Не любите кошек?! ...Вы просто не умеете их готовить!!! (шютка)

   Речь пойдет о том как буквально за вечер обратить компьютерные БП, которые по каким-либо причинам стали ненужными (но еще вполне работоспособны), в универсальный БП. Лично у меня рука не поднимается рабочее устройство просто взять и выбросить на помойку - при желании можно найти ему кучу различных применений. Например, его легко можно превратить в БП для пенорезки, в зарядное устройство для любых АКБ или мощный лабораторный БП. К тому же, Вы сами не заметите, как сделаете первый шаг к пониманию работы этого интересного электронного узла. 

ВНИМАНИЕ!!! ДАННЫЕ УСТРОЙСТВА НАХОДЯТСЯ ВО ВКЛЮЧЕННОМ СОСТОЯНИИ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ БЫТОВОЙ ЭЛЕКТРОСЕТИ, НА ЭЛЕМЕНТАХ ВХОДНОГО ФИЛЬТРА ПРИСУТСТВУЕТ НАПРЯЖЕНИЕ, ОПАСНОЕ ДЛЯ ЖИЗНИ, ПОЭТОМУ ПРИ ВСЕХ РАБОТАХ С НИМИ НЕОБХОДИМО СОБЛЮДАТЬ ТЕХНИКУ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ!

Важное замечание: вторичка ИБП гальванически развязана с сетью, поэтому при грамотном монтаже выводов и соблюдении элементарных правил электробезопасности пользование источником вполне безопасно.

   Сразу оговорюсь: данный материал основан только на стремлении поделиться личным опытом и не претендует на истину в последней инстанции, т к старался рассказать максимально просто и сжато. С паяльником я дружен давно и о схемотехнике имею представление, тем не менее неоднократно столкнулся с неприятными неожиданностями при попытках повторения статей из интернета. Схемотехнику подробно расписывать нет смысла - при желании копнуть глубже можете в интернете найти полно публикаций и видео. Поэтому подробно расскажу только о тех узлах, на которых нужно заострить внимание, а также о тех, в которые придется влезать для решения нужных нам задач. Охватить вниманием все модели даже одного бренда невозможно в объеме одной этой статьи, поэтому привожу фото только для наглядности (плата может выглядеть и по другому), чтобы дать общее направление на конкретных образцах очень часто встречавшихся мне ИБП. Тот же Кодеген, как в первом примере, имеет огромное количество модификаций различной мощности, но принципы построения узлов практически неизменны. Схему большинства блоков при известных усилиях несложно найти в интернете, причем с описаниями переделок и даже с видео.

И не бойтесь этого сборища радиодеталей на плате! Все они предназначены для довольно узких задач, которые решались живыми людьми, обладающими определенными знаниями, и этими знаниями может овладеть любой при желании научиться

Как шутит мой друг (очень значимый человек в определенных кругах) - из всей высшей математики он знает одно дифуравнение (при этом легко может изобразить схему многокаскадного усилителя на память), оно весьма лапидарное, но именно им описывается большинство физических процессов и у меня нет достаточных оснований, чтобы ему возразить 

   Для начала оговорю одно важное условие: существуют два типа компьютерных БП - АТ и АТХ. Доработке удобнее подвергнуть АТХ. Отличаются АТХ от предшествующих АТ, кроме всего прочего, наличием блока дежурного режима (наличием на плате напряжения +5 VSB), т е они стартуют не сразу (как АТ), а после нажатия кнопки ПУСК на передней панели ПК, или замыкании зеленого провода (PS-ON) с черным (GND) на плате БП. О типе и характеристиках устройства можно узнать из наклейки на боковой панели. Безусловно, можно приспособить и БП АТ, в плане надежности они даже лучше за счет меньшего количества деталей, но мне кажется это тема для другой статьи. Чем еще удобнее доработка БП АТХ, так это тем, что НИКАКИХ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ПОЧТИ НЕ ПОТРЕБУЕТСЯ!

Наоборот, останется много лишних 

   Ну разве что захочется сделать дополнительный обвес - регуляторы, моргалки и сигнализаторы, тут уж кому что вздумается, совершенствовать можно до бесконечности.

   Есть еще одно немаловажное условие - соответствие заявленным выходной мощности и величин токов в соответствующих каналах. Причем не стОит слишком доверять написанному на этикетке! Особенно это касаемо бюджетных моделей и при вскрытии это очень хорошо заметно: просто некоторые производители сознательно путают кратковременную и долговременную мощность, которую блок в состоянии выдать без ущерба для себя и окружающих. Если предполагается использование в качестве зарядного для автомобильного АКБ, то можно обойтись блоком 200-230 Ватт. Для пенорезки токи необходимы немалые, поэтому чем больше моща, тем лучше. ИМХО смысл связываться с пенорезкой начинается с уровня 250 Ватт, иначе блок долго не протянет, а нам ведь нужна надежность  Поэтому при вскрытии всегда следует критически оценивать реальные возможности подопытного устройства. 

