Zet ATX PSU om naar vaste spanningen lap voeding

Het is mogelijk om van een ATX-voedings eenheid of PSU van een oude pc te gebruiken als bench-power voeding voor 5V-logica, en natuurlijk ook 3.3v en 12v maar met enkele beperkingen.

De standaard computer voeding eenheid (PSU) verandert de binnenkomende 110V of 220VAC (wisselstroom) in verschillende DC (gelijkstroom) uitgangs spanningen die geschikt zijn voor het voeden van de interne componenten van de computer en met een beetje fantasie is het mogelijk om ATX PSU te converteren naar een bank voeding.
atx psu

De meeste computer-PSU’s variëren van ongeveer 150 W tot 500 W, dus er is voldoende vermogen. De originele ATX-standaard connector die werd gebruikt voor het voeden van het moederbord was een enkele 20-pins Molex die alle vereiste + 12VDC- en + 5VDC-spanningen heeft met enorme uitgangs stromen en kortsluit beveiliging, evenals een Power-ON-draad waarmee de software van de pc zet “UIT” de PSU op afsluiten.

Ten eerste en nog belangrijker, voordat u ATX PSU begint te converteren, moet u ervoor zorgen dat de PSU is losgekoppeld van de netvoeding en ontladen door hem enkele minuten los te laten voordat u begint.

Dit is belangrijk! omdat dit kan resulteren in een potentieel gevaarlijke of zelfs dodelijke situatie vanwege de hoge spanningen in de PSU als u besluit deze te demonteren. Zorg er ook voor dat de metalen doos van de PSU correct is geaard of geaard. U bent verantwoordelijk voor uw eigen veiligheid !

We kunnen de PSU niet zomaar aansluiten op de netvoeding en verwachten de vereiste 5 of 12 volt output te krijgen. De standaard pc-voeding heeft twee veiligheids mechanismen die voorkomen dat deze “AAN” wordt gezet zonder dat het moederbord is aangesloten

Nummer 1, de PSU vereist een “Power-ON” nul spannings signaal om op te starten, vergelijkbaar met de “ON-OFF” -schakelaar aan de voorzijde van een pc.
 Nummer 2, voor de PSU om de + 5V uitgangsspanning correct te regelen, moet er een soort belasting zijn aangesloten, minimaal 5 W om de PSU te misleiden door te denken dat het aan het moederbord is bevestigd

Helaas kun je niet alleen de draden open laten, gelukkig zijn beide problemen eenvoudig op te lossen.

Er zijn verschillende gekleurde draden aangesloten op de 20-pins ATX-connector die verschillende spannings uitgangen biedt, zoals + 3.3V, + 5V, + 12V, -12V, -5V, evenals een aantal zwarte aarde draden en een paar signaal draden zoals weergegeven in de volgende afbeelding samen met hun kleurcode en beschrijving.

Pin-outs van de 20-pins connector met de kleuren van de draden die worden gebruikt in een standaard ATX PSU-connector.

Er zijn een aantal manieren om een standaard ATX-voedings eenheid van de computer om te zetten in een bruikbare tafelvoeding. U kunt de 20-pins Molex-connector aangesloten houden en er direct op aansluiten of volledig afsnijden en de afzonderlijke draden groeperen met dezelfde kleuren, rood tot rood, zwart tot zwart etc.

Ik heb de connector afgesneden om toegang tot de afzonderlijke draden te hebben en deze in een schroef connector strip aangesloten om me een hogere stroom sterkte uitgang te geven voor zowel de + 5V als + 12V voedingen. U kunt dezelfde gekleurde draden met elkaar verbinden met behulp van krimpconnectoren. Sommige van de andere afzonderlijke gekleurde draden moeten we gescheiden houden, zoals hieronder wordt beschreven.

