图解十步开关电源模块改可调

kangdage

昨天文字说明了下如何改可调，今天有翻到两个电源模块，准备改了做可调电源用。
拍的不是很仔细，大家将就着看。
第一次发图文，又不懂的大家尽管提。

今天翻出来的两个电源模块，现场拆回来的旧的，很脏但没坏。


懒得画了，从网上找到的电路图。

电路图

电路图

以上电路基本和手里的模块电路相同，大家可以参考下，对比手上的模块。
可以看出这个电路比atx的简洁，没有需要大面积拆除的部分。
有我们需要的恒流恒压控制环路，不需要刻画pcb。
整体改造顺利的话半天就可搞定。

首先先肢解模块，我拆的比较彻底实际只要能取出电路就可以了。
因为是就模块，需要清洗和涂硅脂，所以就拆散了。

第一个模块是带风扇的，风扇已经废了。
开上盖。


俯视内部，灰尘遍布。


取出电路板后的躯壳。


取出的电路板，大家拆到这里就好了。
模块的特征已经很明显，两个功率管，两个高压电容，一个主变，还有一个驱动变压器，当然还有tl494。


电路板反面。


后面，注意保护绝缘垫。


接线端子，最左侧的电位器是微调输出的。


功率三极管，两个。


主变，肖特基，滤波电感，输出电容。


再拆另一个，先拆掉右边的那颗螺丝。


端子排旁边还有一颗。


向左一推，就能拿下来了。


这个相对干净些，同样的两个高压电容，两个功率管，一个控制变压器，tl494芯片。


拆下外壳外边剩余的螺丝。


即可取出电路板。


看到额外的散热片了没，比带风扇的那个强。


同样端子排旁边有个微调电位器。

右下角的就是tl494，除此之外没有别的芯片。

固定功率管的螺丝，拆。



背面还带绝缘膜，不错！


去掉看看。


再近点看看，大面积的铺铜是功率输出部分。


拆除散热片。


功率管近照。左边是高压电容，图中间是控制变压器，右边是tl494。

高压电容和电压转换开关，不出国的话直接把开关拆掉就好。


输入滤波部分。


tl494特写。


肖特基特写。


暂时用不到的外壳和螺丝，堆一起。


杂乱的工作台，必须收拾下了，没有地方下手了。




先去给电路板洗澡，回来再收拾战场。
洗完澡的电路板，干净多了。










等待电路板干燥的时候收拾下战场。


干净多了吧！
顺便晒晒家当。
万用表，没有一个好表笔。在厂里用，不想掏自己钱买。


利利普示波器，注意看波形。


这里干扰很大，旁边就是高压室，毛刺很多。
红丝的是一通道，探头已短接，毛刺是平板电源的，为此测试时要关掉它。


平板和可调电源，还有元件库。


看我的元件库，纸隔板胡的，分类存放。


里面用自封袋储存。


食堂的盒饭，赞一个，只要五块钱。

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第一步：去掉自启动电阻。
为什么要去掉自启动电阻呢？
因为这个电源上电时，高压部分会产生微弱的自激震荡，次级感应出一定能量。
达到tl494启动门限时，tl494接管控制为它激可控，使输出受控。
这个震荡对我们来说无用，且有害。
在tl494未启动之前或是关闭后，电源处于非控自激状态，输出不受控制。
图中红圈标记的就是。


在电源里找到功率三极管的c极（一般为中间脚），会看到连接有一个二极管一个电阻。
这个电阻一般就为启动电阻，它直接或间接连到三极管b极。
有的地方是一个电阻，有的用两个电阻串联，以分摊功耗和压降。
对应模块到里面。
拆启动电阻前元件面，图中1/2w的电阻就是。


背面pcb走线。


拆出来的电阻和拆除后的电路板。


另一个模块拆前元件面。


背面pcb走线。



拆出的电阻和拆除后的电路板。


这个电阻一般为300k，如果有两个就是150k每个。
拆除后加电，模块不能启动就对了。

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第二步：拆除tl494原供电电路。
启动电路拆除后原供电电路也就没用了，拆之。
如果不拆也可以工作，只是tl494工作电压变化，可能会有参数变化。
原供电电路为了保证启动顺利和可靠控制选取的工作电压一般较高，约20v左右且随负载变化。
红圈内的二极管既是。
黄圈内的电阻有的是在电容和二极管之间，需要拆除。
有的是在图中位置，需要用导线短接。