   Итак, по порядку: импульсный БП довольно надежное устройство, над которым корпели неглупые разработчики, поэтому не надо пытаться их эээ... ну Вы меня поняли , а если Вы гений электроники, то зря это читаете и теряете время. Впрочем, производители часто уж очень удешевляют БП, просто не ставя "несущественные" элементы, либо ставят усеченные по параметрам. Нам ничего не мешает исправить эти огрехи, дополнить недостающие элементы и заменить вышедшие из строя.

Вначале неплохо бы убедиться в работоспособности испытуемого, перемкнув зеленый и любой из черных проводов в самом большом разьеме. Очень хорошо, если блок запустился и закрутился кулер охлаждения - можно начинать курочить. Если нет, то случай посложнее и тогда придется убить времени и средств побольше, ремонт - задача нетривиальная. В общем Вам решать, на что Вы готовы (может проще найти еще один бросовый блок как вариант).

Ниже привожу как пример фото уже побывавшего в моих очумелых ручонках ИБП SevenTeam (поэтому он немного отличается от штатного собрата, но содержит довольно типичный набор радиоэлементов). Обратите внимание на зеленую перемычку PowOn и GND внизу - это сделано для автозапуска БП.   

К чему надо внимательно присмотреться:

0.Очистка от пыли веков. Можно промыть под сильной струей воды и потом хорошенько просушить плату феном; там где особенные залежи очистке помогает старая зубная щетка. Никаких инцидентов, связанных с такой чисткой, у меня до сих пор не было.

1.Наличие входного фильтра приветствуется, либо надо впаять недостающие детали в те места на плате, которые обозначены, но производитель их проигнорил из-за экономии - это важно для того чтобы домашние не вытолкали Вас взашей из-за помех на ТВ, радио и тд. вместе с новообращенным БП.

2.Диоды или диодная сборка рассчитаны на ток не менее 4 ампер, их параметры по наименованиям легко находятся в интернете. Если меньше - необходимо заменить. Например на 1N5406.

3.Конденсаторы входного фильтра должны соответствовать мнемоническому правилу: 1Ватту мощности соответствует 1 мкФ емкости (не менее). Если входной коденсатор один, то напряжением не менее 400 Вольт. Если имеется переключатель сети 110-220 Вольт, то безжалостно его удаляем (ибо нет у нас цепей с напряжением 110 вольт и при неправильном включении можете наблюдать пиротехнические эффекты) - в этом случае два конденсатора включены последовательно, поэтому рассчитаны на 200-250 Вольт, а емкость составит половину  указанной (хотя мне часто попадались с реальной емкостью  еще на 20-25% меньше от обозначенной, особенно узкоглазые). К тому же электролиты весьма подвержены старению в высоконагруженых ВЧ цепях.

4.Высоковольтные транзисторы преобразователя на радиаторе. Бывают два или три, в зависимости от схемотехники. Один из них (4а) может находится на отдельном радиаторе или вообще без него. Он используется для формирования "дежурки" +5VSB - она не зависима от вторичных выходных напряжений, и после включения в сеть постоянно присутствует на плате.

5.Трансформатор вторичных источников питания. Логика производителей меня удивляет (мягко говоря), потому что его размеры в однотипных  БП могут быть РАЗНЫМИ! В общем, чем большего размера сердечник - тем лучше. 

