컴퓨터 주변기기용 전원 관리, 1200와트. 계획, 설명

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컴퓨터 주변 장치용 전원 관리, 1200와트. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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개인용 컴퓨터에 연결된 장비는 유휴 상태일 때 AC 주전원에서 수십 또는 수백 와트의 전력을 소비할 수 있습니다. 또한 대기 모드 등 전기 장비를 불필요하게 오랫동안 AC 네트워크에 연결하면 손상 가능성이 높아집니다.

컴퓨터에 연결된 장치의 전원을 자동으로 끄려면 그림 1에 회로도가 표시된 간단한 디자인을 조립할 수 있습니다. 1200. 이 장치는 최대 XNUMXW의 총 전력으로 부하를 연결하도록 설계되었습니다.

컴퓨터 주변기기 전원 관리, 1200와트

연결 방법에 따라 장치는 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다.

1 - 주전원 전압이 컴퓨터 자체에 공급되는 경우 항상 부하에 전원이 공급됩니다.
2 - 컴퓨터가 작동 중인 경우에만 부하에 전원이 공급됩니다.

첫 번째 작동 모드는 컴퓨터가 대기, 대기 또는 절전 모드에 있는 경우 USB 포트의 공급 전압이 일반적으로 +5V이므로 일부 컴퓨터 마더보드의 BIOS 설정에서 비활성화할 수 있기 때문에 보장됩니다.

두 번째 모드에서는 제어 입력을 컴퓨터의 +5V 전원 라인에 연결해야 하며, 컴퓨터가 실행 중이지 않으면 일반적으로 전압이 없습니다. 데스크톱 컴퓨터 전원 공급 장치에서 나오는 모든 빨간색 전선에 전원 전압 +5V가 공급됩니다.

두 번째 모드는 노트북과 넷북에서는 구현하기 어렵습니다. 첫 번째 작동 모드는 이 장치가 컴퓨터가 대기 모드로 들어갈 때 전압이 꺼지는 것이 바람직하지 않은 다양한 디스크 드라이브의 전원을 관리하는 경우 가장 적합합니다. 제어 입력에 5V DC의 전압이 공급되면 HL1 LED가 켜지고 전자 계전기의 K1.1 접점이 닫힙니다. 이 릴레이는 컴퓨터와 220V 네트워크 전압 사이에 필요한 전기적 절연을 제공합니다. 동일한 목적과 장치의 신뢰성을 높이기 위해 220V 네트워크에서 컴퓨터 노드를 추가로 절연하는 다른 방법이 사용되었습니다. 이 목적을 위해, 릴레이 접점은 직렬 연결된 저항 R1 - R4를 통해 연결됩니다. 이 저항기는 전자기 릴레이의 절연이 파손된 경우 네트워크의 누설 전류(컴퓨터-인간 접지)를 크게 줄입니다. 또한 천둥번개가 칠 때 근처에 번개가 칠 경우 컴퓨터가 손상될 가능성도 크게 줄어듭니다. U1, R7, R9, R10, R11, R14, R15, C5, C6 요소는 전원 공급 장치 네트워크의 불리한 충돌에 대한 보호 수준도 높입니다.

보호 기능 외에도 이러한 무선 요소는 해당 구성 요소의 작동에 필요한 다른 기능도 수행합니다. 접점 K1.1이 닫히면 트랜지스터 VT1, VT2가 열리고 Darlington 회로에 따라 복합 트랜지스터로 연결됩니다. 복합 트랜지스터를 사용하면 저항 R1 - R4의 저항을 높일 수 있습니다. 커패시터 C1은 간섭에 대한 이 노드의 민감도를 제거합니다. 트랜지스터가 열리면 HL2 LED가 켜집니다. 트라이악 옵토커플러 U1의 LED도 마찬가지입니다. 옵토커플러 트라이액은 주전원 전압의 각 반파장에서 열리고 강력한 트라이액 VS1도 함께 열립니다. 부하는 밝게 빛나는 3개의 크리스탈 LED HL10을 통해 신호를 받는 공급 전압을 받습니다. 저항 R11, R1은 포토트리악을 통해 직접 및 펄스 전류를 감소시키고 트라이악 VSXNUMX이 손상되거나 개방된 경우에도 이를 보호합니다.

트랜지스터 및 옵토커플러 U1의 장치는 초과 전력을 흡수하는 커패시터 C33, C5에 구현된 커패시터 DC 소스에서 +6V의 전압으로 전원을 공급받습니다. AC 브리지 정류기는 다이오드 VD2...VD5를 사용하여 구현됩니다. 저항 R14, R15는 커패시터 전원 공급 장치의 펄스 전류를 감소시킵니다. 정류된 전압 리플은 산화물 커패시터 C2에 의해 평활화됩니다. 제너 다이오드 VD1은 정류된 전압을 약 33V로 제한합니다. 트랜지스터 VT1, VT2가 열리면 커패시터 C2 플레이트의 전압이 24V로 감소합니다.

220VAC 주전원 전압이 이 장치와 퓨즈 FU1, FU2 및 LC 노이즈 필터 C3L1C4를 통해 연결된 부하에 공급됩니다. 병렬 연결된 배리스터 RU1, RU2는 고전압 펄스 노이즈를 제거하고 연결된 부하를 과전압으로부터 보호합니다.

