zpět na hlavní menu
úvod kond. mikrofon různé měřící doplňky plošné spoje různé zdroje oprava TV ovladače grafy a vzorce antény vysílač AM různé mimo téma, léčitelství
fotky
stavba domečku
mail:
info@vaelektronik.cz
Do této úpravy by se měl pouštět jen ten, kdo opravdu ví, co dělá a je si vědom jednak životu nebezpečného napětí uvnitř svářečky a také toho, že úpravou ztratí záruku.
Při potřebě zdroje pro proud do 160A padla volba na invertorovou svářečku Gama160, dává potřebný proud a je za rozumnou cenu. Problém je, že svářečka má pouze regulaci na konstantní proud a já jsem potřeboval regulaci na konstantní napětí s nastavitelným omezením proudu. Další problém je funkce Antistick, která zabraňuje přilepení elektrody při sváření. Svářečka nedá proud do zkratu, při poklesu výstupního napětí pod 5V se proud omezí cca na 20A. Tuto funkci jsem též musel najít a zablokovat.
Protože nemám k dispozici původní dokumentaci, nejprve bylo nutné z desky obkreslit alespoň kus řídící části. Desku jsem z obou stran vyfotil a po úpravě barev obrázky složil. Tím mohu sledovat spoje na obou stranách desky, spoje pod integrovanými obvody jsem dohledal ohmmetrem. Součástky jsem si očísloval, číslování je pochopitelně úplně jiné, než v původní dokumentaci. Na rozmístění jsou nakresleny body, kam přijde připojit destička pro regulaci napětí.
Pro regulaci napětí je nutné doplnit regulační zesilovač, na panel potom potenciometr a přepínač "svářečka/zdroj". V poloze svářečka je na vstup regulace napětí připojené plné referenční napětí 5V, v poloze zdroj je přivedením kladného napětí na anodu diody D6 zablokována funkce antistick. Vzhledem k vysoké úrovni rušení musí být spoje co nejkratší a přívody od ovládacího panelu musí být odděleny odporem a některé blokovány kapacitou.
Aby mohla být destička umístěna těsně nad základní desku, musel jsem elektrolytický kondenzátor (dle mého číslování) C24 1M/35V vyměnit za keramiku. Na destičce je též odpor R7, který zabrání detekci rušivého napětí na diodě D6 v obvodu antisticku. Přívod od + výstupní svorky je vedený stíněným vodičem, jeden odpor 22K je v bužírce na začátku vodiče a dalších 22K (R1) je na destičce. Dioda D2 byla na destičku doplněna až dodatečně, je připájena nad C2.
Řízení napětí nefunguje od nuly, ale od nějaké minimální šířky imulzů, která dělá naprázdno cca 4V a cca 2V při zatížení. Na to co jsem od toho potřeboval, mi to vždycky stačilo. Když jsem potřeboval vyřešit úplné vypínání zdroje při řezání drážek do polystyrénu, kde je na odporovém drátu cca 1,5V a 35A, musel jsem na destičku řízení napětí doplnit tranzistor pro úplné zablokování řídícího napětí. Tranzistor je hned vedle výkonového trafa a tomu odpovídá i jeho důkladné blokování. Na svářečce tak přibyl další konektor JACK 6,3.
Dokumentace pro úpravu je zde
Panu Beňovi se pro zlepšení stability regulace napětí osvědčilo na vstup napětí do řídící destičky připojit 10nF. Sice teorie říká, že pro stabilní regulaci je potřeba mít ve smyčce jen jednu dominantní časovou konstantu, ale když to funguje a dokonce líp, tak proč ne.
Pan Novotný z Opavy udělal regulaci napětí úplně jinak. Stejně jako je napětí naprázdno omezeno na 90V zenerkama D3, D4 a tranzistorem, doplnil do svářečky jen potenciometr, diodu a oddělovací odpor. Signál přivedl na bázi tranzistoru T1. Dále doplnil vypínač Antistick. Chybí přepínač Svářečka/zdroj, svařuje se při regulaci napětí nastavené na maximum.
V tomto případě je jako referenční napětí využito napětí báze-emitor tranzistoru T1. To má teplotní závislost -2 mV/K, takže výstupní napětí má teplotní závislost -0,4%/K. V mnoha aplikacích to ale nevadí a je to velmi jednoduché. Schema s jeho úpravou je v dokumentaci přidané.
