E-shop ElektroLab.eu

Ako zmeniť počítačový zdroj ATX PSU na zdroj napätí pre vaše hobby

Ako zmeniť počítačový zdroj ATX PSU na zdroj napätí pre vaše hobby
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  904 zobrazení
8
 0
Rádioamatérov almanach

Štandardný počítačový zdroj premieňa napätie siete 220 V AC na rôzne jednosmerné výstupné napätia vhodné na napájanie vnútorných súčastí počítača no pri troche fantázie je možné tento zdroj s malými nákladmi upraviť pre napájanie rôznych vašich konštrukcií. Ako na to, povieme si nižšie.


Väčšina napájacích zdrojov pre počítače sa výkonovo pohybuje približne od 200 W do 650 W, takže sa jedná o dostatočný zdroj energie pre vaše zapojenia. Klasický štandardný konektor ATX používaný na napájanie základnej dosky počítača je 20 pinový konektor Molex, ktorý má bežné požadované napätia + 12VDC a + 5VDC s obrovskými výstupnými prúdmi a ochranou proti skratu.

Najdôležitejšie je, že skôr ako začnete s prestavbou ATX zdroja, sa uistite, že je napájací zdroj odpojený od elektrickej siete a jeho kondenzátory sú vybité. Preto ho nechajte niekoľko minút odpojený, aby ste mohli začať s úpravami. Toto je veľmi dôležité, nakoľko by to mohlo viesť k potenciálne nebezpečnej alebo dokonca smrteľnej situácii v dôsledku vysokého napätia vo vnútri napájacieho zdroja.

Pred samotnou úpravou zdroja si poriadne skontrolujte, či je kovová skrinka napájacieho zdroja správne uzemnená. Zodpovedáte za svoju vlastnú bezpečnosť !

Nemôžeme však iba jednoducho zapojiť napájací zdroj do elektrickej siete a očakávať, že budete mať na výstupe požadované napätie  5 alebo 12 voltov. Štandardný napájací zdroj pre PC má totiž dva bezpečnostné mechanizmy, ktoré zabraňujú jeho náhodnému zapnutiu bez pripojenej a zapnutej základnej dosky počítača.

  •  Napájací zdroj vyžaduje na spustenie privedenie signálu o nízkej úrovni napätia Power-ON, ktorý je podobný vypínaču "ON-OFF" na prednej strane počítača.
  • Aby PSU správne generoval výstupné napätie + 5 V, musí mať pripojený nejaký druh záťaže, minimálne 5 W, aby "oklamal" PSU tak, aby si myslel, že je pripojený k základnej doske počítača.

Našťastie sa obidva tieto problémy dajú pomerne ľahko vyriešiť.

K 20-pinovému konektoru ATX je pripojených niekoľko rôznofarebených vodičov poskytujúcich niekoľko rôznych napäťových výstupov, ako je +3.3 V, + 5 V, + 12V, -12 V, -5 V, ako aj množstvo čiernych uzemňovacích vodičov a niekoľko signálnych vodičov tak, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku a v tabuľke, spolu s ich farebným kódom a popisom.

20-pinový konektor Molex ATX

Detail ATX konektora bežného počítačového zdroja.

Zapojenie 20-pinového konektora s farbami vodičov použitých v štandardnom konektore ATX PSU.

Pin Popis pinu Farba vodiča Popis
1 3.3V   Oranžový +3.3 VDC
2 3.3V   Oranžový +3.3 VDC
3 COMMON   Čierny GND - Zem
4 5V   Červený +5 VDC
5 GND - Zem   Čierny GND - Zem
6 5V   Červený +5 VDC
7 GND - Zem   Čierny GND - Zem
8 Pwr_Ok   Šedý Power Ok (+5 VDC when power is Ok)
9 +5VSB   Fialový +5 VDC Standby Voltage
10 12V   Žltý +12 VDC
11 3.3V   Oranžový +3.3 VDC
12 -12V   Modrý -12 VDC
13 GND - Zem   Čierny GND - Zem
14 Pwr_ON   Zelený Power Supply On (active low)
15 GND - Zem   Čierny GND - Zem
16 GND - Zem   Čierny GND - Zem
17 GND - Zem   Čierny GND - Zem
18 -5V   Biely -5 VDC
19 5V   Červený +5 VDC
20 5V   Červený +5 VDC

 

Existuje niekoľko spôsobov, ako premeniť štandardný počítačový zdroj ATX na použiteľný stolný napájací zdroj. 20-pinový konektor Molex môžete ponechať pripojený a pripojiť sa priamo k nemu, alebo ho môžte odstrániť a zoskupiť jednotlivé vodiče tak, aby boli rovnaké farby spolu.

