Bumuo ng iyong sariling 5v, 1a naaayos na smps gamit ang isang patay na computer atx power supply

Ang isang S witch M ode P ower S upply (SMPS) ay isang kailangang-kailangan na bahagi ng anumang elektronikong disenyo. Ginagamit ito upang i-convert ang mains mataas na boltahe AC sa mababang boltahe DC, at ginagawa ito sa pamamagitan ng pag-convert muna ng mains AC sa mataas na boltahe DC, pagkatapos ay paglipat ng mataas na boltahe DC upang makabuo ng nais na boltahe. Nakagawa na kami ng ilang mga SMPS circuit nang mas maaga, tulad ng 5V 2A SMPS circuit at 12V 1A TNY268 SMPS circuit. Bumuo pa kami ng aming sariling SMPS transpormer na maaaring magamit sa aming mga disenyo ng SMPS kasama ang driver IC.

Maaaring hindi mo ito napansin ngunit ang karamihan sa mga produktong sambahayan tulad ng mobile charger, laptop charger, Wi-Fi Routers, ay nangangailangan ng isang switching mode power supply upang mapatakbo, at karamihan sa mga iyon ay 5V isa. Kaya't sa pag-iisip na ito, sa artikulong ito, ipapakita namin sa iyo kung paano ka makakapagtayo ng isang 5V, 1A SMPS circuit sa pamamagitan ng pag-salvaging ng mga bahagi mula sa isang lumang itapon na power supply ng PC ATX.

Babala: Ang pakikipagtulungan sa mga AC mains ay nangangailangan ng paunang kasanayan at pangangasiwa. Huwag buksan ang isang lumang SMPS o subukang bumuo ng bago nang walang karanasan. Mag-ingat sa paligid ng mga sisingilin na capacitor at live na mga wire. Binalaan ka, magpatuloy sa pag-iingat, at kumuha ng gabay ng dalubhasa saanman kinakailangan.

Mga Pagsasaalang-alang sa Disenyo para sa 5V 1A Power Supply

Bago namin magpatuloy sa karagdagang, linisin natin ang ilan sa mga pangunahing tampok sa pagsasaalang-alang at proteksyon.

Bakit ka dapat bumuo ng isang SMPS circuit mula sa isang power supply ng computer?

Para sa akin ito ay mura, at pagkatapos ay muli ang mura ay isang napakamahal na salita, literal na libre ito. Maaari kang magtanong kung paano? Makipag-usap lamang sa iyong mga lokal na tindahan ng serbisyo sa PC, ibibigay nila ito sa iyo nang libre kahit papaano iyon ang kaso para sa akin. Gayundin, tanungin ang iyong mga kaibigan kung mayroon silang alinman sa mga nasira na nakahiga.

Ang pagbuo / pagkuha ng transpormer para sa circuit ay ang pinakamahalagang bahagi ng anumang disenyo ng SMPS, ngunit ang pamamaraang ito ay ganap na iniiwasan ang hakbang na ito sa pamamagitan ng pagliligtas sa transpormer, mayroon din itong napakagandang karanasan sa pag-aaral kung ikaw ay isang elektronikong basura tulad ko. Ang aking supply ng kuryente ng ATX pagkatapos i-salvage ang mga kinakailangang bahagi ay ipinapakita sa ibaba.

Sa disenyo na ito, maaari kang magdagdag ng isang potensyomiter at iiba-iba ang boltahe ng output nang kaunti. na maaaring magamit sa ilang mga kaso at ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay tungkol sa circuit ay ginawa ito ng napaka-pangkaraniwang mga bahagi kaya't kung may isang bagay na pumutok sa paghahanap at pagpapalit sa kanila ay isang napakadaling gawain.

Iba't ibang paggana ng mga circuit ng SMPS sa iba't ibang mga kundisyon, kung binubuo mo ang circuit na ito na alam ang aktwal na katangian ng input-output na makakatulong sa iyo na i-debug ang circuit kung may makita kang problema dito.

Boltahe ng Input:

Dahil ang input boltahe ng karaniwang PC PSU ay 220V, ang aming na-salvaged circuit ay nagpapatakbo din sa boltahe na iyon. Ngunit sa aking kasalukuyang pag-set up ng talahanayan, susubukan kong patakbuhin ang circuit na may 85V input voltage din.