Tento zdroj 12V 4A s toroidním trafem a step down měničem byl publikován v PE 7 a 8/2008
Problém obvodu TL494 je v dosažení max. střídy cca 94%. Nižší střída sice nemá vliv na účinnost zdroje, ale pokud chceme použít trafo pro halogenky a zdrojem dobíjet baterii s napětím 14V, každé procento omezení střídy výrazně snižuje dosažitelný proud. Proto byl oscilátor řídícího obvodu doplněn rezistorem a diodou pro zvýšení střídy až na 99%. Upravené schema a plošný spoj je zde
V současné době je možné koupit celou řadu spínaných napaječů o různých výkonech a napětích. Tyto napaječe jsou konstruovány pro rozsah vstupního napětí 100 až 240V. Při napětí 230V dosahuje zdroj pouze polovinu maximální možné střídy a jeho výstupní napětí a tím i výkon bychom mohli zvýšit až na dvojnásobek. Proudové zatížení primární strany tím nepřekročíme. Musíme však zkontrolovat přípustné napětí elektrolytů na sekundární straně a u vyššího napětí též závěrné napětí sekundárních diod.
Zdroj MW-SYS1319-3018 18V/1,7A jsem takto upravil pro výstupní napětí 24V. Krabičku
zdroje je možné otevřít "rozlousknutím" lepených spojů pomačkáním ve svěráku,
případně opatrným poklepáním na spoj kladivem.
Obkreslil jsem schema sekundární strany zdroje. Mimo základní regulace s TL431 je před tlumivkou omezovač se ZD1 a Q2. Pro změnu
napětí z 18 na 24V je potřeba změnit R16 na 27K a ZD1 z 18 na 24V. Krabičku lze
zalepit vteřinovým lepidlem.
Zdroj by bylo možné podobně upravit i na regulovaný, ale je nutné upozornit na jedno omezení. Tyto napaječe mají pro odrušení kondenzátor mezi primární a sekundární částí. Z primární strany teče na výstup proud sice bezpečný (i když nepříjemný) pro člověka, ale ne pro většinu polovodičů. Proto nelze tyto napaječe používat např. místo laboratorního zdroje.
Tyto malé zdroje Fortron byly začátkem roku 2006 velmi levně sehnatelné u firmy www.elektronika.cz. Rozhodl jsem se zdroj předělat na regulovatelný 0-15V/10A a 0-7V 16A. Popis zde ponechávám třeba jako inspiraci pro úpravy jiných, podobných zdrojů.
Do popisované úpravy se může pustit pouze ten, kdo zná a dodržuje bezpečnostní předpisy. Do úpravy by se rozhodně neměli pouštět začátečníci.
Při rozebírání zdroje jsem si obkreslil alespoň tu část zapojení, která mě zajímala. Zdroje bývají často konstruovány jako univerzální pro napájení 110-240V a proto při napájení ze sítě 230V může být při maximální střídě výstupní napětí až 2,5 násobek jmenovitého. To je také důvod, proč při "ulítnutí" regulace nepřežije v počítači někdy vůbec nic a proč jsou lepší zdroje vybaveny přepěťovým vypínáním.
Zapojení většiny ATX zdrojů je velmi podobné a jedno kompletní schema s popisem je u Pavouka. Popisovaný zdroj Fortron má navíc pasivní PFC dělané tlumivkou v sérii s přívodem a pomocný zdroj je zde integrovaný. Jeho zapojení jsem též obkreslil, přesto že do něj při úpravě zasahovat nebudeme.
Pomocný zdroj má dva výstupy, 5V/2A vyvedený ven a cca 12-20V pro
napájení řídící části hlavního zdroje. V pohotovostním stavu a při
ztažení výstupního napětí na nulu je zde 12V a při provozu se napětí
zvýší až na 20V. Regulace zdroje je odvozena z 5V výstupu, proto druhý
výstup tak lítá. Ale možná jsem přehlédl nějakou diodu z výstupu hlavního
zdroje :-)
Vstupní napětí pro napájení zdroje je usměrněno a filtrováno dvěma kondenzátory v sérii. Pomocný zdroj je napájen plným napětím 300V, symetrický spínací stupeň hlavního zdroje pracuje proti umělému středu a tím udržuje na obou kondenzátorech stejné napětí. Bipolární tranzistory jsou buzeny přes transformátor a mají poměrně komplikovaný (ve všech zdrojích prakticky stejný) obvod pro natvarování budících impulzů a potlačení vlivu zákmitů. Výkonový stupeň se těmito zákmity nesmí otevřít, protože by došlo k jeho neřízenému rozkmitání a zdroj by na výstupu dával maximální napětí.
Za transformátorem je oddělená sekundární část s usměrňovači a výstupními
filtry. Všechna napětí mimo 3,3V mají společnou tlumivku, která pomáhá
zmenšit rozdíly napětí vzniklé nerovnoměrným zatížením jednotlivých
hladin. V popisovaném zdroji je napětí 12V získáno sériovým spojením s
výstupem 5V. Při zatížení výstupu 12V a současném odlehčení výstupu 5V
zůstávají obě napětí ve správném poměru. Nevýhodou jsou dvojnásobné
úbytky na diodách na výstupu 12V.