Pokiaľ konektor odstránite, získate lepší prístup k jednotlivým vodičom. Potom môžte pripojiť potrebné vodiče do vhodného skrutkovacieho konektora tak, aby ste mali po ruke požadované napätia + 5 VDC a + 12VDC. Rovnaké farebné vodiče môžete spojiť pomocou spájkovania. Samozrejme nestrihajte bezhlavo, nakoľko vo zväzku vodičov sú aj niektoré ďalšie vodiče, ktoré budete potrebovať pre samotné spustenie zdroja tak, ako je znázornrné na obrázku nižšie.

Ak chcete spustiť samostatný zdroj  buď na účelom testovania, alebo ako napájací zdroj na stolnom počítači, musíme spojiť pin 14 - zelený Power Supply On a jeden z čiernych vodičov GND - Zem, čiže v podstate emulujete pripojenie základnej dosky počítača a zdroj tak dostane povel napájanie zapnúť “ZAPNUTÉ”. Našťastie je okolo neho pin 15 - GND - Zem, takže som pripojil prepínač medzi signálom Pwr_On (pin 14) a zemou (pin 15). Keď je pin 14 dočasne alebo trvale pripojený k zemi pomocou spínača, napájanie sa zapne.

Ďalej musíme zaistiť malé zaťaženie výstupu + 5 VDC (červené vodiče), aby sme presvedčili napájací zdroj otom, že na jeho výstupe je pripojená základná doska počítača, a udržal tak napájací zdroj v režime ON. Aby sme to dosiahli, musíme pripojiť výkonový rezistor 10 ohmov alebo menej s výkonom 5 W až 10 W na výstup + 5 VDC pomocou červeného a čierneho vodiča, medzi piny 3 a 4 tak, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Z Ohmovho zákona plynie, že výkon P vyvinutý na rezistore je daný rovnicou: P = I2 × R alebo P = U2 / R, kde: P = výkon vyvinutý v rezistore vo wattoch W, I = prúd cez rezistor v ampéroch A, R = odpor rezistora v ohmoch (ohm) a U = napätie cez rezistor vo voltoch (V). Napätie bude + 5 VDC a požadovaný výkon je 5 W alebo vyšší. Potom postačí akýkoľvek štandardný výkonový rezistor pod 5 Ohmov. Pamätajte však, že tento odpor bude HORÚCI!

Ďalšou možnosťou, ktorú máme, je použiť pin 8 - sivý Pwr_Ok ako vizuálnu indikáciu toho, že napájací zdroj sa správne spustil a je pripravený na prevádzku. Signál Pwr_Ok stúpne na vysokú hodnotu + 5 VDC, keď sa napájací zdroj po počiatočnom zapnutí ustáli a všetky napätia sú v rámci svojich správnych tolerančných rozsahov. Môžte použiť červenú LED diódu v sérii s rezistorom obmedzujúcim prúd 220 Ohm pripojeným medzi piny 8 a 7 (GND - Zem).

Testovanie napájacieho zdroja

Po správnom zostavení by mal byť výsledný stav takýto.

Keď zapojíte napájací zdroj do sieťovej zásuvky a prepnete spínač do polohy "ON" na zadnej strane napájacieho zdroja (ak ho má), na konektore by mali byť iba dve napätia. Jedným je pin 14, zelený vodič Pwr_ON, ktorý bude mať + 5VDC. Druhým je pin 9 fialový vodič + 5VDC Standby Voltage (+ 5VSB), ktorý by mal mať tiež + 5VDC.

Toto pohotovostné napätie sa používa pre tlačidlá ovládania napájania základnej dosky, funkciu Wake on LAN atď. a zvyčajne poskytuje asi 500 mA prúdu, aj keď sú hlavné výstupy  vypnuté.

Niektoré novšie napájacie zdroje ATX12V môžu mať vodiče, ktorých úlohou je "snímanie napätia", ktoré je potrebné pre správnu funkciu pripojiť k vodičom výstupného napätia. V hlavných napájacích kábloch by teraz mali byť pripojené všetky tri červené vodiče + 5 VDC a všetky tri čierne vodiče 0 V GND - Zem, pretože ostatné boli použité pre spínač a pre kontrolku LED. Ak potrebujete napájať menšie zariadenia alebo dosky mikrokontroléra, spojte tiež tri oranžové vodiče, aby ste dosiahli výstup +3.3 VDC.

Ak máte iba dva oranžové vodiče, môžete mať pripojený aj jeden hnedý vodič, ktorý musí byť pripojený k oranžovým vodičom, tj. +3.3 VDC tak, aby bol zdroj schopný poskytnúť toto napätie. Ak máte iba tri červené vodiče, musí byť k nim pripojený ďalší (niekedy ružový) vodič. Najprv si to však skontrolujte, nakoľko sa niekedy stáva, že výrobcovia svojvoľne menia farebné označenia vodičov. Vodítkom pri identifikácii vám preto bude tabuľka vyššie.

