Sg6105d переделка в зарядное устройство

Микроконтроллер SG6105D и его применение в блоках питания компьютеров

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Просмотров: 7156

Микроконтроллер SG6105D и его применение в блоках питания компьютеров Д.П. Кучеров, г. Киев Защита источника питания от различных типов неисправностей (превышение заданного уровня напряжения, короткое замыкание в нагрузке и др.) является отличительной чертой современных источников питания компьютеров. Эти системы защиты можно реализовать различными способами с помощью большого числа дискретных элементов, при этом они занимают много места на плате и только усложняют его ремонт. Описываемая в статье микросхема SG6105D представляет собой тот тип микросхем для источников питания с ключевым режимом работы, в которых элементы защиты расположены внутри чипа.

Эта микросхема применяется, например, в источнике питания COLORSi модели 300V-FNM. Общие сведения. Основное применение микроконтроллера SG6105D (System General) — блоки питания настольных компьютеров типа PC ATX. В отличие от традиционно используемой TL494, эта интегральная микросхема (ИМС) выполняет функции не только ШИМ-контроллера, но и элементов защиты выходных цепей, шунтовых регуляторов типа TL431 при меньшем числе дискретных компонентов. В состав ИМС введен новый АС-сигнал, поступающий от модулирующей цепи и предупреждающий о неисправностях в первичной сети, которого достаточно для выключения формирователя P.G. Таким образом, микросхема способна обеспечить все функции, необходимые для контроля и управления выходными напряжениями источника питания данного типа. Состав. В микросхеме кроме традиционного ШИМ-регулятора встроены элементы дистанционного управления (PC ON/OFF), формирователь «Напряжение питания в норме» (P.G.), элементы цепей защиты от превышения и перегрузки выходных каналов источника питания. Структура данной ИМС показана на рис.1, а функциональное назначение выводов приведено в табл.1.     Особенность SG6105D заключается в том, что датчики всех выходов источника, используемых в системе защиты от превышения напряжения, могут подключаться непосредственно к микросхеме без внешних делителей. Питание микросхемы Vcc осуществляется постоянным напряжением, подаваемым на вывод 20, величина которого должна находиться в пределах 4,5…5,5 В, рекомендуется подключение к источнику 5B_Sb. Два внутренних точных шунтовых регулятора типа TL431 обеспечивают прецизионным стабильным напряжением выходные каскады регуляторов 3,3 В и цепи источника питания дежурного режима5B_Sb. Рекомендуемое напряжение питания шунтовых регуляторов (выводы 11, 14) 4…16 В. Если напряжение питания превысит +7 В, то в микросхеме отключатся все формирующие цепи, включая и шунтовые регуляторы. Встроенный таймер генерирует сигналы управления, имеющие точную временную расстановку, которые и управляют всеми цепями микросхемы, в том числе и задержкой выключения источника питания. В секцию ШИМ-модулятора входят генератор с частотой 65 кГц, который не подвержен влиянию интерференционных полосовых шумов, а также усилители ошибки и выходные каскады для управления полумостовым преобразователем. Наличие цепей защиты позволяет стремительно уменьшить нагрузку на мощные силовые транзисторы полумостового преобразователя путем управления ШИМ-регулятором в случае неисправностей в силовых цепях, что исключает насыщение ключевого трансформатора. Действие элементов защиты показано на рис.2 и рис.3.      Микросхема включает 4-канальный монитор напряжений, контролирующий основные силовые цепи, а также питание дежурного режима 5B_Sb. Защита от превышения напряжения по силовым цепям +3,3, +5, +12 В осуществляется без дополнительных элементов. Установленные в ИМС пороговые уровни срабатывания системы защиты равны 4,1; 6,1; 14,5 В соответственно. В микросхеме предусмотрена защита источника от перегрузок в силовых цепях — Over Power Protection. Эта система обеспечивает защиту от перегрузок и коротких замыканий. Защита функционирует при условии подключения вывода ОРР к трансформатору управления или трансформатору тока. Если же напряжение на входе ОРР (вывод 4) превысит 2,1 В на время, превышающее 7 мс, то сигнал P.G. снимется, а выходные напряжения отключатся.

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Как сделать зарядное из блока питания компьютера на ШИМ HS8108B?

Для переделки мы приобрели новый и недорогой блок питания GameMax 400W. Относительно самого блока хотелось бы добавить пару строк.

Блок не обезображен элементами входного фильтра, в нем отсутствуют Y-конденсаторы, выходные электролиты распаянные не все, по сути это блок тянет на честных 300-350 Вт, но для автомобильного зарядного устройства подходит в самый раз. Вместо обозначенных в характеристиках двух шин +12 В на самом деле присутствует только одна. Единственное преимущество — простая схема и низкая цена.

Немного о ШИМ такого БП. Для начала хотелось бы сказать пару слов о ШИМ HS8108b. HS8108b — это полный аналог SG6105.

По сути, помимо ШИМ он еще выполняет функцию мультивизора, отслеживает выходное напряжение по основным шинам + 3,3 В; + 5 В; +12 В; на отклонение от нормы. При заниженном (или завышенном) напряжении на любой из этих шин блок просто уйдет в защиту. Для обмана мультивизора нам придется эмулировать несколько идеальных напряжений и подавать на соответствующие входы микросхемы. Для создания напряжений 3,3 В; 5 В; 12 В мы используем стабилизатор 7812 и резистивный делитель подключенный к его выходу. Собираем данную схему на отдельной небольшой плате.

Когда плата будет готова можно будет приступить к самому блоку питания.

Для удобства мы подобрали максимально приближенную схему этого бока питания. Ей оказалась Colorsit 300U, единственные отличия — не совпадает нумерация деталей, а также дежурка GameMax 400W выполнена на WG606P. Обвязка ШИМ без изменений, что нам и нужно.

На следующей схеме обозначены все дальнейшие изменения, которые производились для переделки в зарядное из блока питания компьютера.

Первым делом разбираем блок питания, отпаиваем провода, выходящие из блока. Оставляем только черный — «минус» и желтый — «шина +12 В«. Для автоматического старта зеленый обрезаем и подпаиваем на минус. После первых манипуляций проверяем работоспособность блока.

Далее закрепляем изготовленную плату со стабилизатором и делителем на радиаторе или в другом удобном месте.

Подключаем питание стабилизатора

На этом моменте важно убедиться, что на выходе нашей платы присутствуют необходимые напряжения: 12 В; 5 В; 3,3 В

Если сделанная плата формирует необходимые напряжения правильно, можно ее подключать к ШИМ. Отключаем ножки ШИМ, которые мониторят напряжения по шинам 12 В; 5 В; 3,3 В, и подключаем их к соответствующим выводам платы.

При подключении важно внимательно рассмотреть трассировку платы. Некоторые дорожки придется перерезать, возможно, где-то необходимо бросить перемычку

Если плата правильно подключена — блок питания запустится и на выходе мы получим 12 В. На этом этапе мультивизор уже не отслеживает выходное напряжение.

После отключения мониторинга выходных напряжений мы можем приступить к поднятию напряжения до 14,2 В. Измеряем напряжение на 17 ножке ШИМ. У нас оно составило 2,5 В.

Измеряем сопротивление резистора, соединяющего 17 ножку HS8108B с минусом (на схеме обозначен как R23), предварительно отпаиваем один из его выводов. Сопротивление составило 13,1 кОм.

Удаляем резистор, соединяющий 17 ножку HS8108B с шиной + 5 В (на схеме обозначен как R25), вместо R28 устанавливаем многооборотный подстроечный резистор.

Подстроечный резистор предварительно настраиваем на такое сопротивление, чтобы напряжение на делителе состоящего из R25 (подстроечный) и R28 (13 кОм) составило 2,5 В. Из расчета вышло, что R25 должен быть настроен на 49 кОм.

Настраиваем подстроечный резистор на 49 кОм и заменяем им резистор R28.

Включаем блок, на выходе должно быть напряжение очень близкое к 12 В.

С помощью подстроечного резистора можно производить настройку выходного напряжения до 14,2 В.

Если есть желание превратить такой блок в регулируемый, необходимо подстроечный резистор заменить переменным, поставить на выходные шины электролитические конденсаторы с высшим рабочим напряжением и изменить номинал нагрузочных резисторов на шинах.

После установки необходимого напряжения можно вывести крокодилы, установить вольтамперметр для контроля процесса зарядки и добавить на выходе защиту от переполюсовки.

