Se antes a base de elementos das fontes de alimentação do sistema não levantava dúvidas - eles usavam microcircuitos padrão, hoje nos deparamos com uma situação em que desenvolvedores individuais de fontes de alimentação estão começando a produzir sua própria base de elementos, que não possui análogos diretos entre os de uso geral. elementos. Um exemplo dessa abordagem é o chip FSP3528, que é usado em um grande número de fontes de alimentação de sistema fabricadas sob a marca FSP.

O chip FSP3528 foi encontrado nos seguintes modelos de fontes de alimentação de sistema:

-FSP ATX-300GTF;

- FSP A300F–C;

-FSP ATX-350PNR;

- FSP ATX-300PNR;

- FSP ATX-400PNR;

-FSP ATX-450PNR;

-ComponentPro ATX-300GU.

Fig.1 Pinagem do chip FSP3528

Mas como a produção de microcircuitos só faz sentido em grandes quantidades, é preciso estar preparado para o fato de que ela também pode ser encontrada em outros modelos de fontes de alimentação FSP. Ainda não encontramos análogos diretos deste microcircuito, portanto, se ele falhar, deverá ser substituído exatamente pelo mesmo microcircuito. Porém, não é possível adquirir o FSP3528 em uma rede de distribuição varejista, portanto ele só pode ser encontrado em fontes de alimentação do sistema FSP que foram rejeitadas por algum outro motivo.

Fig. 2 Diagrama funcional do controlador PWM FSP3528

O chip FSP3528 está disponível em um pacote DIP de 20 pinos (Fig. 1). A finalidade dos contatos do microcircuito está descrita na Tabela 1, e a Fig. 2 mostra seu diagrama funcional. A Tabela 1 mostra para cada pino do microcircuito a tensão que deve estar no contato quando o microcircuito é ligado de forma típica. Uma aplicação típica do chip FSP3528 é seu uso como parte de um submódulo para controlar a fonte de alimentação de um computador pessoal. Este submódulo será discutido no mesmo artigo, mas um pouco mais abaixo.

Tabela 1. Atribuições de pinos do controlador PWM FSP3528

Fig.3 Parâmetros básicos de pulsos

O chip FSP3528 é um controlador PWM projetado especificamente para controlar o conversor de pulso push-pull da fonte de alimentação do sistema de um computador pessoal. As características deste microcircuito são:

- presença de proteção integrada contra excesso de tensão nos canais +3,3V/+5V/+12V;

- presença de proteção integrada contra sobrecarga (curto-circuito) nos canais +3,3V/+5V/+12V;

- a presença de uma entrada polivalente para organizar qualquer proteção;

- suporte para a função de ligar a fonte de alimentação através do sinal de entrada PS_ON;

- presença de circuito embutido com histerese para geração do sinal PowerGood (alimentação normal);

- presença de uma fonte de tensão de referência de precisão integrada com desvio permitido de 2%.

Nos modelos de fonte de alimentação listados no início do artigo, o chip FSP3528 está localizado na placa do submódulo de controle da fonte de alimentação. Este submódulo está localizado no lado secundário da fonte de alimentação e é uma placa de circuito impresso colocada verticalmente, ou seja, perpendicular à placa principal da fonte de alimentação (Fig. 4).

Fig.4 Fonte de alimentação com módulo FSP3528

Este submódulo contém não apenas o chip FSP3528, mas também alguns elementos de sua “tubulação” que garantem o funcionamento do chip (ver Fig. 5).

Fig.5 Submódulo FSP3528

A placa do submódulo de controle possui montagem dupla-face. Na parte traseira da placa existem elementos montados em superfície - SMD, que, aliás, são os que mais apresentam problemas devido à qualidade de soldagem não muito elevada. O submódulo possui 17 contatos dispostos em uma linha. A finalidade destes contactos é apresentada na Tabela 2.

Tabela 2. Atribuição de contatos do submódulo FSPЗ3528-20D-17P

Na placa do submódulo de controle, além do chip FSP3528, existem mais dois estabilizadores controlados AZ431(análogo ao TL431) que não estão de forma alguma conectados ao próprio controlador PWM FSP3528, e são projetados para controlar circuitos localizados na placa principal da fonte de alimentação.

Como exemplo da implementação prática do chip FSP3528, a Fig. 6 mostra um diagrama do submódulo FSP3528-20D-17P. Este submódulo de controle é utilizado nas fontes de alimentação FSP ATX-400PNF. Vale a pena notar que em vez de um diodo D5, um jumper está instalado na placa. Isso às vezes confunde especialistas individuais que estão tentando instalar um diodo no circuito. A instalação de um diodo em vez de um jumper não altera a funcionalidade do circuito - ele deve funcionar tanto com diodo quanto sem diodo. No entanto, instalar um diodo D5 pode reduzir a sensibilidade do circuito de proteção contra curto-circuito.

Fig.6 Diagrama do submódulo FSP3528-20D-17P

Esses submódulos são, de fato, o único exemplo do uso do chip FSP3528, portanto, um mau funcionamento dos elementos do submódulo é frequentemente confundido com um mau funcionamento do próprio chip. Além disso, muitas vezes acontece que os especialistas não conseguem identificar a causa do mau funcionamento, pelo que o microcircuito é considerado defeituoso e a fonte de alimentação é colocada de lado no “canto mais distante” ou mesmo cancelada.

Na verdade, a falha de um microcircuito é bastante rara. Os elementos do submódulo são muito mais suscetíveis a falhas e, em primeiro lugar, os elementos semicondutores (diodos e transistores).

Hoje, os principais problemas de funcionamento do submódulo podem ser considerados:

- falha dos transistores Q1 e Q2;

- falha do capacitor C1, que pode ser acompanhada de seu “inchaço”;

- falha dos diodos D3 e D4 (simultaneamente ou separadamente).

A falha dos demais elementos é improvável, porém, em qualquer caso, se houver suspeita de mau funcionamento do submódulo, é necessário primeiro verificar a soldagem dos componentes SMD na lateral da placa de circuito impresso.

Diagnóstico de chips

O diagnóstico do controlador FSP3528 não difere do diagnóstico de todos os outros controladores PWM modernos para fontes de alimentação do sistema, sobre os quais já falamos mais de uma vez nas páginas de nossa revista. Mas ainda assim, mais uma vez, em termos gerais, diremos como você pode ter certeza de que o submódulo está funcionando corretamente.

Para verificar é necessário desconectar da rede a alimentação do submódulo a ser diagnosticado e aplicar todas as tensões necessárias em suas saídas ( +5V, +3,3V, +12V, -5V, -12V, +5V_SB). Isso pode ser feito usando jumpers de outra fonte de alimentação do sistema em funcionamento. Dependendo do circuito de alimentação, também pode ser necessário fornecer uma tensão de alimentação separada +5V no pino 1 do submódulo. Isso pode ser feito usando um jumper entre o pino 1 do submódulo e a linha +5V.

Ao mesmo tempo, em contato CT(cont. 8) deverá aparecer uma tensão dente de serra, e no contato VREF(pino 12) uma tensão constante deve aparecer +3,5V.

Em seguida, você precisa curto-circuitar o sinal com o terra PS-ON. Isso é feito colocando em curto-circuito o contato do conector de saída da fonte de alimentação (geralmente o fio verde) ou o pino 3 do próprio submódulo. Neste caso, pulsos retangulares deverão aparecer na saída do submódulo (pino 1 e pino 2) e na saída do microcircuito FSP3528 (pino 19 e pino 20), seguindo em antifase.

A ausência de pulsos indica mau funcionamento do submódulo ou microcircuito.

Gostaria de ressaltar que ao utilizar tais métodos de diagnóstico é necessário analisar cuidadosamente os circuitos da fonte de alimentação, pois a metodologia de teste pode mudar um pouco, dependendo da configuração dos circuitos de feedback e circuitos de proteção contra operação emergencial da fonte de alimentação. fornecer.

Ainda mais fácil é converter uma fonte de alimentação ATX de 350W em FSP3528 PWM. Chip 3528

É ainda mais fácil converter uma fonte de alimentação ATX de 350W em FSP3528 PWM

Montado

• a 40V - pelo menos 7A.