Boltahe ng output:

Ang output boltahe ng circuit ay 5V na may 1A ng kasalukuyang rating, na nangangahulugang ang circuit na ito ay maaaring hawakan ang isang lakas na 5W. Ang circuit na ito ay nagpapatakbo sa ilalim ng pare-pareho na boltahe mode, kaya ang output boltahe ay dapat manatiling halos pareho sa anuman ang kasalukuyang pag-load.

Output Ripple:

Ang transpormer sa circuit na ito ay ginawa ng isang propesyonal na tagagawa upang maaari naming asahan ang isang mababang ripple. Dahil ang konstruksyon nito sa isang may tuldok na board, maaari naming asahan ang isang maliit na higit pang ripple kaysa sa dati.

Mga Tampok sa Proteksyon:

Sa pangkalahatan, maraming mga disenyo ng proteksyon ng mga circuit SMPS ngunit ang aming circuit ay ginawa mula sa isang lumang PC PSU, kaya maaari naming idagdag o ibawas ang mga tampok sa proteksyon ayon sa kinakailangan ng aming pangwakas na aplikasyon. Maaari mo ring suriin ang mga sumusunod na proteksyon ng mga circuit na itinatayo namin nang mas maaga.

• Higit sa Circuit Proteksyon ng Boltahe
• Reverse Polarity Protection Circuit
• Short Circuit Protection Circuit
• I-inrush ang Kasalukuyang Proteksyon

Gagamitin ko ang circuit na ito upang mapagana ang aking mga proyekto sa IoT. Kaya't nagpasya akong pumunta sa isang tampok na minimum na proteksyon na kung saan ay isang fusible resistor sa input, at isang overvoltage protection circuit sa seksyon ng output.

Kaya, upang buod, ang boltahe ng AC mains para sa aming supply ng kuryente ay magiging 220V AC, ang boltahe ng output ay 5V DC na may 1A ng maximum na kasalukuyang output. Susubukan naming gawin ang output boltahe ng ripple nang mas mababa hangga't makakaya namin at mayroon kaming isang input na fusible risistor na may output na proteksyon na overvoltage circuit.

Mga Kinakailangan na Bahagi para sa 5V 1A SMPS Circuit

Sl. Hindi	Mga Bahagi	Uri	Dami	Bahagi Sa Skema
1	4.7R	Resistor	1	R1
2	39R	Resistor	1	R10
3	56R, 1W	Resistor	1	R9
4	100R	Resistor	2	R7, R6
5	220R	Resistor	1	R5
6	100K	Resistor	1	R2
7	560K, 1W	Resistor	2	R3, R4
8	1N4007	Diode	4	D2, D3, D4, D5
9	UF4007	Diode	1	D6
10	1N5819	Diode	1	D1
11	1N4148	Diode	1	D7
12	103,50V	Kapasitor		C4
13	102, 1KV	Kapasitor	2	C3
14	10uF, 400V	Kapasitor	1	C1
15	100uF, 16V	Kapasitor	1	C6
16	470uF	Kapasitor	2	C7, C8
17	222pF, 50V	Kapasitor	1	C5
18	3.3uH, 2.66A	Induktor	1	L2
19	2SC945	Transistor	1	T1
20	C5353	Transistor	1	Q1
21	PC817	Optocoupler	1	OK1
22	TL431CLP	Sanggunian ng Boltahe	1	VR1
23	10K	Trim Pot	1	R11
24	Screw Terminal	5mm	2	S1, S2
25	1N5908	Diode	1	D9
26	Transpormer	Mula sa PC PSU	1	TR1

5V 1A SMPS Circuit Diagram

Ipinapakita ng imahe sa ibaba ang mga iskema ng 5V 1A SMPS Power supply na itatayo namin sa tutorial na ito.

Itinayo ko ang circuit sa isang breadboard at ganito ang hitsura nito kapag nakumpleto.

Maunawaan natin ang circuit sa pamamagitan ng paghiwalay nito sa maraming mga bloke ng pag-andar at unawain natin ang bawat bloke.

Ang Fusible Resistor:

Una, mayroon kaming R1 na nagsisilbi sa dalawang layunin. Una, kumikilos ito bilang isang fusible resistor. Pangalawa, gumaganap ito bilang isang kasalukuyang naglilimita ng risistor.