对应线路板二极管一般在主变附近，只连接辅助绕组和一个低压电容的小肖特基。

元件面，输出电抗旁边的二极管就是。


电路板背面连线，这一个辅助绕组没有走主变接线柱。


拆除后。


拆除的东西放到原位。


拆除的电阻需短接。

另一个模块元件面，隐藏在主变下面。


背面走线。


换个方向看。


拆除后，这个电路原电阻位就是短接线。

拆除的原件放回原处。

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第三步：用单独的变压器给tl494供电。
准备一个变压器，约12伏-19伏。
如果表头是正负电源供电则需要双12v，否则单12伏即可。
我这里正好两种都有大家借鉴一下。
这是单5伏供电的，自带7660负压电路，设备上拆下的双路7107。




另一个是温控器上拆下的，正负电源供电，之前改成电池供电了，也是7107。




另一个是单片机控制的，带7805，九伏供电。





先进行输出功率测试，因为以前吃过亏。
这是双12v的，负载是每路一个100欧电阻。


另一路电压。


另一个变压器是双6v的，这里当单12v用，负载是两个100欧电阻。


也基本合格。
准备整流稳压电路。
单路的全桥整流，双路的全波整流，滤波电容100uf就行，可降低7805功耗。
tl494供电从整流后串一二极管接470uf，增强滤波效果，延缓掉电时间。

先做双路的，用到7805和7905，7805驱动数码管电流大所以加了散热片。


把件固定到板上。


为防止7805和7905相碰，90度放置。


背面针板，哈哈。


焊接完成。





再做一个单路的，同样7805需要加散热片，小片没有了大片顶上。


正面布局，固定原件。


背面针板。


焊接完成。


切割下来。


反面再划一刀。

掰下，再切。


最后一刀。


组装。


测试两个都正常输出。

下面连接到开关电源，接到原供电拆除二极管的位置。


反面


在变压器附近找到与tl494的7脚相连的地的空焊盘。
藏在变压器下面。


反面。


连接到供电板。


另一个模块相同大家对着改吧！
连接负极的时候注意，一定要连到变压器上的地，这样可以保证线路板上地电流与原设计相同。
防止出现地电位差，影响控制精度。

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第四步：改电流检测电阻。
实测原模块的康铜丝单根5.5a压降是17毫伏，一共用了两根。




实测电流反馈电阻560欧。电流给定电阻47k。
也就是说输出检流电阻压降达到5/47k*560=59毫伏时才能限流保护。
检流电阻为0.17/5.5=0.003，两根并联就是0.0015，要达到59毫伏电流是39a。
模块是10a的，也就是要到四倍的电流才保护，这样能保证不至于烧毁。
但我们要求的是恒流控制，取样电阻太小的话不易控制和显示。
这里选用0.01欧的水泥线绕电阻，功率5w。巧了脚距正好相符。


10a压降0.01*10=0.1v，用满量程200mv的电压表刚好显示。
电阻功耗0.01*10^2=1w,五倍功率余量，保证温升较低，减少温飘。
反馈环路不变的话，最大电流降到大约5.9a左右，如果不够用的话在最后一步改。


康铜丝的位置在输出地与输出电抗之间，下面有散热孔的就是。
没有散热孔的一般是跳线，哈哈！
这里一般焊锡很多且铜箔面积大，烙铁小了不好拆。
大家可以剪断再拆，就容易得多。
我用的是936，大家有用t12的试试好拆吗？

元件面，康铜丝藏在胶里了，清了一部分胶。


拆了一半焊锡的pcb。


好不容易拆下来了。


换上电阻，焊接同样困难。


这里建议大家不要剪腿，有利于散热。
有要求精度的请从电阻跟处引线改造成四线的。




另一个模块，这里没洗干净。也被胶挡住一半。


焊接面。


拆完了。


再焊上电阻。


完成。



仔细看的话，两个模块取样位置不同。
第一个在一侧，焊接电阻的时候靠近这一侧，有利于减少误差。
第二个在两端，比较难处理了。我焊在了中间位，要求高的可能要劈叉了。

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第五步：改输出可调。改电压可调。
   在输出接线端子旁边有一个电位器，一端连接一个电阻到地。测量电位器另一与tl494的1脚还是16脚相连。
   如果与1脚相连则断开2脚连往14脚的电阻的14脚端，接到多圈电位器的动臂上，电位器一端接地，另一端接14脚。
改电流可调。
   如果电压调节用的是1脚则电流调节就是16脚，找到16脚连往14脚的电阻的14脚端，同电压接法一样。
这是之前的帖子里介绍的方法比较麻烦。

今天发现一个简单的方法，看电路图。


从14脚找到两个相连的电阻，一个去15脚一个去2脚，挑开接电位器就行。
至于哪个是调压哪个是调流装壳前试一下就行了，反正电位器连法是一样的。
这里电位器选择在5k-10k左右的就行。
阻值太低了tl494发热大，误差大。
阻值太大了调节非线性，高压或大电流没法微调。

