Fonte de alimentação do laboratório do antigo ATX: 8 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Eu não tenho uma fonte de alimentação para fins de laboratório há muito tempo, mas às vezes seria necessário. Além da tensão ajustável, também é muito útil limitar a corrente de saída, por exemplo, em caso de teste de PCBs recém-criados. Então decidi fazer isso sozinho com os componentes disponíveis.

Como eu tinha uma fonte de alimentação ATX não usada em casa, decidi usá-la como fonte de alimentação. Normalmente, essas fontes de alimentação ATX antigas acabam no lixo, pois têm baixo consumo de energia (relativamente) e não podem ser usadas em novos computadores. Se você não tiver um, pode facilmente comprar um muito barato em lojas de informática de segunda mão. Ou apenas pergunte a seus amigos se eles têm um no loft. Estas são fontes de energia muito boas para projetos elétricos diy.

Assim também não preciso me preocupar muito com o caso. Então, procurei um módulo que se encaixasse nas minhas expectativas:

• Fornece tensão e corrente variáveis
• Funciona com tensão de entrada de 12 V
• A tensão máxima de saída é de pelo menos 24V
• A corrente de saída máxima é de pelo menos 3A
• E também é relativamente barato.

Etapa 1: Módulo ZK-4KX

Eu encontrei o módulo conversor ZK-4KX DC-DC Buck-Boost que se encaixa em todas as minhas expectativas. Acima disso, ele é montado com interfaces de usuário também (visor, botões, codificador rotativo), então não precisei comprá-los separadamente.

Possui os seguintes parâmetros:

• Tensão de entrada: 5 - 30 V
• Tensão de saída: 0,5 - 30 V
• Corrente de saída: 0 - 4 A
• Resolução da tela: 0,01 V e 0,001 A
• O preço é de aproximadamente 8 - 10 $

Tem muitos outros recursos e proteçõesPara parâmetros e recursos detalhados veja meu vídeo e o final deste post.

Etapa 2: Componentes usados

Acima do conversor DC-DC e dos módulos ATX do computador, precisamos apenas de alguns outros componentes básicos para ter uma fonte de alimentação bem utilizável:

• LED + 1k resistor para indicar o status da unidade ATX.
• Chave simples para ligar a unidade ATX.
• Conectores fêmea banana (2 pares)
• Pinça Aligator - cabo de plugue banana.

Além da saída ajustável, eu também queria ter uma saída fixa de + 5V, já que é muito usada.

Etapa 3: Fonte de alimentação ATX

Se cuide!

• Como a fonte de alimentação ATX funciona com alta tensão, preste atenção para que ela esteja desligada e também aguarde um pouco antes de desmontá-la! Ele inclui alguns capacitores de alta tensão que precisam de algum tempo para descarregar, portanto, não toque no circuito por alguns minutos.
• Também tome cuidado durante a soldagem para não causar um curto-circuito.
• Certifique-se de não se esquecer de conectar o cabo de aterramento de proteção (verde-amarelo) de volta à sua posição.

A unidade ATX do meu computador tem 300W, mas existem muitas variantes diferentes, qualquer uma delas é adequada para este propósito. Possui diferentes níveis de tensão de saída, podendo ser diferenciados pela cor do fio:

• Verde: vamos precisar dele para ligar o dispositivo, colocando-o em curto com o aterramento.
• Roxo: + 5V em espera. Usaremos para indicar o status do ATX.
• Amarelo: + 12V. Será a fonte de alimentação do conversor DC-DC.
• Vermelho: + 5V. Será uma saída fixa de 5 V para a fonte de alimentação.

E as seguintes linhas não são utilizadas, mas se precisar de alguma delas, basta conectar seu fio na placa frontal.

• Cinza: + 5V Power Ok.
• Laranja: + 3,3V.
• Azul: -12V.
• Branco: -5V.

Minha fonte de alimentação ATX também tinha uma saída CA que não é necessária, então a removi. Em vez disso, algumas variantes têm uma opção, que é mais útil em tais projetos.

Após a desmontagem, removi todos os cabos desnecessários e o conector de saída CA também.

Etapa 4: placa frontal

Embora haja apenas um pequeno espaço restante dentro da unidade ATX, com algum arranjo consegui colocar toda a interface do usuário de um lado. Depois de projetar o contorno dos componentes, cortei os furos da placa usando uma serra de vaivém e uma broca.

Etapa 5: caixa de pintura

Como o case não parece muito bom, comprei tinta spray para ter uma aparência melhor. Eu escolhi a cor preta de metal para ele.

Etapa 6: Fiação dos componentes

Você deve conectar os componentes da seguinte maneira dentro da caixa:

• Fio de ligação (verde) + terra → Interruptor
• Fio de espera (roxo) + terra → LED + resistor 1k
• Fio de + 12V (amarelo) + terra → Entrada do Módulo ZK-4KX
• Saída do Módulo ZK-4KX → Conectores fêmea banana
• Fio de + 5V (vermelho) + terra → Outros conectores banana fêmea

Como removi o conector de saída CA e havia um transformador conectado a ele, tive que montar o transformador no gabinete com cola quente.

Etapa 7: Resultado

Depois de montar o gabinete, liguei-o com sucesso e experimentei todos os recursos da fonte de alimentação.

A única coisa que tive que fazer foi a calibração como você pode ver no vídeo.

Etapa 8: Calibração + Recursos

Como os valores medidos pelo módulo ZK-4KX não foram os mesmos que medi com meu multímetro, recomendo calibrar seus parâmetros antes de usar a fonte de alimentação. Ele também fornece algumas proteções contra sobrecarga do módulo, como sobretensão / corrente / energia / temperatura. O dispositivo desligará a saída se detectar qualquer falha.

Pressionando brevemente o botão SW, você pode alterar entre os seguintes parâmetros para exibir na segunda linha:

• Corrente de saída [A]
• Potência de saída [W]
• Capacidade de saída [Ah]
• Tempo decorrido desde a inicialização [h]

Pressionando longamente o botão SW, você pode alterar entre os seguintes parâmetros para exibir na primeira linha:

• Tensão de entrada [V]
• Tensão de saída [V]
• Temperatura [° C]

Para entrar no modo de definição de parâmetro, você deve pressionar longamente o botão U / I. Você poderá definir os seguintes parâmetros:

• Normalmente aberto [ON / OFF]
• Subtensão [V]
• Sobretensão [V]
• Sobre a corrente [A]
• Sobre o poder [W]
• Superaquecimento [° C]
• Excesso de capacidade [Ah / OFF]
• Tempo limite [h / OFF]
• Calibração da tensão de entrada [V]
• Calibração da tensão de saída [V]
• Calibração da corrente de saída [A]