типов: KA3511, SG6105, LPG-899, DR-B2002, 2003, 2005. О двух из них – микросхемах SG6105 и DR-B2002 пойдет речь в этой статье. Производителем микросхемы SG6105 является тайваньская фирма SYSTEM GENERAL, datasheet на эту микросхему приведен в конце данной статьи. С DR-B2002 дело обстоит сложнее – логотипа фирмы-производителя на ее корпусе нет, поиск информации о ней в Сети ничего не дал. К слову, также плохо обстоят дела и другими похожими микросхемами – 2003 и 2005, на них также нет даташитов, информация по ним собирается по крупицам, прямых аналогов этих микросхем, насколько мне известно, нет. Все это усложняет диагностигу неисправностей в БП на основе этих ШИМ-контроллеров. 

В таблице приведены обозначения, номера и функциональное описание выводов обоих рассматриваемых ШИМ-контроллеров (SG6105 и DR-B2002).

Обозначение вывода НомервыводаSG6105НомервыводаDR-B2002Выполняемая функция 
 PSon 1 2Вход сигнала PS_ON, управляющего работой БП: PSon=0 -> БП включен, присутствуют все выходные напряжения; PSon=1 -> БП выключен, присутствует только дежурное напряжение +5VSB
 V33 2 3Вход напряжения +3.3V
 V5 3 4Вход напряжения +5V
 OPp 4 –Вход для организации защиты преобразователя БП от превышения потребляемой мощности (черезмерного тока/КЗ в преобразователе)
 UVac 5 –Вход для организации контроля за снижением уровня (исчезновением) входного питающего переменного напряжения
 NVp 6 –Вход для организации контроля за отрицательными выходными напряжениями БП
 V12 7 6Вход напряжения +12V
 OP1/OP2 9/8 8/7Выходы управления двухтактным полумостовым преобразователем БП
 PG 10 9Выход с открытым коллектором сигнала P.G. (Power Good): PG=0 -> одно или несколько выходных напряжений БП не соответствуют норме; PG=1 -> выходные напряжения БП находятся в заданных пределах
 2 11 –Катод управляемого стабилитрона 2
 Vref2 12 –Управляющий электрод управляемого стабилитрона 2
 Vref1 13 11Управляющий электрод управляемого стабилитрона 1
 1 14 10Катод управляемого стабилитрона 1
 GND 15 12Общий провод
 COMP 16 13Выход усилителя ошибки и отрицательный вход компаратора ШИМ
 IN 17 14Отрицательный вход “усилителя ошибки”
 SS 18 15Положительный вход усилителя ошибки, подключен к внутреннему источнику Uref=2.5V. Вывод используется для организации “мягкого старта” преобразователя
 Ri 19 16Вход для подключения внешнего резистора 75кОм
 Vcc 20 1Напряжение питания от дежурного источника +5VSB
 PR – 5Вход для организации защиты БП

Из таблицы видно, что основных отличий DR-B2002 от SG6105 два:

– в составе DR-B2002 имеется только один управляемый стабилитрон (выводы 10, 11), аналогичный TL431, в составе SG6105 таких стабилитронов два (выводы 11, 12 и 13, 14);

– DR-B2002 имеет только один вывод для организации защиты БП – PR (вывод 5), а у SG6105 таких выводов три – OPp (вывод 4); UVac (вывод 5); NVp (вывод 6).

На рис.1 приведена схема включения ШИМ-контроллера SG6105 в блоке питания LPK2-4 300W.
 

 
Напряжение питания Vcc (вывод 20) на микросхему U2 SG6105D поступает от источника дежурного напряжения +5VSB. На отрицательный вход усилителя ошибки IN микросхемы (вывод 17) поступает сумма выходных напряжений БП +5V и +12V, сумматор выполнен на резисторах R101-R103 1% точности. Управляемый стабилитрон 1 микросхемы U2 используется в схеме оптронной обратной связи в источнике дежурного напряжения +5V_SB, второй стабилитрон используется в схеме стабилизации выходного напряжения БП +3.3V.

Напряжение с отвода первичной обмотки разделительного трансформатора Т3 поступает на однополупериодный выпрямитель D200-C201, и далее через делитель R200-R201 на вывод OPp (4) микросхемы U2, и используется как сигнал превышения мощности потребляемой нагрузкой от двухтактного полумостового преобразователя БП (в частности, в случае КЗ на выходах БП).

На элементах D105, R122, R123, подключенных к выводу NVp (6) микросхемы U2, выполнена схема контроля за отрицательными выходными напряжениями БП.

Напряжение с катода сдвоенного диода Шоттки – выпрямителя выходного напряжения +5V, через резистор R120 поступает на вход UVac (5) микросхемы U2, и используется для контроля за входным питающим переменным напряжением БП.

Схема управления выходным двухтактным полумостовым преобразователем БП, выполнена по двухтактной схеме на транзисторах Q5, Q6 и трансформаторе Т3, по стандартной схеме, применяемой в компьютерных БП.