이 장치는 155x70mm 크기의 인쇄 회로 기판에 장착할 수 있으며 그 스케치는 그림 2에 나와 있습니다. 1. 인덕터 L2을 제외한 모든 요소가 그 위에 배치됩니다. 보드 왼쪽의 전자기 릴레이 설치 장소에는 고장 가능성을 줄이기 위해 두 개의 공기 슬롯이 만들어집니다. CM, S23 유형의 저항 -2, S33-20, MLT, RPM(전원 포함)은 다이어그램에 표시된 설계에 사용할 수 있습니다. 배리스터 FNR-471K20은 FNR-431K20, MYG471-20, MYG431-XNUMX로 교체할 수 있습니다. 배리스터를 설치할 때 석면 종이나 유리 섬유 등을 사용하여 하우징의 화재로부터 구조물을 보호해야 합니다.

컴퓨터 주변기기 전원 관리, 1200와트

병렬 연결된 배리스터의 수를 늘릴 수 있습니다. 3...15pF 용량의 고전압 세라믹 커패시터 C15 K2200-10000. 커패시터 C4...C6은 필름 유형입니다. K73-17, K73-24 또는 최소 250V AC의 작동 전압을 위한 유사한 수입품. 모든 유형의 커패시터 C1은 크기가 작고 커패시터 C2는 산화물 K50-35, K50-68 또는 이와 유사합니다.

다이오드. BA159는 1N4001...1N4007, UF4001...UF4007, KD105, KD209, KD243, KD247 시리즈 중 하나로 교체할 수 있습니다. 이 설계에서는 D816V 제너 다이오드 대신 D816B, 1N5362, 1N5363, 1N5364 또는 두 개의 직렬 연결된 제너 다이오드 KS509A, KS515A, 2S515A를 사용할 수 있습니다. LED RL50-YG413 및 RL50-HY213은 저항기가 내장되지 않은 일반 목적의 연속 조명으로 교체할 수 있습니다. L-57SRCRD LED는 L-57, L-937 시리즈 중 하나로 교체할 수 있습니다. 크리스털이 연속된 듀얼 칩 LED가 없는 경우 일반 LED를 저전력 다이오드 브리지 정류기에 대각선으로 연결하여 설치할 수 있습니다.

트랜지스터 2SC945는 다음 중 하나로 교체할 수 있습니다. BC547, SS9011, SS9014, 2SC1815, 2SC1845 또는 KT3117, KT645, KT6114 시리즈의 국내 제품. S21ME3 트라이액 옵토커플러 대신 "제로 감지기"가 내장된 S21ME4를 사용할 수 있습니다.

또 다른 저전력 트라이액 광커플러도 적합하며, 광커플러의 광커플러는 최소 400V의 작동 전압을 위해 설계되었습니다. 강력한 트라이액. VT139-800E는 최대 800V의 작동 전압, 직류 16A, 펄스 전류 140A용으로 설계되었습니다. 시리즈 중 유사한 제품으로 교체할 수 있습니다. VT139-600, VT139-800, VT145-600, VT145-800, VTA216-600, VTA216-800 또는 MAS320-A8. 트라이악은 방열판에 설치되며, 최대 부하 전류로 장기간 작동하는 동안 트라이악 케이스의 온도가 60°C를 초과하지 않도록 냉각 표면적이 충분해야 합니다.

트라이악이 연결된 부하의 주전원 전압 필터 커패시터를 충전하는 펄스 전류를 견딜 수 있도록 트라이악의 과도한 전력이 필요합니다. 초크 L1은 100μH의 반권선 인덕턴스를 갖는 XNUMX권선이며, 권선은 최대 부하 전류를 위해 설계되었습니다.

예를 들어 대형 복사기, 강력한 컴퓨터 전원 공급 장치에서 미리 만들어진 0,5권선 인덕터를 사용하거나 키네스코프 TV 또는 모니터의 출력 라인 변압기에서 나온 페라이트 코어를 기반으로 직접 만들 수 있습니다. 코어는 약 15mm의 비자성 간격으로 조립되어야 합니다. 이 경우, 예를 들어 변압기의 코어에 권선이 90회 있습니다. TVS-5LTs100는 약 1,2μH의 인덕턴스를 제공합니다. 구리 권선의 직경은 최소 1mm입니다. 퓨즈 FU2, FU8는 레이저 프린터와 함께 장치를 작동할 가능성을 기반으로 XNUMXA의 전류로 설정됩니다.

고전류 전기 소비자를 이 장치에 연결하지 않으려는 경우 더 낮은 전류로 퓨즈를 설치할 수 있습니다. 65V-1 계전기에는 160V의 작동 전압용으로 설계된 약 5Ω 저항의 권선이 있습니다. 코일도 105V의 작동 전압용으로 설계된 GJ-SH-5LM으로 교체할 수 있습니다. V. 이러한 릴레이가 없으면 권선이 12V인 일반 전자기 릴레이를 사용할 수 있습니다. 1215V(예: RAS112, SDT-SS-2DM, G14R-12) 이 경우 제어 입력은 예를 들어 표준 XNUMX핀 Molex 플러그를 사용하는 컴퓨터의 +XNUMXV 전압 소스입니다.

릴레이는 인쇄 회로 기판의 구멍에 납땜되지 않고 폴리머 접착제로 본체에 접착되며 연결은 짧은 장착 와이어로 이루어집니다.

이는 장치의 안전성을 높이는 데 필요합니다. 서비스 가능한 무선 부품으로 정확하게 조립된 이 장치는 즉시 작동하기 시작하며 조정이 필요하지 않습니다. 기능을 테스트하려면 컴퓨터가 아닌 실험실 전원 공급 장치를 제어 전압 소스로 사용하는 것이 좋습니다. 구조를 작동할 때 대부분의 요소(R6, VD6 및 HL1 제외)가 AC 전압 하에 있다는 점을 고려해야 합니다.

저자: Butov A.L.

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