Важно! Защиту от переполюсовки использовать желательно, т.к. при подключении АКБ неправильной полярностью блок моментально выходит из строя

Ну и финальные тесты, зарядное из блока питания компьютера уже готово

Важно помнить, что зарядка АКБ происходит постоянным напряжением. Сила тока при подключении сильно разряженной батареи кратковременно может достигать 10 А, но снижается по мере заряда

При токе порядка 0,5 А заряд АКБ можно считать оконченным.

comments powered by HyperComments

Блок питания ATX на ШИМ SG6105 — переделка в лабораторный

Недавно мы публиковали материалы по переходнику с SG6105 на TL494, с его помощью очень легко можно было заменить одну микросхему другой и избавиться от назойливых защит. Этот отдельный модуль устанавливался на штатное место SG6105 и позволял проводить минимальную корректировку основной платы блока.

При переделке блока на ШИМ SG6105 в лабораторный, изменений в основной плате будет немного больше, но обо всем по порядку.

Изменение в основной плате блока

Ниже приведена схема COLORSit 330U-FNM на ШИМ SG6105, плата этого блока точно совпадает со схемой.

Первым делом необходимо удалить часть компонентов, которые нам будут уже не нужны. В основном это касается силовых шин +5; +3,3; -12 В, элементов обвязки защит и служебных выводов SG6105.

Дополнительные изменения в плате касаются новых элементов, выделенных красными рамками с нумерацией изменений.

1. Устанавливаем новые номиналы для резисторов обратной связи с шины +12 В. Это для R28 — 48 кОм, R23 — 12 кОм.
2. Переключаем питание ШИМ на другую обмотку дежурки с напряжением 15-17 В, т.к. для питания TL494 нужно минимум 7 В. (т.е. R22 подключаем к диоду D12)
3. Питание вентилятора также нужно брать с этой же обмотки дежурки, используя дополнительный стабилизатор LM7812.
4. Устанавливаем токоизмерительный шунт, в качестве которого используем три резистора номиналом 0,1 Ом, мощностью 10 Вт. Минусовая клемма выхода блока будет теперь уже после шунта.
5. Следует поставить новый выходной электролитический конденсатор с рабочим напряжением минимум 25 В, номиналом в 1000-2200 мкФ.
6. Нагрузочный резистор R27 лучше заменить резистором с чуть большим сопротивлением в 1 кОм.
7. Если в блоке используется маломощная диодная сборка по шине +12 В, параллельно ей желательно установить еще одну или заменить на более мощную.

Переходник с SG6105 на TL494 для регулировки тока

Схема переходника с SG6105 на TL494 для регулировки тока включает в себя: TL494 с необходимой обвязкой и две TL431. По сути, можно обойтись лишь одной TL431, которая используется для дежурки. Поскольку схемы блоков на SG6105 бывают разные нельзя заранее сказать, какая из TL431 используется дежуркой, а какая для шины 3,3 В, для универсальности решено было оставить обе.

16-я ножка TL494 подключается на минусовый выход после шунтов (обозначенная синей рамкой), место подключения вывода к 16 ножке тоже обозначено и указанно на схеме. R4 используется для регулировки напряжения, а R10 для регулировки тока. Расчет обвязки выполнен для выходного напряжения 0-17 В; 0-15 А. Печатку для переходника с регулировкой тока можно будет скачать в конце статьи.

Если токи в 15А не нужны, достаточно убрать один из токоизмерительных резисторов 0,1 Ом (использовать два вместо трех), при двух — максимальный рабочий ток будет около 10 А.

Вот таким получился наш переходник.

Сборка блока

Для установки переходника на место SG6105 нужно использовать панельку. После финишной сборки переходник желательной прочно зафиксировать в разъеме используя термо силикон или что-то другое.

Из-за больших размеров трех резисторов по 10 Вт их очень удобно крепить на радиатор, на радиатор также следует установить LM7812 т.к. при работе вентилятора она будет сильно греться.

Вот так выглядит блок после удаления лишних компонентов и готовый к установке переходника.

Подключаем наш переходник в панельку микросхемы SG6105.

Такой переходник должен подходить практически ко всем блокам питания на SG6105, но необходимо быть внимательным при удалении ненужных компонентов и внимательно вникнуть в отличия схем и нумерации деталей.

Тесты

Поскольку вольтамперметр с диапазоном на 20А еще не приехал, используем мультиметр в качестве амперметра и простенький цифровой вольтметр, который питается от линии, на которой меряет напряжение (из-за этого его показания и пропадают при напряжении ниже 3 В).

Немного слов о стабильности напряжения. Пульсации 0,1 В с периодом 10 миллисекунд на максимальном токе 15 А и выходном напряжении 17 В.

comments powered by HyperComments