Мощный из нЕмощных. Обеспечиваем дополнительное питание

26 марта 2011, суббота 06:00

Оглавление

Вступление

Опять апгрейд, опять проблема с блоком питания. Как и в прошлый раз, не хватает мощности. Казалось бы, пустяки, можно купить новый. Но такой блок стоит приличных денег. Как всегда, они все уходят на более «важные» части – процессор, видеокарту, память… Ох как не хочется тратиться. Но, делать нечего, приходится покупать новый блок питания. И остается старый никому не нужный, вполне исправный блок. Иногда даже несколько от предыдущих апгрейдов. Но не хватает только мощности линий 12 В! Всего остального в достатке.

А почему бы не объединить несколько блоков в один более мощный? В начале двухтысячных так и делали. Обеспечить синхронное включение двух блоков просто - достаточно соединить у них "земляные" провода и контакты PS_ON (зеленый) 20-ти штырьковых разъемов. На один блок вешали приводы и винчестеры, а на другой все остальное. Тогда это помогало. Но сейчас основное энергопотребление делят между собой видеокарта и процессор. А это линии 12 вольт.

Теперь если использовать два старых блока и нагрузить у них только 12-ти вольтовые линии, произойдет перекос напряжений и стабильность этих самых напряжений нарушится. Все из-за того, что в старых блоках стабилизируется не каждое напряжение отдельно, а среднее значение между 5 и 12 В. Перекос напряжений возникает из-за неравномерного распределения нагрузки по шинам +12 В и +5 В. Причем при преобладающем потреблении 12 В оно как раз понижается, а 5 В повышается. Даже, если бы это явление и не происходит, старый блок по линии 12 В отдает в лучшем случае треть мощности. В современных условиях этого мало. И КПД у такой системы будет невелик.

Избежать этого можно доработкой второго блока питания так, чтобы он стабилизировал только линию 12 В и отдавал в нее всю свою мощность. В 2004-м мною на эту тему была написана статья. Там описывался способ убрать только перекос напряжений. Этого уже недостаточно. Теперь все выглядит иначе.

Несколько лет назад появились в продаже дополнительные блоки питания для видеокарт: FSP VGA Power, Thermaltake Toughpower Power Express 450W и 650W. Правильное решение. Мощности старого блока почти всегда с лихвой хватает на питание материнки и процессора, а вот на видеокарту… Уже нет.

Обычный компьютер редко требует блок питания мощнее, чем 450 Вт, однако все меняется, когда речь заходит о производительных игровых системах. Современная топовая видеокарта потребляет изрядно. А есть видеокарты с двумя GPU. А еще их можно объединить в SLI или CrossFire… Тут уже неплохо обладать двумя независимыми линиями питания +12 В с силой тока в 30 А, что позволяет организовать SLI или CrossFire, не нагружая основной блок питания системы.

Применение нескольких блоков возможно потому, что производители стали оснащать материнские платы разъемами питания процессора электрически не связанного с 20-ти контактным разъемом АТХ. Разъемы дополнительного питания существуют и на видеокартах. Их тоже можно запитывать от отдельного источника. К сожалению, большого распространения подобные девайсы не получили. Почему? Думаю, дело в цене. Проще добавить еще немного и купить полноценный блок.





А если самостоятельно изготовить такой блок питания? Из старого, ненужного. Обойдется гораздо дешевле.

Постановка задачи

Итак, задача – взять старый блок питания и заставить отдавать по линии 12 В всю мощность, на которую он способен. Остальные линии демонтируются. И чтобы этот блок включался синхронно со вторым блоком, питающим все остальное железо. Обеспечить возможность расширения системы. Не хватит одного – дополнить еще одним.

Для переделки желательно брать блок питания мощностью от 350 Вт. Почему? Закон Ома. При мощности 350 Вт и напряжении 12 В ток будет 29,2 А. Нужный минимум.

Существует два типа блоков. Старые, с основной нагрузкой по линии 5 В, и новые с основной нагрузкой по линии 12 В. В этой статье рассмотрим блок с мощной 5-ти вольтовой линией. В качестве подопытного возьмем блок питания PowerMan IW-P430J2-0.

450x283  48 KB. Big one: 1362x857  289 KB

Он сделан на микросхеме ШИМ SG6105. Точно такая же переделка возможна, если в блоке стоит ее аналог IW1688. Следуя принципу, изложенному в статье, можно переделать и блок питания с другим ШИМ.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Перед тем как взяться за эту работу предупреждаю, что в процессе переделки можно легко попасть под опасное для жизни напряжение, а также сжечь блок питания. Вы должны обладать соответствующей квалификацией и все работы делаете на свой страх и риск. Автор за это ответственности не несет.

