Переделка компьютерного блока питания. Мощный блок питания путем модернизации блоков меньшей мощности Доработка компьютерного блока питания

Если у вас дома есть старый блок питания от компьютера (ATX), то не стоит его выбрасывать. Ведь из него можно сделать отличный блок питания для домашних или лабораторных целей. Доработка потребуется минимальная и в конце вы получите почти универсальный источник питания с рядом фиксированных напряжений.

Компьютерные блоки питания обладают большой нагрузочной способностью, высокой стабилизацией и защитой от короткого замыкания.

Распиновка выходов блока питания компьютера

Переделка началась

• - Клеммы винтовые.
• - Резисторы мощностью 10 Вт и сопротивлением 10 Ом (можно попробовать 20 Ом). Мы будем использовать составные из двух пятиватных резисторов.
• - Трубка термоусадочная.
• - Пара светодиодов с гасящими резисторами на 330 Ом.
• - Переключатели. Один для сети, второй для управления

Схема доработки блока питания компьютера

Начнем

Смотрите видео изготовления лабораторного блока своими руками

Самый лучший вариант это приобретение и использование качественного блока питания. Но если нет возможности и/или есть желание усовершенствовать уже имеющийся у вас блок, то неплохие результаты можно получить и при доработке дешевого (бюджетного) блока питания. Китайские проектировщики, как правило, делают печатные платы по критерию максимальной универсальности, т. е. таким образом, чтобы в зависимости от количества установленных элементов можно было бы варьировать качеством и, соответственно, ценой.

Поэтому, если установить те детали, на которых сэкономил производитель, и еще кое-что поменять - получится блок средней ценовой категории. Конечно, его нельзя сравнивать с дорогими экземплярами, где топология печатных плат, схемотехника, и все детали изначально рассчитывалась для получения высокого качества.
Но для среднестатистического компьютера это вполне приемлемый вариант.

Все, что вы будете делать со своим БП - вы делаете на свой страх и риск!

Если Вы не обладаете достаточной квалификацией, то не читайте, что здесь написано и тем более ничего не делайте!

Прежде всего, нужно открыть БП и оценить размер самого большого трансформатора, если он имеет бирку, на которой вначале идут цифры 33 или выше и имеет размеры 3х3х3 см и больше - имеет смысл возиться. В противном случае у вас вряд ли получиться добиться приемлемого результата.

На фото 1 — трансформатор нормального блока питания, на фото 2 — трансформатор откровенного китайца.

Еще следует обратить внимание на габариты дросселя групповой стабилизации. Чем больше размеры сердечников трансформатора и дросселя, тем больше запас по токам насыщения.
Для трансформатора попадание в насыщение чревато резким падением КПД и вероятностью выхода из строя высоковольтных ключей, для дросселя — сильным разбросом напряжений в основных каналах.

Рис. 1 Типичный китайский блок питания ATX, сетевой фильтр отсутствует.

Наиболее критическими деталями в БП являются:
.Высоковольтные конденсаторы
.Высоковольтные транзисторы
.Высоковольтные выпрямительные диоды
.Высокочастотный силовой трансформатор
.Низковольтные диодные выпрямительные сборки

Доработка:
1.Для начала надо заменить входные электролитические конденсаторы, меняем на конденсаторы большей емкости, способные поместиться на посадочные места. Обычно в дешевых блоках их номиналы 220µF x 200V или в лучшем случае 330µF x 200V. Меняем на 470µF x 200V или лучше на 680µF x 200V.Эти конденсаторывлияют на способность блока держать кратковременное пропадание сетевого напряжения и на мощность выдаваемую Блоком Питания.

Рис. 2 Входные электролитические конденсаторы и высоковольтная часть блока питания, включающая выпрямитель, полумостовой инвертор, электролиты на 200V (330µF, 85 градусов).

Далее необходимо поставить все дроссели в низковольтную часть БП идроссель сетевого фильтра (место для его установки).
Дроссели можно намотать самому на ферритовом кольце диаметром 1- 1,5 см медным проводом с лаковой изоляцией сечением 1,0-2,0 мм 10-15 витков. Можно так же взять дроссели от неисправного БП. Еще нужно распаять сглаживающие конденсаторы в пустующие места низковольтной части. Емкость конденсаторов следует выбирать максимальной, но так чтобы он мог поместиться на штатное место.
Обычно достаточно поставить конденсаторы 2200µF на 16V серияLow ESR 105 градусов, в цепи +3.3V, +5V, +12V.

В выпрямительных модулях вторичных выпрямителей заменяем все диоды на более мощные.
Энергопотребление компьютеров в последние время, в большей степени возрастало по шине + 12V (материнские платы и процессоры), поэтому в первую очередь нужно обратить внимание наэтот модуль.

Типичный вид выпрямительных диодов:

1. - Диодная сборка MBR3045PT (30А) - Устанавливаются в дорогих блоках питания;

2. - диодная сборка UG18DCT (18А) - менее надежные;

3. - диоды вместо сборки (5А) - самый ненадежный вариант, подлежащий обязательной замене.

Канал +5V Stby - Диод дежурного режима FR302 меняем на 1N5822. Там же ставим недостающий фильтрующий дроссель, а первый конденсатор фильтра увеличиваем до 1000μF.

Канал +3,3V - сборку S10C45 меняем на 20C40 (20A/40V), к имеющейся емкости 2200uF/10V, добавляем еще 2200uF/16V и недостающий дроссель. Если канал +3,3V реализован на полевике, то ставим транзистор мощностью не менее чем на 40А/50V (IRFZ48N).

Канал +5V - Диодную сборку S16C45 меняем на 30C40S. Вместо одногоэлектролита 1000uF/10V, ставим 3300uF/10V + 1500uF/16V.

Канал +12V - Диодную сборку F12C20 меняем на две в паралель UG18DCT (18А/200V) или F16C20 (16A/200V) . Вместо одного конденсатора 1000uF/16V, ставим - 2шт 2200μF/16V.

Канал -12V - Вместо 470μF/16V, ставим 1000μF/16V.

Итак, ставим 2 или 3 диодные сборки MOSPEC S30D40 (цифра после D - напряжение - чем больше, тем нам спокойнее) или F12C20C - 200V и аналогичные по характеристикам, 3 конденсатора 2200 μF х 16вольт, 2 конденсатора 470μF х 200V. Электролиты, ставить только низкоимпедансные из серии 105 градусов! - 105*С.

Рис. 3 Низковольтная часть блока питания. Выпрямители, электролитические конденсаторы и дроссели, некоторые отсутствуют.

Если радиаторы блока питания выполнены в виде пластин с прорезанными лепестками, разгибаем эти лепестки в разные стороны, чтобы максимально повысить их эффективность.

Рис. 5 Блок питания ATX с доработанными радиаторами охлаждения.

Дальнейшая доработка БП сводится к следующему... Как известно в БП каналы +5 вольт и +12 вольт стабилизируются и управляются одновременно. При установленном +5 вольт реальное напряжение на канале +12 составляет 12,5 вольт. Если в компьютере сильная нагрузка по каналу +5 (система на базе AMD), то происходит падение напряжения до 4,8 вольт, при этом напряжение по каналу +12 становится равным 13 вольтам. В случае с системой на базе Pentium сильнее нагружается канал +12 вольт и там все происходит наоборот. В силу того, что канал +5 вольт в БП выполнен гораздо качественнее, то даже дешевый блок будет без особых проблем питать систему на основе AMD. Тогда как энергопотребление Pentium гораздо больше (особенно по +12 вольтам) и дешевый БП нужно обязательно дорабатывать.
Завышенное напряжение по каналу 12 вольт очень вредно для жестких дисков. В основном нагрев HDD происходит по причине повышенного напряжения (больше чем 12,6 вольт). Для того чтобы уменьшить напряжение 13 вольт достаточно в разрыв желтого провода, питающего HDD, впаять мощный диод, например КД213. В результате напряжение уменьшится на 0.6 вольт и составит 11.6 - 12,4V, что вполне безопасно для жесткого диска.

В результате модернизировав, таким образом, дешевый блок питания ATX, можно получить неплохой БП для домашнего компьютера, который к тому же будет гораздо меньше греться.

Как самому изготовить полноценный блок питания с диапазоном регулируемого напряжения 2,5-24 вольта, да очень просто, повторить может каждый не имея за плечами радиолюбительского опыта.

Делать будем из старого компьютерного блока питания, ТХ или АТХ без разницы, благо, за годы PC Эры у каждого дома уже накопилось достаточно количество старого компьютерного железа и БП наверняка тоже там есть, поэтому себестоимость самоделки будет незначительной, а для некоторых мастеров равно нулю рублей.

Мне достался для переделки вот какой АТ блок.

Смотрите что написано на корпусе.

Вариантов доработки стандартного компьютерного БП множество, но все они основаны на изменении в обвязке микросхемы IC - TL494CN (её аналоги DBL494, КА7500, IR3М02, А494, МВ3759, М1114ЕУ, МPC494C и т.д.).

Посмотрим несколько вариантов исполнения схем компьютерных БП, возможно одна из них окажется ваша и разбираться с обвязкой станет намного проще.

Схема №1.

Приступим к работе.
Для начала необходимо разобрать корпус БП, выкручиваем четыре болта, снимаем крышку и смотрим внутрь.

В моем случае на плате была обнаружена микросхема KA7500, значит можно приступать к изучению обвязки и расположению ненужных нам деталей, которые необходимо удалить.

Отсоединим питание и вентилятор, выпаиваем или выкусываем выходные провода, чтобы не мешали нам разбираться в схеме, оставим только необходимые, один желтый (+12v), черный (общий) и зеленый* (пуск ON) если есть такой.

Делается это потому, что наш доработанный блок будет выдавать не +12 вольт, а до +24 вольт, и без замены конденсаторы просто взорвутся при первом испытании на 24v, через несколько минут работы. При подборе нового электролита емкость уменьшать не желательно, увеличивать всегда рекомендуется.

Самая ответственная часть работы.
Будем удалять все лишнее в обвязке IC494, и припаивать другие номиналы деталей, чтобы в результате получилась вот такая обвязка (Рис. №1).

Нам будут нужны только эти ножки микросхемы №1, 2, 3, 4, 15 и 16, на остальные внимание не обращать.

Расшифровка обозначений.

Некоторые резисторы, которые уже впаяны в схему обвязки могут подойти без их замены, например, нам необходимо поставить резистор на R=2.7k с подключением к "общему", но там уже стоит R=3k подключенный к "общему", это нас вполне устраивает и мы его оставляем там без изменений (пример на Рис. №2, зеленые резисторы не меняются).

Таким образом просматриваем и переделываем все цепи на шести ножках микросхемы.

Это был самой сложный пункт в переделке.

Делаем регуляторы напряжения и тока.

Контроль напряжения и тока.
Для контроля нам понадобятся вольтметр (0-30v) и амперметр (0-6А).

ВАЖНО - внутри прибора есть резистор Тока (датчик Тока), необходимый нам по схеме (Рис. №1), поэтому, если будете использовать амперметр, то резистор Тока ставить дополнительно не надо, без амперметра ставить надо. Обычно RТока делается самодельный, на 2-х ватное сопротивление МЛТ наматывается провод D=0,5-0,6 мм, виток к витку на всю длину, концы припаяем к выводам сопротивления, вот и все.

Корпус прибора каждый сделает под себя.
Можно оставить полностью металлический, прорезав отверстия под регуляторы и приборы контроля. Я использовал обрезки ламината, их легче сверлить и выпиливать.

Когда-то, очень давно, жили-были компьютеры. Они умели быстро и много считать и даже выводить на экран монитора двухмерную графику. И все на экране компьютера было плоско и уныло. Людям же хотелось трехмерности, ощущения пространства, кинематографической графики. Они скромно мечтали о чуде. И явилась миру чудо в лице компании 3Dfx Interactive.

Часть 1 - Теоретическая. А также экскурс в историю

Образованная в 1994 году четырьмя энтузиастами, компания 3Dfx Interactive впервые являет миру графический чип Voodoo Graphics. Скорее, даже не чип, а набор микросхем - PixelFX и TexelFX Engine с поддержкой до 4 Мбайт локальной памяти, что в то время было сродни чуду. И чудо случилось - 3D-графика стала массовым явлением для персонального компьютера.

В январе 1998 компания 3Dfx представила новое чудо в лице второго поколения графических чипов - Voodoo2 вместе с появлением технологии SLI, позволявшей нескольким чипам Voodoo2 параллельно работать. SLI (S can L ine I nteractive) [не путать с NVIDIA SLI = S calable L ink I nterface], позволила нескольким картам Voodoo2 работать параллельно, тем самым увеличивая fps в играх.

Играх! Справедливости ради следует сказать, что 3Dfx среди революционных разработок имела в своем распоряжении еще и уникальный API - Glide. Подавляющее большинство игр того времени разрабатывалась именно под этот API. До сих пор много людей с большой теплотой вспоминают ТЕ игры. А многие до сих пор играют в эти ставшие классикой игры.

Но и это не всё. Не менее значимым были и последующие разработки 3Dfx.

Например, поддержка мультичиповых решений с использованием технологии SLI, но на сей раз в рамках одной (!) платы под AGP-слот.

Речь идет о графическом чипе VSA-100 , который содержал в себе интересные особенности - мультичиповая обработка изображения, полноэкранное сглаживание очень высокого качества и удачная компрессия текстур.

Впервые на одной “бытовой” видеокарте объединила два (Voodoo5 5500) и даже 4 (в легендарной Voodoo5 6000) графических чипа именно 3Dfx. Последняя, к величайшему сожалению, в серию попасть не успела. 3DFX с декабря 2000 года перестала существовать самостоятельно, т.к. была куплена NVIDIA.

Видеокарта 3Dfx Voodoo5 6000 известна ещё и тем, что стала предвестником появления технологии Quad SLI .

Четыре видеочипа на одной печатной плате. Поскольку она оснащалась интерфейсом AGP, а материнских плат с двумя портами AGP не существовало, можно считать, что Voodoo5 6000 стала первым графическим решением, объединившим четыре видеочипа в одной системе. Аналогичный продукт nVidia показала только!ШЕСТЬ! лет спустя, выпустив драйверы с поддержкой Quad SLI для объединения пары двухчиповых видеокарт GeForce 7950 GX2.

Если говорить о многочиповых решениях, то нельзя не упомянуть фирму Quantum3D . И ее технологии Heavy Metal на чипах 3Dfx.

Прежде чем начать описание технологии Heavy Metal, нужно сказать, что данная технология относится к классу HI-END (не следует забывать, что речь идет о 1998-2000 годах). Итак, Heavy Metal - это не просто графическая станция, это нечто большее.

Heavy Metal представляет собой высокопроизводительную графическую станцию для обеспечения всех потребностей, которые может предъявлять самое передовое программное обеспечение (того времени) для пользователей, которых не волнует цена изделия, они используют всё самое совершенное.

Этими пользователями являлись: военные базы по подготовке специалистов, NASA, некоторые крупные графические студии. Использовали такие штуки и для подготовки специалистов по управлению вертолётами и наведению ракет, когда необходимо с максимальной реалистичностью воссоздавать сцены военных действий в реальном времени. Использовали систему и гражданские - в Научно-исследовательских лабораториях Форда в Дирборне, Мичиган.

Компания Lockheed Martin выбрала выполненную в открытой архитектуре систему построения изображений AAlchemy фирмы Quantum3D для повышения реалистичности работы тренажера самолета С-130.

Именно на такие задачи были рассчитаны станции Heavy Metal. В частности, самое мощное решение на чипах VSA-100 3Dfx за всю историю - это модули AAlchemy.

Графические подсистемы AAlchemy имеют отдельный металлический корпус, систему охлаждения, состоящую из двух вентиляторов производительностью 150 CFM и других компонентов. Дека AAlchemy вставляется в корпус Heavy Metal. Причём количество таких дек может достигать четырёх.

ААlchemy содержит от 4 до 32 VSA-100 чипов, для получения пропускной способности памяти от 12.8 до 102 гигабайт в секунду. ААlchemy использует эту архитектуру для получения 4х4, или 8х8 sub-sample, single-pass, full-scene, sub-pixel anti-aliasing при FillRate от 200 Mpixels/sec. до 1 Gpixels/sec. AAlchemy4 продавалась только как часть Heavy Metal GX+.

Спецификация:

Поддержка 4 или 8 чипов VSA-100 на одной плате.

Поддержка 1, 2, 4 каналов в Heavy Metal GX+

Поддержка точной синхронизации SwapLock и SyncLock.

Поддержка 16 bit Integer и 24 bit Z-buffer with 8 bit Stencil

Поддержка 32 bit и 22 bit rendering

Single, Double, Triple Buffering

Поддержка perspective correct bilinear, trilinear и selective anisotropic texture filtering с попиксельным LOD MIP mapping с Gouraud modulated, detailed and projected texture mapping

Поддержка transparency и chroma-key

Per-pixel and per-vertex атмосферные эффекты с одновременным OpenGL-совместимым alpha blending

Поддержка 16, 24, 32-bit RGB/RGBA и 8-bit YIQ и color-indexed компрессированных текстур

Поддержка компрессии текстур FXT1 и S3TC

Поддержка текстур размером до 2048х2048

32 или 64 Mb Framebuffer

Поддержка API 3dfx Glide, Microsoft Direct3D, OpenGL и Quantum SimGL

Пропускная способность памяти 12.8 - 102.4 Gb/sec.