Ang Bridge Rectifier at ang Filter:

Susunod, mayroon kaming 1N4007 diode, D2, D3, D4, D5, apat na bumubuo ng tulay na tagatama, kasama ang isang 10uF filter capacitor upang i-convert ang AC sa DC.

Mangyaring tandaan na tinanggal ko ang filter ng PI dahil hindi ko gagamitin ang suplay ng kuryente na ito bukod sa pagsingil ng baterya, kung balak mong gamitin sa ibang paraan, kinakailangan ang isang filter na EMI, palagi mo itong mabunot mula sa pareho supply ng kuryente. Kung hindi ka sigurado kung ano ang filter ng PI o kung paano ito gumagana, maaari mong suriin ang naka-link na artikulo. Maaari mo ring suriin ang iba pang mga disenyo upang mabawasan ang EMI sa SMPS circuit na tinalakay natin kanina.

Ang Mga Start-up Resistor:

Ang R3 at R4 ay bumubuo ng mga resistors ng startup, kapag inilapat ang lakas, ang mga startup resistor ay responsable para sa pag-power ng base ng pangunahing switching transistor, tatalakayin ko ang higit pa tungkol sa risistor sa paglaon sa artikulo .

Limitasyon sa Clamp ng Boltahe ng Kolektor:

Upang limitahan ang boltahe ng kolektor ng pangunahing paglipat ng transistor Q1 C3, R2, at D6 ay bumuo ng isang clamp circuit, at ito ay isang napakahusay na halimbawa ng paggamit ng isang snubber network upang bawasan ang rurok na boltahe sa turn-off at upang mabasa ang pag-ring. Sa karamihan ng mga kaso, maaaring magamit ang isang napaka-simpleng diskarte sa disenyo upang matukoy ang mga naaangkop na halaga para sa mga sangkap ng snubber (Rs at Cs). Sa mga kasong iyon kung saan kinakailangan ng isang mas pinakamabuting kalagayan na disenyo, ginagamit ang isang medyo mas kumplikadong pamamaraan.

Pangunahing & ang Auxiliary Switching Transistor:

Ang Transistor Q1, C5353 ay ang pangunahing switching transistor at ang T1 ay ang auxiliary switching transistor sa circuit. Ang C4 at R5 ay bumubuo ng pangunahing oscillator na bumubuo ng pangunahing signal ng paglipat.

Feedback at Control Circuit:

Ang PC817 optocoupler OK1 kasama ang sanggunian ng boltahe na VR1 at ang diode 4148 ay bumubuo ng Feedback & Control Circuit na iba pang risistor na nagtatanghal sa bahaging ito na gumaganap lamang bilang isang divider ng boltahe, kasalukuyang naglilimita ng risistor, at filter na kapasitor. Maliban dito, naidagdag ko ang potentiometer R11 upang i-trim ang boltahe ayon sa kinakailangan.

Transformer, Output Rectifier, at Filter:

Ang transpormer T1 ay ginawa mula sa isang materyal na ferromagnetic, na hindi lamang pinapalitan ang mataas na boltahe AC sa isang mababang boltahe AC ngunit nagbibigay din ng paghihiwalay ng galvanic. Mayroong 4 na paikot- ikot sa transpormer na T1 Pin 1, 2, at 3 ang pangalawang paikot-ikot, ang Pin no 4, 5 ay ang auxiliary paikot-ikot, pin no 6 at 7 ang pangunahing paikot-ikot.

Ang Diode D1 at D9 ang mga rectifier diode para sa circuit. Ang Capacitor C8 ay responsable para sa pag-filter ng 12V, at ang capacitor C6 & C7 kasama ang L2 ay bumubuo ng filter ng PI para sa seksyon ng output.

Over Circuit Protection Circuit:

Ang isang karagdagang circuit ng proteksyon ng labis na lakas ay maaaring idagdag upang maprotektahan ang iyong aparato sa aplikasyon para sa pagkasira, ito ay isang napaka-simpleng circuit na binubuo ng isang piyus at ang Zener diode tulad ng nakikita mo sa itaas Kung ang isang kondisyon ng sobrang lakas ng tunog, ang Zener diode ay sumabog, sa gayon pasabog ang Fast Blow Fuse kasama nito.