6.Выходные диоды и диодные сборки на радиаторах. Смотрим на обозначения и ищем параметры в инете - вот они, истинные значения токов! Хорошо, если совпадающие с наклейкой. Чаще - слабее указанных (особенно у бюджетных моделей). Часто под наиболее нагруженными элементами видно потемнение печатной платы из-за тяжелого теплового режима. Одиночные диоды во вторичных выходах (типа FR302) сразу на помойку - взамен необходимо впаять нормальную сборку. Есть еще одна специфическая особенность. В низковольтных выходных цепях (красный) +5 и (оранжевый) +3,3 вольт используются диоды и диодные сборки Шоттки. Всем они хороши: малое падение напряжение на переходе (меньше нагрев кристалла), высокое быстродействие (это весьма важно для импульсных устройств, коим ИБП также является). Так, например, сборка SBL3040 долговременно выдержит 15 ампер до 40 вольт. Но есть и существенный недостаток: Шотки совершенно не переносят перегрузку по напряжению. При работе на выходах трансформатора имеются выбросы напряжения (так называемые "иголки"), многократно превышающие среднее выпрямленное. Поэтому попытка установить 40-вольтную шотки в канал (желтый) +12 вольт (да если еще увеличить выход до 15-20 вольт) гарантированно рано или поздно ее прикончит. Безусловно, можно установить шотки и в +12 - существуют сборки с максимальным напряжением до 100 и более вольт (например SBR20100 или 63CPQ100), но они весьма недешевы. В канал +12 устанавливают фаст и ультрафаст диоды: например U16C20 долговременно выдержит 8 ампер до 200 вольт, а A30C100 15 ампер до 100 вольт (чем выше максимальное напряжение, тем больше падение на переходе). Они чуть медленнее и падение у них на переходе больше, чем у шоток, зато они менее чувствительны к перегрузкам и более бюджетны.

7.Сечения проводов, которыми намотаны дросселя и катушки выходных цепей должны быть чем больше, тем лучше. Закон Джоуля-Ленца никто не отменял! Чем тоньше провода, тем больше энергии при больших токах уйдет в тепло. Сечений сердечников колец(ДГС) это тоже касается, потому что при больших токах они значительно нагреваются, к тому же они при сильном нагреве могут потерять свои физические  свойства, что неминуемо выведет БП из строя. Вообще, сердечник дросселя групповой стабилизации является одной из самых нагретых частей блока. Потемнение лака намоточных проводов явно говорит о перегрузке. При этом перегретый сердечник кольца или дросселя теряет свои магнитные свойства безвозвратно. Довольно часто штатная защита БП эти косяки "не замечает" вплоть до полного выхода из строя. Поэтому я рекомендую найти на плате термистор, если он наличествует, входящий в схему регулировки оборотов кулера (такая зеленая капля с двумя ножками, обозначается как TR2), нарастить ему выводы и перенести его как можно ближе к ДГС, либо пластиковой стяжкой укрепить его прямо на обмотках.

8.Емкость, рабочее напряжение и состояние конденсаторов выходных фильтров. Со вздутыми верхушками сразу меняем. Вот тут увеличение емкости не всегда оправдано, поэтому не вдаваясь в подробности рекомендую доверять разработчикам. При увеличении напряжения в канале +12 вольт обязательно замените электролиты на 25 вольт. Они рассчитаны на 16 и кратковременно выдержат полуторакратную перегрузку, но если долго над ними издеваться обязательно высохнут или бабахнут. И не говорите после, что никто не предупредил.

9.Тип МС задающего генератора (ШИМ). Самые простые решения получаются с TL494 (КА7500) и его многочисленными клонами, эти МС широко освещены в интернете, поэтому не вижу смысла останавливаться на подробностях.

   Есть еще одна важная особенность комповых БП. В большинстве моделей основным (и самым мощным) является выход +5 вольт,  именно по нему в большинстве случаев отслеживается точность поддержания выходных напряжений, из него же разными способами формируется выход +3,3 вольта. Выход +12 вольт немного послабее, зато на нем можно получить самый большой диапазон регулировки выходного напряжения. Ну а -5 и -12 вольт совсем слабенькие. Поэтому для пенорезки оптимальнее использовать +5 вольт, а +12 использовать при построении БП для других домашних потреб.

    Например, зарядка для автомобильного АКБ, которая автоматом будет снижать ток по мере заряда, т е можете оставить аккум без присмотра - при достижении установленного напряжения ток упадет до минимума и аккум не выкипит. Либо БП для автомагнитолы в гараж и т.д.. Я часто полностью удалял выходную цепь +3,3 за ненужностью, но никто вам не мешает ее оставить, конечно предприняв соответствующие меры. -5 и -12 тоже можно удалить, если это не влияет на работоспособность БП.

   Советую все доработки выполнять последовательно отключая ненужные цепи с последующими проверками на работоспособность - так легче обнаружить косяки. А они обязательно будут - от них никто не застрахован, уж поверьте. Также на первых порах очень рекомендую включать блок последовательно через лампу накаливания на 100 ватт - это сбережет Вам кучу нервов и средств. Если при включении лампа коротко мигнула и погасла, значит путь выбран верно. А вот если ярко вспыхнула и не гаснет, то ищите и устраняйте косяки.  Когда же все доработки приведут к желаемому результату и новообращенный ИБП перестанет выкидывать фортеля, лампу надо убрать, иначе полной мощности на выходе не получите.