元件面，因原件密集且相近不易辨认这里用红圈标出。


焊接面。


挑起电阻接14脚的一端。
元件面。


焊接面。


另一个模块元件面。


焊接面。


拆除后。


焊接面。


挑起的一端接到电位器动臂。
电位器调到底的那一端接控制地，tl494的7脚，在电路板上找一个和7相连的空焊盘。
电位器调到顶的那一端接参考源，tl494的14脚，连到挑起的空孔位。


接完后用胶封住以防松脱。
万一松脱电源会没有输出，不会输出高压，请放心使用。

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第六步：增加电流电压表。
这里用这个双路7107显示做例，另外那两个显示模块有点小众。
给显示送入5v电压。




上电，显示正常。

连接信号线。


假设左侧为电压显示，则左侧的正输入连接到开关电源的输出正，输入地连接到开关电源输出地。
可以在电路板上找到输出电容的空位焊接。


右侧为电流显示，比较特殊，因为检流电阻是低端检测，所以电流表头输入是反接的。
电流表输入地连接开关电源的输出地端，直接连到检流电阻位置，减少误差。


用另外的电源接入开关电源输入端，校准电压显示，输入30v。


任选一点检查一下校准效果。


电流表需改量程到200mv，短接基准调节电位器低端的电阻。




外电源接入检流电阻两端，校准量程。


电源设定不太清楚，实际设定为5a显示4.88a。



这里电流显示始终是负的，看着别扭。
可以把7107的符号输出位切断。
我懒直接胶布贴住。


这里看到零输出状态下有0.02v和0.04a的显示，这个是由地电位差引入的。
要解决需改差分输入，有需要的自己弄一下。
本来没想让它太精确所以大致校准下，就这样收货。

kangdage

第七步：增加开关机输出保护。
因为tl494改为独立供电，而高压电容所带电量巨大。
当轻载输出时，tl494以低压关断了，高压电容上仍有大量电荷。
因为失去tl494控制所以电源又会工作到自激状态，输出失控。
那么就需要一个器件来在tl494失电时接管控制。
因为这个器件必须为无源的，所以就用继电器的常闭触点来担任。
当tl494有电时，让继电器也得电，继电器吸合，控制权移交。
当tl494失电时，让继电器也失电或更早失电，继电器释放，常闭触点抢夺控制权。

找到驱动三极管的c极，用导线从焊接面连到元件面。




焊接到继电器上常闭触点位置。


给继电器供电，直流继电器在整流后取电，交流继电器在整流前取电。
推荐使用ac12v继电器，可以更在断开。
我这里是拆的直流12v的连到整流后7805输入端。


这里我把继电器塞到了控制继电器旁边，后来测试发现放在这里受控制变压器影响。
继电器无法完全吸合，交流声较大。
虽不影响控制效果但嗡嗡的心烦，远离一点就好了。
继电器要注意绝缘，这里省略此步，大家自由发挥。

kangdage

第八步：增加输出控制开关。待续……

kangdage

第九步：改输出范围。
因为改大了电流采样电阻，所以电流输出范围比原来小。
先将两个电位器都调到最小，加电（可以在交流线上串上一个220v的白炽灯）。
试调一下，分辨哪一个是电压调节，另外一个就是电流调节。
电压调节应能到原始电压，先调到1v输出，然后用导线短接输出。
这是一般会有一定电流显示，这是由于tl494的运放失调的关系，需要使用负压调零，这一个模块没负压所以略过。
慢慢调大电流电位器至最大，记录下这个电流，我这里是5.32a。
断电，顺着电流电位器动臂，找到与之相连的电阻。

拆下测量，我这里是47k。
计算替换电阻的阻值，实测电阻*实测电流/期望电流。
期望电流就是你需要的输出电流，可以在原模块的基础上小幅增加，以不超过20%为宜。
一般质量好的电源过载25%是没有问题的，如果打算扩大输出电流请增加一只肖特基管，以降低肖特基发热。


注意补全跨接导线。
我按原设计电流计算，电阻=47k*5.32/10=25.004k。
手上最近的就是30k，反算输出大概是8.33a，够用了。
换上重测短路最大电流。

8.28a，与计算基本相符。
下面来改电压，24v我做实验不太够用，吃掉原设计的电压冗余，上调到30v。
找到原模块的微调电位器，在接线端子旁边。


这里还有一个指示灯，没用了拆掉。


剩下的这个电阻就是，如果这里没有就顺着电位器连线往前找。


焊下测量为3.9k。减去原微调电阻的阻值，从原来最高输出电压开始上调。


这个看不清，一般都是2k。
3.9k-2k=1.9k，手上有2k和1.5k，直接上1.5k，反正还能往下调。
换上后调到最高刚好29.9v。


实际还能往上调，到38v没问题，不过要换电容了，电容耐压是35v。