ATX (Advanced Technology Extended) Блок питания персональных компьютеров.

Цоколевка разьема:

Блок схема ATX

Источник дежурного напряжения.
Напряжение +5VSB, вырабатываемое этим источником, поступает на разъём блока питания для материнской платы (фиолетовый провод, 9-й контакт 20-ти контактного разъема ATX). Используется для питания материнской платы, USB (не всегда), а также для питания всей остальной начинки БП.
Существуют различные способы реализации данного узла БП: на дискретных элементах или интегральных микросхемах.
 
Блокинг-генератор
 
Вариант 1

 
Вариант 2

 
Вариант 3 

 
Вариант 4


 Вариант 5

 
Частота преобразования обычно 70-100кГц.
трансформатор «дежурки» согласно требованиям ATX 2 должен пропускать ток +5VSB не менее 2 ампер.
 
Standby трансформатор (10W)
 


Электрическая спецификация:
Электрическая прочность – (1 мин. 60Hz с пинов 1-4 на пины 5-10) – 3 kV.
Индуктивность первичной обмотки – 2.3 uH.
Минимальная резонансная частота – 800 KHz.
Индукция рассеяния первичной обмотки (пины 6 - 10 закорочены – 130 uHn (Max.)
Материалы:
[1] Core: EE16
[2] Bobbin: BE-16
[3] Magnet Wire: #35 AWG Heavy Nyleze
[4] Triple Insulated Wire: #26 AWG
[5] Magnet wire #30 AWG heavy Nyleze
[6] Tape: 3M 1298 Polyester Film (white) 9.0 mm wide by 2.2 mils thick
[7] Varnish
 
Каскад «дежурки» можно использовать в малогабаритных радиолюбительских конструкциях, просто выпилив фрагмент платы, где «дежурка» в рабочем состоянии.


 
Получится вот такой симпатичный малогабаритный «импульсник» (5V 1-2А).

А можно переразвести плату в редакторе схем, внести изменения по регулировке тока и напряжения.


 
Выходной трансформатор и его каскад также может быть использован вторично.
Основной силовой трансформатор (200-400вт)


 
Электрическая спецификация:
Электрическая прочность (1 мин. 60Hz с пинов 1-7 на пины 10-14)- 3kV.
Индуктивность первичной обмотки – 3.0 mH.
Минимальная резонансная частота – 0.2 MHz.
Индукция рассеяния первичной обмотки (пины 1-2 при закороченных пинах 8,9,10-11, 12,3-4,13-14, измеренная при 100kHz – 8 uHn (Max.)
Материалы

Импульсный Блок Питания.

Схема содержит малое количество компонентов и хорошо себя зарекомендовала. В качестве импульсного трансформатора используется типовой понижающий трансформатор из компьютерного блока питания ATX.



На входе стоит NTC термистор (Negative Temperature Coefficient) – полупроводниковый резистор с положительным температурным коэффициентом, который резко увеличивает свое сопротивление, когда превышена некоторая характеристическая температура TRef. Защищает силовые ключи в момент включения на время зарядки конденсаторов.
Диодный мост на входе для выпрямления сетевого напряжения на ток 10А.
Конденсаторы на входе берутся из расчета 1мкф на 1 Вт. В данном случае конденсаторы "тянут" нагрузку в 200Вт.
Гасящее сопротивление в цепи питания драйвера мощностью 2Вт. Предпочтение отдано отечественным резисторам типа МЛТ-2.
Драйвер IR2151 – управления затворами полевых транзисторов, работающих под напряжением до 600V. Возможная замена на IR2152, IR2153. Если в названии есть индекс "D", (IR2153D), то диод FR107 в обвязке драйвера не нужен. Драйвер поочередно открывает затворы полевых транзисторов с частотой, задаваемой элементами на ножках Rt и Ct.
Полевые транзисторы используются предпочтительно фирмы IR (International Rectifier). Выбирают на напряжение не менее 400В и с минимальным сопротивлением в открытом состоянии. Чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев и выше КПД. Можно рекомендовать IRF740, IRF840 и пр.
Справочник по полевым транзисторам фирмы IR на русском языке можно скачать ТУТ.

Внимание!
При монтаже полевых транзисторов на радиатор использовать изоляционные прокладки и шайбы-втулки.

Трансформатор типовой понижающий из блока питания компьютера. Цоколевка как правило, соответствует приведенной на схеме. В схеме работают и самодельные трансформаторы, намотанные на ферритовых торах. Расчет самодельных трансформаторов ведется на частоту преобразования 100 кГц и половину выпрямленного напряжения (310/2 = 155В).
Диоды на выходе с временем восстановления не более 100 нс. Этим требованиям отвечают диоды из семейства HER (High Efficiency Rectifier – высоко-эффективные выпрямительные). Не путать с диодами Шоттки.
Емкость на выходе – буферная емкость. Не следует злоупотреблять и устанавливать емкость более 10000 мкф.

Рисунок печатной платы в формате LAY.

Практика показала, что в работе полевые транзисторы не сильно нагреваются. Для них достаточно пассивного охлаждения. Полевые транзисторы фирмы IR очень устойчивы к тепловому разрушению и работают вплоть до температуры 150˚С. Но это не означает, что их следует эксплуатировать в таком критическом режиме.
Для таких случаев потребуется организация активного охлаждения, (установить вентилятор).

фото собранного блока питания.


Как и любое устройство, этот блок питания требует внимательной и аккуратной сборки, правильной установки полярных элементов и осторожности при работе с сетевым напряжением.
Правильно собранный блок питания не нуждается в настройке и налаживании.
Схема не имеет защиты от К.З. в нагрузке, но в целом практичное и простое схематичное решение для повторения.

Конструкция может быть дополнена схемой регулятора тока.