   Ну а теперь собсно о том, каким образом приспособить (обмануть ) систему слежения и защиты в ИБП. Если ШИМ выполнен на TL494 и ей подобных, то ищем на плате резисторы, соединенные с 1 ножкой МС. Это сумматор выходных напряжений +12, +5, +3,3 , их сопротивления соответствуют вносимому вкладу ("весу") в определении ошибки для системы слежения. Иногда слежение (и соответственно резистор) по +3,3 отсутствует. Также от первой ноги на минус подключены один или несколько параллельных резисторов - несколькими проще подобрать точное значение в делителе напряжения для МС, а от этого зависит величина ошибки следящей системы. Далее разрываем дорожки (или отпаиваем соответствующие выводы резисторов) от +5 и +3,3 , следующих от выходных фильтров (обычно это тоненькие дорожки цепей ОС на плате).

  Теперь с того самого "дежурного" +5VSB кидаем перемычку на освободившийся вывод резистора +5 вольт. Это принципиально! Часто в интернете предлагают просто регулировать величину сопротивления в ОС +12 вольт, более не внося никаких изменений. Но при попытке нагрузить ИБП даже незначительным током схема стабилизации через ДГС даст довольно значительное падение напряжения на выходе и ни о какой точности поддержания выходного напряжения речи уже не будет. Выпаиваем и замеряем "весовой" резистор с +12. Эту дорожку не трогаем! Вместо него впаиваем переменное сопротивление 10-68 кОм, для начала выставив примерно такое же значение какое было у выпаянного. 

  Далее отслеживаем элементы, идущие к 4 ноге. Конденсатор на 1-10 мкФ между 4 и 14 , а также резистор (или несколько элементов, как на схеме внизу) между 4 ногой и минусом не трогаем - это цепь плавного пуска. Часто на плате присутствует еще одна МС - мультивизор (9а), формирующий специальные сигналы для встроенной защиты, она так же может мониторить наличие -5 и -12, для наших задач это совершенно излишне. От нее обычно через диод идет сигнал к 4 ноге ШИМа, вот его и нужно отключить. Ну и конечно соединить перемычкой контакты PS-ON и GND для автозапуска. Ниже привожу схему ИБП с внесенными изменениями (крупнее открывается в отдельном окне):

Ну да, таким образом мы теряем часть защит, но для наших целей большинство из них и не требуется.  Вариантов схем столько, что обсуждать каждый конкретный случай сейчас я не представляю возможным. А идите Вы лучше в интернет, если очень надо. Главное чтобы потом голова не лопнула от того огромного количества воды, в толще которой надо найти маленькое зерно истины 

   Зато теперь можно переменником регулировать выходные напряжения в довольно широких пределах (9-20 вольт вместо 12 и 4-9 вместо 5, пределы можно подобрать комбинациями переменного и постоянного резистора на отслеживаемом входе) и ШИМ будет стараться довольно точно их поддерживать (регулироваться напряжения будут синхронно, так как теперь учитываться будет только "вес" канала +12), самостоятельно увеличивая ток, если нагрузка увеличивается и наоборот. Автомобильную лампу 130+90 ватт (нити параллельно) у меня на термопрогоне блок спокойно кочегарил до 16 вольт: какой при этом был ток нагрузки можете спросить у дяди Ома - провода 2.5 квадрата были ощутимо теплыми! То есть перед резкой пены ставим переменник на минимальное выходное напряжение и далее плавно его увеличиваем до нужной температуры струны. Главное - не увлекаться, потому что БП отдаст только то, на что он рассчитан и не забывать о достойном охлаждении. Регулируемой отсечки тока в данном варианте нет, но при некотором усложнении схемы она вполне реализуема. Если возникнет такая надобность, то можно обсудить этот вопрос на форуме. При этом слишком малое сопротивление нагрузки может послужить причиной срабатывания защиты. Насчет встроенной защиты от КЗ много чего понаписано в интернете - проверять без абсолютной уверенности не рекомендую. Мне один такой эксперимент устроил весьма впечатляющий фейерверк на столе, благо что ничего не загорелось. Если планируется использовать БП как зарядник для АКБ, то остерегайтесь переполюсовки +12 вольт. В противном случае БП отсалютует Вам красивым фейерверком напоследок и никакие внутренние защиты не помогут.