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Carregador baseado em fonte de alimentação ATX «circuitpedia

Uma fonte de alimentação de computador, juntamente com vantagens como tamanho pequeno e peso com potência de 250 W e superior, tem uma desvantagem significativa - desligamento em caso de sobrecorrente. Esta desvantagem não permite que a fonte de alimentação seja utilizada como carregador de bateria de automóvel, uma vez que esta última possui uma corrente de carga de várias dezenas de amperes no momento inicial. Adicionar um circuito limitador de corrente à fonte de alimentação permitirá evitar seu desligamento mesmo em caso de curto-circuito nos circuitos de carga.

O carregamento de uma bateria de carro ocorre com uma tensão constante. Com este método, a tensão do carregador permanece constante durante todo o tempo de carregamento. Carregar a bateria usando esse método é, em alguns casos, preferível, pois fornece uma maneira mais rápida de levar a bateria a um estado que permite a partida do motor. A energia informada no estágio inicial de carregamento é gasta principalmente no processo de carregamento principal, ou seja, na restauração da massa ativa dos eletrodos. A intensidade da corrente de carga no momento inicial pode chegar a 1,5C, porém, para baterias de automóveis utilizáveis, mas descarregadas, tais correntes não trarão consequências prejudiciais, e as fontes de alimentação ATX mais comuns com potência de 300 - 350 W não são capazes de fornecer uma corrente de mais de 16 - 20A sem consequências.

A corrente de carga máxima (inicial) depende do modelo da fonte de alimentação utilizada, o limite mínimo de corrente é 0,5A. A tensão de marcha lenta é regulada e pode ser de 14...14,5V para carregar a bateria de partida.

Primeiro, você precisa modificar a própria fonte de alimentação desligando suas proteções contra sobretensão +3,3V, +5V, +12V, -12V, e também removendo componentes não utilizados para o carregador.

Para a fabricação do carregador foi selecionada uma fonte de alimentação do modelo FSP ATX-300PAF. O diagrama dos circuitos secundários da fonte de alimentação foi extraído da placa e, apesar da verificação cuidadosa, pequenos erros, infelizmente, não podem ser excluídos.

A figura abaixo mostra um diagrama da fonte de alimentação já modificada.

Para um trabalho conveniente com a placa de alimentação, esta última é removida do gabinete, todos os fios dos circuitos de alimentação +3,3V, +5V, +12V, -12V, GND, +5Vsb, fio de feedback +3,3Vs, circuito de sinal PG , circuito ligando a fonte de alimentação PSON, alimentação do ventilador +12V. Em vez de um indutor passivo de correção do fator de potência (instalado na tampa da fonte de alimentação), um jumper é soldado temporariamente, os fios de alimentação de ~ 220 V vindos do interruptor na parede traseira da fonte de alimentação são dessoldados da placa e a tensão será fornecido pelo cabo de alimentação.

Em primeiro lugar, desativamos o circuito PSON para ligar a fonte de alimentação imediatamente após aplicar a tensão de rede. Para isso, em vez dos elementos R49, C28, instalamos jumpers. Removemos todos os elementos da chave que fornece energia ao transformador de isolamento galvânico T2, que controla os transistores de potência Q1, Q2 (não mostrados no diagrama), nomeadamente R41, R51, R58, R60, Q6, Q7, D16. Na placa da fonte de alimentação, os contatos do coletor e do emissor do transistor Q6 são conectados por um jumper.

Depois disso, fornecemos ~220V para a fonte de alimentação, certifique-se de que ela esteja ligada e funcionando normalmente.

Em seguida, desligue o controle do circuito de alimentação de -12V. Removemos os elementos R22, R23, C50, D12 da placa. O diodo D12 está localizado sob o indutor de estabilização do grupo L1, e sua remoção sem desmontar este último (a alteração do indutor será escrita abaixo) é impossível, mas não é necessário.

Removemos os elementos R69, R70, C27 do circuito de sinal PG.

Em seguida, a proteção contra sobretensão de +5V é desligada. Para isso, o pino 14 do FSP3528 (pad R69) é conectado por um jumper ao circuito +5Vsb.

Na placa de circuito impresso é cortado um condutor conectando o pino 14 ao circuito de +5V (elementos L2, C18, R20).

Os elementos L2, C17, C18, R20 são soldados.

Ligue a fonte de alimentação e certifique-se de que esteja funcionando.

Desative a proteção contra sobretensão +3,3V. Para isso, cortamos um condutor na placa de circuito impresso conectando o pino 13 do FSP3528 ao circuito de +3,3V (R29, R33, C24, L5).

Retiramos da placa de alimentação os elementos do retificador e estabilizador magnético L9, L6, L5, BD2, D15, D25, U5, Q5, R27, R31, R28, R29, R33, VR2, C22, C25, C23, C24 , bem como elementos do circuito OOS R35, R77, C26. Depois disso, adicionamos um divisor de resistores de 910 Ohm e 1,8 kOhm, que gera uma tensão de 3,3V a partir de uma fonte de +5Vsb. O ponto médio do divisor é conectado ao pino 13 do FSP3528, a saída do resistor de 931 Ohm (um resistor de 910 Ohm é adequado) é conectada ao circuito +5Vsb e a saída do resistor de 1,8 kOhm é conectada ao terra (pino 17 do FSP3528).

A seguir, sem verificar o funcionamento da fonte de alimentação, desligamos a proteção ao longo do circuito de +12V. Dessolde o resistor do chip R12. Na almofada de contato R12 conectado ao pino. 15 FSP3528 faz um furo de 0,8 mm. Em vez do resistor R12, é adicionada uma resistência, composta por resistores conectados em série de 100 Ohm e 1,8 kOhm. Um pino de resistência está conectado ao circuito +5Vsb, o outro ao circuito R67, pino. 15 FSP3528.

Dessoldamos os elementos do circuito OOS +5V R36, C47.

Após remover o OOS nos circuitos de +3,3V e +5V, é necessário recalcular o valor do resistor OOS no circuito +12V R34. A tensão de referência do amplificador de erro FSP3528 é de 1,25V, com o regulador de resistor variável VR1 na posição intermediária, sua resistência é de 250 Ohms. Quando a tensão na saída da fonte de alimentação é +14V, obtemos: R34 = (Uout/Uop – 1)*(VR1+R40) = 17,85 kOhm, onde Uout, V é a tensão de saída da fonte de alimentação, Uop, V é a tensão de referência do amplificador de erro FSP3528 (1,25V), VR1 – resistência do resistor de corte, Ohm, R40 – resistência do resistor, Ohm. Arredondamos a classificação de R34 para 18 kOhm. Nós instalamos na placa.

É aconselhável substituir o capacitor C13 3300x16V por um capacitor 3300x25V e adicionar o mesmo no lugar vago por C24 para dividir as correntes de ondulação entre eles. O terminal positivo do C24 é conectado através de um indutor (ou jumper) ao circuito +12V1, a tensão de +14V é removida dos contatos de +3,3V.

Ligue a fonte de alimentação, ajuste VR1 para definir a tensão de saída para +14V.

Após todas as alterações feitas na fonte de alimentação, passamos para o limitador. O circuito limitador de corrente é mostrado abaixo.

Os resistores R1, R2, R4…R6, conectados em paralelo, formam uma derivação de medição de corrente com resistência de 0,01 Ohm. A corrente que flui na carga causa uma queda de tensão nela, que o amplificador operacional DA1.1 compara com a tensão de referência definida pelo resistor de ajuste R8. O estabilizador DA2 com tensão de saída de 1,25 V é usado como fonte de tensão de referência. O resistor R10 limita a tensão máxima fornecida ao amplificador de erro a 150 mV, o que significa que a corrente de carga máxima é de 15A. A corrente limite pode ser calculada usando a fórmula I = Ur/0,01, onde Ur, V é a tensão no motor R8, 0,01 Ohm é a resistência shunt. O circuito limitador de corrente funciona da seguinte maneira.

