Laboratoriumvoeding van oude ATX - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Ik heb al lang geen voeding meer voor laboratoriumdoeleinden, maar soms zou het nodig zijn geweest. Naast de instelbare spanning is het ook erg handig om de uitgangsstroom b.v. in het geval van het testen van nieuw gemaakte PCB's. Dus besloot ik het zelf te maken van beschikbare componenten.

Omdat ik thuis een ongebruikte computer ATX-voeding had, besloot ik deze als stroombron te gebruiken. Meestal belanden deze oude ATX-voedingen in de prullenbak omdat ze (relatief) weinig stroom hebben en ze niet bruikbaar zijn voor nieuwe computers. Als je er geen hebt, kun je er gemakkelijk een heel goedkoop krijgen bij tweedehands computerwinkels. Of vraag gewoon aan je vrienden of ze er een op het hok hebben. Dit zijn zeer goede energiebronnen voor elektrische doe-het-zelfprojecten.

Op deze manier hoef ik ook niet veel om de zaak te geven. Dus ik ging op zoek naar een module die aan mijn verwachtingen voldoet:

• Biedt variabele spanning en stroom
• Werkt vanaf 12V ingangsspanning
• Maximale uitgangsspanning is minimaal 24V
• Maximale uitgangsstroom is minimaal 3A
• En is ook nog relatief goedkoop.

Stap 1: ZK-4KX-module

Ik heb de ZK-4KX DC-DC Buck-Boost-convertermodule gevonden die aan al mijn verwachtingen voldoet. Daarbovenop is het ook gemonteerd met gebruikersinterfaces (display, knoppen, roterende encoder), dus ik hoefde ze niet apart te kopen.

Het heeft de volgende parameters:

• Ingangsspanning: 5 – 30 V
• Uitgangsspanning: 0,5 – 30 V
• Uitgangsstroom: 0 – 4 A
• Schermresolutie: 0,01 V en 0,001 A
• Prijs is ~ 8 – 10 $

Het heeft veel andere functies en beveiligingen Zie mijn video en het einde van dit bericht voor gedetailleerde parameters en functies.

Stap 2: Gebruikte componenten

Naast de DC-DC converter en computer ATX modules hebben we slechts enkele andere basiscomponenten nodig om een goed bruikbare voeding te hebben:

• LED + 1k weerstand voor het aangeven van de status van de ATX unit.
• Eenvoudige schakelaar om de ATX-eenheid aan te zetten.
• Banaan vrouwelijke connectoren (2 paar)
• Aligator clip – banaanstekker kabel.

Naast de instelbare uitgang wilde ik ook een vaste +5V-uitgang hebben, omdat deze heel vaak wordt gebruikt.

Stap 3: ATX-voeding

Wees voorzichtig!

• Aangezien de ATX-voeding met hoogspanning werkt, moet u ervoor zorgen dat deze niet is aangesloten en ook enige tijd wachten voordat u hem uit elkaar haalt! Het bevat enkele hoogspanningscondensatoren die enige tijd nodig hebben om te ontladen, dus raak het circuit enkele minuten niet aan.
• Let er ook op dat u tijdens het solderen geen kortsluiting maakt.
• Zorg ervoor dat u niet bent vergeten de beschermende aardingskabel (groen-geel) weer op zijn plaats aan te sluiten.

Mijn computer ATX-eenheid is 300W, maar er zijn veel verschillende varianten, elk van hen is geschikt voor dit doel. Het heeft verschillende uitgangsspanningsniveaus, ze kunnen worden onderscheiden door de kleur van de draad:

• Groen: we hebben het nodig om het apparaat in te schakelen door het samen met aarde kort te sluiten.
• Paars: +5V Stand-by. We gebruiken to om de status van ATX aan te geven.
• Geel: +12V. Het zal de bron zijn van de DC-DC Converter.
• Rood: +5V. Het zal een vaste 5V-uitgang zijn voor de voeding.

En de volgende lijnen worden niet gebruikt, maar als je er een nodig hebt, sluit je de draad gewoon aan op de frontplaat.

• Grijs: +5V Stroom Ok.
• Oranje: +3,3V.
• Blauw: -12V.
• Wit: -5V.

Mijn ATX-voeding had ook een AC-uitgang die niet nodig is, dus die heb ik verwijderd. Sommige varianten hebben in plaats daarvan een schakelaar, wat handiger is in dergelijke projecten.

Na demontage heb ik alle onnodige kabels verwijderd en ook de AC-uitgangsconnector.

Stap 4: Frontplaat

Hoewel er slechts een kleine resterende ruimte in de ATX-eenheid is, kon ik met wat opstelling de hele gebruikersinterface aan één kant plaatsen. Na het ontwerpen van de omtrek van componenten heb ik de gaten uit de plaat gesneden met behulp van een decoupeerzaag en een boor.

Stap 5: Schilderkoffer

Omdat de behuizing er niet zo mooi uitziet, heb ik spuitverf gekocht om er beter uit te zien. Ik heb er een metalen zwarte kleur voor gekozen.

Stap 6: Bedrading van componenten

U moet de componenten in de doos op de volgende manier aansluiten:

• Stroom Aan-draad (groen) + aarde → Schakelaar
• Standby-draad (paars) + aarde → LED + 1k-weerstand
• +12V-draad (geel) + aarde → Ingang van ZK-4KX-module
• Uitgang van ZK-4KX-module → Vrouwelijke banaanconnectoren
• +5V draad (rood) + aarde → Andere vrouwelijke banaanstekkers

Omdat ik de AC-uitgangsconnector had verwijderd en er een transformator op was bevestigd, moest ik de transformator op de behuizing monteren met hete lijm.

Stap 7: Resultaat

Na montage van de behuizing heb ik hem met succes ingeschakeld en alle functies van de voeding geprobeerd.

Het enige wat ik moest doen is de kalibratie zoals je in de video kunt zien.

Stap 8: Kalibratie + Functies

Aangezien de gemeten waarden door de ZK-4KX-module niet dezelfde waren als die ik met mijn multimeter heb gemeten, raad ik aan om de parameters ervan te kalibreren voordat u de voeding gebruikt. Het biedt ook enkele beveiligingen tegen overbelasting van de module, zoals overspanning/stroom/vermogen/temperatuur. Het apparaat schakelt de uitgang uit als het een fout detecteert.

Door kort op de SW-knop te drukken, kunt u tussen de volgende parameters wisselen om op de tweede regel weer te geven:

• Uitgangsstroom [A]
• Uitgangsvermogen [W]
• Uitgangscapaciteit [Ah]
• Verstreken tijd sinds inschakelen [h]

Door lang op de SW-knop te drukken, kunt u wisselen tussen de volgende parameters om op de eerste regel weer te geven:

• Ingangsspanning [V]
• Uitgangsspanning [V]
• Temperatuur [°C]

Om de parameterinstelmodus te openen, moet u lang op de U/I-knop drukken. U kunt de volgende parameters instellen:

• Normaal open [AAN/UIT]
• Onder spanning [V]
• Overspanning [V]
• Overstroom [A]
• Meer dan vermogen [W]
• Overtemperatuur [°C]
• Overcapaciteit [Ah/OFF]
• Time-out [u/UIT]
• Kalibratie van ingangsspanning [V]
• Kalibratie van uitgangsspanning [V]
• Kalibratie van uitgangsstroom [A]