Для питания этой схемы используется отдельная обмотка трансформатора дежурного режима Т2, напряжение питания снимается с выхода однополупериодного выпрямителя D21-C28, цепь R27-C27 – демпфирующая.

На рис.2 представлена схема включения ШИМ-контроллера DR-B2002 в БП JNC LC-A250ATX.

Как видно, схема практически идентична применяемой в БП LPK2-4 300W.

Отличие состоит в том, что поскольку для организации защиты БП у микросхемы имеется только один вывод PR (5), то он одновременно используется и для организации защиты от превышения мощности потребляемой нагрузкой от двухтактного полумостового преобразователя БП, так и для контроля за отрицательными выходными напряжениями БП. Сигнал, уровень которого пропорционален мощности потребляемой от преобразователя БП снимается со средней точки первичной обмотки разделительного трансформатора Т3, далее через диод D11 и резистор R35 поступает на корректирующую цепочку R42-R43-R65-C33, после которой подается на вывод PR микросхемы. Контроль за отрицательными выходными напряжениями БП осуществляется при помощи элементов R44, R47, R58, R63, D24, D27.

В схеме оптронной обратной связи в источнике дежурного напряжения +5VSB используется отдельный управляемый стабилитрон TL431, поскольку как указывалось ранее в составе DR-B2002 есть только один управляемый стабилитрон, который в данном БП используется в схеме стабилизатора напряжения +3.3V.

Схема стабилизации выходного напряжения +3.3V, применяемая в БП LPK2-4 300W приведена на рис.3, в БП JNC LC-A250ATX применяется аналогичная схема, с небольшими отличиями, касающимися выходного LC-фильтра и типов применяемых компонентов.
 

 
Схема содержит усилитель ошибки на управляемом стабилитроне 2, входящем в состав микросхемы U2 SG6105D. Напряжение на его вход поступает с выхода БП +3.3V через делитель R31-R32-R33, усилитель ошибки управляет биполярным транзистором Q7 типа KN2907A фирмы KEC, обеспечивающим в свою очередь формирование т.н. “сбросового тока” через специальный насыщающийся дроссель L1, включенный между вторичной 5-ти вольтовой обмоткой выходного импульсного трансформатора Т1 и выпрямителем напряжения +3.3V – сдвоенным диодом Шоттки D9 типа MBR2045CT. Под действием сбросового тока дроссель L1 входит в состояние насыщения, при этом его индуктивность уменьшается, соответственно уменьшается и сопротивление дросселя переменному току. В случае же когда сбросовый ток минимален, либо отсутствует, дроссель L1 имеет максимальную индуктивность, и соответственно максимальное сопротивление переменному току, при этом уменьшается напряжение поступающее на вход выпрямителя +3.3V, и соответственно происходит уменьшение напряжения на выходе БП +3.3V. Подобная схема позволяет при небольшом количестве применяемых элементов осуществлять регулировку(стабилизацию) в цепи с весьма солидным выходным током (например, для БП LPK2-4 300W заявлено допустимое потребление по цепи +3.3V – 18 Ампер).

Упрощенную проверку описываемых микросхем можно провести следующим образом: на вывод Vcc относительно вывода GND подается внешнее питающее напряжение (5 В), при кратковременном замыкании выводов SS и Vcc микросхемы, на ее выходах OP1 и OP2 осцилографом можно видеть прямоугольные импульсы. Следует только отметить, что этот способ не позволяет проверить цепи включения (PSon), формирования сигнала PG и пр. Встроенные управляемые стабилитроны микросхем проверяются как обычные, дискретные TL431.

В БП фирмы INWIN используется микросхема IW1688, которая по выводам полностью идентична SG6105, и вероятнее всего является ее полным аналогом.

Встречающаяся в БП микросхема с маркировкой 2003 по выводам полностью совпадает с DR-B2002, практически установлено, что вместо DR-B2002 можно использовать 2003.

В заключении приведем сравнение двух рассматриваемых микросхем по выводам:

Документация на рассматриваемые электронные компоненты:
– SG6105 – скачать, 521 КБ;
– КА7500В – скачать, 102 КБ;
– DBL494 – скачать, 333 КБ;
– TL431 – скачать, 2 074 КБ;
– KN2907A  – скачать, 220 КБ;
– MBR2045CT – скачать, 69 КБ;

На основе материалов сайта: mm-k.ru

Немного отклоняясь от темы:

Раз уж разговор в статье пошел о ШИМ-контроллерах 2002, 2003, 2005, на коорые очень сложно найти даташиты (то есть на первые два их вообще нет), то не лишним будет упомянуть ШИМ 2005, у него есть налоаги: AT2005 это и LPG899 и WT7520. Подробнее о ШИМ 2005 речь пойдет в другой статье.