Для работы понадобятся некоторые инструменты и детали:

  • Паяльник, желательно два. Один обычный, другой с оловоотсосом. Либо отдельно такой инструмент.
  • Мультиметр. Пинцет. Бокорезы.
  • Лампочка от спота на 12 вольт с патроном. Для проверки.
  • Резисторы постоянные номиналом 47 кОм, 33 кОм, 6,2 кОм, 3,3 кОм, 1,5 кОм, 100 Ом. Но лучше, чтобы под рукой было несколько резисторов близких по номиналу к каждому из списка.
  • Конденсаторы, один-два емкостью 2200 – 4000 мФ на напряжение 16-25 В.
  • Диодные сборки 30 – 40 А на напряжение от 40 В. Две – три.
  • Провода, разъемы для подключения видеокарты.

Принцип модификации





Модернизируем блок питания так, чтобы он всю мощь, на которую способен, отдавал только в линию 12 В. Но микросхема ШИМ блока питания анализирует все напряжения, выдаваемые блоком, и в случае отклонения их от номинала отключает блок. Начнем с того, что отключаем мониторинг всех напряжений, кроме 12 В. Выпаиваем все лишние детали. Заставляем блок работать только на одну линию. И честно выдавать все, на что он способен в ОДНУ эту линию 12 В.

Принцип отключения мониторинга прост. Надо обмануть SQ6105. В БП есть «блок питания дежурного режима». Это независимый источник напряжением 5 В. От него питание идет на SQ6105, до включения всего блока.

Например, как отключить мониторинг 5 В? Подать на вывод SQ6105, отвечающий за этот мониторинг, напряжение 5 В. А взять его с этой самой «дежурки». Мониторинг +3,3 В? Взять с «дежурки» 5 В и с помощью резисторного делителя подать на SQ6105 требуемые 3,3 В! 12-ти вольтовая линия остается. Теперь поэтапно и подробно.

Разбираем блок питания

450x426  63 KB. Big one: 1012x957  267 KB

Вынимаем плату. Подпаиваем к ней провод с вилкой. Для удобства включения. На недолго и с небольшой нагрузкой блок можно включать без вентилятора. Подключаем на выход блока питания нагрузку – лампочку 12 В. Провод PS-ON на землю это значит - зеленый и черный провода 20-ти пинового разъема закорачиваем скрепкой. Лампочка горит. Блок работает.

Отключаем БП от сети 220 В. (Нужно выдернуть провод питания из розетки!) Это важно. Иначе удар током и, возможно, смертельный исход. С электричеством шутки плохи. На плате находим микросхему SQ6105, переворачиваем плату и ищем место, где она впаяна. Смотрим нумерацию выводов SQ6105 и сверяем со схемой 1.

Приступаем к работе.

Отключение анализа напряжений

Отключаем анализ SQ6105 плюс 5 В - перерезаем дорожку, идущую от ноги 3, SQ6105 (V5 вход напряжения +5V, схема 4),





450x338  58 KB. Big one: 1500x1125  178 KB

а сам вывод 3 соединяем пайкой с выводом 20 SQ6105 перемычкой (схема 4 ).

450x338  59 KB. Big one: 1500x1125  174 KB

Тем самым отсоединяем SQ6105 от схемы блока питания и подменяем мониторинг выходных 5-ти вольт пятью вольтами «дежурки». Теперь, даже если блок питания не выдает 5 В в нагрузку, SQ6105 считает что все нормально и защита не срабатывает. Готово.

Включаем БП в сеть для проверки, лампочка должна гореть. Если лампочка не загорается, проверяем величину напряжения выдаваемого источником дежурного питания. Если больше 5 В, то перемычку следует заменить резистором величиной 100-200 Ом.

Отключаем БП от сети 220 В. Убираем определение SQ6105 плюс 3,3 В - перерезаем дорожку около вывода 2

450x338  58 KB. Big one: 1500x1125  169 KB

и подпаиваем два резистора, 3,3 кОм от вывода 2 на корпус , 1,5 кОм от вывода 2 на вывод 20 (схема 4).