Napětí 3,3V je obdobně jako v jiných zdrojích odvozeno z vinutí 5V tak, že jedna polarita je diodou usměrněna bez omezení a šířka impulzu v druhé polaritě je omezena přesytkou. Proto má výstup 3,3V vlastní tlumivku a regulaci.
Řídící obvod je zde napájen z pohotovostního zdroje. Proto není činnost
zdroje závislá na výstupním napětí a zdroj lze regulovat od nuly. Řízení
s obvodem
KA3511BS
je na samostatné destičce a je téměř v katalogovém zapojení. Význam pinů
modulu, jak mi je poslal pan Luboš Rückl, je na obrázku.
Na první pohled stačí pouze odporový dělič na výstupu zdroje nahradit
potenciometrem. Problém je v tom, že napětí potom nejde snížit pod
hodnotu porovnávacího napětí - v tomto případě 1,25V a problémy může
dělat i změna zesílení regulační smyčky při změně napětí. Lepší je
vyvést z řídícího obvodu referenční napětí a přes potenciometr ho zavádět
do děliče.
Při původním nastavení děliče lze 12V výstup nastavit od 0 do 16V. Při regulaci se však zdroj bude vypínat podpěťová a přepěťová ochrana, která je integrována přímo v KA3511. Podpěťovou ochranu je nutné zablokovat zkratováním časovacího kondenzátoru (blokuje podpěťovou ochranu při náběhu zdroje). Přepěťovou ochranu odpojíme od výstupů 3,3 a 5V, vstup 12V připojíme přes odpor 22K a tím se vypínací napětí zvedne na cca 18V. Poslední úpravou je přepojení větráku na výstup pomocného zdroje. Problém je velké kolísání napětí, od 12 do 20V. Do napájení větráku zapojíme stabilizátor 7812.
Pro úpravu zdroje nejprve vyletujeme řídící modul. Základní deska je jednostranná, takže to s odsávačkou jde dobře.
Na obrázku jsou úpravy zakroužkovány - přerušení vstupů 3,3 a 5V, odpor 22K 0805 na vstupu 12V, zkratování podpěťové ochrany kapkou cínu a vyvedení výstupu referenčního napětí (červený vodič) a napájení pro větrák (zelený vodič). Řídící destičku naletujeme zpět a nezapomeneme vrátit zpět izolační fólii.
Na základní desce vyvedeme vstup do děliče regulátoru dle obrázku. Modrý drát je zem, žlutý vstup. Vodiče vedeme okolo desky nahoru po té straně, kde je okolo desky izolační fólie. Modrý, žlutý a červený drát připojíme na potenciometr. Jeho hodnota není kritická, vyhoví 1-10K. Důležité je dodržet hodnotu odporu 3K3 v sérii se středem potenciometru (na obrázku v bužírce), protože tím je daný rozsah regulace.
Dále musíme přepojit napájení větráku. Zelený vodič na 7812. Z něj na
červený, který původně vedl ze základní desky do regulátoru větráku.
Stabilizátor je nutné přizemnit, k tomu je na regulátoru větráku volná
díra (černý vodič). Modul řízení větráku přišroubujeme zpět na chladič
a pod šroub přichytíme i stabilizátor.
Sestavený zdroj už s namontovaným potenciometrem a svorkami vyzkoušíme.
Pro zapnutí zdroje je nutné spojit na výstupním konektoru zelený (PS-ON,
pin 14) s některým černým (zem). Při spuštění zdroje rozloženého na
stole dbáme maximální opatrnosti a protože větrák není umístěn nad
chladičem, zdroj zatěžujeme jen proudem do 2A.
Potenciometr reguluje tak, že maximálnímu napětí na jeho výstupu odpovídá minimální napětí zdroje. Zdroj může pracovat i naprázdno, můžeme jej však zatížit třeba žárovkou. Při potenciometru nastaveném na střed nastavíme trimr pro regulaci napětí na minimum. Potenciometr nastavíme na maximum a trimrem nastavíme výstupní napětí na 15-16V. Zdroj umí i vyšší napětí, ale na 16V jsou dimenzovány filtrační kondenzátory na 12V výstupu. Při napětí cca 18 až 20V by měl zdroj vypnout.
Na svorky na panýlku moc místa nezůstalo. Je nutné je umístit co nejvýš. Tři svorky (zem, 5V a 12V) se do jedné řady nevejdou a spodní svorka musí být alespoň o 5 mm výš, než jsem ji umístil já (musel jsem na výstupu jeden kondenzátor vyměnit za menší). Při vrtání je nutné elektroniku zdroje proti pilinám chránit hadrem, nebo ji odpojit. Pro připojení výstupu ke svorkám ponecháme jen asi tři černé vodiče (zem), tři červené (5V) dva žluté (+12V) a zelený (PS-ON), který spojíme s černými. Ostatní vodiče u desky uštípeme.
