Útmutató a régebbi számítógépek tápegységeinek cseréjéhez
Jordi Bartolomé - 2003
1. Bemutatkozás
A digitális elektronikus eszközök túlnyomó többsége, ideértve a mikrokomputereket és a játékkonzolokat is, 3 V vagy 5 V közvetlen feszültséggel táplálja áramköreit. Az a tény, hogy ezeket a feszültségeket a hálózati feszültségről táplálja, az áramellátás. A cikk célja a tápegység két fő típusának bemutatása, különösen a lineáris, annak érdekében, hogy tájékozódási útmutatóként szolgáljon egy újat választva a régi számítógépünk vagy játékkonzolunk helyett.
2-Két nagyszerű forrástípus
A számítógépekben, játékkonzolokban és más elektronikus eszközökben leggyakrabban használt kétféle betűtípus a következő:
- Kapcsoló tápegységek: ezek jellemző eleme a kapcsolt szabályozó. A szabályozók felelősek azért, hogy a feszültség állandó maradjon a terhelésfogyasztás változásaival szemben. Esetünkben a terhelés a számítógép. Röviden, ez a típusú szabályozó a tranzisztort (gerjesztő tranzisztort) gerjesztő jel impulzusszélességének modulálásával, be- vagy kikapcsolásával működik. Ez a tranzisztor "kapcsolóként" működik, nagy sebességgel csatlakoztatja és leválasztja a terhelést az áramellátásról, az utóbbi igényeitől függően. Így amikor a terhelésnek nagyobb energiára van szüksége, az impulzusszélesség nő, és a tranzisztor hosszabb ideig vezet. És ha kevesebb energiára van szüksége, akkor csökken, így tovább marad vágva (nem vezet). A szabályozó tudja, hogy a terhelésnek nagyobb vagy kevesebb energiára van-e szüksége, összehasonlítva a rá eső feszültséget egy referenciafeszültséggel: ha a terhelésre eső feszültség kisebb, mint a referenciafeszültség, az azt jelenti, hogy a terhelésnek nagyobb áramra van szüksége, míg amikor a terhelésre eső feszültség magasabb, mint a referenciafeszültség, mert a terheléshez nincs szükség annyi áramra. Ebből a kommutációs folyamatból kapják a nevüket.
Ezek legfőbb erényei az övék nagy hatásfok, alacsony hőelvezetés és alacsony térfogat. Másrészt a tervezés szempontjából sokkal összetettebbek, drágábbak és sokkal több elektromágneses zajt bocsátanak ki. Ez a PC-kben használt forrás (AT és ATX források), mivel ezekben az energiaigény nagy és eltérő sokat.a berendezés konfigurációjától függően. Vagyis a lemezegységek, bővítőkártyák stb. Számától függően. A berendezés nagyobb vagy kevesebb energiát igényel, ezért szükséges egy olyan forrás, amely képes kielégíteni ezeket a változó igényeket a lehető leghatékonyabban, elfoglalni a minimális helyet és eloszlatni a minimális hőt (minél több hő, kevésbé hatékony). Ezenkívül ezekben az elektromágneses zaj problémája könnyen megoldható megfelelő árnyékolással (fémdobozba helyezve).
Ábra. Néhány példa a tápegységek kapcsolására balról jobbra: 12 V-os kereskedelmi kapcsoló tápegység, Micro ATX kapcsoló tápegység és AT kapcsoló tápegység.
Ez az a típus, amelyet legtöbbször a régi otthoni számítógépekben és játékkonzolokban használnak, amelyek általában nem igényelnek sok energiát, és a fogyasztás változékonysága csekély: csak az alaplapot és a legrosszabb esetben egy egység szalagját vagy lemezt kell táplálniuk.
3-lineáris tápegység felépítése
A tipikus lineáris tápegység felépítése a következő:
1 - Transzformátor: A transzformátor (TX1) hengeres vagy négyzet alakú fémmag, középen lyukkal és két vagy több réz tekercseléssel.
Ábra. Különböző típusú transzformátorok
Ennek küldetése a hálózati feszültség váltakozó feszültségének az áramkör igényeihez közelebb eső értékre történő csökkentése. A két réz tekercset primer és szekundernek nevezzük, és mindegyik fordulatszámának aránya határozza meg, hogy mennyire csökken a feszültség. Ezekben a váltakozó feszültséget általában az effektív feszültség formájában jelzik: az effektív feszültség nem nagyobb, mint a transzformátor váltakozó feszültségének egyenértékű közvetlen feszültsége. Így például a hálózat váltakozó feszültsége Spanyolországban 220 VAC (váltakozó volt), ami egyenértékű lenne a folyamatos 220 VDC (közvetlen volt) feszültséggel. De ha az oszcilloszkóppal nézzük, akkor + 311V és -311V csúcsfeszültségű szinuszos jelet fogunk látni. Egy másik példa: egy 9 VAC feszültséget biztosító transzformátor váltakozó feszültséget szolgáltat, amely egyenértékű a 9 VDC közvetlen feszültséggel, de ha az oszcilloszkóppal nézzük, akkor szinuszos feszültséget látunk, amelynek csúcsfeszültsége + 12,7 V és -12,7 V.