A saída do amplificador de erro DA1.1 é conectada à saída do resistor R40 na placa da fonte de alimentação. Contanto que a corrente de carga permitida seja menor que a definida pelo resistor R8, a tensão na saída do amplificador operacional DA1.1 é zero. A fonte de alimentação opera em modo normal e sua tensão de saída é determinada pela expressão: Uout=((R34/(VR1+R40))+1)*Uop. Porém, à medida que a tensão no shunt de medição aumenta devido ao aumento da corrente de carga, a tensão no pino 3 do DA1.1 tende para a tensão no pino 2, o que leva a um aumento na tensão na saída do amplificador operacional . A tensão de saída da fonte de alimentação passa a ser determinada por outra expressão: Uout=((R34/(VR1+R40))+1)*(Uop-Uosh), onde Uosh, V é a tensão na saída do erro amplificador DA1.1. Em outras palavras, a tensão de saída da fonte de alimentação começa a diminuir até que a corrente que flui na carga se torne ligeiramente menor que a corrente limite definida. O estado de equilíbrio (limitação de corrente) pode ser escrito da seguinte forma: Ush/Rsh=(((R34/(VR1+R40))+1)*(Uop-Uosh))/Rн, onde Rsh, Ohm – resistência shunt, Ush , V – queda de tensão na derivação, Rн, Ohm – resistência de carga.

O amplificador operacional DA1.2 é usado como comparador, sinalizando através do LED HL1 que o modo de limitação de corrente está ativado.

A placa de circuito impresso (sob o “ferro”) e o layout dos elementos limitadores de corrente são mostrados nas figuras abaixo.

Algumas palavras sobre peças e sua substituição. Faz sentido substituir os capacitores eletrolíticos instalados na placa da fonte de alimentação FSP por novos. Em primeiro lugar, nos circuitos retificadores da fonte de alimentação standby +5Vsb, são C41 2200x10V e C45 1000x10V. Não se esqueça dos capacitores de força nos circuitos de base dos transistores de potência Q1 e Q2 - 2,2x50V (não mostrados no diagrama). Se possível, é melhor substituir os capacitores retificadores de 220V (560x200V) por novos de maior capacidade. Os capacitores retificadores de saída 3300x25V devem ser baixos da série ESR - WL ou WG, caso contrário eles falharão rapidamente. Como último recurso, você pode fornecer capacitores usados ​​​​desta série com uma tensão mais baixa - 16V.

O amplificador operacional de precisão DA1 AD823AN “rail-to-rail” é perfeito para este esquema. No entanto, ele pode ser substituído por um amplificador operacional LM358N muito mais barato. Neste caso, a estabilidade da tensão de saída da fonte de alimentação será um pouco pior; você também terá que selecionar o valor do resistor R34 para baixo, já que este amplificador operacional tem uma tensão de saída mínima em vez de zero (0,04V, para). seja preciso) 0,65V.

A dissipação de potência total máxima dos resistores de medição de corrente R1, R2, R4…R6 KNP-100 é 10 W. Na prática, é melhor limitar-se a 5 watts - mesmo com 50% da potência máxima, o aquecimento ultrapassa os 100 graus.

Conjuntos de diodo BD4, BD5 U20C20, se realmente custam 2 peças, não adianta substituí-los por algo mais potente, eles aguentam bem como prometido pelo fabricante da fonte de alimentação 16A; Mas acontece que na realidade só está instalado um, caso em que é necessário limitar a corrente máxima a 7A, ou adicionar um segundo conjunto.

Testar a fonte de alimentação com corrente de 14A mostrou que após apenas 3 minutos a temperatura do enrolamento do indutor L1 ultrapassa 100 graus. A operação sem problemas a longo prazo neste modo é seriamente questionável. Portanto, se você pretende carregar a fonte de alimentação com corrente superior a 6-7A, é melhor refazer o indutor.

Na versão de fábrica, o enrolamento do indutor de +12V é enrolado com um fio unipolar com diâmetro de 1,3 mm. A frequência PWM é de 42 kHz, com a qual a profundidade de penetração da corrente no cobre é de cerca de 0,33 mm. Devido ao efeito pelicular nesta frequência, a seção transversal efetiva do fio não é mais 1,32 mm2, mas apenas 1 mm2, o que não é suficiente para uma corrente de 16A. Em outras palavras, simplesmente aumentar o diâmetro do fio para obter uma seção transversal maior e, portanto, reduzir a densidade de corrente no condutor, é ineficaz para esta faixa de frequência. Por exemplo, para um fio com diâmetro de 2 mm, a seção transversal efetiva na frequência de 40 kHz é de apenas 1,73 mm2, e não 3,14 mm2, como esperado. Para usar o cobre de maneira eficaz, enrolamos o enrolamento do indutor com fio Litz. Faremos fio Litz com 11 pedaços de fio esmaltado com 1,2 m de comprimento e 0,5 mm de diâmetro. O diâmetro do fio pode ser diferente, o principal é que seja menos que o dobro da profundidade de penetração da corrente no cobre - neste caso, a seção transversal do fio será aproveitada em 100%. Os fios são dobrados em um “feixe” e torcidos com uma furadeira ou chave de fenda, após o que o feixe é enfiado em um tubo termorretrátil de 2 mm de diâmetro e crimpado com um maçarico a gás.

O fio acabado é completamente enrolado em torno do anel e o indutor fabricado é instalado na placa. Não faz sentido enrolar um enrolamento de -12V; o indicador “Power” HL1 não requer nenhuma estabilização.

Resta instalar a placa limitadora de corrente na caixa da fonte de alimentação. A maneira mais fácil é parafusá-lo na extremidade do radiador.

Vamos conectar o circuito “OOS” do regulador de corrente ao resistor R40 da placa da fonte de alimentação. Para isso, recortaremos parte do trilho da placa de circuito impresso da fonte de alimentação, que conecta a saída do resistor R40 à “caixa”, e próximo ao bloco de contato R40 faremos um furo de 0,8 mm no qual o fio do regulador será inserido.

Vamos conectar a fonte de alimentação ao regulador de corrente de +5V, para o qual soldamos o fio correspondente ao circuito de +5Vsb da placa da fonte de alimentação.

O “corpo” do limitador de corrente é conectado aos contatos “GND” na placa de alimentação, o circuito de -14V do limitador e o circuito de +14V da placa de alimentação vão para “crocodilos” externos para conexão ao bateria.

Os indicadores HL1 “Power” e HL2 “Limitation” são fixados no lugar do plugue instalado em vez da chave “110V-230V”.

Provavelmente, sua tomada não possui contato de aterramento protetor. Ou melhor, pode haver um contato, mas o fio não vai até ele. Não há nada a dizer sobre a garagem... É altamente recomendável que pelo menos na garagem (cave, galpão) organize um aterramento de proteção. Não ignore as precauções de segurança. Isso às vezes termina extremamente mal. Para quem possui tomada 220V que não possui contato de aterramento, equipe a fonte com um terminal de parafuso externo para conectá-la.

Após todas as modificações, ligue a fonte de alimentação e ajuste a tensão de saída necessária com o resistor de corte VR1, e ajuste a corrente máxima na carga com o resistor R8 na placa limitadora de corrente.

Conectamos uma ventoinha de 12V aos circuitos de -14V, +14V do carregador na placa da fonte de alimentação. Para operação normal do ventilador, dois diodos conectados em série são conectados ao fio de +12V ou -12V, o que reduzirá a tensão de alimentação do ventilador em 1,5V.

Conectamos o indutor de correção do fator de potência passivo, fonte de alimentação de 220 V do switch, parafusamos a placa no gabinete. Fixamos o cabo de saída do carregador com uma braçadeira de náilon.

Aparafuse a tampa. O carregador está pronto para uso.

Concluindo, vale ressaltar que o limitador de corrente funcionará com uma fonte de alimentação ATX (ou AT) de qualquer fabricante que utilize controladores PWM TL494, KA7500, KA3511, SG6105 ou similares. A diferença entre eles estará apenas nos métodos de contornar as proteções.

Baixe a placa de circuito limitador em formato PDF e DWG (Autocad)

shemopedia.ru

conversão de ATX 350W para PWM FSP3528

Atenção! Todos os trabalhos nos circuitos de potência devem ser realizados observando as precauções de segurança!

