Конструкция выходного дня.
Неожиданно наступила зима и за окном похолодало. А
тут ещё бензин какой-то не тот залил. В общем король немецкого автопрома
встал, где-то под Москвой как и 67 лет назад его старшие "проотцы".
Аккумулятор сел, дальше пешком.... Для зарядки аккумулятора дома нашлась
только пара сгоревших блоков ATX. Сразу добавлю, что эта "зарядка" не
предназначена для восстановления, десульфатации и протчих не
перспективных шаманских методов, чем занимались наши отцы (и я в том
числе) в прошлой жизни из-за крайней убогости быта.
Это просто блок, позволяющий надёжно и наименьшими затратами
зарядить "севший", но исправный аккумулятор. Суть его проста и внятна.
Он выдаёт на выходе зарядный ток около 5-6 Ампер, при любой активной
нагрузке, вплоть до короткого замыкания. При этом напряжение на выходе
ни при каких обстоятельствах не превысит заданного значения. Я установил
14,6 вольт.
Сначала надо бы добиться работоспособности блока
По порядку для "чайников" о восстановлении блоков, общие правила:
- Если предохранитель в порядке, переходим к пункту 4.
- Если предохранитель сгорел, то сначала проверяем отсутствие "короткого" на разъёме ~220.
- Если "короткое", устраняем, это могут быть силовые
транзисторы, диоды, конденсаторы. Заодно советую проверить диоды во
вторичной цепи.
- После устранения "короткого" выпаиваем
предохранитель и вместо него запаиваем "кроватку", если её не установили
при изготовлении.
- Вместо предохранителя вставляем в "кроватку" заранее
подготовленный резистор изготовленный из сгоревшего предохранителя и
лампочки на 220 Вольт мощностью 100-200 Ватт.
- Лучше, если у Вас найдётся разделительный
трансформатор, но если нет, не очень страшно. Достаточно просто не
совать пальцы в силовую половину блока. Включаем блок в 220. Замыкаем
"зелёный" и "чёрный" провода на большом разъёме. При отсутствии нагрузки
исправный АТХ закрутит лопастями пытаясь взлететь. Лампочка
(предохранитель) гореть не должна. Если так, можно вместо лампочки
вставить предохранитель и приступить к переделке блока, но лучше пока
оставить лампочку.
- Если лампочка не загорелась но АТХ не "поднимается",
проверяем наличие питания микросхемы TL-494 (или её аналога). Если в
блоке применена другая микросхема, дальше можно не читать, или читать из
любопытства. Итак, на 12 ноге микросхемы (относительно 7-ой) проверяем
наличие дежурного питания от 5, до 25 вольт. Если питания нет, значит не
работает источник дежурного питания, именуемый в разных источниках как
+USB, "дежурка" и т.п. Если +USB нет, тут есть 3 пути, искать
неисправность дежурки, запитать TL494 от любого другого БП (адаптера),
или пойти в ближайшую мастерскую и купить (попросить) другой АТХ. Дело в
том, что "дежурка" сравнительно тяжело поддаётся ремонту. Обычно после
замены транзистора или Viper-a, или ещё чего-то вскоре неисправность
повторяется. Проблема не столько в сложности поиска неисправности,
сколько в самих неисправностях. Это может быть межвитковое в импульсном
трансформаторе, не достаточно "быстрый" электролитический конденсатор во
вторичной цепи, потеря индуктивности дросселя во вторичной цепи (из-за
перегрева феррита), обрыв резистора стартового тока "дежурки" и многое
другое, что довольно трудно установить имея под руками только тестер. Но
тем, кто потерпеливее пожелаю удачи.