Ábra. Hálózati feszültség 220V AC. Transzformátor bemenet.
Ábra. A hálózati feszültség átalakítva 9 V AC-ra. Transzformátor kimenet.
2 - egyenirányító: Az egyenirányító (Rec) feladata, hogy a transzformátor által táplált pozitív és negatív komponensekkel váltakozó feszültséget csak pozitív komponensű pulzáló feszültséggé alakítsa át. Ezek megtalálhatók diszkrét komponensekként (például egyetlen integrált áramkörben), vagy több diódás híddiódával is elkészíthetők). Ha csak a bemenő szinuszos jel periódusának első felét használják ki, akkor félhullámú egyenirányítóknak, míg ha mindezeket kihasználják, akkor teljes hullámú egyenirányítóknak hívják őket.
Ábra. Rektifikált 9 V AC feszültség. Egyenirányító kimenet (teljes hullám) .
4 - Szűrő: A szűrő (Fil) a C1 kondenzátorból áll, és felelős az egyenirányító áramkörből érkező jel kisimításáért, a hullámzás kiküszöböléséért és a kívánt folyamatos feszültséghez való közelítéséért. Minél nagyobb a kondenzátor kapacitása, és minél kisebb a terhelésfogyasztás, annál kisebb a hullámosság.
Ábra.Szűrt feszültség (piros vonal). Szűrő kimenet.
5- Szabályozó: A szabályozó (Reg) célja, hogy a terhelés folyamatos feszültségét állandóan tartsa, függetlenül a fogyasztás változásától, a hőmérséklet változásától vagy a váltakozó bemeneti feszültség változásától. A vázlatos szabályozó megfelel egy tipikus lineáris szabályozónak. Van benne egy bemeneti tű az egyenirányított feszültséghez (Vcc), egy referencia tű (Gnd) és egy másik érintkező a szabályozott kimeneti feszültséggel (Vout), a két kondenzátort általában a gyártó tanácsára adják, hogy stabilizálják és javítsák a szabályozót viselkedés.
Ábra.A feszültséget 5 V DC-n szabályozzák a forrás kimenetén. A szabályozó kimenete.
6 - Terhelés: Esetünkben a terhelés a számítógép vagy a játékkonzol áramköre lenne. Feltéve, hogy szabványos alkatrészeket használnak, a diagramban szereplő forrás típusa alkalmas lenne olyan terhelésekre, amelyek nem fogyasztanak többet, mint 1 A, mivel ez az a maximális áram, amelyet a közös lineáris szabályozók (78XX) képesek adni. Általában azok a számítógépek, amelyekben nincs sok periféria (alaplap és kazettás vagy floppy meghajtó), ritkán fogyasztanak 1A-t .
4-Basic paraméterek
Miután megismerte az áramellátás fő típusait, csak azt kell tudni, hogy mik a régi számítógépünk vagy játékkonzolunk igényei. Ehhez a legjobb, ha megnézi a gép dokumentációját, és ha nincs meg, akkor keresse meg az interneten ennek jellemzőit és teljesítményigényét. Ha a számítógép rendelkezik külső tápegységgel (még akkor is, ha már nem működik), megvizsgálhatjuk, hogy van-e olyan betét, ahol az elektromos tulajdonságok meg vannak határozva. Kényelmes a következő paraméterek ismerete:
- AC/DC: Tudni kell, hogy a berendezés váltóáramú (váltakozó áramú) transzformátort vagy külső DC (DC) forrást használ-e. Gyakran használnak váltakozó áramú transzformátorokat, és az egyenirányítás, szűrés és szabályozás magában a gépben történik. Máskor közvetlenül egy egyenáramú áramforrásról táplálják őket.
- Feszültség: A berendezés eredeti forrása által szolgáltatott feszültség pontos nagyságát szintén ismerni kell, emlékezve arra, hogy ha váltakozó feszültségről van szó, akkor azt mindig effektív feszültségként fejezzük ki. Így váltakozó áramú transzformátor esetén egy azonos feszültségű, azonos vagy nagyobb teljesítményű másikra cserélhető.
