Blokující momentální přepínač pro převod ATX PSU: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Co? Slyšel jsem, že říkáš! Chvilkový spínač, který je zablokovaný? něco takového určitě není možné

Ale je. Našel jsem design na síti a trochu jsem ho upravil, takže pokud je připojen k ATX psu, přepne se na správné nastavení, pokud se napájecí zdroj sám vypne, což je chování, které získáte s vypínačem počítače.

Tento projekt vznikl, protože mě naštvalo, že jsem musel dvakrát stisknout tlačítko napájení po náhodném zkratu napájení, což způsobilo jeho vypnutí.

Problém

• Převody ATX PSU jsou skvělé, ale k jeho zapnutí musíte mít západkový přepínač. Pravděpodobně už víte, že přepnutí na PC je chvilkové, takže tato skutečnost sama o sobě je mírně otravná. Zabouchli jsme tedy do západkového spínače a žijeme s ním.
• Efektní přepínače, jako je zde zobrazený „andělské oko“, stojí v blokovací verzi mnohem více než v momentální verzi, protože jsou složitější. Z tohoto důvodu je žádoucí použít momentální verzi.
• Dalším důvodem, proč je žádoucí, je, aby západkové přepínače měly v otevřené nebo zavřené poloze jiný profil. Okamžité přepínače se po stisknutí vždy vrátí do stejného tvaru.
• Konečným důvodem, proč je žádoucí okamžité přepnutí, je tento. Když omylem zkratujete terminály svého zdroje ATX, vypne se. Nyní jej tedy pomocí západkového spínače musíte vypnout, i když se sám vypnul, než jej budete moci znovu zapnout. S okamžitým spínačem byste měli být schopni jednou stisknout spínač a znovu vyrazit.

Tento projekt jsem založil na schématu, které najdete zde: https://www.smallbulb.net/2014/435-single-button-p… a zde: https://sound.whsites.net/project166.htm Existuje mnoho variant designu na celém webu.

Obvod je jednoduchý a jeho stavba je velmi levná. Video má jen ukázat, jak se zapíná a vypíná napájecí zdroj a jak se sám resetuje, když se napájecí zdroj vypne. To, co jsem zapomněl ukázat, je opětovné zapnutí po vypnutí!

Krok 1: Jak to funguje

Obvod spoléhá na časovač 555

Níže uvedený popis odkazuje na časovač, jako by se jednalo o bipolární zařízení, nicméně CMOS je v podstatě stejný, jen musíte přečíst „kolektor“jako „odtok“. Při čtení tohoto popisu se řiďte interním diagramem 555.

Všimněte si, že prahové a spouštěcí piny jsou spojeny dohromady. Jsou udržovány na méně než polovině napájecího napětí R1 a R2. Přesné napětí není důležité, ale musí být mezi 1/3 a 1/2 Vcc. Obvyklá verze tohoto obvodu má napětí 1/2 Vcc, ale to nemusí fungovat pro zde použitou metodu ke spuštění obvodu s vysokým výstupem.

C1 zajišťuje, že je obvod napájen s výstupem ve vysokém stavu vytažením kolíku řídicího napětí vysoko, když přijímá energii z pohotovostního vodiče. Je to nutné, protože napájecí zdroj ATX vyžaduje, aby byl spínací vodič zatažen nízko, aby se zapnul. Funguje to, protože zvyšuje vnitřní referenční napětí na "spouštěcím" komparátoru na 1/2 vcc, mírně nad bodem nastaveným R1 a R2. Díky tomu komparátor vytáhne interní klopný obvod „nastavený“vstup vysoko. Na komparátor „prahu“to nemá žádný vliv, protože reference je již stejně vyšší než prahový kolík.

Vstup spínače ATX (zelený) je připojen k vybíjecímu kolíku na časovači, nikoli k výstupu, protože k aktivaci je zapotřebí stahovací tlačítko, nikoli vysoký nebo nízký vstup. Proud je nepatrný, takže nepoškodí vybíjecí tranzistor.