Gumagawa ang 5V-1A SMPS Circuit

Ngayon, na-clear out, unawain natin kung paano gumagana ang circuit, Kapag ang kapangyarihan ay inilapat sa circuit, ang mains AC ay naitama at nasala sa pamamagitan ng pagwawasto ng mga diode at capacitor. Pagkatapos nito, ang dalawang startup resistors R3, nililimitahan ng R4 ang kasalukuyang sa base ng transistor, iyon ang dahilan kung bakit ang pangunahing transistor ay nakakakuha ng bahagyang, ngayon ay isang maliit na kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng pangunahing paikot-ikot ng transpormer na kung saan ay pin 6 at 7 ng transistor.

Ang maliit na halaga ng kasalukuyang nagpapasigla sa paikot na paikot-ikot, ang auxiliary winding na ito ay nagsisimulang singilin ang 103pF capacitor C4 sa pamamagitan ng 220 Ohms resistor R5. Muli ang boltahe sa pandiwang pantulong na bahagi ay konektado sa kolektor ng optocoupler na may isang 1N4148 straightifying diode, ang boltahe na ito ay lumabas sa emitter ng optocoupler at nahahati sa isang voltage divider. Ngayon ang C5 ang 222PF capacitor ay nagsisimulang singilin Kapag ang capacitor na ito ay sisingilin sa isang tiyak na antas, ang auxiliary transistor T1 ay makakakuha at ang pangunahing transistor ay naka-off, at ang capacitor C5 ay mawawala

At ang pag-ikot ay nagsisimulang ulitin muli, sa gayon ang isang signal ng paglipat ay nabuo. Kapag nagsimula ang proseso ng paglipat, ang boltahe ay sapilitan sa pangalawang ng transpormer mula sa pangalawang isang circuit ng feedback ay ginawa sa tulong ng VR1 na sanggunian ng boltahe ng Tl431, sa pamamagitan ng pag-aayos ng sanggunian boltahe, maaari naming itakda ang pag-on at i-off ang oras ng auxiliary transistor, sa gayon maaari nating makontrol ang output boltahe.

Pagbuo ng SMPS Circuit

Para sa pagpapakitang ito, ang circuit ay itinayo sa isang tuldok na may tuldok sa tulong ng eskematiko; mangyaring tandaan na sinusubukan ko ang circuit sa aking bench para sa demonstration kaya hindi ako nagsama ng maraming mga tampok ng proteksyon tulad ng proteksyon sa sobrang boltahe at proteksyon ng maikling circuit. Kung gumagamit ka nito upang mapagana ang iba pa, inirerekumenda ang proteksyon at mga filter na filter na iyon.

Ang setup ng pagsubok sa itaas ay ginamit upang subukan ang circuit, ang output boltahe ng supply ng kuryente ay nababagay sa 5.1V gamit ang potensyomiter at ito ay isang 1A power supply upang maaari itong hilahin ang 1A kasalukuyang nasa rurok na kondisyon.

Tulad ng nakikita mo sa imahe sa itaas, para sa pagsubok sa pag-load, ginamit ko ang ilang mga resistors bilang isang pagkarga na natupok tungkol sa 1.157A mula sa aming SMPS circuit sa 5V. Ang kumpletong video sa pagsubok ay matatagpuan sa ilalim ng artikulong ito.

Mga Pagpapabuti sa Disenyo ng Circuit ng 5V-1A SMPS

Mayroong ilang mga bagay na maaaring mapabuti sa circuit na ito tulad ng isang EMI filter na maaaring idagdag sa input upang mapabuti ang tugon ng EMI ng circuit na ito. Pagkatapos ang isang Output na overcurrent at maikling circuit proteksyon ay maaaring idagdag upang mapabuti ang pangkalahatang pagganap ng circuit. Gayundin, maaaring idagdag ang isang labis na pag-input ng boltahe at pagprotekta ng paggulong upang maprotektahan ito mula sa pag-input ng paggulong At sa wakas, kung ang circuit ay itinayo sa isang PCB board, ang tugon ng EMI ay maaaring mapabuti nang husto.

Inaasahan kong naintindihan mo ang tutorial at natutunan kung paano bumuo ng iyong mga SMPS circuit. Kung mayroon kang anumang mga katanungan, iwanan ang mga ito sa seksyon ng komento sa ibaba o gamitin ang aming mga forum para sa higit pang mga katanungan.