Om een stand-alone PSU op te starten voor testdoeleinden of als een bankvoeding,
moeten we pin 14 – Groen (Power-ON) kortsluiten naar een van de gemeenschappelijke zwarte draden (aarde), zo vertelt het moederbord de stroom voeding om “AAN” te schakelen.
Gelukkig is pin 15 – ernaast staat zwart, dus heb ik een schakelaar aangesloten tussen het Pwr_On-signaal (pin 14) en de aarde (pin 15).
Wanneer pin 14 tijdelijk met aarde is verbonden via de schakelaar, wordt de voeding ingeschakeld.

Vervolgens moeten we een kleine belasting op de + 5V-uitgang (rode draden) leveren om de PSU te laten denken dat deze is aangesloten op het moederbord en om de voeding in de “AAN” -modus te houden. Om dit te doen moeten we een grote weerstand van 10 Ohm of minder aansluiten, met een standaardvermogen van 5W tot 10W over de + 5V-uitgang met slechts één set van de rode en zwarte draden, pin 3 en 4 volstaan.

Herinnerend aan de wet van Ohm dat het vermogen (P), ontwikkeld in een weerstand, wordt gegeven door de vergelijking van: P = I2 × R of P = V2 / R, waarbij: P = vermogen ontwikkeld in de weerstand in watt (W), I = stroom door de weerstand in ampère (A), R = weerstand van de weerstand in ohm (ohm) en V = spanning over de weerstand in volt (V). De spanning zal + 5V zijn en het vereiste vermogen is 5W of hoger. Dan is elke standaard vermogensweerstand onder 5 Ohm voldoende.

Vergeet echter niet dat deze weerstand HEET wordt! dus zorg ervoor dat deze voldoende gekoeld kan worden. En plaats deze zo dat je hem niet zo snel kunt aanraken!!

Een andere optie die we hebben is om pin 8 – Gray (Pwr_Ok) te gebruiken als visuele indicatie dat de PSU correct is opgestart en klaar is voor gebruik. Het Pwr_Ok-signaal wordt hoog (+ 5V) wanneer de voeding na de eerste keer opstarten is neergeslagen en alle spanningen binnen hun juiste tolerantie bereiken liggen.
Ik gebruikte een rode LED in serie met een 220 Ohm stroombegrenzingsweerstand aangesloten tussen pin 8 en pin 7, (aarde) voor dit power ready-licht, maar iets soortgelijks is voldoende, de enige indicatie.

Voeding testen

Eenmaal samengesteld, zou je zoiets moeten eindigen.

Wanneer u de PSU in het stopcontact steekt en de schakelaar “AAN” zet aan de achterkant van de voeding (indien aanwezig), moeten er slechts twee spanningen aanwezig zijn op de connector. Een daarvan is pin 14, de groene draad van Pwr_ON waarop + 5V staat. De tweede is pin 9 de + 5V Standby (+ 5VSB) paarse draad waarop ook + 5V moet staan.

Deze stand-by spanning wordt gebruikt voor de stroom toetsen op het moederbord, de Wake on LAN-functie, enz. En levert doorgaans ongeveer 500 mA stroom, zelfs wanneer de belangrijkste DC-uitgangen “UIT” zijn, dus het kan nuttig zijn als een permanente + 5V-voeding voor klein stroomverbruik zonder dat de PSU “volledig AAN” hoeft te worden gezet.

Sommige nieuwere ATX12V-voedingen hebben mogelijk “spannings gevoelige” draden die voor een juiste werking op de werkelijke spannings draden moeten worden aangesloten. In de hoofdvoedings kabels moeten nu drie rode draden (+ 5V) allemaal op elkaar zijn aangesloten en drie zwarte draden (0V) op elkaar zijn aangesloten, aangezien de andere zijn gebruikt voor de schakelaar en de LED. Sluit ook de drie oranje draden aan elkaar voor een + 3,3 V-uitgang als u deze nodig hebt om kleinere apparaten of microcontroller-kaarten van stroom te voorzien.

Als u slechts twee oranje draden hebt, kunt u in plaats daarvan een bruine draad hebben die moet worden verbonden met de oranje draden, de + 3,3 V om het apparaat in te schakelen. Als u slechts drie rode draden hebt, moet er een andere (soms roze) draad op worden aangesloten. Maar controleer dit eerst.

Als alles er goed uitziet, zijn we klaar om te gaan en moet de PSU “AAN” schakelen, waardoor u een zeer goedkope tafelvoeding krijgt. U kunt de uitgangsspanningen testen met behulp van een multimeter of een 12V-lamp in de verschillende stopcontacten aansluiten om te zien of de PSU werkt. De spanningscombinaties die door de PSU kunnen worden uitgevoerd zijn 24 v (+12, -12), 17 v (+5, -12), 12 v (+12, 0), 10 v (+5, -5), 7 v (+12 , +5), 5v (+5, 0) wat voldoende zou moeten zijn voor de meeste elektronische circuits.

Je kunt ook een LM317 instelbare spanningsregelaar, een 5k instelbare potentiometer, een weerstand van 240 Ohm voor voorspanning en een paar afvlak condensatoren over de +12 V voeding aansluiten om een afzonderlijke instelbare uitgangsspanning van ongeveer 2,0 tot 12 volt te geven, maar dit is een extra voorzien zijn van.

De 24-pins Molex ATX-connector

In nieuwere desktop-pc’s worden versie 2 ATX-voedingen gebruikt die ATX12V worden genoemd. De oude 20-pins connector is vervangen door een grotere 24-pins Molex-connector of zelfs een 20 + 4-pins connector.
De vier extra pinnen zijn: twee extra pinnen genummerd 11 en 12 zijn + 12 v (geel) en + 3,3 v (oranje) en de twee extra pinnen genummerd 23 en 24 zijn respectievelijk + 5 v (rood) en aarde (zwart). De nieuwere ATX12V pin-outs en kleuren worden ter referentie in de volgende tabel gegeven.

Pin-outs van de 24-pins connector met hun respectieve kleuren van de draden in de PSU-kabels.

De nieuwere ATX12V PSU’s zijn een beetje lastiger om te zetten omdat ze een ‘zachte’ schakelaar gebruiken en een veel grotere externe belastings-weerstand vereisen. Om ze op te starten of in te schakelen, moet de voeding worden geladen tot ten minste 20 W of 10% van het nominale vermogen voor de grotere 600 W + PSU’s. Alles onder deze stroomtoevoer kan werken, maar de regelgeving zal zeer slecht zijn minder dan 50%.

Wederom zijn de spanningen die door dit apparaat kunnen worden uitgevoerd hetzelfde als vóór 24v (+12, -12), 17v (+5, -12), 12v (+12, 0), 10v (+5, -5), 7v (+12, +5), 5v (+5, 0). Merk op dat sommige ATX12V-voedingen met een 24-pins moederbord connector mogelijk niet de witte draad van -5V (pin 20) hebben. Gebruik in dit geval de oudere ATX-voedingen met een 20-pins connector hierboven als u de extra -5V-voeding nodig hebt.

Een oude pc-voedingseenheid is een uitstekende en goedkope tafelvoeding voor de elektronicabouwer. De voedingseenheid gebruikt schakelregelaars om een constante voeding te handhaven met goede regeling en kortsluit beveiliging zorgt ervoor dat de eenheid wordt uitgeschakeld en onmiddellijk opnieuw wordt ingeschakeld als er iets misgaat.

Het enige nadeel van het gebruik van een ATX PSU als tafelvoeding is dat het toerental van de koelventilator reageert op de hoeveelheid stroom die door de PSU wordt getrokken, dus een beetje luidruchtig kan worden. Ook vereist de ATX PSU een bepaalde hoeveelheid frisse lucht om het binnen koel te houden, wat misschien niet mogelijk is wanneer het op een bank wordt gelegd.

Al met al is het omzetten van een ATX PSU naar een bankvoeding een eenvoudig project met veel toepassingen. Niet slecht voor iets dat anders weggegooid zou worden.