Na začátku je tedy vstup pwr_ok na 0v a obvod je napájen z pohotovostního napětí, které je 5v. Toto napětí je zapnuto po celou dobu bez ohledu na to, zda je napájecí zdroj zapnutý nebo vypnutý. Výstup je na 5v a vybíjecí tranzistor je vypnutý, takže vstup spínače ATX také sedí na 5v. Signál pwr ok jde vysoko, když je zdroj připraven k použití, a velmi rychle klesá, pokud výstup vypadne ze specifikace.

Když stisknete tlačítko, v tomto stavu se prahová hodnota časovače a spínací kolíky vytáhnou až na 5v. To nemá žádný vliv na spouštěcí kolík, který je již nad spouštěcím napětím. Ovlivňuje to však prahový kolík, který je držen pod prahovým napětím. Aktivuje se resetovací vstup interního klopného obvodu, a proto se výstup 555 sníží a kolektor vybíjecího tranzistoru se stane cestou k zemi.

Kondenzátor 4,7uF, C2, se při počátečním zapnutí pomalu nabíjí přes odpor 220k, R3. Je to tento kondenzátor, který poskytuje energii k vytažení prahových a vybíjecích kolíků vysoko, nebo poskytuje krátkou dobu cesty k zemi, aby je vytáhl nízko. Tento kondenzátor pomáhá eliminovat falešné spouštění obvodu, protože nabíjení nebo vybíjení trvá přibližně jednu sekundu, takže napájení nemůžete zapnout a vypnout příliš rychle.

Nyní je tedy výstup nízký a napájecí zdroj ATX je zapnutý.

Dále jste dokončili experimentování a znovu stiskněte tlačítko. Tentokrát je C2 ve vybitém stavu, takže 0v je připojeno k prahovým a spouštěcím pinům. To nemá žádný vliv na prahový kolík, který je již držen pod prahovým napětím. Ovlivňuje to však spouštěcí kolík, který je držen nad spouštěcím napětím. Aktivuje se nastavený vstup vnitřního klopného obvodu a výstup 555 tak stoupne a kolektor vybíjecího tranzistoru se stane otevřeným obvodem a vypne napájecí zdroj.

Předpokládejme, že během experimentu se něco pokazí a vy zkratujete výstup napájecího zdroje, který se pak sám vypne, aby nedošlo k poškození.

Ve své původní podobě by byl tento obvod stále ve stavu „zapnuto“, podobně jako západkový spínač, protože jeho napájení z pohotovostního výstupu je konstantní. Aby se vypnul, musí mít zvláštní signál.

Aby se toho dosáhlo, přídavný kondenzátor spojí výstup PWR_OK napájecího zdroje s prahovými a spouštěcími piny. Tímto způsobem, když se napájecí zdroj sám vypne, krátce stáhne tyto dva piny a nastaví výstup vysoko.

Pokud vidím, toto je jediný způsob, jak způsobit vypnutí samotného PSU a také přepnutí tohoto přepínače. Pokud vám to nefunguje, zkuste zvýšit hodnotu C3. Pokud to stále nefunguje, měli byste zvážit připojení monostabilního obvodu mezi C3 a kombinovanými spouštěcími a prahovými piny.

Nakonec indikátor ukazuje, že je napájecí zdroj zapnutý. Protože okamžité spínače jsou mnohem levnější, je snadné mít pěkný osvětlený spínač, jako je tento, dokonce i při omezeném rozpočtu! LED katoda jde na 0v. LED v tomto spínači má vestavěný odpor omezující proud, takže anoda může jít přímo na 5v. Pro standardní LED byste však měli zahrnout odpor omezující proud. 390 ohmů je dobrá počáteční hodnota, můžete zkusit jít nahoru nebo dolů, dokud nezískáte požadovaný jas.