Na Internet você pode encontrar muitas descrições e métodos para modificar fontes de alimentação ATX para atender às suas necessidades, desde carregadores até fontes de alimentação de laboratório. O diagrama dos circuitos secundários da fonte de alimentação ATX da marca FSP é aproximadamente o mesmo:

Não adianta descrever os detalhes do funcionamento do circuito, pois está tudo na rede, apenas observarei que este circuito possui um ajuste da corrente de proteção contra curto-circuito; - Trimmer VR3, eliminando a necessidade de adicionar um circuito detector de corrente e shunt. No entanto, se houver tal necessidade, você sempre poderá adicionar tal seção do circuito, por exemplo, usando um amplificador operacional LM358 simples e comum. Freqüentemente, em fontes de alimentação como FSP, o estágio do controlador PWM é projetado como um módulo:

Como sempre, os circuitos secundários da placa estão dessoldados:

Verificamos o funcionamento da “sala de serviço” e a facilidade de manutenção do inversor de potência, caso contrário, fazemos os reparos primeiro!

O diagrama esquemático de uma fonte de alimentação convertida de 15-35 volts é assim:

Um resistor trimmer de 47k ajusta a tensão necessária na saída do alimentador. Destacado em vermelho no diagrama - exclua.

Montado

O radiador dos diodos retificadores tem área pequena, por isso é melhor aumentá-lo. De acordo com os resultados da medição a uma tensão de 28V, a fonte de alimentação convertida entregou facilmente 7A, tendo em conta a sua potência inicial de 350W, a tensão de carga calculada:

• com corrente máxima de 30V - não menos que 12,5A
• a 40V - pelo menos 7A.

Claro, sempre há a oportunidade de comprar uma fonte de alimentação pronta com essa potência, mas dado o custo de tais dispositivos, é necessária uma justificativa econômica real para esses custos...

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Características técnicas da ficha técnica SMD 3528 em russo

Continuarei publicando artigos sobre as características técnicas dos LEDs mais populares. Hoje, de acordo com meu plano, falarei sobre o “antigo” SMD 3528, ou melhor, sobre suas características. Observo que as propriedades de iluminação de qualquer diodo estão melhorando constantemente. Portanto, pode haver algumas discrepâncias. Além disso, cada fabricante pode acrescentar algo em detrimento de outra característica. Mas isso não é crítico, porque... a maioria adere a uma única “nomenclatura”. Cada fabricante possui sua própria Ficha Técnica, mas as principais características permanecem praticamente inalteradas.

No início de seu surgimento, o SMD 3528 era amplamente utilizado em quase todas as fontes de iluminação. Começando com dispositivos indicadores e terminando com lâmpadas de iluminação. E se pareciam mais ou menos toleráveis ​​​​em dispositivos indicadores, então as lâmpadas LED deixavam muito a desejar. Havia pouca luz deles (em comparação com as tecnologias atuais). Certa vez, escrevi que 3.528 estão começando a perder sua utilidade. A maioria dos fabricantes está abandonando-os nas lâmpadas de iluminação, na indústria automotiva, etc. O processo de “saída” do mercado é bastante longo e por enquanto esses tipos de diodos podem ser encontrados em iluminação decorativa, lâmpadas decorativas, dispositivos indicadores e, claro, não há como escapar das fitas de LED. É graças às fitas utilizadas em retroiluminação, devido ao seu brilho tolerável e aquecimento praticamente ausente, que o SMD 3528 continua a “pegar” no mercado de LED em rápido desenvolvimento.

Principais características do LED SMD 3528

O LED está disponível com um cristal. Como resultado, obtemos uma cor: todos os tons de branco ou diodos coloridos - vermelho, verde, azul, amarelo.

A lente usada na produção é transparente. O chip é baseado em InGaN. Normalmente, a lente consiste em um composto de silicone. O material da caixa é semelhante ao SMD 5050.

Se compararmos o fluxo luminoso com 5050, então nos diodos que estamos discutindo hoje ele é quase três vezes menor e tem apenas 4,5-5 lúmens. Anteriormente, esse era um valor revolucionário, mas agora, olhando para esses dados, tenho vontade de sorrir. E sorria de um jeito bom. Afinal, o 3528 fez o seu trabalho e deu origem ao surgimento dos diodos de três cristais. Portanto, não vou julgá-los severamente)

Estarei considerando uma Ficha Técnica de um fabricante chinês, com quem nossa empresa trabalha constantemente e ainda não tem reclamações sobre isso. Antigamente trabalhavam apenas no atacado, mas recentemente expandiram para o varejo. Ou melhor, pequeno atacado. A quantidade mínima de pedido é de 200 peças. Seu preço é inferior ao dos vendedores russos e a qualidade permanece no mesmo nível. Já produzimos mais de mil fontes de luz a partir de LEDs desta empresa. E... bem, eles têm entrega gratuita para a Rússia. Para aqueles que ainda não acreditam que a China produz discretamente produtos decentes, vale a pena conversar com meu colega Konstantin Ogorodnikov, que lhe dirá por que há buracos no pão. Ele procurou por mais de um fornecedor chinês até encontrar o que precisávamos)

Características do SMD 3528 branco

Dados optoeletrônicos de diodos brancos

Gráficos e dependências dos SMDs de LED brancos considerados anteriormente

Branco frio SMD 3528

Características do brilho branco frio SMD 3528

Branco Quente SMD 3528

Gráficos de características do branco quente SMD 3528

Como apenas chips com brilho branco são os mais comuns, omitirei a ficha técnica 3528 SMD com uma cor diferente. Sim, não é necessário. Algo me diz que é improvável que alguém se interesse por esses tipos de diodos. Bem, se de repente... Então você encontrará todos os dados no link que forneceu anteriormente. É verdade que você mesmo terá que fazer a tradução. O fabricante fornece ficha técnica em chinês. Mas comparando minhas fotos com símbolos e “resíduos de papel” chineses, você entenderá tudo facilmente e poderá criar você mesmo especificações técnicas com sua própria tradução.

Dimensões SMD 3528

Qualquer LED da série SMD possui uma designação de quatro dígitos. Com base neles, podemos obter imediatamente informações sobre os tamanhos dos chips. os dois primeiros são comprimento, os segundos são largura. As dimensões são indicadas em mm. Diferentes fabricantes têm seus próprios erros, mas eles não vão além de +-0,1-0,15 mm.

Os diodos são produzidos em 2.000 peças por cassete (rolo). Se você está constantemente envolvido em “artesanato”, então é mais lucrativo encomendar em rolos. E mais conveniente e prático. Principalmente se você tiver lâmpadas com esses diodos em casa e precisar soldá-las constantemente.)

E por fim, alguns cuidados ao trabalhar com qualquer diodo SMD.

Este não é meu capricho ou minha experiência. Este é um verdadeiro aviso dos fabricantes!

A grande maioria dos diodos é revestida com composto de silicone. Apesar de ser menos suscetível a esforços mecânicos, deve ser manuseado com cuidado:

• Não toque no fósforo ou no silicone com os dedos. Para fazer isso você precisa usar uma pinça. Em geral, é melhor evitar qualquer contato com suor humano e depósitos de gordura. Isso lhe dará tranquilidade e o diodo durará mais.
• Não toque no fósforo com objetos pontiagudos, mesmo que com cuidado. De qualquer forma, você deixa pequenas “rebarbas” que afetarão negativamente o desempenho do dispositivo no futuro.
• Para evitar danos aos chips já montados na placa, não os empilhe. Cada prancha deve ter seu próprio local para que não entre em contato com outro lote.

Bem, essas são basicamente todas as regras simples que todos deveriam seguir. E com isso termino a história sobre as características dos LEDs do tipo SMD 3528 e passo a compilar outro material que me interessa mais. Bom, não gosto de escrever sobre coisas óbvias, muito menos sobre características que toda pessoa que se preze e que frequentou a escola deveria saber ler))).

Vídeo sobre instalação de LEDs SMD

leds-test.ru

Se antes a base elementar das fontes de alimentação do sistema não levantava dúvidas - eles usavam microcircuitos padrão, agora nos deparamos com uma situação em que desenvolvedores individuais de fontes de alimentação estão começando a produzir sua própria base elementar, que não possui análogos diretos entre os de uso geral. peças. Um exemplo dessa abordagem é o chip FSP3528, que é usado em um grande número de fontes de alimentação de sistema produzidas sob a marca FSP.

