Vergrendelende momentschakelaar voor ATX PSU-conversie - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Een wat? hoor ik je zeggen! Een momentschakelaar die vastklikt? zoiets kan toch niet

Maar het is. Ik vond het ontwerp op het internet en paste het een beetje aan, zodat het, indien aangesloten op een ATX-voeding, naar de juiste instelling zal schakelen als de PSU zichzelf uitschakelt, wat het gedrag is dat je krijgt met de aan / uit-schakelaar van een pc.

Dit project is ontstaan omdat ik het vervelend vond dat ik twee keer op de aan / uit-knop moest drukken nadat ik per ongeluk de stroomtoevoer had uitgeschakeld, waardoor deze werd uitgeschakeld.

Het probleem

• ATX PSU-conversies zijn geweldig, maar je moet een vergrendelingsschakelaar hebben om hem in te schakelen. U weet waarschijnlijk al dat de schakelaar op een pc kortstondig is, dus dit feit op zich is enigszins vervelend. Dus we stopten in een vergrendelende schakelaar en leven ermee.
• Fancy-schakelaars, zoals de "angel eye" die hier wordt getoond, kosten veel meer in een vergrendelende versie dan in een tijdelijke versie, omdat ze ingewikkelder zijn. Daarom is een manier om de tijdelijke versie te gebruiken wenselijk.
• Een andere reden waarom het wenselijk is, is dat vergrendelingsschakelaars een ander profiel hebben in de open of gesloten positie. Momentschakelaars gaan altijd terug naar dezelfde vorm als je ze indrukt.
• De laatste reden waarom een tijdelijke schakelaar wenselijk is, is dit. Wanneer u per ongeluk de klemmen van uw ATX PSU kortsluit, schakelt deze zichzelf uit. Dus nu met een vergrendelingsschakelaar moet je hem uitschakelen, ook al is hij zelf uitgeschakeld, voordat je hem weer aan kunt zetten. Met een momentschakelaar zou je in staat moeten zijn om de schakelaar één keer in te drukken en weg ben je weer.

Ik heb dit project gebaseerd op het schema dat hier te vinden is: https://www.smallbulb.net/2014/435-single-button-p… en hier: https://sound.whsites.net/project166.htm Er zijn veel varianten van het ontwerp overal op internet.

Het circuit is eenvoudig en zeer goedkoop te bouwen. De video is alleen bedoeld om te laten zien hoe de PSU wordt in- en uitgeschakeld en zichzelf reset wanneer de PSU uitvalt. Wat ik vergat te laten zien is het weer aanzetten na een cut-out!

Stap 1: Hoe het werkt

Het circuit is gebaseerd op een 555 timer

De onderstaande beschrijving verwijst naar de timer alsof het een bipolair apparaat is, maar een CMOS-apparaat is in wezen hetzelfde, u hoeft alleen "collector" te lezen als "afvoer". Raadpleeg het interne diagram van de 555 bij het lezen van deze beschrijving.

Merk op dat de drempel- en triggerpinnen met elkaar verbonden zijn. Ze worden op iets minder dan de helft van de voedingsspanning gehouden door R1 en R2. Het exacte voltage is niet belangrijk, maar het moet tussen 1/3 en 1/2 Vcc zijn. De gebruikelijke versie van dit circuit heeft het op 1/2 Vcc, maar dat werkt mogelijk niet voor de methode die hier wordt gebruikt om het circuit te starten met de output hoog.

C1 zorgt ervoor dat het circuit wordt ingeschakeld met de uitgang in een hoge toestand door de stuurspanningspen hoog te trekken wanneer deze stroom ontvangt van de stand-bydraad. Dit is nodig omdat de ATX PSU vereist dat de schakeldraad laag wordt getrokken om hem in te schakelen. Het werkt omdat het de interne referentiespanning bij de "trigger" -comparator verhoogt tot 1/2 vcc, iets boven het punt ingesteld door R1 en R2. Dit zorgt ervoor dat de comparator de "set" -ingang van de interne flip-flop hoog trekt. Het heeft geen effect op de "drempel" comparator omdat de referentie toch al hoger is dan de drempelpen.