Krok 2: Seznam komponent

Potřebuješ:

• Osvětlený momentální spínač. Ten, který jsem dostal, má vestavěný odpor omezující proud pro jeho LED. Tento typ je na eBay uveden jako „andělské oko“. Nemusí to být osvětlený vypínač, jen to vypadá hezky.
• Časovač 555. Použil jsem verzi SMD, abych mohl vyrobit desku, aby se vešla do montážního otvoru spínače.
• 33k odpor
• 27k odpor
• Odpor 220k (lze změnit a upravit čas zpoždění)
• 1uF kondenzátor
• 100nF kondenzátor (pro větší hodnotu bude možná nutné změnit)
• Kondenzátor 4,7uF (lze změnit a upravit čas zpoždění)
• Materiály pro výrobu desek plošných spojů nebo prototypová deska.

Přepnul jsem na eBay. Už jsem měl zásobu 555 časovačů a ostatní komponenty byly zdarma.

Krok 3: Konstrukce

Prototyp obvodu jsem postavil na kus perforované desky. Časovač 555 je čip SMD. Jen jsem ho posadil na kus pásky „Koptan“(mnohem levnější než páska Kapton!) A přímo k němu připojil několik odporů, aby držely na místě. Ostatní komponenty jsem spojil jemným magnetickým drátem. Pokud přijmete tento styl konstrukce, je jednodušší používat zařízení DIL, nikoli SMD!

Chtěl jsem, aby deska plošných spojů mohla být trvale připojena ke spínači a aby procházela montážním otvorem spínače. Z tohoto důvodu jsem vyrobil desku o šířce 11 mm a délce 25 mm. Je vybaven svorkami pro spínací kontakty a vestavěnou LED. Pro snazší připojení k napájecímu zdroji jsem namontoval drátové „ocasy“a připájel k nim kolíkový konektor. Použil jsem smršťovací hadičky, abych držel dráty pohromadě a zakryl jejich spojení se záhlavím.

Pokud používáte jiný typ přepínače, možná zjistíte, že se tímto způsobem nevejde.

Ve skutečnosti jsem udělal velkou chybu, když jsem udělal desku, vytvořil jsem verzi zrcadlového obrazu! Naštěstí, protože obvod je tak jednoduchý, potřeboval jsem k vyřešení problému pouze namontovat časovač 555 vzhůru nohama. Doufám, že neuděláte mou chybu a dostanete desku správnou cestou nahoru. Soubory PDF jsou určeny pro špičkovou měď.

Návodů na výrobu desek plošných spojů je spousta, dokonce jsem jeden napsal sám! Takže se nebudu zabývat tím, jak udělat desku.

Nejprve připájejte čip na místo. ujistěte se, že získáte správnou orientaci. Pin 1 zmizí z řady rezistorů po jedné hraně. Dále pájejte ostatní součásti pro povrchovou montáž.

Použil jsem elektrolytický kryt pro C2, protože jsem neměl keramický 4,7uF.

Pro C2 máte několik možností:

• Nízkoprofilový kondenzátor, ne více než asi 7 mm vysoký
• Kondenzátor osaďte dlouhými vývody, abyste jej mohli položit naplocho na desku
• SMD kondenzátor nějakého druhu
• Tantalový kondenzátor, který je každopádně velmi malý. Všimněte si, že styl označení polarity se liší od typů hliníku

To závisí na tom, co máte.

Zajistěte, aby deska pasovala přes montážní matici spínačů. Používáte -li pro C2 elektrolytický uzávěr, zkontrolujte, zda odpovídá tomuto připojenému. Zkosil jsem hrany desky, abych získal trochu místa navíc.