   Чуть не забыл добавить. ИБП не запустится без нагрузки, поэтому во вторичных цепях присутствуют нагрузочные резисторы, их удалять не стоит, лучше заменить на более мощные, т к при увеличении выходного напряжения греться они станут больше. Если запуск прошел успешно, то  вентилятор вращением сразу даст понять об этом. У меня проблем не было, штатного кулера вполне хватало к качестве минимальной нагрузки, но в интернете рекомендуют подгружать любой из выходов лампой накаливания, рассчитаной на удвоенное напряжение соответствующего выхода. Часто от вторичных цепей отходят печатные дорожки, к которым подпаяны стабилитроны, защищающие выход от превышения напряжения (обозначаются как ZD1, ZD2, ZD3 и т д). Повысить напряжение выше штатного они не дадут - блок уйдет в защиту. Поэтому придется их подбирать на более высокие значения либо просто их удалить, если защита от превышения напруги вам не нужна.

   Все изменения реально сделать за один вечер! Конечно можно низковольтную часть переработать еще глубже для соответствия своим нуждам, но времени на это уйдет чуть больше. На фото ниже  БП Кодеген с минимальными внесенными изменениями (удалена выходная цепь +3,3 и установлен более мощный нагрузочный резистор, внизу добавлен синенький переменный резистор для регулировки выходного напряжения) :

   Во втором варианте использован другой ИБП с иной схемотехникой, но принцип обмана следящей системы практически такой же. Ниже на рисунке представлен ИМХО самый идеальный по простоте вариант в плане доработки. Вам крупно повезло, если имеется БП типа Power Man IP-300 (IP-350) или любой другой, выполненый по схожей схемотехнике. Например, в IP-S450T (IP-P550D) функциональные узлы практически те же, только рассчитаны на увеличенную мощьность. Мне в ходе экспериментов удалось  получить вместо штатных 12 до 44 вольт на выходе! 

Просто удаляем все цепи правее красных крестиков, удаляем мультивизор 7510 (или его аналог), удаляем SW1 (забыл отметить на рисунке), меняем указаные электролиты на напряжение не менее 25 вольт (желательно также переставить 16-ти вольтовые в бывший источник +5), меняем  R55 с постоянного на переменный (10-22 кОм) и вуаля!

Имеем ЗАДАРОМ полноценный, регулируемый в ооочень широких пределах ИБП с автоматическим поддержанием постоянства выбранного напряжения и тока нагрузки. С резисторами 10кОм+10кОм переменным вместо R55 блок выдает 10-28 вольт вместо 12 и 4,5-12 вольт вместо 5. Грубая регулировка осуществляется R55, точно подогнать можно штатным VR1.

   При этом сохраняется штатная защита от перегрузки - если нагрузка велика, то U1 будет снижать напряжение на выходе вплоть до нулевого, т е случайное КЗ не выведет блок из строя и выходное напряжение восстановится сразу после устранения перегрузки.

БП теперь стартует сразу с небольшой задержкой. Максимальные токи во вторичных цепях зависят от установленных D5 и D7соответственно, при этом D7 легко параллелится с D9 (при выпаянных элементах +3,3 ессесно), максимальный ток нагрузки будет ограничен только физическими возможностями БП.

Ах ты ж... Пропустил плюху все-таки на схеме РМ сверху. Ну так тем интереснее будет почитать комменты, где я ошибся 

Ниже на фото обработаная плата Power Man IP-350 - синий переменник неродной: на плате столько пустого пространства осталось, что даже сопли навешивать нет надобности, он отлично вписался по месту 

  Можно цепи -5 или -12 не удалять, а использовать их для питания каких-либо индикаторов.  Можно запитать кулер от -12 (перевернув его выводы), тогда его обороты станут меньше и при этом будут увеличиваться пропорционально току нагрузки.

Кто-то может мне возразить: зачем такие сложности если можно взять понижающий трансформатор и всего делов? А теперь представьте, каким мастодонтом он должен быть по размеру и весу при той же мощности? Да и регулировка какая-никакая все равно необходима. Приятным бонусом будет то что импульсник легко переварит перепады входного напряжения от 180 до 240 вольт и на выходных напряжениях это никак не отразится! А если поколдовать с входным фильтром, то можно этот диапазон сделать еще шире. Для сетей с нестабильным напряжением это очень полезное свойство.

Но самое курьезное в том, что нынче медь весьма дорогая и я лично не смог найти моточную проволоку по адекватной цене, не говоря уже про готовый транс 

Схемотехника ИБП не ограничивается рассмотреными вариантами. Можно использовать варианты с другими типами ШИМ (на МС lpg 899, 7502 тоже поддаются) готов обсудить их на форуме. В общем, не спешите избавляться от ненужных комповых БП, большинство из них может Вам еще послужить. 

Желаю всем успехов!