Источник: http://www.texnotron.com/likbez/1138-shim-kontrollery-pwm-sg6105-i-dr-b2002-v-kompyuternyx-blokax-pitaniya.html

Переделка БП АТХ в зарядное на SG6105

Переделка компьютерных БП с ШИМ-контроллерами типа DR-B2002, DR-B2003, SG6105 в лабораторные источники питания. Блоки и схемы

Сейчас трудно найти новый блок питания на ШИМ 494 для переделки его в зарядное устройство.

Зачастую ATX блоки комплектуются уже более специализированными микросхемами такими, как SG6105, 2005, 2003 и т.д.

При переделке подобного блока возникает масса всевозможных трудностей с обходом защит мультивизора. Сегодня у нас переделка БП АТХ в зарядное на SG6105.

Для переделки мы взяли БП Sven 330U-FNK (он же близнец COLORSit 330U-FNK), подопытный блок имеет ШИМ SG6105DZ. Первым делом подготавливаем блок к переделке:

  • избавляемся от всех лишних проводов, оставляем только черный (минус) и желтый (шина +12 В) провода;
  • зеленый провод (PS ON) обрезаем и подключаем на минус блока (для автоматического старта);
  • питание вентилятора лучше переключить на шину (- 12 В), это устранит проблему запуска вентилятора от заряжаемой АКБ (черный провод вентилятора на шину -12 В, а красный провод вентилятора на минус БП).

После первых манипуляций производится пробный старт блока.

Ниже прикреплена схема Sven 330U-FNK, нумерация деталей и их номинал точно соответствуют элементам в блоке.

Далее мы выкладываем схему, где переделка БП АТХ в зарядное на SG6105 изображена со всеми окончательными изменениями, которые будут производиться со схемой далее.

Немного теории. Для установки выходного напряжения используется делитель, состоящий из резисторов R28; R25; R23.

Поскольку стабилизация шины +5 В нам не нужна, то резистор R25 необходимо удалить. А R28 заменить на многооборотный подстроечный, которым мы сможем корректировать напряжение.

Но, если мы сейчас установим подстроечный резистор с неверными предварительными настройками, то блок выдаст, либо слишком завышенное или слишком заниженное напряжение на выходе, сработает защита и БП отключится. Для этого измеряем напряжение на 17 ноге SG6105 (в нашем блоке оно составляет 2,4 В) и рассчитываем текущее сопротивление резистора R28, для получения 2,4 В на делителе. В общем, как изображено на схеме:

Новое значение R28 составило 48 кОм.

Удаляем из платы R28 и R25.

R28 заменяем на многооборотный резистор, предварительно настроенный на 48 кОм.

Производим пробный запуск. Напряжение на шине +12 В не должно особо отличаться от 12 В.

С помощью подстроечного резистора мы уже можем корректировать выходное напряжение. При попытке поднять его больше 13,9 В срабатывает защита SG6105 от превышения напряжения и БП отключается.

Из даташита SG6105 видно, что это уже порог не только по шине +12 В, если замерить напряжение на шинах +5 В и +3,3 В, то станет ясно, что на них напряжение тоже находятся на грани срабатывании защиты.

13,9 В маловато для зарядки АКБ, хотелось бы поднять до 14,2 В. Для этого нужно немного обмануть защиту от превышения напряжения. Можно пойти путем таким, который использовался при переделке БП на ШИМ 2003. А можно поступить иначе.

В цепь мониторинга напряжений можно подключить диод, на котором будет падать 0,7 В. Т.Е. мультивизор будет видеть напряжение на 0,7 В меньше, чем есть на шине на самом деле.  Устанавливаем диоды перед выводами №7 (мониторинг шины +12 В) и №2 (мониторинг шины 3,3 В).

Вывод 3 отключаем от шины +5 В и подключаем к стабилизированному напряжению 5 В, которое есть на 20 выводе.

Опять теория. №3 отвечает за мониторинг напряжения по шине +5 В. Почему не стоит подключать диод перед выводом №3? При неравномерной нагрузки на шины (основная нагрузка ляжет на шину +12 В) напряжение на шине + 5 В сдвигается очень сильно и SG6105 уводит БП в защиту. Сдвиг по шине 3,3 В тоже будет, но незначительный для срабатывания защиты.

При установке диодов необходимо очень внимательно рассмотреть трассировку дорожек, часть их придется перерезать, некоторые места заменить перемычками.

После установки диодов, напряжение на БП можно поднять еще немного выше, например до 14,2 В.

На этом переделка БП АТХ в зарядное на SG6105 в зарядное окончена, можно собирать в корпус и использовать для зарядки АКБ.

Также необходимо помнить, что такое зарядное очень боится переполюсовки. Для защиты от неправильного подключения АКБ можно использовать простую схему на реле или полевике.

by HyperComments

Источник: http://diodnik.com/peredelka-bp-atx-v-zaryadnoe-na-sg6105/

WikiMedForum.Ru
Добавить комментарий