Управление питанием компьютерной периферии, 1200 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Подключенное к персональному компьютеру оборудование может потреблять от сети переменного тока в режиме простоя десятки или даже сотни Ватт мощности. Кроме того, если электрооборудование длительное время без необходимости, например, находясь в дежурном режиме, подключено к сети переменного тока, то повышается вероятность его повреждения.

Чтобы автоматически выключать питание подключенных к компьютеру устройств, можно собрать несложную конструкцию, принципиальная схема которой представлена на рис. 1. Устройство рассчитано на подключение нагрузок общей мощностью до 1200 Вт.

В зависимости от способа подключения устройство может работать в двух режимах:

1 - питание на нагрузки подается всегда, если на сам компьютер подано напряжение сети;
2 - питание на нагрузки поступает, только если компьютер находится в рабочем состоянии.

Первый режим работы обеспечивается за счет того, что если компьютер находится в дежурном, ждущем или спящем режиме, то на USB портах обычно присутствует напряжение питания +5 В, что можно отключить в настройках BIOS некоторых компьютерных системных плат.

Во втором режиме вход управления следует подключать к силовой линии +5 В компьютера, напряжение на которой обычно отсутствует, если компьютер не работает. Напряжение силовых +5 В подается на все провода красного цвета, выходящие из блока питания настольного компьютера.

Второй режим затруднительно реализовать для ноутбуков и нетбуков. Первый режим работы наиболее целесообразен, если это устройство будет управлять питанием различных дисковых накопителей, напряжение которых нежелательно отключать при переходе компьютера в ждущий режим. При поступлении на вход управления напряжения 5 В постоянного тока, зажигается светодиод HL1 и замыкаются контакты К1.1 электромагнитного реле. Это реле обеспечивает необходимую электрическую развязку между компьютером и напряжением сети 220 В. Для этой же цели и повышения надежности устройства предприняты и другие методы дополнительной развязки узлов компьютера от сети 220 В. С этой целью контакты реле включены через последовательно включенные резисторы R1 - R4. Эти резисторы значительно снижают ток утечки сеть - компьютер-человек заземление в случае пробоя изоляции электромагнитного реле. Кроме того, значительно снижается вероятность повреждения компьютера в случае близкого удара молнии при грозе. Также повышают уровень защиты от неблагоприятных коллизий в сети питания следующие элементы: U1, R7, R9, R10, R11, R14, R15, С5, С6.

Помимо защитных функций эти радиоэлементы выполняют и иные функции, необходимые для работы соответствующих узлов. При замкнутых контактах К1.1 открываются транзисторы VT1, VT2 включенные как составной транзистор по схеме Дарлингтона. Применение составного транзистора позволяет увеличить сопротивление резисторов R1 - R4. Конденсатор С1 устраняет чувствительность этого узла к помехам. Когда транзисторы открыты, горит светодиод HL2. а также и светодиод симисторного оптрона U1. Симистор оптрона открывается на каждой полуволне сетевого напряжения, вместе с ним открывается мощный симистор VS1. На нагрузку поступает напряжение питания, о чем сигнализирует ярко светящийся двухкристальный светодиод HL3. Резисторы R10, R11уменьшают постоянный и импульсный ток через фотосимистор, а также защищают его в случае повреждения или обрыва цепи симистор а VS1

Узел на транзисторах и оптроне U1 питается напряжением +33 В от конденсаторного источника постоянного тока, реализованного на гасящих избыток мощности конденсаторах С5, С6. Мостовой выпрямитель переменного тока реализован на диодах VD2...VD5. Резисторы R14, R15 уменьшают импульсный ток конденсаторного источника питания. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживает оксидный конденсатор С2. Стабилитрон VD1 ограничивает выпрямленное напряжение на уровне около 33 В. При открытых транзисторах VT1, VT2 напряжение на обкладках конденсатора С2 снижается до 24 В.