O chip FSP3528 foi encontrado em modelos subsequentes de fontes de alimentação do sistema:

FSP ATX-300GTF-

FSP A300F–C-

FSP ATX-350PNR-

FSP ATX-300PNR-

FSP ATX-400PNR-

FSP ATX-450PNR-

ComponentPro ATX-300GU.

Fig.1 Pinagem do chip FSP3528

Mas como a produção de microcircuitos só faz sentido em grandes quantidades, é preciso estar preparado para o fato de que ela também pode ser encontrada em outros modelos de fontes de alimentação FSP. Ainda não encontramos análogos diretos deste microcircuito, portanto, em caso de sua falha, deverá ser feita a substituição exatamente pelo mesmo microcircuito. Porém não é possível adquirir o FSP3528 em uma rede de distribuição varejista, portanto ele só pode ser encontrado em fontes de alimentação do sistema FSP, rejeitadas por qualquer outro motivo.

Figura 2 Circuito multifuncional do controlador PWM FSP3528

O chip FSP3528 está disponível em um pacote DIP de 20 pinos (Fig. 1). A finalidade dos contatos do microcircuito está descrita na Tabela 1, e a Fig. 2 mostra seu circuito multifuncional. Na Tabela 1, para cada pino do microcircuito é indicada a tensão que deve estar no contato durante uma ligação típica do microcircuito. Uma aplicação típica do chip FSP3528 é sua implementação como parte de um submódulo de controle de fonte de alimentação de computador. Este submódulo será discutido no mesmo artigo, mas um pouco mais abaixo.

Tabela 1. Finalidade dos contatos do controlador PWM FSP3528

Descrição

Tensão de alimentação +5V.

Erro na saída do amplificador. Dentro do chip, o contato é conectado à entrada não inversora do comparador PWM. Neste pino é gerada uma tensão que é a diferença entre as tensões de entrada do amplificador de erro E/A+ e E/A - (pino 3 e pino 4). Durante a operação normal do microcircuito, a tensão no contato é de cerca de 2,4V.

Entrada invertida do amplificador de erro. Dentro do chip, esta entrada é deslocada em 1,25V. A tensão de referência de 1,25V é gerada por uma fonte interna. Durante a operação normal do microcircuito, uma tensão de 1,23V deve estar presente no contato.

Entrada de amplificador de erro não inversor. Esta entrada pode ser utilizada para monitorar as tensões de saída da fonte de alimentação, ou seja, este contato pode ser considerado uma entrada de sinal de realimentação. Em circuitos reais, um sinal de realimentação é fornecido a este contato, obtido pela soma de todas as tensões de saída da fonte (+3,3V/+5V/+12V). Durante a operação normal do microcircuito, uma tensão de 1,24V deve estar presente no contato.

Contato de controle de atraso do sinal ON/OFF (sinal de controle para ligar a fonte de alimentação). Um capacitor de temporização está conectado a este pino. Se o capacitor tiver uma capacitância de 0,1 µF, então o atraso de ligação (Ton) é de cerca de 8 ms (durante este período de tempo o capacitor é carregado a um nível de 1,8 V) e o atraso de desligamento (Toff) é de cerca de 24 ms (durante este período de tempo a tensão no capacitor quando ele é descarregado é reduzida para 0,6V). Durante a operação normal do microcircuito, uma tensão de cerca de +5V deve estar presente neste contato.

Entrada de sinal liga/desliga da fonte de alimentação. Na especificação dos conectores de alimentação ATX, este sinal é designado como PS-ON. O sinal REM é um sinal TTL e é comparado por um comparador interno a um nível de referência de 1,4V. Se o sinal REM cair abaixo de 1,4 V, o chip PWM será inicializado e a fonte de alimentação começará a funcionar. Se o sinal REM estiver definido para o nível mais alto (mais de 1,4 V), o microcircuito será desligado e, consequentemente, a fonte de alimentação será desligada. A tensão neste pino pode atingir um valor máximo de 5,25 V, embora o valor típico seja 4,6 V. Durante a operação, deve-se observar uma tensão de cerca de 0,2V neste contato.

Resistor de ajuste de frequência do oscilador interno. Durante a operação, há uma tensão no contato de cerca de 1,25V.

Capacitor de ajuste de frequência do oscilador interno. Durante a operação, uma tensão dente de serra deve ser observada no contato.

Entrada do sensor de sobretensão. O sinal deste pino é comparado por um comparador interno com uma tensão de referência interna. Esta entrada pode ser utilizada para controlar a tensão de alimentação do microcircuito, para controlar sua tensão de referência e também para organizar qualquer outra proteção. Em uso típico, uma tensão de aproximadamente 2,5 V deve estar presente neste pino durante a operação normal do microcircuito.

Contato de controle de atraso de geração de sinal PG (Power Good). Um capacitor de temporização está conectado a este pino. Um capacitor de 2,2 µF fornece um atraso de 250 ms. As tensões de referência para este capacitor de temporização são 1,8 V (ao carregar) e 0,6 V (ao descarregar). Ou seja, quando a fonte de alimentação é ligada, o sinal PG é ajustado para o nível mais alto no momento em que a tensão neste capacitor de temporização atinge 1,8V. E quando a fonte de alimentação é desligada, o sinal PG é ajustado para um nível baixo no momento em que o capacitor é descarregado para um nível de 0,6V. A tensão típica neste pino é +5V.

Alimentação Bom sinal – a fonte de alimentação está normal. O nível de sinal mais alto significa que todas as tensões de saída da fonte de alimentação correspondem aos valores nominais e a fonte de alimentação está operando no modo normal. Um nível de sinal baixo significa uma fonte de alimentação com defeito. O estado deste sinal durante a operação normal da fonte de alimentação é +5V.

Referência de tensão de alta precisão com tolerância inferior a ±2%. Um valor típico para esta tensão de referência é 3,5 V.

Sinal de proteção contra sobretensão no canal de +3,3 V A tensão é fornecida à entrada diretamente do canal de +3,3V.

Sinal de proteção contra sobretensão no canal de +5 V A tensão é fornecida à entrada diretamente do canal de +5V.

Sinal de proteção contra sobretensão no canal +12 V A entrada é alimentada com tensão do canal +12V através de um divisor resistivo. Como resultado da utilização de um divisor, é estabelecida uma tensão de aproximadamente 4,2V neste contato (desde que a tensão no canal de 12V seja +12,5V)

Entrada para sinal adicional de proteção contra sobretensão. Esta entrada pode ser usada para organizar a proteção através de algum outro canal de tensão. Em circuitos práticos, este contato é utilizado, na maioria dos casos, para proteção contra curtos-circuitos nos canais -5V e -12V. Em circuitos práticos, uma tensão de cerca de 0,35V é ajustada neste contato. Quando a tensão sobe para 1,25V, a proteção é acionada e o microcircuito é bloqueado.

Entrada para ajuste do tempo “morto” (tempo em que os pulsos de saída do microcircuito ficam inativos - ver Fig. 3). A entrada não inversora do comparador de tempo morto interno é deslocada em 0,12 V pela fonte interna. Isto permite definir um pequeno valor do tempo de “medição” para os pulsos de saída. O tempo “morto” dos pulsos de saída é ajustado aplicando uma tensão constante de 0 a 3,3V à entrada DTC. Quanto maior a tensão, menor será o ciclo operacional e maior será o tempo morto. Este contato é frequentemente usado para criar uma partida “suave” quando a fonte de alimentação é ligada. Em circuitos práticos, uma tensão de aproximadamente 0,18V é definida neste pino.

Coletor do segundo transistor de saída. Após a partida do microcircuito, são formados pulsos neste contato, que seguem em antifase aos pulsos do contato C1.

Coletor do primeiro transistor de saída. Após a partida do microcircuito, são formados pulsos neste contato, que seguem em antifase aos pulsos do contato C2.

Fig.3 Principais características dos pulsos

O chip FSP3528 é um controlador PWM projetado especificamente para controlar o conversor de pulso push-pull de uma fonte de alimentação de sistema de computador. As características deste microcircuito são:

Disponibilidade de proteção integrada contra sobretensão nos canais +3,3V/+5V/+12V-

Disponibilidade de proteção integrada contra sobrecarga (curto-circuito) nos canais +3,3V/+5V/+12V-

A presença de uma entrada polivalente para organizar qualquer tipo de proteção -

Suporta a função de ligar a fonte de alimentação pelo sinal de entrada PS_ON-

A presença de um circuito integrado com histerese para geração do sinal PowerGood (alimentação normal) -

Disponibilidade de uma fonte de tensão de referência de precisão integrada com um desvio permitido de 2%.