De ingang van de ATX-schakelaar (groen) is aangesloten op de ontladingspen op de timer in plaats van op de uitgang, omdat er een pull-down nodig is om te activeren in plaats van een hoge of lage ingang. De stroom is minuscuul, dus het is niet schadelijk voor de ontlaadtransistor.

Dus om te beginnen staat de pwr_ok-ingang op 0v en wordt het circuit gevoed vanuit de standby-spanning, die 5v is. Deze spanning staat altijd aan, ongeacht of de PSU is in- of uitgeschakeld. De uitgang staat op 5v en de ontladingstransistor is uitgeschakeld, dus de ingang van de ATX-schakelaar zit ook op 5v. Het pwr ok-signaal wordt hoog wanneer de voeding klaar is voor gebruik en gaat zeer snel laag als de output buiten de specificatie valt.

Wanneer u op de knop drukt, in deze toestand, worden de drempel van de timer en de triggerpinnen tot 5v uitgetrokken. Dit heeft geen effect op de triggerpin, die al boven de triggerspanning ligt. Maar het heeft wel invloed op de drempelpen, die onder de drempelspanning wordt gehouden. De reset-ingang van de interne flip-flop wordt geactiveerd en dit zorgt ervoor dat de uitgang van de 555 laag wordt en de collector van de ontladingstransistor een pad naar aarde wordt.

De 4.7uF-condensator, C2, wordt langzaam opgeladen bij het eerste inschakelen via de 220k-weerstand, R3. Het is deze condensator die de energie levert om de drempel te trekken en de pinnen hoog te ontladen, of die een kort pad naar aarde biedt om ze laag te trekken. Deze condensator helpt valse triggering van het circuit te voorkomen, aangezien het ongeveer een seconde duurt om op te laden of te ontladen, dus u kunt de voeding niet erg snel in- en uitschakelen.

Dus nu is de output laag en staat de ATX PSU aan.

Vervolgens ben je klaar met experimenteren en druk je nogmaals op de knop. Deze keer bevindt C2 zich in een ontladen toestand, dus 0v is verbonden met de drempel- en triggerpinnen. Dit heeft geen effect op de drempelpen, die al onder de drempelspanning wordt gehouden. Maar het heeft wel invloed op de triggerpin, die boven de triggerspanning wordt gehouden. De ingestelde ingang van de interne flip-flop wordt geactiveerd en de uitgang van de 555 wordt hoog en de collector van de ontladingstransistor wordt een open circuit, waardoor de PSU wordt uitgeschakeld.

Stel, terwijl je aan het experimenteren bent, gaat er iets vreselijk mis en je kortsluit de uitgang van de PSU, die zichzelf vervolgens uitschakelt om schade te voorkomen.

In zijn oorspronkelijke vorm zou dit circuit nog steeds in de "aan" -status staan, net als een vergrendelingsschakelaar, omdat de voeding van de stand-by-uitgang constant is. Het moet een extra signaal hebben om het uit te schakelen.

Om dit te bereiken, koppelt een extra condensator de PWR_OK-uitgang van de PSU aan de drempel- en triggerpinnen. Op deze manier, wanneer de PSU zichzelf uitschakelt, trekt hij deze twee pinnen kort naar beneden en zet de output hoog.

Voor zover ik kan zien, is dit de enige manier om ervoor te zorgen dat de PSU zichzelf afsluit om ook deze schakelaar om te zetten. Als het niet werkt, probeer dan de waarde van C3 te verhogen. Als het nog steeds niet werkt, moet u overwegen een monostabiel circuit aan te sluiten tussen C3 en de gecombineerde trigger- en drempelpinnen.

Ten slotte geeft een indicator aan dat de PSU is ingeschakeld. Omdat momentschakelaars zoveel goedkoper zijn, is het gemakkelijk om een mooie verlichte schakelaar als deze te hebben, zelfs met een beperkt budget! De LED-kathode gaat naar 0v. De LED in deze schakelaar heeft een ingebouwde stroombegrenzende weerstand, zodat de anode rechtstreeks naar 5v kan gaan. Voor een standaard LED moet u echter een stroombegrenzende weerstand opnemen. 390 ohm is een goede startwaarde, u kunt proberen hoger of lager te gaan totdat u een gewenste helderheid krijgt.