Напряжение сети 220 В переменного тока на это устройство и подключенные к нему нагрузки поступает через плавкие предохранители FU1, FU2 и LC помехоподавляющий фильтр C3L1C4. Параллельно включенные варисторы RU1, RU2 устраняют высоковольтные импульсные помехи и защищают подключенные нагрузки от перенапряжения.

Устройство можно смонтировать на печатной плате размерами 155x70 мм, эскиз которой приводится на рис. 2. На ней размещены все элементы, кроме дросселя L1 В левой части платы в месте установки электромагнитного реле для уменьшения вероятности пробоев сделаны две воздушные прорези, в конструкции можно применить резисторы типов CM, С2-23, С2-33, МЛТ, РПМ с мощностью, указанной на схеме. Варисторы FNR-20K471 можно заменить на FNR-20K431, MYG20-471, MYG20-431. При установке варисторов следует предусмотреть защиту конструкции от возгорания их корпуса, например, с помощью асбестовой бумаги или стеклоткани.

Количество параллельно включенных варисторов можно увеличить. Конденсатор С3 керамический высоковольтный К15-15 емкостью 2200...10000 пФ. Конденсаторы С4...С6 пленочные типа. К73-17, К73-24 или аналогичные импортные на рабочее напряжение не ниже 250 В переменного тока. Конденсатор С1 любого типа малогабаритный, конденсатор С2 оксидный К50-35, К50-68 или аналог.

Диоды. ВА159 можно заменить на любые из серий 1N4001...1N4007, UF4001... UF4007, КД105, КД209, КД243, КД247. Вместо стабилитрона Д816В в этой конструкции можно использовать Д816Б, 1N5362, 1N5363, 1N5364 или два последовательно включенных стабилитрона КС509А, КС515А, 2С515А. Светодиоды RL50-YG413 и RL50-HY213 можно заменить любыми общего применения непрерывного свечения без встроенных резисторов. Светодиод L-57SRCRD можно заменить любым из серий L-57, L-937. При отсутствии двухкристальных светодиодов со встречно-параллельным включением кристаллов можно установить обычный светодиод, включив его в диагональ маломощного диодного мостового выпрямителя.

Транзисторы 2SC945 можно заменить любыми из. ВС547, SS9011, SS9014, 2SC1815, 2SC1845 или отечественными из серий КТ3117, КТ645, КТ6114. Вместо симисторного оптрона S21ME3 можно применить S21ME4, который содержит встроенный "детектор нуля".

Подойдет и другой маломощный симисторный оптрон, оптосимистор которого рассчитан на рабочее напряжение не ниже 400 В. Мощный симистор. ВТ139-800Е рассчитан на рабочее напряжение до 800 В, постоянный ток 16 А, импульсный 140 А. Можно заменить любым аналогичным из серий. ВТ139-600, ВТ139-800, ВТ145-600, ВТ145-800, ВТА216-600, ВТА216-800, или МАС320-А8. Симистор устанавливают на теплоотвод, площади охлаждающей поверхности которого должно быть достаточно, чтобы при длительной работе с максимальным током нагрузок температура корпуса симистора не превышала 60°С.

Избыточная мощность симистора необходима для того, чтобы симистор смог выдержать импульсный ток зарядки конденсаторов фильтра сетевого напряжения подключенных нагрузок. Дроссель L1 любой двухобмоточный с индуктивностью полуобмоток от 100 мкГн, обмотки которого рассчитаны на максимальный ток нагрузок.

Можно применить готовый двухобмоточный дроссель, например, от крупноформатного копировального аппарата, мощного компьютерного блока питания или изготовить самостоятельно на основе ферритового сердечника от выходного строчного трансформатора кинескопного телевизора или монитора. Сердечник должен быть собран с немагнитным зазором около 0,5 мм. В этом случае, например, 15 витков обмоточного провода на сердечнике от трансформатора. ТВС-90ЛЦ5 дадут индуктивность около 100 мкГн. Диаметр медного обмоточного провода не менее 1,2 мм. Плавкие предохранители FU1, FU2 установлены на ток 8 А исходя из возможности работы устройства совместно с лазерным принтером.