450x338  58 KB. Big one: 1500x1125  166 KB

Включаем БП в сеть, если не включается, надо подобрать резисторы более точно, чтобы получить на выводе 2 +3,3 В. Можно использовать подстроечный резистор. После каждой переделки лучше проверять блок на работоспособность, тогда в случае чего не придется долго ломать голову над причиной.





Отключаем БП от сети 220 В. Убираем определение SQ6105 минус -5 В и - 12 В - выпаиваем R44 или что там стоит (около вывода 6),

450x338  67 KB. Big one: 1500x1125  203 KB

а сам вывод 6 соединяем с корпусом через резистор 33 кОм (схема 4).

450x338  62 KB. Big one: 1500x1125  190 KB

Включаем БП в сеть, если не включается, надо подобрать резистор более точно. В данном случае блок заработал при номинале резистора 31 Ом. Номинал получен последовательным соединением резисторов. Напряжение на ноге 6 микросхемы должно быть не более 2,1 В. Иначе блок не включится. Уменьшая номинал резистора – уменьшаем напряжение. Замерить напряжение на ноге 6 можно, просто включив блок в сеть, без включения PS ON.

Замена четвертьмоста на мост

Еще раз смотрим схему блока питания. В моем блоке питания самая мощная линия это 5 В. Об этом говорит наибольшее из всех обмоток сечение провода выхода трансформатора. Три провода в дросселе групповой стабилизации против одного линии 12 В. А также бирка на блоке питания. По ней блок может выдать 32 А тока. А линия 12 вольт слабая.

А нужно как раз 12. Что делать? Берем линию 5 вольт и вместо двухполупериодного выпрямителя со средней точкой на диодной сборке соберем выпрямитель по мостовой схеме. А среднюю точку отключим. Тем самым напряжение на выходе моста будет вдвое выше, чем было на выходе двухполупериодного выпрямителя. Для этого при помощи паяльника с оловоотсосом выпаиваем радиатор с диодными сборками. Смотрим. На выпрямлении 5 В стоит одна сборка на 40 А. На 12 вольт 20 А. Ее сразу откручиваем. Переворачиваем радиатор.

На выпрямление 5-ти вольт стоит одна сборка на 40 А. Но есть возможность поставить еще одну, с другой стороны радиатора. Это потому что печатные платы одинаковые у всей линейки этих блоков от 300 до 450 Вт. Ставим еще одну. При этом снимаем первую, добавляем термопасту КПТ-8. Не забывать про изолирующие прокладки. После сборки проверяем мультиметром, не звонится ли сборка на корпус. Этого быть не должно.

На выпрямление 3,3 вольта стоит сборка на 40 А. Ее переставляем горизонтально. Сборку, отвечающую за выпрямление 12 вольт, откручиваем и заменяем на 40 амперную, которую ставим так же горизонтально.

Я ставлю сборки с таким конским запасом по току из-за того, что использую их из старых блоков питания. А они раньше высокой надежностью не отличались. Да и две сборки греются меньше, чем одна. Опять надежность выше. В принципе, можно было поставить в прямом направлении одну 40 А, а остальные две по 20 А. Но я люблю запас и надежность.

Теперь вырезаем полоску меди и с ее помощью соединяем пайкой крайние выводы закрепленных горизонтально диодных сборок. Медь на фотографии белая, поскольку посеребренная (спасибо СССР). Замыканий опасаться не следует, поскольку и радиатор и эта полоса соединяются с общим проводом. Кладем радиатор на стол, средний вывод сборки соединяем с левым выводом другой сборки. Как на фотографии ниже.

450x338  34 KB. Big one: 1500x1125  99 KB

Переворачиваем радиатор и соединяем средний вывод сборки с левым выводом второй сборки.

450x338  31 KB. Big one: 1500x1125  91 KB

ВНИМАНИЕ. Средние выводы подпаяны к разным анодам сборок. Получается, что выводы сборок соединены каждый со своим выводом трансформатора по линии 5 В.

Соединение должно соответствовать схеме диодного моста(см. схему 4).

Впаиваем радиатор со сборками на место. Теперь отключаем среднюю точку трансформатора. Просто откусываем провод, идущий от трансформатора на плату. Откусываем около трансформатора. А провод припаиваем к медной пластине, соединяющей аноды диодных сборок на радиаторе. Длины провода немного не хватило, и я удлинил его проводом сечением 4 мм квадратных.

450x335  48 KB. Big one: 1194x888  129 KB

Страницы материала
Страница 1 из 2
Оценитe материал

Комментарии 62 Правила

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают