Alimentatore da laboratorio dal vecchio ATX: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Non ho un alimentatore per scopi di laboratorio da molto tempo, ma a volte sarebbe stato necessario. Oltre alla tensione regolabile è molto utile anche limitare la corrente di uscita, ad es. in caso di test di PCB di nuova creazione. Così ho deciso di realizzarlo da solo con i componenti disponibili.

Dato che a casa avevo un alimentatore ATX per computer inutilizzato, ho deciso di usarlo come fonte di alimentazione. Di solito, questi vecchi alimentatori ATX finiscono nella spazzatura poiché hanno una bassa potenza (relativamente) e non sono utilizzabili per i nuovi computer. Se non ne hai uno, puoi facilmente ottenerne uno molto economico nei negozi di computer di seconda mano. Oppure chiedi ai tuoi amici se ne hanno uno in soffitta. Queste sono un'ottima fonte di alimentazione per progetti fai-da-te elettrici.

In questo modo anche io non devo preoccuparmi molto del caso. Quindi ho cercato un modulo che si adattasse alle mie aspettative:

• Fornisce tensione e corrente variabili
• Funziona con una tensione di ingresso di 12V
• La tensione di uscita massima è di almeno 24 V
• La corrente di uscita massima è di almeno 3A
• Ed è anche relativamente economico.

Passaggio 1: modulo ZK-4KX

Ho trovato il modulo convertitore DC-DC Buck-Boost ZK-4KX che soddisfa tutte le mie aspettative. Sopra di questo è montato anche con interfacce utente (display, pulsanti, encoder rotativo) quindi non ho dovuto acquistarli separatamente.

Ha i seguenti parametri:

• Tensione di ingresso: 5 – 30 V
• Tensione di uscita: 0,5 – 30 V
• Corrente di uscita: 0 – 4 A
• Risoluzione del display: 0,01 V e 0,001 A
• Il prezzo è ~ 8 – 10 $

Ha molte altre caratteristiche e protezioniPer i parametri e le caratteristiche dettagliate vedere il mio video e la fine di questo post.

Passaggio 2: componenti usati

Sopra il convertitore DC-DC e i moduli ATX del computer abbiamo bisogno solo di alcuni altri componenti di base per avere un alimentatore ben utilizzabile:

• LED + resistenza 1k per l'indicazione dello stato dell'unità ATX.
• Semplice interruttore per accendere l'unità ATX.
• Connettori femmina banana (2 coppie)
• Aligator clip – cavo con spina a banana.

Oltre all'uscita regolabile volevo anche avere un'uscita fissa +5V poiché è usata molto comunemente.

Passaggio 3: alimentatore ATX

Occuparsi!

• Poiché l'alimentatore ATX funziona ad alta tensione, assicurati che sia scollegato e attendi anche un po' di tempo prima di smontarlo! Include alcuni condensatori ad alta tensione che richiedono un po' di tempo per scaricarsi, quindi non toccare il circuito per alcuni minuti.
• Fare anche attenzione durante la saldatura a non creare cortocircuiti.
• Assicurati di non aver dimenticato di ricollegare il cavo di terra di protezione (verde-giallo) nella sua posizione.

L'unità ATX del mio computer è da 300 W, ma ci sono molte varianti diverse, ognuna di esse è adatta a questo scopo. Ha diversi livelli di tensione di uscita, possono essere distinti dal colore del filo:

• Verde: ci servirà per accendere il dispositivo cortocircuitandolo con la massa.
• Viola: +5V Standby. Useremo per indicare lo stato di ATX.
• Giallo: +12V. Sarà la fonte di alimentazione del convertitore DC-DC.
• Rosso: +5V. Sarà un'uscita fissa a 5V per l'alimentatore.

E le seguenti linee non vengono utilizzate, ma se ne hai bisogno, collega semplicemente il suo filo alla piastra frontale.

• Grigio: +5V Alimentazione Ok.
• Arancione: +3,3V.
• Blu: -12V.
• Bianco: -5V.

Il mio alimentatore ATX aveva anche un'uscita CA non necessaria, quindi l'ho rimosso. Alcune varianti hanno invece un interruttore, che è più utile in tali progetti.

Dopo lo smontaggio ho rimosso tutti i cavi non necessari e anche il connettore di uscita AC.

Passaggio 4: piastra frontale

Sebbene ci sia solo un piccolo spazio rimanente all'interno dell'unità ATX, con qualche accorgimento sono riuscito a mettere da parte l'intera interfaccia utente. Dopo aver disegnato il contorno dei componenti ho ritagliato i fori dalla piastra, utilizzando un seghetto alternativo e un trapano.

Passaggio 5: custodia per pittura

Dal momento che la custodia non sembra così bella, ho comprato la vernice spray per avere un aspetto migliore. Ho scelto il colore nero metallizzato per questo.

Passaggio 6: cablaggio dei componenti

Devi collegare i componenti nel seguente modo all'interno della scatola:

• Cavo di accensione (verde) + terra → Interruttore
• Cavo di standby (viola) + terra → LED + resistenza da 1k
• Cavo +12V (giallo) + terra → Ingresso del modulo ZK-4KX
• Uscita del modulo ZK-4KX → Connettori femmina a banana
• Cavo +5V (rosso) + terra → Altri connettori femmina a banana

Dato che ho rimosso il connettore di uscita CA e c'era un trasformatore attaccato su di esso, ho dovuto assemblare il trasformatore sul case con della colla a caldo.

Passaggio 7: risultato

Dopo aver assemblato il case, l'ho acceso con successo e ho provato tutte le funzionalità dell'alimentatore.

L'unica cosa che dovevo fare è la calibrazione come puoi vedere nel video.

Passaggio 8: calibrazione + funzionalità

Poiché i valori misurati dal modulo ZK-4KX non erano gli stessi che ho misurato con il mio multimetro, consiglio di calibrare i suoi parametri prima di utilizzare l'alimentatore. Fornisce anche alcune protezioni contro il sovraccarico del modulo come sovratensione/corrente/potenza/temperatura. Il dispositivo disattiverà l'uscita se rileva un guasto.

Premendo brevemente il pulsante SW, è possibile cambiare tra i seguenti parametri da visualizzare nella seconda riga:

• Corrente di uscita [A]
• Potenza in uscita [W]
• Capacità di uscita [Ah]
• Tempo trascorso dall'accensione [h]

Premendo a lungo il pulsante SW, è possibile cambiare tra i seguenti parametri da visualizzare nella prima riga:

• Tensione di ingresso [V]
• Tensione di uscita [V]
• Temperatura [°C]

Per accedere alla modalità di impostazione dei parametri, è necessario premere a lungo il pulsante U/I. Sarai in grado di impostare i seguenti parametri:

• Normalmente aperto [ON/OFF]
• Sottotensione [V]
• Sovratensione [V]
• Sovracorrente [A]
• Sovrapotenza [W]
• Sovratemperatura [°C]
• Sovraccapacità [Ah/OFF]
• Timeout [h/OFF]
• Taratura della tensione di ingresso [V]
• Taratura della tensione di uscita [V]
• Taratura della corrente di uscita [A]