Nos modelos de fonte de alimentação listados no início do artigo, o chip FSP3528 está localizado na placa do submódulo de controle da fonte de alimentação. Este submódulo está localizado no lado secundário da fonte e é um circuito integrado colocado verticalmente, ou seja, perpendicular à placa principal da fonte (Fig. 4).

Fig.4 Fonte de alimentação com módulo FSP3528

Este submódulo contém não apenas o microcircuito FSP3528, mas também alguns elementos de sua “tubulação” que garantem o funcionamento do microcircuito (ver Fig. 5).

Fig.5 Submódulo FSP3528

A placa do submódulo de controle possui instalação frente e verso. Na parte traseira da placa existem elementos montados em superfície - SMD, que, aliás, apresentam mais problemas devido às propriedades de soldagem não muito elevadas. O submódulo possui 17 contatos dispostos em uma linha. A finalidade destes contactos é apresentada na Tabela 2.

Tabela 2. Finalidade dos contatos do submódulo FSPЗ3528-20D-17P

Objetivo do contato

Pulsos retangulares de saída projetados para controlar os transistores de potência da fonte de alimentação

Entrada de partida da fonte de alimentação (PS_ON)

Entrada de controle de tensão do canal +3,3V

Entrada de controle de tensão do canal +5V

Entrada de controle de tensão do canal +12V

Sinal de entrada de proteção de circuito pequeno

Não usado

Saída de sinal de boa potência

Entrada de tensão de referência do regulador AZ431

Cátodo regulador de tensão AZ431

Não usado

Tensão de alimentação VCC

Na placa do submódulo de controle, além do chip FSP3528, existem mais dois estabilizadores controlados AZ431 (análogo ao TL431) que não estão de forma alguma conectados ao próprio controlador PWM FSP3528, e são projetados para controlar circuitos localizados na placa principal do a fonte de energia.

Como exemplo da implementação prática do chip FSP3528, a Fig. 6 mostra um diagrama do submódulo FSP3528-20D-17P. Este submódulo de controle é utilizado nas fontes de alimentação FSP ATX-400PNF. Vale ressaltar que ao invés do diodo D5, um jumper é instalado na placa. Isso às vezes confunde alguns profissionais que tentam instalar um diodo em um circuito. A instalação de um diodo no lugar do jumper não altera a funcionalidade do circuito - ele deve funcionar tanto com diodo quanto sem diodo. Mas a instalação de um diodo D5 pode reduzir a sensibilidade do circuito de proteção contra pequenos curtos-circuitos.

Fig.6 Diagrama do submódulo FSP3528-20D-17P

Tais submódulos são praticamente o único exemplo da implementação do microcircuito FSP3528, portanto, um mau funcionamento de peças do submódulo é muitas vezes confundido com um mau funcionamento do próprio microcircuito. Além disso, muitas vezes acontece que os especialistas não conseguem identificar a causa do mau funcionamento, o que implica um mau funcionamento do microcircuito, e a fonte de alimentação é colocada de lado no “canto mais distante” ou geralmente cancelada.

Na verdade, a falha de um microcircuito é uma ocorrência bastante rara. Os elementos do submódulo são ainda mais suscetíveis a falhas e, em primeiro lugar, os elementos semicondutores (diodos e transistores).

Hoje, os principais defeitos do submódulo podem ser considerados:

Falha dos transistores Q1 e Q2-

Falha do capacitor C1, que pode ser acompanhada de seu “inchaço” -

Falha dos diodos D3 e D4 (imediata ou separadamente).

A falha de outras peças é improvável, mas em qualquer caso, se você suspeitar de um mau funcionamento do submódulo, você deve primeiro verificar a soldagem dos componentes SMD no lado do circuito impresso da placa.

Diagnóstico de chips

O diagnóstico do controlador FSP3528 não difere do diagnóstico de todos os outros controladores PWM modernos para fontes de alimentação do sistema, que já abordamos mais de uma vez nas páginas de nossa revista. Mesmo assim, novamente, em termos gerais, iremos lhe dizer como você pode ter certeza de que o submódulo está funcionando corretamente.

Para verificar, é necessário desconectar da rede a fonte de alimentação com o submódulo que está sendo diagnosticado e aplicar todas as tensões necessárias em suas saídas (+5V, +3,3V, +12V, -5V, -12V, +5V_SB). Isso pode ser feito usando jumpers de outra fonte de alimentação do sistema em funcionamento. Dependendo do circuito de alimentação, também pode ser necessário fornecer uma tensão de alimentação separada de +5V ao pino 1 do submódulo. Isso pode ser feito usando um jumper entre o pino 1 do submódulo e a linha +5V.

Com tudo isso, deverá aparecer uma tensão dente de serra no contato CT (pino 8), e uma tensão constante de +3,5V deverá aparecer no contato VREF (pino 12).

Em seguida, você precisa causar um curto-circuito no sinal PS-ON com o terra. Isso é feito colocando em curto-circuito o contato do conector de saída da fonte de alimentação (geralmente o fio esverdeado) ou o pino 3 do próprio submódulo. Com tudo isso, pulsos retangulares deverão aparecer na saída do submódulo (pino 1 e pino 2) e na saída do microcircuito FSP3528 (pino 19 e pino 20), seguidos em antifase.

A ausência de pulsos indica mau funcionamento do submódulo ou microcircuito.

Gostaríamos de ressaltar que ao usar métodos de diagnóstico semelhantes, é necessário considerar cuidadosamente o projeto do circuito da fonte de alimentação, pois a metodologia de teste pode mudar um pouco, dependendo da configuração dos circuitos de feedback e dos circuitos de proteção contra operação de emergência da fonte de alimentação. fornecer.

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CHIPS BA3528AFP/BA3529AFP

CHIPS BA3528AFP/BA3529AFP FEITOS POR ROHM

Os microcircuitos BA3528AFP/BA3529AFP da ROHM são projetados para uso em reprodutores estéreo. Eles operam com alimentação de 3 V e incluem um pré-amplificador de dois canais, um amplificador de potência de dois canais e um controlador de motor. Uma fonte de tensão de referência no chip elimina a necessidade de desacoplar capacitores ao conectar um cabeçote de áudio e fones de ouvido. O controlador do motor utiliza um circuito em ponte para minimizar o número de componentes externos, o que melhora a confiabilidade e reduz o tamanho do dispositivo. Breves características elétricas dos microcircuitos BA3528AFP/BA3529AFP são fornecidas na Tabela 1. Um diagrama de conexão típico é mostrado na Fig. 1. O sinal de entrada do cabeçote de reprodução vai para as entradas não inversoras dos pré-amplificadores (pinos

Figura 1. Circuito de comutação típico para m/s BA3528AFP/BA3529AFP

Tabela 1. Principais parâmetros de m/s BA3528AFP/BA3529AFP

19, 23), e o fio comum do cabeçote é conectado à fonte de tensão de referência (pino 22). O sinal de feedback negativo é fornecido das saídas dos pré-amplificadores (pinos 17, 25) através dos circuitos RC de correção para as entradas inversoras (pinos 19, 24). O sinal amplificado pode ser fornecido aos controles de volume através de teclas eletrônicas (pinos 16, 26). As teclas são fechadas se a tensão de alimentação do microcircuito for aplicada à entrada de controle (pino 1). Para o chip BA3529AFP é possível habilitar supressores de ruído Dolby nos circuitos de saída dos pré-amplificadores. Após ajustar o nível, o sinal de áudio vai para os amplificadores de potência de saída (pinos 15, 27) com ganho fixo. Seu valor é um parâmetro de classificação e é de 36 dB para BA3528AFP e 27 dB para BA3529AFP. Das saídas dos amplificadores de potência (pinos 2, 12), o sinal é fornecido aos fones de ouvido com resistência de 16 a 32 Ohms, cujo fio comum é conectado a uma poderosa fonte de tensão de referência (pino 11). O principal fator que reduz a confiabilidade de um microcircuito e leva ao seu fracasso é a violação de seus parâmetros de potência. O fabricante limita a potência dissipada pelo microcircuito a 1,7 W a uma temperatura não superior a 25 "C, com este valor diminuindo em 13,6 mW para cada grau de aumento de temperatura. Um substituto completo para os microcircuitos BA3528AFP/BA3529AFP são os BA3528FP/BA3529FP microcircuitos.