- Несколько слов про АТ блок. Дело в том, что АТ
поднимаются без "дежурки". И вообще без всякой помощи. В этом смысле они
более живучие и, позволю себе вольность, более совершенные. Благодаря
некоторым хитростям в схемотехнике силового "полумоста" блок начинает
"всхлипывать " совершенно самостоятельно, без всяких "дежурок" и
микросхем. В этот момент с 12-и вольтовой обмотки через отдельный диод
заряжается конденсатор питания TL-494 (зелёная стрелка на схеме). Обычно
1-2 "всхлипа" и АТ поднимается, продолжая по той же как и в АТХ цепи
питать TL-494. В АТХ питание TL-494 после включения осуществляется от
"дежурки" затем питание поднимается и как и в АТ производится от +12
вольт. В обоих случаях конденсатор питания заряжается до амплитудного
значения напряжения приблизительно +24 вольта.
Итак, АТХ поднялся.
Тут не плохо проверить свой тестер подключив его + на 14 вывод
TL-494. Микросхема TL494 имеет встроенный источник опорного напряжения
на 5,0В, способный обеспечить вытекающий ток до 10мА для смещения
внешних компонентов схемы. Опорное напряжение имеет погрешность 1% в
диапазоне рабочих температур от 0 до 70°С.
- Теперь приступаем к вырезанию всего, что мешает нам наслаждаться пейзажем дырчатого гетинакса.
Вырезаем лишние диодные сборки, дроссели конденсаторы фильтров, все
транзисторы обвязки TL-494. Что бы не по-нарезать чего попало, придётся
немного углубится в принцип работы АТ-АТХ. Для начала пройдёмся по
ногам микросхемы.
Частота внутреннего генератора определяется по формуле:
где R и С это резистор и конденсатор на выводах 6 и 5 соответственно, то есть это не вырезать.
Вывод 14 это выход внутреннего источника опорного напряжения +5 вольт.
Выводы 1,2,15 и 16 это входы 2-х встроенных
компараторов, которые пользователь может использовать по своему
усмотрению, т.е. управлять шириной выходных импульсов ШИМ. Оба
компаратора совершенно одинаковы с той лишь разницей, что компаратор с
выводами 15-16 срабатывает с "задержкой" 80 мВольт. В попавших мне АТХ
этот компаратор не использовался, 16 вывод заземлён, а 15 соединён на
Uref, т.е. 14 вывод.
Вывод 13 предназначен для перевода TL-494 в режим
управления обратноходовыми однотактными преобразователями. При этом
"мёртвое время" может быть увеличено до 96%. В нашем, "двухтактном"
случае этот вывод так же соединяется на Uref.
Компаратор на выводах 1-2 мы будем использовать
для установки выходного напряжения, для этого на вывод 2 подаём часть
Uref, что и сделано в большинстве АТ и АТХ. Обычно это напряжение
примерно 2,5 вольт, т.е. с Uref (+5Вольт) через резистивный делитель.
RC цепочка с вывода 2 на вывод 3 (FB или ОС)
предназначена для ограничения скорости ШИМ при стабилизации напряжения и
имеется во всех схемах АТ-АТХ. Её тоже вырезать нельзя.
Рисую упрощённую схему управления выходным напряжением.
Напряжение на выходе БП будет равно Uвых=Uref1(1+Roc/Rm).
Теперь Вы должны сами с калькулятором в руках решить из каких
резисторов составить делитель. Я это сделал как показано на схеме.
Проверьте обязательно, если эта формула у Вас не заработала, значит Вы
не всё урезали. Важно учесть, что без перемотки трансформатора более
18-20 вольт на 12-и вольтовом выходе получить не получится. В принципе
БП может дать до 24 вольт, но это при отсутствии нагрузки и полностью
"открытой" ШИМ, то есть, когда "мёртвое" время не более 4% от периода.
Без дросселя БП будет чувствовать себя не очень комфортно. Ему будет
трудно удержать выходное напряжение. Его будет "плющить и колбасить" как
автомобиль с заклинившим амортизатором. Наша задача получить
ограничение на уровне 14,6-14,8 Вольта. Для "убитых" аккумуляторов надо
напряжение до 16 (и более) вольт. Для фанатов восстановления можно
накрутить и столько.