Ak všetko vyzerá v poriadku a skontrolovali ste si po sebe všetky vykonané úpravy, zapnite zdroj do polohy "ON". Teraz môžete otestovať výstupné napätia zdroja pomocou multimetra do rôznych zásuviek, aby ste zistili, či napájací zdroj funguje. Napätia, ktoré môže poskytnúť takto upravený napájací zdroj, sú +12 VDC,, +5 VDC, čo by malo stačiť pre väčšinu vašich elektronických experimentov.

Môžete tiež pripojiť nastaviteľný regulátor napätia LM317, 5k potenciometer, rezistor 240 Ohm pre predpätie a niekoľko vyhladzovacích kondenzátorov a z + 12VDC získate regulovateľné výstupné napätie od asi 2.0 do 12 voltov.

24-pinový Molex ATX konektor

V novších stolových počítačoch sa používajú napájacie zdroje ATX verzie 2 s názvom ATX12V. Starý 20-pinový konektor bol nahradený väčším 24-pinovým konektorom Molex alebo dokonca 20 + 4pinovým konektorom. Štyri ďalšie piny sú: dva piny s číslom 11 a 12 sú +12 VDC (žlté) a +3.3 VDC (oranžové) a dva ďalšie piny s číslom 23 a 24 sú + 5 VDC (červené) a čierne (GND - Zem). Novšie výstupy a farby ATX12V sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Zapojenie 24-pinového konektora s príslušnou farbou vodičov.

Pin Name Colour Description
1 3.3V   Oranžový +3.3 VDC
2 3.3V   Oranžový +3.3 VDC
3 COM   Čierny GND - Zem
4 5V   Červený +5 VDC
5 COM   Čierny GND - Zem
6 5V   Červený +5 VDC
7 COM   Čierny GND - Zem
8 Pwr_Ok   Šedý Power Ok (+5 VDC when power is Ok)
9 +5VSB   Fialový +5 VDC Standby Voltage
10 12V   Žltý +12 VDC
11 12V   Žltý +12 VDC
12 3.3V   Oranžový +3.3 VDC
13 3.3V   Oranžový +3.3 VDC
14 -12V   Modrý -12 VDC
15 COM   Čierny GND - Zem
16 Pwr_ON   Zelený Power Supply On (active low)
17 COM   Čierny GND - Zem
18 COM   Čierny GND - Zem
19 COM   Čierny GND - Zem
20 -5V   Biely -5 VDC
21 +5V   Červený +5 VDC
22 +5V   Červený +5 VDC
23 +5V   Červený +5 VDC
24 COM   Čierny GND - Zem

 

Novšie napájacie zdroje ATX12V sú o niečo zložitejšie na  prestavbu, pretože používajú funkciu "mäkkého štartu", čo v praxi znamená potrebu použiť oveľa väčší odpor pre externé zaťaženie. Aby ich bolo možné uviesť do prevádzky alebo zapnúť, musí byť napájanie zaťažené odberom najmenej 20 W alebo 10% menovitého výkonu pre väčšie napájacie zdroje 600 W a viac.

Tiež niektoré z novších a väčších výkonových napájacích zdrojov vyžadujú, aby bol kolík 16 - zelený (Power Supply On (active low) trvale pripojený k zemi pomocou spínača SPST. Každý vnútorné zapojenie napájacieho zdroja sa samozrejme líši od toho, kto je jeho  výrobcom, a bývam pravidlom (aj keď nie často), že dva rovnaké zdroje nemusia byť rovnaké.

Napätie, ktoré je možné odoberať, je opäť rovnaké ako pri variante s 20-pinovým konektorom. Upozorňujem, že niektoré napájacie zdroje ATX12V s 24-pinovým konektorom nemusia mať biely vodič -5 VDC (pin 20). V takom prípade použite staršie napájacie zdroje ATX s 20-kolíkovým konektorom vyššie, ak potrebujete aj toto napájacie napätie.

Starý napájací zdroj z počítača, ktorý sa vám pohadzuje niekde v dielni je preto vynikajúcim a lacným napájacím zdrojom pre vaše hobby. Zdroj je konštruovaný ako spínaný, takže odpadá váha  a cena v podobe klasického transformátora. Pridanou hodnotou zdarma je ochrana proti skratu, ktorá spôsobí vypnutie zdroja ak sa niečo pokazí.

Jedinou nevýhodou pri použití zdroja ATX ako napájacieho zdroja je to, že otáčky chladiaceho ventilátora reagujú na množstvo prúdu odoberaného z napájacieho zdroja, takže ventilátor môže byť trochu hlučný.

Celkovo je prestavba počítačového ATX zdroja na stolný zdroj je pomerne jednoduchý projekt s mnohými využitiami. Je to dobrá voľba pre recykláciu niečoho, čo by sa inak vyhodilo, ale nezabudnite, že skôr ako začnete s akýmikoľvek úpravami, najskôr odpojte napájací kábel, pretože za svoju vlastnú bezpečnosť ste zodpovední iba vy !

 

Become a Patron!



Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár. Pridáte prvý? Za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.
Webwiki ButtonSeo servis