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Uma fonte de alimentação de computador, juntamente com vantagens como tamanho pequeno e peso com potência de 250 W e superior, tem uma desvantagem significativa - desligamento em caso de sobrecorrente. Esta desvantagem não permite que a fonte de alimentação seja utilizada como carregador de bateria de automóvel, uma vez que esta última possui uma corrente de carga de várias dezenas de amperes no momento inicial. Adicionar um circuito limitador de corrente à fonte de alimentação permitirá evitar seu desligamento mesmo em caso de curto-circuito nos circuitos de carga.

O carregamento de uma bateria de carro ocorre com uma tensão constante. Com este método, a tensão do carregador permanece constante durante todo o tempo de carregamento. Carregar a bateria usando esse método é, em alguns casos, preferível, pois fornece uma maneira mais rápida de levar a bateria a um estado que permite a partida do motor. A energia informada no estágio inicial de carregamento é gasta principalmente no processo de carregamento principal, ou seja, na restauração da massa ativa dos eletrodos. A intensidade da corrente de carga no momento inicial pode chegar a 1,5C, porém, para baterias de automóveis utilizáveis, mas descarregadas, tais correntes não trarão consequências prejudiciais, e as fontes de alimentação ATX mais comuns com potência de 300 - 350 W não são capazes de fornecer uma corrente de mais de 16 - 20A sem consequências.

A corrente de carga máxima (inicial) depende do modelo da fonte de alimentação utilizada, o limite mínimo de corrente é 0,5A. A tensão de marcha lenta é regulada e pode ser de 14...14,5V para carregar a bateria de partida.

Primeiro, você precisa modificar a própria fonte de alimentação desligando suas proteções contra sobretensão +3,3V, +5V, +12V, -12V, e também removendo componentes não utilizados para o carregador.

Para a fabricação do carregador foi selecionada uma fonte de alimentação do modelo FSP ATX-300PAF. O diagrama dos circuitos secundários da fonte de alimentação foi extraído da placa e, apesar da verificação cuidadosa, pequenos erros, infelizmente, não podem ser excluídos.

A figura abaixo mostra um diagrama da fonte de alimentação já modificada.

Para um trabalho conveniente com a placa de alimentação, esta última é removida do gabinete, todos os fios dos circuitos de alimentação +3,3V, +5V, +12V, -12V, GND, +5Vsb, fio de feedback +3,3Vs, circuito de sinal PG , circuito ligando a fonte de alimentação PSON, alimentação do ventilador +12V. Em vez de um indutor passivo de correção do fator de potência (instalado na tampa da fonte de alimentação), um jumper é soldado temporariamente, os fios de alimentação de ~ 220 V vindos do interruptor na parede traseira da fonte de alimentação são dessoldados da placa e a tensão será fornecido pelo cabo de alimentação.

Em primeiro lugar, desativamos o circuito PSON para ligar a fonte de alimentação imediatamente após aplicar a tensão de rede. Para isso, em vez dos elementos R49, C28, instalamos jumpers. Removemos todos os elementos da chave que fornece energia ao transformador de isolamento galvânico T2, que controla os transistores de potência Q1, Q2 (não mostrados no diagrama), nomeadamente R41, R51, R58, R60, Q6, Q7, D16. Na placa da fonte de alimentação, os contatos do coletor e do emissor do transistor Q6 são conectados por um jumper.

Depois disso, fornecemos ~220V para a fonte de alimentação, certifique-se de que ela esteja ligada e funcionando normalmente.

Em seguida, desligue o controle do circuito de alimentação de -12V. Removemos os elementos R22, R23, C50, D12 da placa. O diodo D12 está localizado sob o indutor de estabilização do grupo L1, e sua remoção sem desmontar este último (a alteração do indutor será escrita abaixo) é impossível, mas não é necessário.

Removemos os elementos R69, R70, C27 do circuito de sinal PG.

Em seguida, a proteção contra sobretensão de +5V é desligada. Para isso, o pino 14 do FSP3528 (pad R69) é conectado por um jumper ao circuito +5Vsb.

Na placa de circuito impresso é cortado um condutor conectando o pino 14 ao circuito de +5V (elementos L2, C18, R20).

Os elementos L2, C17, C18, R20 são soldados.

Ligue a fonte de alimentação e certifique-se de que esteja funcionando.

Desative a proteção contra sobretensão +3,3V. Para isso, cortamos um condutor na placa de circuito impresso conectando o pino 13 do FSP3528 ao circuito de +3,3V (R29, R33, C24, L5).

Retiramos da placa de alimentação os elementos do retificador e estabilizador magnético L9, L6, L5, BD2, D15, D25, U5, Q5, R27, R31, R28, R29, R33, VR2, C22, C25, C23, C24 , bem como elementos do circuito OOS R35, R77, C26. Depois disso, adicionamos um divisor de resistores de 910 Ohm e 1,8 kOhm, que gera uma tensão de 3,3V a partir de uma fonte de +5Vsb. O ponto médio do divisor é conectado ao pino 13 do FSP3528, a saída do resistor de 931 Ohm (um resistor de 910 Ohm é adequado) é conectada ao circuito +5Vsb e a saída do resistor de 1,8 kOhm é conectada ao terra (pino 17 do FSP3528).

A seguir, sem verificar o funcionamento da fonte de alimentação, desligamos a proteção ao longo do circuito de +12V. Dessolde o resistor do chip R12. Na almofada de contato R12 conectado ao pino. 15 FSP3528 faz um furo de 0,8 mm. Em vez do resistor R12, é adicionada uma resistência, composta por resistores conectados em série de 100 Ohm e 1,8 kOhm. Um pino de resistência está conectado ao circuito +5Vsb, o outro ao circuito R67, pino. 15 FSP3528.

Dessoldamos os elementos do circuito OOS +5V R36, C47.

Após remover o OOS nos circuitos de +3,3V e +5V, é necessário recalcular o valor do resistor OOS no circuito +12V R34. A tensão de referência do amplificador de erro FSP3528 é de 1,25V, com o regulador de resistor variável VR1 na posição intermediária, sua resistência é de 250 Ohms. Quando a tensão na saída da fonte de alimentação é +14V, obtemos: R34 = (Uout/Uop – 1)*(VR1+R40) = 17,85 kOhm, onde Uout, V é a tensão de saída da fonte de alimentação, Uop, V é a tensão de referência do amplificador de erro FSP3528 (1,25V), VR1 – resistência do resistor de corte, Ohm, R40 – resistência do resistor, Ohm. Arredondamos a classificação de R34 para 18 kOhm. Nós instalamos na placa.

É aconselhável substituir o capacitor C13 3300x16V por um capacitor 3300x25V e adicionar o mesmo no lugar vago por C24 para dividir as correntes de ondulação entre eles. O terminal positivo do C24 é conectado através de um indutor (ou jumper) ao circuito +12V1, a tensão de +14V é removida dos contatos de +3,3V.

Ligue a fonte de alimentação, ajuste VR1 para definir a tensão de saída para +14V.

Após todas as alterações feitas na fonte de alimentação, passamos para o limitador. O circuito limitador de corrente é mostrado abaixo.

Os resistores R1, R2, R4…R6, conectados em paralelo, formam uma derivação de medição de corrente com resistência de 0,01 Ohm. A corrente que flui na carga causa uma queda de tensão nela, que o amplificador operacional DA1.1 compara com a tensão de referência definida pelo resistor de ajuste R8. O estabilizador DA2 com tensão de saída de 1,25 V é usado como fonte de tensão de referência. O resistor R10 limita a tensão máxima fornecida ao amplificador de erro a 150 mV, o que significa que a corrente de carga máxima é de 15A. A corrente limite pode ser calculada usando a fórmula I = Ur/0,01, onde Ur, V é a tensão no motor R8, 0,01 Ohm é a resistência shunt. O circuito limitador de corrente funciona da seguinte maneira.