Dále připojte desku k přepínači pomocí 2 velkých podložek na konci. Dalo by se vyříznout štěrbiny v podložkách a zakopat do nich svorky spínačů, pokud opravdu potřebujete dostat desku blízko osy spínače, ale nedoporučoval bych to. Další možností je vyvrtat otvory do podložek a osadit kolíky, na které můžete spínač připájet na hladkou stranu desky. Pro připojení svorek LED použijte krátké délky plného vodiče. Pouze je pájejte, terminál neobalujte, protože můžete zjistit, že jej musíte odpojit. Pokud váš osvětlený spínač nemá vestavěný odpor, vyměňte jeden z těchto kousků drátu za jeden.

Nakonec, pokud používáte pinové záhlaví nebo jiný typ konektoru, jako je JST, nyní je pájejte na místo. Pokud tomu tak není, vložte spínač do montážního otvoru a připájejte vodiče přímo k desce, pokud jste již kabely nezapojili.

Krok 4: Konečně

Nejlepší způsob, jak otestovat přepínač, je připojení k napájecímu zdroji ATX. Pokud ho nemáte připravený, můžete jej přesto vyzkoušet, viz níže.

Připojte:

• černý vodič napájecího zdroje ATX do GND
• zelený vodič PS_ON na „zapnutí“
• fialový +5VSB vodič do „5v pohotovostního režimu“(vodič nemusí být fialový)
• šedý vodič PWR_ON na „pwr_ok“(vodič nemusí být šedý)

Na mém napájecím zdroji ATX jsou ve skutečnosti obrácené šedé a fialové vodiče - na co si dát pozor!

Pokud uvažujete o použití jiného indikátoru než malé LED jako indikátoru „zapnuto“, měli byste jej připojit k jednomu z hlavních výstupů napájecího zdroje, nikoli k signálu PWR_ON.

Pokud zjistíte, že dioda LED příliš snižuje napětí PWR_ON, použijte místo toho +5v.

Když jej na začátku zapnete, musíte chvíli počkat, než vypínač bude fungovat. To je záměrné a kromě odskakování spínače má zabránit zlobivým prstům v rychlém cyklování napájení bez ohledu na to, ke kterému přepínači se připojí. Jakmile je přepínač zapnutý, musíte počkat další sekundu, než jej budete moci znovu vypnout.

Toto zpoždění můžete změnit změnou hodnoty C2 nebo R3. Snížením hodnoty jedné ze složek na polovinu se zpoždění sníží na polovinu, ale nenastavil bych ji na méně než asi 200 mS.

Připojte napájecí zdroj k síti. Mělo by to zůstat vypnuté. Pokud se okamžitě zapne, musíte zvýšit hodnotu C1. Je zajímavé, že jsem zjistil, že obvod v prototypu fungoval správně, ale potřeboval jsem vyměnit kondenzátor pro „skutečnou“verzi, takže nyní je to vlastně 1uF.

Zapněte napájení, znovu jej vypněte. Snad to zatím funguje! Znovu jej zapněte a nyní zkratujte +12V výstup napájecího zdroje na 0v. Mělo by se samo vypnout a přepínač by se měl také změnit na vypnuté. Pokud potřebujete dvakrát stisknout tlačítko a znovu zapnout napájecí zdroj, nefungovalo to a budete muset problém dohledat.

Nepokoušejte se zkratovat kolejnici +5 V, možná zjistíte, že místo odpojení roztaví váš vodič.

Pokud potřebujete otestovat přepínač bez napájecího zdroje ATX, potřebujete k tomu napájení 5 V

Chcete -li to vyzkoušet tímto způsobem, připojte:

• 0v dodávky do GND
• +5 napájení do pohotovostního režimu 5 V.
• LED s odporem omezujícím proud mezi +5 a "zapnutí"
• odpor 10k od pwr_ok do +5v
• testovací kabel pro „pwr_ok“

LED se rozsvítí, když je výstup časovače nízký, což je srovnatelné se zapnutím napájecího zdroje ATX.

Zkraťte testovací kabel na 0v. Vypínač by se měl vypnout. Znovu jej zapněte stisknutím tlačítka o sekundu později.

A je to, testování dokončeno!