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:

Чтение меняет работу мозга 15.11.2026

Чтение книг традиционно считается одним из наиболее доступных способов развития интеллекта, расширения словарного запаса и тренировки воображения. Однако современные исследования показывают, что его значение может выходить далеко за пределы образования. Привычка читать ради удовольствия связана с особенностями строения головного мозга, улучшением внимания и памяти, эмоциональным благополучием и сохранением когнитивных способностей в пожилом возрасте. К таким выводам пришли специалисты Кембриджского университета, проанализировавшие результаты научных работ, посвященных влиянию чтения на психическое здоровье и функционирование мозга на разных этапах жизни. Авторами новой публикации стали профессор психиатрии Барбара Сахакян (Barbara J. Sahakian), исследовательница Кристель Лэнгли (Christelle Langley) из Кембриджского университета и Вики Перрин (Vicki Perrin), представляющая британскую организацию The Queen's Reading Room. Особое внимание они уделили масштабному исследованию развития д ...>>

Керосиновый гель для ракет 15.11.2026

Разработка эффективных и безопасных видов топлива остается одной из важнейших задач современной космонавтики. Жидкие горючие смеси обеспечивают возможность точного регулирования тяги ракетных двигателей, однако их хранение и транспортировка сопровождаются определенными техническими сложностями. В условиях движения космического аппарата топливо может перемещаться внутри баков, создавая дополнительные нагрузки на систему управления. Исследователи из канадского Университета Конкордия предложили необычное решение этой проблемы, разработав горючий материал на основе керосина, способный сохранять консистенцию геля в состоянии покоя и становиться текучим при механическом воздействии или нагревании. Авторами новой технологии стали Прана&#769;й Мудалиар (Pranay Mudaliar) и Джерин Джон (Jerin John), доцент кафедры машиностроения, промышленной и аэрокосмической инженерии Университета Конкордия в Монреале. Работа получила поддержку Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Ка ...>>

Новый вид магнетизма обнаружен в теллуриде марганца 14.11.2026

На протяжении десятилетий ученые изучали магнитные свойства материалов, опираясь преимущественно на два фундаментальных типа магнитного упорядочения: ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Однако некоторые вещества демонстрировали необычное поведение, которое не удавалось полностью объяснить в рамках этой классификации. Международная группа исследователей под руководством специалистов Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США получила новые убедительные экспериментальные доказательства существования третьего типа магнитного порядка, получившего название "альтермагнетизм". Ключевым объектом исследования стал теллурид марганца с химической формулой MnTe, который долгое время считался обычным антиферромагнетиком. Чтобы изучить его необычные свойства, специалисты использовали мощное рентгеновское оборудование Европейского центра синхротронного излучения (ESRF), расположенного во французском Гренобле. Эксперименты проводились на специализированной исследовател ...>>

Случайная новость из Архива Воссоздана вулканическая молния 01.12.2019 Ученые из Мюнхенского университета решили изучить принципы образования вулканической молнии - явления, которое зачастую сопровождает извержения вулканов. Исследователи мало знают о принципах ее образования в природе, поэтому ученые решили провести серию экспериментов для воспроизведения молнии в лаборатории и изучили ее свойства. Перед началом экспериментов исследователи детально изучили как образовывается вулканическая молния в природе. Им было известно, что ключевую роль в этом играет столкновение частиц золы внутри вулкана, однако детали явления оставались неизвестными. Поэтому исследователи попытались создать вулканические молнии в лаборатории. Исследовательская установка может изменить свойства вулканического шлейфа, чтобы выяснить, как изменение температуры или влажности золы может увеличить или уменьшить шансы на образование молний. Специалисты выяснили, что вулканическая молния имеет тот же принцип образования, что и обычная молния - для этого нужно разделить положительный и отрицательный заряды. Когда такое разделение становится слишком большим, образовывается молния, нейтрализующая разницу зарядов. Однако ученые смогли выяснить, что другие принципы образования молний в вулканах отличаются. В вулканических молниях большую роль играют столкновения частиц, которые и создают часть электрификации, отметили исследователи. Зола в этом случае создает большее трение, которое приводит к образованию электрических зарядов. Этот эффект, известный как трибоэлектричество, также происходит, когда вы трете воздушный шар о волосы и он может прикрепиться к этой поверхности. Ученые отметили, что по такому же принципу взрывы вулканического мусора способствуют накоплению электрического заряда. Для своих экспериментов ученые использовали установку, известную как фрагментарная бомба: камеру с содержанием золы под давлением, которая в определенной точке под высоким давлением сжимается и размножается в стальной накопительный бак. Это высвобождает пепел как расширяющуюся струю, в которой и рождается вулканическая молния. Исследователи надеются, что произведя достаточное количество молний, они смогут выяснить все детали ее образования.

Другие интересные новости:

▪ Отравленная планета

▪ В Гренландии нашли иголку

▪ Следите за глазами выпившего

▪ Видеомагнитофоны уходят в историю

▪ Часы для диабетика

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Этот загадочный господин Хай Энд. Искусство аудио

▪ статья Где растет цейлонский чай? Подробный ответ

▪ статья Неопалимая купина. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Взвешиваем КПЕ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Удвоитель напряжения на микросхеме УЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026