Stap 2: Componentenlijst

Jij hebt nodig:

• Een verlichte momentschakelaar. Degene die ik heb heeft een ingebouwde stroombegrenzende weerstand voor zijn LED. Dit type wordt op eBay vermeld als "angel eye". Het hoeft geen verlichte schakelaar te zijn, het ziet er gewoon leuk uit.
• 555 timer. Ik heb een SMD-versie gebruikt, zodat ik een bord kon maken dat door het montagegat van de schakelaar paste.
• 33k weerstand
• 27k weerstand
• 220k weerstand (kan veranderen om de vertragingstijd aan te passen)
• 1uF condensator
• 100nF condensator (mogelijk moet deze worden vervangen voor een grotere waarde)
• 4.7uF condensator (kan veranderen om de vertragingstijd aan te passen)
• Materialen voor het maken van PCB's of prototypebord.

Ik heb de schakelaar op eBay. Ik had al een voorraad van de 555 timers en de andere componenten waren gratis.

Stap 3: constructie

Ik bouwde het prototype van het circuit op een stuk geperforeerd bord. De 555-timer is een SMD-chip. Ik heb het gewoon op een stuk "Koptan" -tape gezet (veel goedkoper dan Kapton-tape!) En heb er een paar weerstanden rechtstreeks op aangesloten om het op zijn plaats te houden. De andere componenten heb ik met fijne magneetdraad verbonden. Als u deze bouwstijl toepast, is het echter gemakkelijker om DIL-apparaten te gebruiken, niet SMD!

Ik wilde dat de PCB permanent aan de schakelaar kon worden bevestigd en door het montagegat van de schakelaar zou gaan. Om deze reden heb ik een bord gemaakt van 11 mm breed en 25 mm lang. Hij is voorzien van klemmen voor de schakelcontacten en de ingebouwde LED. Ik heb draad "staarten" gemonteerd en er een pin-header aan gesoldeerd voor eenvoudige aansluiting op de PSU. Ik heb krimpkous aangebracht om de draden bij elkaar te houden en hun verbindingen met de kop te bedekken.

Als u een ander type schakelaar gebruikt, zult u merken dat deze op deze manier niet past.

Ik heb eigenlijk een enorme fout gemaakt toen ik het bord maakte, ik heb een spiegelbeeldversie gemaakt! Gelukkig, omdat het circuit zo eenvoudig is, hoefde ik de 555-timer alleen ondersteboven te plaatsen om het probleem te verhelpen. Ik hoop dat je mijn fout niet maakt en het bord op de juiste manier omhoog krijgt. De pdf's zijn voor topkoper.

Er zijn veel handleidingen voor het maken van PCB's, ik heb er zelfs zelf een geschreven! Dus ik zal hier niet ingaan op het maken van het bord.

Soldeer eerst de chip op zijn plaats. ervoor te zorgen dat u de juiste oriëntatie krijgt. Pin 1 gaat weg van de lijn van weerstanden langs één rand. Soldeer vervolgens de andere componenten voor opbouwmontage.

Ik gebruikte een elektrolytische dop voor C2 omdat ik geen 4.7uF keramische had.

Je hebt verschillende opties voor C2:

• Laag profiel condensator, niet meer dan ongeveer 7 mm hoog
• Monteer de condensator met lange kabels zodat je hem plat tegen het bord kunt leggen
• SMD-condensator van een soort
• Tantaalcondensator, die sowieso erg klein is. Merk op dat de stijl van polariteitsmarkering verschilt van die van aluminium

Het ligt er maar net aan wat je hebt.

Zorg ervoor dat het bord door de montagemoer van de schakelaars past. Als u een elektrolytische dop voor C2 gebruikt, controleer dan of deze past met deze bevestigd. Ik heb de randen van het bord afgeschuind om wat extra ruimte te krijgen.