На сладкое немного о выводе 4.
Это тоже вход компаратора, но с
задержкой 120 мВольт. И тут дело даже не в задержке, а в том, что
конструктор микросхемы предусмотрел использовать его для регулировки
"мёртвого времени". Обычно в схемах АТХ-АТ его используют как "мягкий
пуск" и для целей всяких защит. Вот эти защиты Вам и предстоит вырезать.
Работает ОНО так. При включении БП
конденсатор с выв.4 на Uref разряжен и на выводе 4 сразу появляется +5
вольт, что наглухо закрывает выходные ключи микросхемы. Затем
конденсатор заряжается через резистор (выв4-земля) и на выводе 4
напряжение падает до нуля. Это приводит к медленному нарастанию
выходного напряжения до момента когда оно стабилизируется ОС по
напряжению. В нашем случае вывод 4 целесообразно попутно задействовать
для ограничения выходного тока. По схеме видно, что при увеличении тока в
нагрузку увеличивается падение напряжения на измерительных резисторах
(4 резистора 0,22 ом), открывается транзистор 733 (такой p-n-p
у меня был из выпаянных), что приводит к подъёму напряжения на выводе 4
и так до режима стабилизации тока. На полной схеме цепь стабилизации
тока обведена красным фломастером. Вот так простенько удалось добиться и
стабильного тока зарядки и защиты от короткого замыкания на выходе.
Кстати, на выходе советую ни каких
электролитических конденсаторов не ставить, тогда при "коротком" не
будет ни каких брызг и взрывов, вызывающих неприятные ощущения.
О выходном дросселе.
Можно применить другой сердечник, например
Ш-образный с зазором 0,3 мм. А можно оставить
оригинальное кольцо, намотав на нём 20-30 витков тем, что мы размотали
или тем, что будет под рукой, диаметром не менее 0,75мм. Я намотал 35
витков в два провода диаметром 0,75мм. Обмотка вложилась в два слоя.
...спустя год...
Просматривая даташит на микросхему KA7500 (аналог
TL-494) я обнаружил другое, более простое решение стабилизации тока БП.
Авторы предлагают использовать второй компаратор (выв.15,16). С учётом
того, что изначально этот компаратор смещён на 80 мВ, получается очень
удобное решение. Мною оно повторено дважды. В приводимой схеме выходное
напряжение 18 вольт, ток 5 ампер для питания схемы подогрева собачей
будки. Для зарядки аккумуляторов естественно, можно использовать блок
без перемотки, но всё-таки лучше перемотать. И провод желательно взять
по толще, и виточков добавить.
При расчёте количества витков вторичной обмотки
желательно, что бы на ХХ напряжение на выходе моста было больше
стабилизированного примерно в 2 раза. Это обеспечит оптимальный ШИМ и,
соответственно, надёжную стабилизацию.
Странно, но оно работает. А вообще-то не должно.
Не должно потому, что смещение 80 мВольт в каком-то даташите указано, а в
каком-то нет. И вообще это смещение маловато для стабильной работы.
Поэтому я промакетировал подобную ОС на "спицах" и вот что получилось.
Для удобства макетирования я выбрал компаратор
LM311. На 16-ую ногу (по TL-494) подал опорное напряжение 1 вольт. Вот
теперь всё красиво. Компаратор срабатывает на 6,1 Ампера.
Красный
луч-выход компаратора, а зелёный-ток через нагрузку (R3). Да и резистор
0,15 Ом сделать легче и греться будет меньше, чем 0,3.
Тогда схема чуток меняется.
Перемотка трансформаторов (перемотал 5 штук) ни
разу не вызвала у меня проблемм. Просто нагреваю в шкафу до 150 - 200
градусов и в перчатках аккуратненько расшатываю.