- A rendelkezésre álló maximális teljesítmény: Ez a paraméter nagyon fontos, mivel ha a számítógép vagy a játékkonzol által igényeltnél kevesebb energiájú forrást csatlakoztatunk, akkor az túlterhelődik. Valószínűleg "megolvad", kiég vagy közvetett módon károsítja a felszerelés. Minél nagyobb áramot tud biztosítani az adapter, annál erősebb ez az adapter.
- Csatlakozó típusa: Nos, ez józan ész, hiszen bármennyire is jó forrásunk, ha a tápcsatlakozó nem megy be a lyukba, a számítógép valószínűleg nem fog működni:). Ha nem tudja a csatlakozó típusának nevét, akkor a legjobb, ha a berendezéssel együtt (ha nem túl nagy) megy egy elektronikai üzletbe, és ott kéri. A kábelek forrasztásakor mindenekelőtt vigyázzon a polaritással, mivel az megfordíthatja a gépet, ha a fordított polaritással forrasztják.
Ha balszerencsére nem talál szabványos csatlakozókat a számítógép vagy a játékkonzol tápellátásához, mindig hozzáadhat egyet. Csak ki kell nyitnia a számítógépet, és az új csatlakozót közvetlenül a számítógép tápegységéhez kell csatlakoztatnia. Ez a csatlakozó lehet légi. Vagyis egy kis kábel segítségével, amely az eredeti csatlakozó furatából jön ki, kilóg a számítógépből, ahelyett, hogy beépülne a tokba.
5-opciók
Miután megismerte csapatunk igényeit, ezek a következők:
- Univerzális DC adapterek: A piacon vannak univerzális DC transzformátorok konfigurálható feszültségtartományokkal. Általában különböző csatlakozókat tartalmaznak, hogy kompatibilisek legyenek az eszközök maximális számával. Ezeknek az a hátránya, hogy bár sokféle van, általában kevés energiát szolgáltatnak, és gyenge a teljesítményük. Vigyázzon a polaritással is, amikor csatlakoztatja őket a géphez.
- Transzformátorok: Ha konkrét AC váltakozó feszültségre van szükségünk, akkor a megoldás az, hogy találunk egy másik váltakozó áramú transzformátort ugyanolyan tényleges feszültséggel. A legjobb, ha elmegy az elektronikai üzletbe, és kér egy, a specifikációknak megfelelőt.
- AT források: A régi PC AT kapcsoló források nagyon jó megoldást jelentenek, ha + 5VDC vagy + 12VDC kell, mivel elegendő energiát és jó teljesítményt kínálnak. Ha szükségünk van + 5VDC vagy + 12VDC feszültségre, akkor ezt úgy érhetjük el, hogy egy szabályozót (kondenzátorokkal ellátott 78XX) adunk az előző aljzatok bármelyikéhez, figyelembe véve, hogy a szabályozóban legalább kb. 2VDC elvész . Így az 5VDC aljzatból akár 3VDC, a 12VDC-ből pedig akár 10VDC-ig is eljuthat. Az ATX források ugyanúgy használhatók, mint az AT-k, azzal a különbséggel, hogy valamivel bonyolultabbak a bekapcsolásuk. De nagyon egyszerű lépéssel (a PW_ON és COM csapok rövidzárlatával) egyszerű kapcsolóval bekapcsolhatók. E betűk egyetlen hátránya a méretük, mivel terjedelmes fémdobozokba vannak szerelve.
- Saját energiaellátás megépítése: Ha egy adott egyenfeszültségre van szüksége, és optimalizálni szeretné a teljesítményt és a méretet, akkor egy másik lehetőség az, hogy saját maga építse fel a fent leírt alapvető sémát követve. Nyilvánvaló, hogy ehhez bizonyos elektronikai fogalmakkal kell rendelkeznie, hogy megfelelően méretezzék és kiegészítsék az összes alkatrészt, mert különben jó lebontást tudunk szervezni.
- Abban az esetben, ha nagyon elveszett, akkor a legjobb, ha a lehető legtöbb információval ellátogat egy elektronikai üzletbe, és olyan forrást kér, amely megfelel a specifikációknak. Ha nem távozik információval, akkor a legbiztonságosabb, ha először azt mondják, hogy nincs semmije.
6-Fontos
Ne feledje, hogy a tápegységek nagyon veszélyes eszközök, mivel meglehetősen magas feszültséggel működnek. Mielőtt bármilyen anyagot kezelne, nagyon biztosnak kell lennie abban, amit csinál, különben balesetet szenvedhet. Az óvintézkedések mindig kevések, és mindenekelőtt a készülék kezelése előtt húzza ki a hálózati csatlakozót.
! A cikk írója nem vállal felelősséget az esetleges balesetekért vagy meghibásodásokért, amelyeket az ebben szereplő információk felhasználása okoz. Ez a dokumentum a jelenlegi állapotában van, és hibái lehetnek!