Если не предполагается подключать к этому устройству сильноточные потребители электроэнергии, то можно установить плавкие предохранители на меньший ток. Реле 65V-1 имеет обмотку сопротивлением около 160 Ом, рассчитанную на рабочее напряжение 5 В. Его можно заменить на GJ-SH-105LM, катушка которого также рассчитана на рабочее напряжение 5 В. При отсутствии подобных реле можно применить распространенные электромагнитные реле с обмоткой на 12 В, например, RAS1215, SDT-SS-112DM, G2R-14 В этом случае вход управления подключают к источнику напряжения +12 В компьютера, например, с помощью стандартной четырех-контактной вилки "Molex".

Реле не впаивают в отверстия печатной платы, а приклеивают к ней корпусом полимерным клеем, соединения выполнены короткими монтажными проводами.

Это необходимо для повышения безопасности эксплуатации устройства. Безошибочно собранное из исправных радиодеталей устройство начинает работать сразу и не требует налаживания. Для проверки работоспособности в качестве источника управляющего напряжения целесообразно использовать не компьютер, а лабораторный блок питания. При эксплуатации конструкции следует учитывать, что большинство ее элементов (кроме R6, VD6 и HL1) находятся под напряжением сети переменного тока.

Автор: Бутов А.Л.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Предсказание солнечных вспышек 31.08.2012 Ученые из Университета Пердью, возможно, открыли новый метод для прогнозирования солнечных вспышек более чем за день до их возникновения. Таким образом можно получить заблаговременное предупреждение об опасности и защитить спутники, космонавтов и инфраструктуру Земли от потенциально опасного излучения. Новая система предупреждения анализирует различия в гамма-излучении, которое испускается в момент распада атомов радиоактивных элементов. Эта скорость распада считается постоянной, но последние результаты исследований ставят это утверждение под сомнение. Ученые выдвинули гипотезу, гласящую, что скорость радиоактивного распада меняется под влиянием солнечной активности, возможно, из-за потока субатомных частиц нейтрино от Солнца. Намек на это появился, когда в 2006 году исследователи обнаружили, что скорость распада радиоактивного образца незначительно изменилась за 39 часов до начала большой солнечной вспышки. С тех пор ученые тщательно изучали аналогичные изменения в скорости распада до и после солнечных вспышек, а также в процессе вращения Земли вокруг Солнца, вращения самого Солнца и колебаний солнечной активности. Результаты работы в двух разных лабораториях показали четкие ежегодные изменения в скорости распада радиоактивных изотопов хлора-36. При этом самая высокая скорость распада наблюдалась в январе и феврале, самая низкая - в июле и августе. Использовались данные наблюдений с июля 2005 года по июнь 2011 года. Годовые колебания объясняются просто: когда Земля находится дальше, она получает меньше солнечных нейтрино и скорость распада немного замедляется. Когда Земля приближается к Солнцу или происходит солнечная вспышка, количество нейтрино вырастает, и распад ускоряется. Надо отметить, что роль нейтрино в данном явлении - лишь гипотеза. Поскольку нейтрино практически не имеют массы и заряда, физики считают, что они не взаимодействуют с другими частицами. Так что причиной колебаний скорости распада могут быть и другие, неизвестные частицы. Данное открытие позволяет разработать новый метод прогнозирования солнечных вспышек. При этом не нужно выводить в космос дорогостоящее оборудование - соответствующий детектор можно построить на Земле.

Другие интересные новости:

▪ Самообучаемая электрическая сеть

▪ Умный нанокостюм

▪ Биометрические терминалы-считыватели Safran Sigma

▪ Трансивер KNX для витой пары STMicroelectronics STKNX

▪ Погода и головная боль

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки. Подборка статей

▪ статья Наш человек в Гаване. Крылатое выражение

▪ статья Что значил жест коза до эпохи рока и металла? Подробный ответ

▪ статья Китайский финик. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Итальянский лак. Простые рецепты и советы

▪ статья Деньги не горят. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025