Интерфейс 66 MHz PCI 2.1 с возможностью передачи на несколько чипов

Встроенный геометрический конвейер производительностью 2 100 000 текстурированных полигонов в секунду.

135 MHz RAMDAC с поддержкой Stereo

Поддержка технологии T-Buffer

Учитывая все вышеизложенное, становится ясно, за что компания 3Dfx приобрела огромную армию фанатов своей продукции. Со временем превратившихся в фанатов- коллекционеров. Да и просто геймеров, любящих и ценящих старые, классические игры.

Опять же если в 2000-е многие не осмеливались мечтать о графической системе Heavy Metal AAlchemy GX+, потому что она даже с одним модулем AAlchemy стоила 15 000 долларов, то сейчас все это оборудование можно купить за более приемлемые деньги. Можно и по частям.

Как вам такое - исполнить мечту своего детства-юности-молодости… у кого как? Украсить свою коллекцию такой красавицей? Автор статьи является одним из фанатов-коллекционеров продукции фирм 3Dfx и Quantum3D.

Когда мне подвернулся случай приобрести одиночный графический модуль из системы Heavy Metal AAlchemy GX+, я его, естественно, не упустил.

Но собирание компьютерного железа отличается от собирания, например, марок, тем, что железки еще и работают. Налюбовавшись вдоволь на рукотворное чудо, мне пришло в голову, что было бы очень круто побегать в Quake на видеокарте с ВОСЕМЬЮ графическими чипами на борту, ко всему изъятой из военного или аэрокосмического симулятора! Я приступил к делу.

Видеокарта имеет интерфейс PCI, что делает ее совместимой с любым современным компьютером.

Напомню ближайшее решение Voodoo5 6000:

имеет интерфейс AGP 2х, требует материнскую плату на чипсет не старше 333 -его, не совместима со многими материнскими платами(даже если они поддерживают AGP 2x)

и является такой редкостью, что появляются только на e-bay не чаще раза в год по цене от 1000 евро. И имеет производительность в два раза более низкую по сравнению с AAlchemy. Конечно, это несравнимые вещи, но все же.

Казалось бы что проще. Плата под разъем PCI. Такой есть практически во всех компьютерах… Но, как всегда есть “НО”. Для питания этого графического монстра необходим специализированный блок питания. С такими вот параметрами:

Впечатляет? 2,9 В и 75 А!!! Практически сварочный аппарат! Успокаивает только то, что 75 А требуется для двух видеокарт AAlchemy, объединенных в SLI. Для одной достаточно половины, а это 30-35 А.

3,3 В и 30 А еще реально. Есть на многих блоках питания от 400 Вт. Но вот где взять 2,9 В?

Купить фирменный(родной) блок питания? Можно конечно попробовать, но штука это крайне редкая. И стоит приличных денег. Даже на такой всемирной брахолке как E-Bay встречается нечасто.

Многие западные энтузиасты выкручиваются по-разному. Есть вариант с использованием преобразователей 12 В в 3,3 В DC/DC-Converter Artesyn SMT30E 12W3V3J

На первый взгляд простенько и доступено. Но цена такого девайса порядка 50-ти евро, а их надо три штуки. И достать их в России не просто. А покупать за границей… долго, хлопотно и дорого.

Есть вариант с использованием мощного лабораторного блока питания и мощных токовых реле

Я попытался выяснить, сколько может стоить такой блок питания. Нашел 20 А 5 В. Цена двадцать с небольшим тысяч рублей. Сколько же будет стоить семидесятиамперный!?

Варианты эти мне не понравились сразу. Вообще мне виделся такой путь решения: три блока питания - обычные, компьютерные. Провода Pc-ON объединить. Общие(черные) провода объединить. И как-то доработать один из блоков питания для получения с него искомых 2,9 В. Первые две позиции решились без проблем. У меня было два блока питания:

1. Linkworld LPQ6-400W . Это довольно дохленький блок. Но для питания моего ретрокомпа вполне пойдет.

2. FCP ATX-400PNF Более современный блок у него по линии 3,3 В заявлен ток 28А. Практически то, что надо.

А вот из чего добыть 2,9В? В принципе, у меня одинарная Quantum 3D AAlchemy 8164 . Для нее будет достаточно половины от 75-ти. Блок питания рассчитан на SLI из двух Quantum 3D AAlchemy 8164. У меня же в наличии только одна. По опыту зарубежных пользователей 30-ти ампер хватает.

И тут я вспомнил про Powerman HPC-420-102DF . У меня есть принципиальная схема очень близкая к этому блоку. И я решил взять за базу именно его.

нажмите на картинку для увеличения

В блоках питания выполненных по примерно такой схеме 5 и 3,3 В берется с одной обмотки трансформатора. А значит, запас по мощности по линии 3,3 вольта у такого блока есть. Но есть две небольшие проблемки. Защита от превышения максимального тока нагрузки и защита от повышения и понижения напряжения питания. Есть и такая штука, которая называется - «перекос напряжений из-за неравномерной нагрузки по линиям». Как бороться с этими бедами я не рассматривал. Решил «решать проблемы по мере их поступления». Если в процессе работы блок начнет отключаться, тогда и буду заморачиваться.

Вскрыл блок и освежил память, скачав и прочитав даташит на SG6105 . Именно на этой микросхеме сделан мой блок питания. На большом, двадцатиконтактном разъеме есть три оранжевых провода. Это линии 3,3 В. К одной из них подходит коричневый(обычно) провод Vsens. Иногда он бывает того же цвета, но тоньше остальных. По этому проводу осуществляется контроль изменения напряжения на выходе блока по линии 3,3 В.

Провод идет к плате блока питания.

И через резистор R29 подходит к ноге 12 микросхемы SG6105. Нога называется VREF2. Величина этого резистора определяет выходное напряжение блока питания по линии 3,3 В.

По схеме 18кОм. Я нашел этот резистор на плате блока:

Отпаял одну ногу этого резистора, таким образом, отключив его. На фотографии это видно. Замерил мультиметром реальное его сопротивление. Оно оказалось 4,75 кОм. Ого! Схемы и жизнь часто отличаются друг от друга!

Теперь беру переменный резистор с червячной передачей сопротивлением 10кОм. Такие резисторы очень популярны у оверклокеров, т.к. позволяют плавно изменять свое сопротивление. Крутя движок резистора отверткой, выставляю его на требуемые 4,75 кОм. Величину контролирую с помощью мультиметра и впаиваю вместо R29 со стороны печатных дорожек.

Делаю это для возможности регулировки. Потом в корпусе блока делаю отверстие для доступа к этому резистору.

Теперь надо сделать соединяющие провода блока с видеокартой. На AAlchemy есть специальная плата с разъемами. К ней с помощью лепестков и можно подключиться. Но конструкция моего самодельного корпуса такова, что видеокарта оказывается вверх ногами. Поэтому я буду прикручивать провода непосредственно к самой карте. Вот сюда:

Нахожу в жгуте оранжевые провода. Перерезаю из, зачищаю, тщательно облуживаю и припаиваю к ним два провода сечением не менее 2,5 мм квадратных. То же проделываю и с черными проводами

(общими, земля, минус источника питания). Беру так же три провода, что бы сечение отходящих проводов равнялось сечению входящих.

Собираю блок, изолирую места пайки проводов изолентой. И начинается процесс проверки-регулировки.

Для нагрузки использовал мебельный спот мощностью 20 Вт. Все предположения оказались верными и работало все правильно. 2,9 В выставилось без проблем. Если будите повторять этот момент, то заметьте - включал я блок питания без обдува вентилятором. Непродолжительное время это возможно. Но лучше запускать с обдувом.

С давних пор у меня стоит самодельный корпус с водяным охлаждением, герой статьи.

Сейчас в нем находится ретроконфигурация:

• CPU Athlon 1700
• MB EP-8KTA3L+
• Mem 3 по 256mB
• Видеокарты GeForce GTS
• QUANTUM3D AALCHEMY

На него я и устанавливаю все три блока питания.

Блоки соединяю по следующей схеме.

Зеленые провода разъема всех блоков питания соединяю. Теперь все блоки будут включаться одновременно. Любой черный провод каждого блока питания соединяю между собой.

Корпус этот очень просторен. В него без труда уберется такой гигант как Quantum 3D AAlchemy . Если на первый блок нагружено - материнка, процессор, винчестер, видеокарта GeForce GTS, то на остальные нагрузка только на линии 3,3 вольта. Перекоса напряжений при этом не возникнет, т.к. 3,3 В стабилизируется отдельно от 5 В и 12 В. Но и линии 5 В и 12 В совсем без нагрузки оставлять нельзя. Поэтому на них я навешиваю неонки и вентиляторы. Такая красота получается:

Моя Quantum 3D AAlchemy оказалась старой ревизии и требовала питания не 2,9 В 2,7 В. Я без проблем подстроил переменным резистором нужное напряжение.

Проверив все еще раз, я запустил систему. Монитор пока был подключен только к GeForce GTS. После загрузки операционной системы я проверил питающие напряжения на AAlchemy. Линия 3,3В оказались в норме. А вот 2,7 В упало до 2,65 В. Я снова подстроил до 2,7 В.

Операционка сразу увидела новый девайс и запросила драйвер. Драйвер я брал отсюда.

Вот она, легенда, работает. Подключаю второй монитор на выход AAlchemy. И запускаю тест.

AAlchemy работает в обычном компьютере как видеоускоритель. Изображение в 2D выводит обычная видеокарта, а приложения Glide выводит AAlchemy.

Часть 2 - F.A.Q.

После успешного эксперимента по модернизации обычного блока питания и запуска AAlchemy (далее сокращенно "АА5" ) на обычной материнской плате я попробовал собрать родную комплектацию графической станции Heavy Metal AAlchemy GX+ :

• 2 процессора Pentium III - 1000 МГц/100/256
• 2-x процессорная мат.плата Intel L440GX+
• Встроенное видео CL-GD5480
• 1,5 Gb SDRAM ECC Sync. PC100R

На плате есть два типа разъемов PCI 66 MHz и 33 MHz.

Погонял АА5 на ней. В процессе выяснились некоторые тонкости эксплуатации. Сначала хотел написать продолжение статьи. Но понял, что все наработки будет полезнее изложить в виде F.A.Q . и поместить его в конце первой статьи. Плюсы - вся информация в одном месте и наглядно изложена.

Собственно данное F.A.Q представляется вашему вниманию:

1. Где взять мануал на АА5?

2. Какую операционную систему использовать?

Графическая станция разрабатывалась для использования с Microsoft Windows NT4 и Windows 2000. Но прекрасно работает и с Windows XP.

3. Где взять драйвер для АА5?

Огромный выбор драйверов для 3DFX есть вот

4. Где можно задать вопросы и обсудить АА5?

Часть 3 - Экстремальная. Практические испытания

Третья часть, самая экстремальная. В первых двух частях выяснилось, что одиночную видеокарту АА5 не так уж трудно запустить на обычном домашнем компьютере. Цена вопроса - легкая модернизация отдельного блока питания. Но.. Опять “но”. Появилась возможность приобрести сразу модуль, состоящий из двух QUANTUM 3D AALCHEMY 8164 и nVSensor post-processor. 16 графических процессоров! Но тогда для питания двух видеокарт потребуется уже 75 Ампер! При нестандартных 2,7-2,9 В.

Для таких токов вышеуказанная переделка неприменима. Во первых часть мощностей уходит на другие линии 5 В, 12 В, -5В, -12В. Линию 5В приходилось нагружать лампочкой, иначе все же возникал перекос напряжений и блок переставал правильно работать. А это дополнительные потери мощности.

Так же срабатывала защита от перегрузки. Короче говоря, требовалось получить от блока питания честные 75 А при регулируемом и стабилизированном напряжении 2,7-2,9 В. Вдвое больше, чем блок может дать. Но если по всем линиям блок питания способен выдать 400-480Вт, то почему нельзя заставить выдать всю эту мощь в одну линию? Можно.

Первоначальный план был таков. Отключаю все защиты и мониторинг всех напряжений. Выпаиваю все лишние детали. И заставляю блок работать только на одну линию. И честно выдавать все, на что он способен в ОДНУ эту линию с регулируемым напряжением 2,7-2,9 В. Такой разброс обусловлен тем, что есть две версии АА5. Есть с питанием 2,7 В, а есть и с 2,9 В.

Изучаю более подробно даташит на SQ6105. И разрабатываю пути отключения всех защит. Принцип прост. Надо обмануть SQ6105. В блоке есть так называемая «дежурка». Это независимый источник напряжением 5 В. От него питание идет на SQ6105, до включения всего блока питания.

Например, как отключить мониторинг 5 В? Подать на вывод SQ6105, отвечающий за этот мониторинг напряжение 5 В. А возьму я его с этой самой «дежурки». Мониторинг +3,3 В? Возьму с «дежурки» 5 В и с помощью резисторного делителя подам на SQ6105 требуемые 3,3 В! Единственно возникает проблемка с 12-ю вольтами. Но и ее я решил. Все равно, для питания компьютера с установленной АА5 я использую три блока питания. Возьму +12 В с любого из них.

То, что я делал, излагаю строго по пунктам. Переделывал я блок питания кодеген 480 Вт. Его я уже как только не модернизировал. Прост, без лишних наворотов. И надежен. Единственное слабое место - диодные сборки. Но их я давно поменял. После предыдущих переделок он имел такой вид.

Имеет схему очень близкую к этой:

Схема №1

Приступим.

1.Подключаю на выход блока питания нагрузку - лампочку 12 В. Провод PS-ON на землю это значит - зеленый и черный провода 20-ти пинового разъема закорачиваю скрепкой. Лампочка горит. Блок работает.

2. Отключаю БП от сети 220 В. (Нужно выдернуть провод питания из блока!) Это важно. Иначе удар током и, возможно, смертельный исход. С электричеством шутки плохи. Отключаю анализ SQ6105 плюс 5 В - перерезаю дорожку, идущую от вывода 3, SQ6105 (V5Вход напряжения +5V, схема 1), а сам вывод 3 соединяю пайкой с выводом 20 SQ6105 перемычкой или резистором 50-200 Ом (RR5 на схеме 1). Тем самым я отсоединяю SQ6105 от схемы блока питания и подменяю 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.

Включаю БП в сеть для проверки, лампочка должна гореть.

3. Отключаю БП от сети 220 В. Отключаю определение SQ6105 плюс 3,3 В - перерезаю дорожку около вывода 2 и подпаиваю два резистора, 3,3 кОм от вывода 2 на корпус (RR7 на схеме 1), 1,5кОм от вывода 2 на вывод 20 (RR6 на схеме). Включаю БП в сеть, если не включается, надо подобрать резисторы более точно, что бы получить на выводе 2 +3,3 В. Можно использовать подстроечный резистор сопротивлением 10 кОм. После каждой переделки лучше проверять блок на работоспособность. Тогда в случае неудачи круг поиска ошибки сузится.

4. Отключаю БП от сети 220 В. Отключаю определение SQ6105 минус -5 В и - 12 В - выпаиваю R44 (около вывода 6), а сам вывод 6 соединяю с корпусом через резистор 33 кОм, точнее 32,1кОм (RR8 на схеме 1). Включаю БП в сеть, если не включается, надо подобрать резистор более точно.

5. Отключаю БП от сети. Отключаю определение 12 В. Для этого ищу вывод 7 SQ6105. Это вход 12 В. Если 12 В отсутствует - микросхема отключает блок питания. Смотрю по плате, от ноги 7 дорожка идет к резистору, обычно номиналом около 100 Ом. Выпаиваю ногу этого резистора - дальнюю от микросхемы. К выпаянной ноге припаиваю провод, к которому буду подавать 12 В с другого блока питания. В этом блоке 12 В взять негде, да и этот провод будет выполнять функцию дополнительной защиты и гарантии одновременной работы нескольких блоков. Для проекта нужно одновременное включение нескольких блоков питания.

6. Выпаиваю все диодные сборки. Это удобнее всего делать паяльником с отсосом. Выпаиваются сборки все вместе с радиатором, на котором они установлены. Откручиваю все сборки от радиатора и изучаю их. Мне надо набрать минимум 80А, причем обязательно одинаковыми сборками. Из выпаянного ничего не подошло. Но в запасах оказалось две сборки по 40А на 100 В. Устанавливаю на радиатор их обе и соединяю параллельно. Потом проводами соединяю их с контактными площадками линии 5 вольт блока питания. Провода должны быть как можно большего сечения. От 4-х мм 2 подходящие к сборкам и 8 отходящие. Также все задействованные дорожки на плате начиная от трансформатора нужно умощнить. Либо напаять сверху провода, либо залить их припоем. А лучше и то и другое.

7. Теперь надо переключить выход усилителя сигнала ошибки и отрицательный вход компаратора SQ6105. Для этого ищем 16 (COMP) и 17 (IN) ноги этой микросхемы. (Это, собственно, сама стабилизация выходного напряжения).

И начиная от них иду по печатным дорожкам и сравниваю реальную схему блока с той, что имею. Дохожу до резистора, который соединяет 16 и 17 ноги с 12 В и выпаиваю его(R41 на схеме 2).

Схема №2

Нахожу резистор, который соединяет микросхему с 5-ю вольтами (R40 на схеме №2). Выпаиваю его. Затем измеряю его величину и впаиваю на его место переменный резистор немного большей величины. Естественно, предварительно выставив его на то же сопротивление. Впаиваю, конечно, не сам резистор, а провода, идущие к резистору. Сам же резистор вывожу на корпус блока питания в удобное место. С его помощью я буду регулировать выходное напряжение.

Отпаиваю все лишние детали (электролиты по всем линиям, кроме 5 В, дроссели магнитного усилителя 3,3В, если мешают детали линий -5В и -12 В) и провода идущие от платы вместо них впаиваю два провода сечением 4 мм 2 на выход 5 В и общий. (На фото это толстые акустические провода). Лучше выходные провода продублировать. Сечение 4 мм маловато. Провод может греться.

8. Нагрузку (лампочку 12 В 20 Вт) подключаю к выходу БП. Включаю БП в сеть. PS ON на землю. Блок должен работать. Значит, ничего лишнего я не выпаял.

Измеряю тестером напряжение на лампочке и регулирую переменником напряжение до требуемого значения 2,7 В или 2,9 В. Все получилось. Осталось совсем немного работы.

9. Теперь надо переделать дроссель групповой стабилизации на более высокий ток. Сечения сердечника дросселя вполне достаточно. Недостаточно сечения проводов. Все-таки расчетный ток обмотки 40 А а будет до 75 А!

Выпаиваю дроссель и нахожу на нем обмотку 5 В. Это два или три провода диаметром 1,5 мм. В моем случае это два провода.

Сечение этих двух проводов 3,54 мм 2 . Расчетный ток 40 А. Для величины 80 А нужно удвоить сечение. У меня в наличии оказался провод диаметром 1,77 мм. Для того, что бы набрать требуемые 7,08 мм 2 потребуется три провода (не путайте сечение с диаметром!)

Сматываю с дросселя групповой стабилизации все обмотки. Количество витков 5-ти вольтовой обмотки считаю. 10 витков. Наматываю новую обмотку на тор магнитопровода тремя проводами одновременно. Для этого удобно отмерить сразу требуемую длину проводов, аккуратно сложить их полосой и с помощью двух пассатижей скрутить концы. Тогда мотать будет намного проще. Витки всех трех обмоток должны быть строго одинаковы.

В процессе намотки я решил для лучшего сглаживания пульсаций использовать два таких дросселя. Для второго я выпаял дроссель с убитого блока питания и тоже перемотал его. В принципе, это не обязательно. В первоначальной схеме используется два дросселя. Второй - просто несколько витков провода, намотанные на столбик. Сердечник слишком мал для 3-х проводов. Вот я и решил поставить два одинаковых.

Первый дроссель я впаял на место дросселя групповой стабилизации в контактные площадки +5 В. После него поставил электролитический конденсатор 4700 мкФ на 25 В, далее второй дроссель (он встал на место освободившееся от выпайки конденсаторов (по линии 5 В я их тоже выпаял, мне показалось, что они недостаточной емкости). Припаял я его к площадкам следующего дросселя. Стоял там маленький, невзрачный. Его убрал, отверстия рассверлил и впаял новый. А на выход этого повесил два электролита по 10 000 мкФ 25 В. Ток увеличился вдвое, поэтому и емкость электролитов следует увеличить. Тут чем больше, тем лучше. Также их неплохо зашунтировать керамическими конденсаторами емкостью 1-10 мкФ. Это для более качественной фильтрации по высокой частоте.

Электролиты такой величины на плате не убрались, и я их прикрепил к корпусу блока питания и проводами соединил с печатной платой. Провода должны быть приличного сечения. Не менее одного миллиметра квадратного.

Для улучшения охлаждения сделал новую крышку на блок питания из перфорированной стали и на нее прикрепил вентилятор 120 мм. Его присоединил к проводам, подающим 12 В от второго блока питания.

Для контроля выходного напряжения захотелось сделать встроенный вольтметр. Проще всего для меня поставить стрелочную головку. Головки номиналом 4 В я не нашел. Нашел какой-то странный прибор. Что он мерил - не знаю. Но все стрелочные головки - это микроамперметры. А из них легко сделать вольтметр, поставив гасящее сопротивление. Так я и сделал. Последовательно головке включил переменник на 33 кОм. Собрал: получилось довольно прилично.

Соединил два блока (со второго беру 12 В для работы первого, иначе блок не заведется см. п 5). На второй в качестве нагрузки присоединил лампочку. Блоки без нагрузки включать не рекомендуется. Разложил все на любимой табуретке и понял, что нечем нагрузить новый суперблок. Вспоминаю физику.

Согласно закону Ома I=U/R, отсюда R=U/I

U - Напряжения, В

R - Сопротивление, Ом

При токе 75А и напряжении 2,7 В сопротивление нагрузки должно быть равным 0,036 Ом. Обычные мультиметры такие сопротивления измерить не могут. Не рассчитаны. Что ж, опять вспомним физику.

R - Сопротивление, Ом

ρ - Удельное сопротивление для меди равно 0,0175

L - Длинна проводника в метрах

q - Сечение, мм квадратные

Из проводов у меня есть витая пара. 24AWG . Такой калибр соответствует сечению 0,205мм 2 . Там восемь таких проводов. Четыре провода - 0,82 мм 2 . Восемь - 1,64 мм 2 .

Сразу на 70 А включать я не решился. Начнем с 35 А.

Рассчитываем:

сечение беру 4-х проводов, длина получилась 3,6 метра.

Итак, половина жил 3,6 метра, сопротивление 0,0771 Ом, ток 35А.

Все восемь жил, 3,6 метра, сопротивление 0,038 Ом, ток 71 А. Вообще должно быть 70А. Но при расчетах я округлял. Сразу выходит две нагрузки.

Подсоединяю сначала половинную нагрузку. Включаю. Блок заработал. Напряжение немного просело. Но я его подрегулировал переменником. Пока возился, провод нагрелся: 95 Вт тепла!

Теперь соединяю все восемь: ток достиг значания 70 А! Включаю - все работает!!!

Только опять немного просело напряжение. Но это не проблема - у нас есть регулировка.

Только нагрузка сильно греется - не могу провести длительное тестирование. Через секунд 15-20 изоляция делается мягкой и начинает «плыть».

P.S. В моем случае почему-то не срабатывала защита от максимального тока в нагрузке (защита от короткого замыкания). Причину не знаю. Но если такое случиться, то эту защиту можно подкорректировать. Нужно уменьшить сопротивление R8. Чем меньше сопротивление, тем на больший ток защита будет срабатывать.

Блок питания готов. И можно было бы подключать АА5 и наслаждаться. Но... Как всегда. Покупка с E-Bay еще не приехала:(

Обсуждение данного материала ведется в специальной ветке нашего .

Но и лучшие из этих БП, к сожалению, есть далеко не идеал "блокопитаниестроения”. Например, известная многим проблема "шума” звуковой карты при включении режима энергосбережения современных процессоров. Или другая проблема - привыкшие к старому стандарту АТ пользователи поначалу негативно отнеслись к необходимости раздельного выключения системного блока и монитора. Многие свыклись с такой необходимостью, часть оставляет монитор постоянно включенным, а часть - выключает компьютер с помощью общего сетевого фильтра.

Вот над решением этих проблем мы и будем биться в этой части статьи. Следует напомнить, что любое вмешательство в блок питания чревато потерей гарантии, а в особо тяжелых случаях, и порче оборудования. Так что при любом изменении вы должны понимать что делаете, и быть полностью уверенными в себе.

Осциллограммы напряжения при изменяющейся нагрузке имеют очень заметные пульсации. Вот именно этот сигнал вы и слышите в своих колонках. Каким образом можно от него избавиться? Ну, во-первых, выбрать блок питания с наименьшими пульсациями. Или доработать имеющийся. Для этого, очевидно, необходимо добавить дополнительные фильтрующие емкости. Самое простое и удобное это напайка на обратную сторону платы блока питания большого количества бескорпусных емкостей.

Габариты они имеют очень малые при достаточном номинале (1мкФ), цена на них невысока и практически любой может себе позволить купить несколько десятков таких конденсаторов по цене близкой к цене одной - двух бутылок пива. Пусть вас не пугают габариты конденсаторов на фотографии. Они бывают и чуть побольше.

Напаяв между дорожками со всеми выходными напряжениями и землей блока питания эти конденсаторы (если приглядеться, то становятся заметны все, а не только обведенные):

Можно очень существенно снизить помехи, прослушиваемые на выходе звуковой платы. Кроме того, существенное уменьшение уровня высокочастотных составляющих в выходном напряжении продлевает жизнь штатных электролитных конденсаторов блока питания. Да и стабильность работы компьютера от этого отнюдь не пострадает...

При напайке конденсаторов в блок питания необходимо следить, чтобы не было замыканий между дорожками, по которым идет питание и общими шинами.

Теперь рассмотрим, как можно доработать АТХ блок питания для того, чтобы он мог самостоятельно включать и отключать монитор при включении компьютера.

Очевидно, что наиболее удобным вариантом будет установка реле небольших габаритов, но достаточной коммутируемой мощности:

(таких сейчас очень много продается в ближайшем магазине радиодеталей), чтобы управлять подачей напряжения на монитор. Запитывать управляющую обмотку можно от +5 или от +12В, в зависимости от применяемого реле. Схема включения выглядит следующим образом:

Диод включен для того, чтобы накопившаяся в катушке управления реле энергия, при выключении компьютера, стекла по нему на землю. Выбор диода несложен - любой среднемощный кремниевый диод. Например, КД105 или 1N40007. Резистор и конденсатор нужны для предотвращения возникновения искры при коммутации монитора. Конденсатор выбирается номиналом 0,05мкФ на 400В. Резистор - 1кОм на 1Вт.

Здесь приведена простейшая схема. Крайне желательно включать пару управляющих реле, размыкающих оба сетевых провода монитора. Необходимо это потому, что если электророзетки, куда включен ваш компьютер, имеют зануленный заземляющий контакт (т.е. соединенный с нулем сети электропитания), то возможен вариант, когда вы будете размыкать с помощью реле именно нуль. А он, поданный на корпус компьютера (из-за того самого зануления), пойдет по земляным линиям сигнальных проводов и питание на монитор не будет снято. Выдержат ли ваши сигнальные провода такой ток? Сомневаюсь. Так что от греха подальше - поставьте пару реле. По крайней мере, сможете возить свой компьютер и втыкать его в любую розетку, не озабочиваясь схемой заземления.

К сожалению, в большинстве АТХ блоках питания разъем для подключения монитора (даже неуправляемый) обычно отсутствует. Поэтому придется взять в руки дрель, ножовку и напильник, дабы проделать соответствующее отверстие и поместить в него оказавшийся под руками (или купленный в магазине) разъем.

Здесь вы можете видеть выкушенную кусачками решетку на задней стенке блока питания. Для улучшения эстетического восприятия эту дыру можно прикрыть проволочной решеткой, о которой пойдет речь во второй части статьи.

Теперь осталось лишь подключить к полученному разъему монитор и наслаждаться его автоматическим включением и выключением. Однако в этом случае появляется неприятность - в случае замены старого маломощного БП на новый (а он совсем не помешает современным железкам), дырявить новый корпус становится лениво. Проще заменить начинку в старом корпусе на взятую из нового блока питания. Но тут уже полное раздолье для вашей буйной фантазии.