A saída do amplificador de erro DA1.1 é conectada à saída do resistor R40 na placa da fonte de alimentação. Contanto que a corrente de carga permitida seja menor que a definida pelo resistor R8, a tensão na saída do amplificador operacional DA1.1 é zero. A fonte de alimentação opera em modo normal e sua tensão de saída é determinada pela expressão: Uout=((R34/(VR1+R40))+1)*Uop. Porém, à medida que a tensão no shunt de medição aumenta devido ao aumento da corrente de carga, a tensão no pino 3 do DA1.1 tende para a tensão no pino 2, o que leva a um aumento na tensão na saída do amplificador operacional . A tensão de saída da fonte de alimentação passa a ser determinada por outra expressão: Uout=((R34/(VR1+R40))+1)*(Uop-Uosh), onde Uosh, V é a tensão na saída do erro amplificador DA1.1. Em outras palavras, a tensão de saída da fonte de alimentação começa a diminuir até que a corrente que flui na carga se torne ligeiramente menor que a corrente limite definida. O estado de equilíbrio (limitação de corrente) pode ser escrito da seguinte forma: Ush/Rsh=(((R34/(VR1+R40))+1)*(Uop-Uosh))/Rн, onde Rsh, Ohm – resistência shunt, Ush , V – queda de tensão na derivação, Rн, Ohm – resistência de carga.

O amplificador operacional DA1.2 é usado como comparador, sinalizando através do LED HL1 que o modo de limitação de corrente está ativado.

A placa de circuito impresso (sob o “ferro”) e o layout dos elementos limitadores de corrente são mostrados nas figuras abaixo.

Algumas palavras sobre peças e sua substituição. Faz sentido substituir os capacitores eletrolíticos instalados na placa da fonte de alimentação FSP por novos. Em primeiro lugar, nos circuitos retificadores da fonte de alimentação standby +5Vsb, são C41 2200x10V e C45 1000x10V. Não se esqueça dos capacitores de força nos circuitos de base dos transistores de potência Q1 e Q2 - 2,2x50V (não mostrados no diagrama). Se possível, é melhor substituir os capacitores retificadores de 220V (560x200V) por novos de maior capacidade. Os capacitores retificadores de saída 3300x25V devem ser baixos da série ESR - WL ou WG, caso contrário eles falharão rapidamente. Como último recurso, você pode fornecer capacitores usados ​​​​desta série com uma tensão mais baixa - 16V.

O amplificador operacional de precisão DA1 AD823AN “rail-to-rail” é perfeito para este esquema. No entanto, ele pode ser substituído por um amplificador operacional LM358N muito mais barato. Neste caso, a estabilidade da tensão de saída da fonte de alimentação será um pouco pior; você também terá que selecionar o valor do resistor R34 para baixo, já que este amplificador operacional tem uma tensão de saída mínima em vez de zero (0,04V, para). seja preciso) 0,65V.

A dissipação de potência total máxima dos resistores de medição de corrente R1, R2, R4…R6 KNP-100 é 10 W. Na prática, é melhor limitar-se a 5 watts - mesmo com 50% da potência máxima, o aquecimento ultrapassa os 100 graus.

Conjuntos de diodo BD4, BD5 U20C20, se realmente custam 2 peças, não adianta substituí-los por algo mais potente, eles aguentam bem como prometido pelo fabricante da fonte de alimentação 16A; Mas acontece que na realidade só está instalado um, caso em que é necessário limitar a corrente máxima a 7A, ou adicionar um segundo conjunto.

Testar a fonte de alimentação com corrente de 14A mostrou que após apenas 3 minutos a temperatura do enrolamento do indutor L1 ultrapassa 100 graus. A operação sem problemas a longo prazo neste modo é seriamente questionável. Portanto, se você pretende carregar a fonte de alimentação com corrente superior a 6-7A, é melhor refazer o indutor.

Na versão de fábrica, o enrolamento do indutor de +12V é enrolado com um fio unipolar com diâmetro de 1,3 mm. A frequência PWM é de 42 kHz, com a qual a profundidade de penetração da corrente no cobre é de cerca de 0,33 mm. Devido ao efeito pelicular nesta frequência, a seção transversal efetiva do fio não é mais 1,32 mm 2, mas apenas 1 mm 2, o que não é suficiente para uma corrente de 16A. Em outras palavras, simplesmente aumentar o diâmetro do fio para obter uma seção transversal maior e, portanto, reduzir a densidade de corrente no condutor, é ineficaz para esta faixa de frequência. Por exemplo, para um fio com diâmetro de 2 mm, a seção transversal efetiva na frequência de 40 kHz é de apenas 1,73 mm 2, e não 3,14 mm 2, como esperado. Para usar o cobre de maneira eficaz, enrolamos o enrolamento do indutor com fio Litz. Faremos fio Litz com 11 pedaços de fio esmaltado com 1,2 m de comprimento e 0,5 mm de diâmetro. O diâmetro do fio pode ser diferente, o principal é que seja menos que o dobro da profundidade de penetração da corrente no cobre - neste caso, a seção transversal do fio será aproveitada em 100%. Os fios são dobrados em um “feixe” e torcidos com uma furadeira ou chave de fenda, após o que o feixe é enfiado em um tubo termorretrátil de 2 mm de diâmetro e crimpado com um maçarico a gás.

O fio acabado é completamente enrolado em torno do anel e o indutor fabricado é instalado na placa. Não faz sentido enrolar um enrolamento de -12V; o indicador “Power” HL1 não requer nenhuma estabilização.

Resta instalar a placa limitadora de corrente na caixa da fonte de alimentação. A maneira mais fácil é parafusá-lo na extremidade do radiador.

Vamos conectar o circuito “OOS” do regulador de corrente ao resistor R40 da placa da fonte de alimentação. Para isso, recortaremos parte do trilho da placa de circuito impresso da fonte de alimentação, que conecta a saída do resistor R40 à “caixa”, e próximo ao bloco de contato R40 faremos um furo de 0,8 mm no qual o fio do regulador será inserido.

Vamos conectar a fonte de alimentação ao regulador de corrente de +5V, para o qual soldamos o fio correspondente ao circuito de +5Vsb da placa da fonte de alimentação.

O “corpo” do limitador de corrente é conectado aos contatos “GND” na placa de alimentação, o circuito de -14V do limitador e o circuito de +14V da placa de alimentação vão para “crocodilos” externos para conexão ao bateria.

Os indicadores HL1 “Power” e HL2 “Limitation” são fixados no lugar do plugue instalado em vez da chave “110V-230V”.

Provavelmente, sua tomada não possui contato de aterramento protetor. Ou melhor, pode haver um contato, mas o fio não vai até ele. Não há nada a dizer sobre a garagem... É altamente recomendável que pelo menos na garagem (cave, galpão) organize um aterramento de proteção. Não ignore as precauções de segurança. Isso às vezes termina extremamente mal. Para quem possui tomada 220V que não possui contato de aterramento, equipe a fonte com um terminal de parafuso externo para conectá-la.

Após todas as modificações, ligue a fonte de alimentação e ajuste a tensão de saída necessária com o resistor de corte VR1, e ajuste a corrente máxima na carga com o resistor R8 na placa limitadora de corrente.

Conectamos uma ventoinha de 12V aos circuitos de -14V, +14V do carregador na placa da fonte de alimentação. Para operação normal do ventilador, dois diodos conectados em série são conectados ao fio de +12V ou -12V, o que reduzirá a tensão de alimentação do ventilador em 1,5V.

Conectamos o indutor de correção do fator de potência passivo, fonte de alimentação de 220 V do switch, parafusamos a placa no gabinete. Fixamos o cabo de saída do carregador com uma braçadeira de náilon.

Aparafuse a tampa. O carregador está pronto para uso.

Concluindo, vale ressaltar que o limitador de corrente funcionará com uma fonte de alimentação ATX (ou AT) de qualquer fabricante que utilize controladores PWM TL494, KA7500, KA3511, SG6105 ou similares. A diferença entre eles estará apenas nos métodos de contornar as proteções.

Baixe a placa de circuito limitador em formato PDF e DWG (Autocad)