将计算机电源转换为充电器。方案、说明

将计算机电源转换为充电器。无线电电子电气工程百科全书

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在这篇文章中，作者分享了他将电脑电源转换为铅酸电池充电器所积累的经验。作者特别注重改进了充电电流指示单元，可以用来判断电池电量以及充电完成的时刻。

自从开发出基于计算机电源的充电器[1]以来，已经组装了数十种类似的设备。不同设计和制造商的方块被重新制作。我收到了很多关于在稳流模式下返工和消除电源自激的问题。实践表明，输出电流限制指示单元可以改进以在充电器中工作。本文就是专门讨论这些问题的。

在对区块进行改造之前，有必要仔细研究其设计。该模块必须组装在 TL494CN 芯片或其类似芯片上，例如 DBL494、KA7500、KR1114EU4。其他微电路具有许多使改变复杂化的节点，尽管它们并不排除这种情况。接下来，您需要检查所有氧化物电容器。首先，更换有明显故障迹象的电容器（外壳肿胀或失压）。对于其余的，测量等效串联电阻并更换超过 0,2 欧姆的电阻。

如[1]中所述，最好分阶段细化块。首先需要确保其在稳压模式下正常工作。如果您手头有 LATR 或其他设备来调节电源电压，例如具有大量次级绕组的变压器，那就更好了。文章 [2] 描述了如何使用旧电视中的变压器来调节交流电压。必须在电压稳定模式下检查电源，电源电压至少为 190 V、标称电压为 220 V、最大为 245 V，并且负载电流从最小到最大变化。

机组运行时应无自励磁迹象；它可能没有输出电压调节电路，因此最好像[1]中的图那样引入它，或者在反馈电路中安装一个可变电阻，例如串联电阻R31（见图1） . 文章 [1] 中的 XNUMX ）。

把电脑电源变成充电器
图。 1

对于充电器，如果设备输出电压不低于1V，则电感L6可以不重绕，例如仅在给电池充电时。当电压低于6V时，器件可能会进入间歇模式，这会对工作的稳定性产生负面影响。因此，在这种情况下，最好按照文章 [1] 的建议重绕电感器。

在某些模块中，在电感器L1之后，在输出电压的正电路中还有附加线圈。它们会损害设备在电流稳定模式下的运行。因此，必须拆除这些线圈并用跳线替换。

您可以使用广泛使用的 FR20100 整流二极管，将它们并联并将它们放置在公共散热器上，而不是 MBRB15CT (VD302) 二极管组件。对于 6 A 的最大电流，两对二极管就足够了。

由于设计的多样性，很难预测在当前稳定模式下实现设备正常功能的工作复杂性。

为防止自激，最好将电容C12换成与R18C9相同的RC电路。有时，您必须从 TL16 (DA494) 微电路的引脚 1 上切掉印刷导线，并使用单独的电线将该引脚连接到电流传感器（电阻器 R24）的下部引脚。

有必要检查公共印刷导线如何连接到 DA7 芯片的引脚 1。如果在返工过程中必须将其损坏，最好用单独的电线将微电路的输出连接到电容器 C20 的负极端子。值得注意的是，KA7500 芯片的稳定性不如同类芯片。因此，如果消除自激的措施没有成功，可以用TL494或KR1114EU4替换该芯片。

输出电压中的轻微纹波可能是由风扇电机M1的运行引起的。如果不需要，则可以将一个电阻为 1 ... 5 欧姆的电阻器与电动机串联，并与电动机并联 - 一个容量约为 100 微法拉、标称电压为 25 V 的电容器. 如有必要，请清除电动机上的灰尘并进行润滑，例如使用 PMS100 或 PMS200 硅脂。

为了在设置设备时更容易设置电流限制水平，可以将电阻器 R26 替换为阻值为 82 欧姆的串联恒定电阻器和 220 欧姆的微调器。这是因为当电路板放置在外壳中时，通过安装螺钉和外壳会出现另一个公共电路，这会影响削波电平。

组装后，必须再次检查装置在市电电压和负载从最小到满载变化以及在稳流模式下从最小到额定输出电压变化时是否存在自激。

如果实验室电源中电流稳定模式下元件 DA2、R33-R35、R37、HL1 上的指示器证明其合理性，那么在充电器中它的信息量就不够。由 HL1 LED 指示的从电流稳定到电压稳定的转变并不对应于充电结束。监控充电电流要好得多。它越小，电池电量越高。因此，根据图1重新设计了显示单元。 2. 保留元件 DA1 和 HL1；它们的名称与图 1 中的相同。 33 在第[35]条中，添加的元素继续编号。电阻器 R37-RXNUMX、RXNUMX 已被移除。

