При наладке радиоэлектронных устройств часто возникает потребность в лабораторном блоке питания, позволяющий регулировать выходное напряжение и ток, и имеющий защиту. В магазинах они довольно дороги, поэтому я решил его собрать самостоятельно.
Покопавшись в закромах, я нашёл компьютерный блок питания ATX, и решил использовать его в качестве источника питания. Эти блоки питания (относительно) маломощны и не подходят для новых компьютеров. Так же, старый блок питания легко купить за дешево в магазинах подержанных компьютеров. Это очень хороший источник питания для отладки самоделок.
Компьютерный блок питания имеет свой корпус, поэтому о нём не нужно особо заботиться. Остаётся решить вопрос с регулированием выходного напряжения, ограничения тока и защиты. Потребовалось устройство, которое соответствовало моим требованиям:
- Обеспечивает регулирование напряжения и тока;
- Работает от входного напряжения 12В;
- Максимальное выходное напряжение не менее 24В;
- Максимальный выходной ток не менее 3А;
- Дешёвый.
На просторах интернет-магазинов я нашел модуль преобразователя DC-DC Buck-Boost ZK-4KX, который соответствует всем моим запросам. Этот модуль оснащен пользовательскими интерфейсами (дисплей, кнопки, поворотный энкодер).
Модуль имеет следующие параметры:
- Входное напряжение: 5-30В;
- Выходное напряжение: 0,5 — 30В;
- Выходной ток: 0-4А;
- Разрешение дисплея: 0,01В и 0,001А;
- Цена: ~ 8-10$.
DC-DC преобразователь имеет защиту, и при превышении напряжения, тока, мощности и температуры отключит выход.
Помимо DC-DC преобразователя и компьютерного блока питания так же потребуется:
- Светодиод + резистор 1 кОм для индикации состояния блока ATX;
- Простой переключатель для включения блока ATX;
- Разъемы Banana female (2 пары).
У меня компьютерный блок питания на 300W, но для этой цели подойдёт любой. У блока питания на выходе куча выходных напряжений, их можно отличить по цвету провода:
- Зеленый: он понадобится нам для включения устройства, замкнув его вместе с землей.
- Фиолетовый: + 5В в режиме ожидания. Мы будем использовать для обозначения статуса ATX.
- Желтый: + 12В. Он будет источником питания DC-DC преобразователя.
- Красный: + 5В. Это будет фиксированный выход 5V.
Остальные выходы не используются, но если вам нужна какая-либо из них, просто подключите ее провод к передней панели.
- Серый: + 5V Power Ok.
- Оранжевый: +3,3 В.
- Синий: -12В.
- Белый: -5В.
После разборки я удалил все ненужные кабели и разъем выхода переменного тока.
Несмотря на то, что внутри блока ATX мало места, при некоторой компоновке мне удалось разместить весь пользовательский интерфейс на одной стороне. После компоновки и разметки я вырезал отверстия в пластине с помощью лобзика и дрели.
Также я установил дополнительные клеммы для вывода фиксированного напряжения выход +5 В.
Так как корпус выглядит не очень красиво, я купил краску в баллончике, и покрасил его в черный цвет.
Внутри корпуса компоненты необходимо соединить следующим образом:
- Провод включения питания (зеленый) + масса → переключатель
- Резервный провод (фиолетовый) + земля → светодиод + резистор 1 кОм
- Провод + 12В (желтый) + масса → Вход модуля ZK-4KX
- Выход модуля ZK-4KX → Банановые клеммы
- + 5V провод (красный) + масса → другие банановые клеммы
Поскольку значения, измеренные модулем ZK-4KX отличались от значений мультиметра, я откалибровал его зайдя в режим установки параметров, в соответствующий раздел.
На панели имеются две кнопки, которые позволяют отобразить на индикаторе различные параметры, а так же настроить защиту блока, и произвести калибровку.
Коротким нажатием кнопки SW можено переключить отображаемый параметр во второй строке:
- Выходной ток [A]
- Выходная мощность [Вт]
- Выходная мощность [Ач]
- Время, прошедшее с момента включения [ч]
Длинным нажатием кнопки SW можно переключить отображаемый параметр в первой строке:
- Входное напряжение [В]
- Выходное напряжение [В]
- Температура [°C]
Чтобы войти в режим установки параметров, нужно долго нажимать кнопку U/I. Тут можно установить следующие параметры:
- Нормально открытый [ВКЛ/ВЫКЛ]
- Пониженное напряжение [В]
- Повышенное напряжение [В]
- Перегрузка по току [A]
- Превышение мощности [Вт]
- Перегрев [° C]
- Избыточная мощность [Ач / ВЫКЛ]
- Тайм-аут [ч / ВЫКЛ]
- Калибровка входного напряжения [В]
- Калибровка выходного напряжения [В]
- Калибровка выходного тока [A]