Verbind vervolgens het bord met de schakelaar met behulp van de 2 grote pads aan het einde. Je zou sleuven in de pads kunnen snijden en de schakelaarterminals erin kunnen begraven, als je het bord echt dicht bij de hartlijn van de schakelaar moet krijgen, maar ik zou het niet aanraden. Een andere optie is om gaten in de pads te boren en pinnen te plaatsen waar je de schakelaar aan kunt solderen op de platte kant van het bord. Gebruik korte stukken massieve draad om de LED-aansluitingen aan te sluiten. Soldeer ze alleen, wikkel de terminal niet in, want u zult misschien merken dat u deze moet loskoppelen. Als uw verlichte schakelaar geen ingebouwde weerstand heeft, vervangt u een van deze stukken draad door een.

Tot slot, als u pin-headers of een ander type connector zoals JST gebruikt, soldeer deze dan nu op hun plaats. Als dat niet het geval is, plaats dan de schakelaar in het montagegat en soldeer de draden rechtstreeks op het bord als u nog geen draden hebt geplaatst.

Stap 4: Eindelijk

De beste manier om de switch te testen is door verbinding te maken met een ATX PSU. Als je er nog geen hebt, kun je het nog steeds testen, zie hieronder.

Verbind de:

• zwarte draad van de ATX PSU naar gnd
• groene PS_ON draad naar "power on"
• paarse +5VSB-draad naar "5v standby" (draad mag niet paars zijn)
• grijze PWR_ON draad naar "pwr_ok" (draad mag niet grijs zijn)

De grijze en paarse draden zijn eigenlijk omgekeerd op mijn ATX PSU - iets om op te letten!

Als u overweegt een andere indicator dan een kleine LED als "aan"-indicator te gebruiken, moet u deze aansluiten op een van de hoofduitgangen van de PSU, niet op het PWR_ON-signaal.

Als u merkt dat de LED de PWR_ON-spanning te veel naar beneden trekt, gebruikt u in plaats daarvan de +5v.

Wanneer u hem voor het eerst inschakelt, moet u een seconde wachten voordat de schakelaar werkt. Dit is opzettelijk en naast het de-bouncen van de schakelaar, is het bedoeld om te voorkomen dat ondeugende vingers snel power-cycling uitvoeren, ongeacht waar de schakelaar op is aangesloten. Als de schakelaar eenmaal is ingeschakeld, moet u nog een seconde wachten voordat u hem weer kunt uitschakelen.

U kunt deze vertraging wijzigen door de waarde van C2 of R3 te wijzigen. Als u de waarde van beide componenten halveert, wordt de vertraging gehalveerd, maar ik zou deze niet op minder dan ongeveer 200 mS zetten.

Sluit de PSU aan op het lichtnet. Het moet af blijven. Als het onmiddellijk wordt ingeschakeld, moet u de waarde van C1 verhogen. Interessant genoeg vond ik dat het circuit correct werkte in het prototype, maar ik moest de condensator vervangen voor de "echte" versie, dus het is nu eigenlijk 1uF.

Zet de voeding aan, zet hem weer uit. Hopelijk werkt het tot nu toe! Zet hem weer aan en sluit nu de +12v-uitgang van de PSU kort naar 0v. Het moet zichzelf uitschakelen en de schakelaar moet ook in de uit-stand veranderen. Als u twee keer op de knop moet drukken om de PSU weer in te schakelen, heeft dit niet gewerkt en moet u het probleem opsporen.

Probeer de +5v-rail niet kort te sluiten, het kan zijn dat het uw draad smelt in plaats van af te snijden.

Als u de switch wilt testen zonder een ATX PSU, heeft u hiervoor een 5v-voeding nodig

Om het op deze manier te testen, maakt u verbinding:

• 0v van de levering aan gnd
• +5 van de voeding naar 5v standby
• een LED met stroombegrenzingsweerstand tussen +5 en "power on"
• een weerstand van 10k van pwr_ok naar +5v
• een testleiding naar "pwr_ok"

De LED gaat branden wanneer de output van de timer laag is, wat vergelijkbaar is met het inschakelen van een ATX PSU.

Kort het testsnoer in op 0v. De schakelaar moet worden uitgeschakeld. Zet hem weer aan door een seconde later op de knop te drukken.

En dat is alles, het testen is voltooid!