该节点是在相同的 DA2 芯片 (LM393N) 上制作的，但现在使用了它的两个比较器。在DA2.1上安装了增益约为500的反相放大器，结果证明比较器在这种能力下工作得很好。它将电流传感器（电阻器 R24）的电压从大约 10 mV 放大到 5 V。该电压施加到第二个比较器 DA2.2 的输入，在此处与来自引脚 5 的 14 V 参考电压进行比较TL494芯片。当反相输入端 DA2.2 上的电压增加到参考值以上时，HL1 LED 亮起，表明电池正在充电。指示灯熄灭后，您可以关闭充电。通过移动微调电阻器 R39 的滑块，将指示器工作的阈值设置为约 1 A 的电流。电容器 C22 的电容并不重要，可以在 10...100 nF 的范围内。电阻器 R39 - SP4-19。 LM393N芯片可以用国产模拟K1401CA3A代替。

为了满足至少大致了解电池充电状态的需求，进一步开发了显示单元。它并不比前一个复杂多少，并且是在 LM339N 四路比较器芯片上制成的。节点图如图所示。 2.

把电脑电源变成充电器
图。 2

该方案以[3，p.102]为基础。 2.1]。 DA1比较器上安装了类似于图100所示的反相放大器。 2.2，但增益约为42。参考电压提供给比较器DA43的非反相输入。使用电阻器 R2.3 和 R2 组装了比较器 DA1 的该电压分压器。电阻比选择为大约5:2.1。当充电电流大于5A时，放大器DA2.2的输出端电压超过2.3V。比较器DA1和DA18的输出端为低电压电平。只有 HL19 LED 亮起，因为由于二极管 VD5 和 VD2.2 上的压降，其他 LED 上的电压较小。一旦充电电流小于 1 A，比较器 DA2 就会切换，HL3 LED 熄灭，HL19 LED 点亮。由于 VD1,7 二极管两端的压降，HL2.3 LED 熄灭。当充电电流小于3A时，比较器DAXNUMX切换，HLXNUMX LED点亮，表示充电结束。

LED 适合任何不同颜色的低功率发光，例如 AL307BM（红色）、AL307DM（黄色）和 AL307VM（绿色）。设置显示单元时，移动微调电阻R39的滑块，设置比较器DA2.2在5A电流下的工作阈值。通过选择电阻R42，比较器DA2.3的工作阈值为放。电阻器 R39 - SP4-19。 LM339N芯片可以用国产模拟K1401CA1代替。

在指示单元中，按照图2所示进行组装。 2.2、由于噪声和干扰的影响，电流传感器上的某些电压值下两个LED可能会同时发光。通过连接到每个比较器的输出和非反相输入的 2.3 kΩ 电阻器引入正反馈电路，可以在比较器 DA470 和 DAXNUMX 的开关特性中产生小的迟滞来消除该现象。

把电脑电源变成充电器
图。 3

第三版显示单元的示意图如图 3 所示。 324、装配在四运放LM4N芯片上。开发它时，使用了书中的图表 [77，第 1 页]。 2.1]。指示灯为一个双色LED HL41。来自电流传感器的电压提供给运算放大器 DA24 上组装的反相放大器。该放大器具有与前一个节点相同的用途和增益。放大器输出的信号通过抑制高频干扰的低通滤波器 R2.2C2.3，并馈送到两个放大器：使用运算放大器 DAXNUMX 的反相放大器和使用运算放大器 DAXNUMX 的非反相放大器.XNUMX.

绿色 HL48 LED 晶体通过电阻器 R1 连接到反相放大器的输出。红色 HL49 LED 晶体通过电阻器 R1 连接到非反相放大器的输出。选择增益因子，使得随着电流传感器上的电压增加，红色的亮度增加，而绿色的亮度减少。设置过程中，移动调谐电阻 R39 的滑块，使充电电流为 5 A 时，HL1 LED 只发出红光。随着充电电流的减小，发光颜色从红色平滑地变为黄色，然后变为绿色。绿色表示充电结束。

文学

Andryushkevich V. 将计算机电源改造成实验室和充电器。 - 广播，2012 年，第 3 期，第 22 页24-XNUMX。
Solonenko V. 基于 TS-180 的自耦变压器。 - 广播，2006 年，第 5 期，第 36 页。 XNUMX.
Shelestov I. P. 有用的方案。 - M.：“Solon-R”，1998 年。
Sihla F. LCD、发光和激光 LED：电路和现成的解决方案。 - 圣彼得堡：“BHV-彼得堡”，2012 年。

作者：V. Andryushkevich

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