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如何将计算机ATX电源改装为实验室电源
2022-08-30 14:38:11 责编:小OO
文档
计算机电源价格大约200元,而实验室的电源价格售价一般超过600元!您可以使用廉价的ATX电源,甚至废弃的计算机电源,将其改装成为高性能的实验室电源,改装后的电源不仅能提供强大的电流输出,还能具备短路保护功能,除此之外,您还可以调整5V端口输出电压值。而在大部分实验室电源中,电压一般不能够调整。

1在网上或当地电脑上电子购买ATX计算机电源,或者拆除一台旧电脑,从机箱内取出电源。

2拔出电源背后的线缆,并将电源背后开关关闭(如果有的话)。此外,请确保您自己没有接地,否则电源中残留的电压可能会通过您的身体放电。

3拧开将电源固定在机箱上的螺丝,然后将电源拆卸下来。

4剪掉各种电源接头(请在接头上保留几厘米线缆,您可以在其他项目中使用这些接头)。

5将没有连接任何线缆的电源放置几天,使其完全放电。有人建议在红色和黑色线缆(输出端)之间连接一个10欧姆,但是,这种方法仅能对低电压电容放电,只是在刚开始时没有危险!这种方法可能会对高电压电容充电,造成潜在危险,甚至会危及生命。

6准备所需部件:多对接线栓(接线端子)、带有限流电阻的LED灯、一个开关(可选)、功率电阻(10欧姆,功率为10瓦或更高,参见小提示)以及热缩管。

7拧开电源顶端和低端的螺丝,打开电源外壳。

8将相同颜色的线缆捆在一起。如果您没有找到下面颜色的电缆(例如棕色),请参考小提示。电缆颜色及其含义:红色=+5V、黄色=+12V、蓝色=-12V、橙色=+3.3V、紫色=+5V待机电源(未使用)、灰色=电源信号线(输出)、绿色=电源开关端(接地开启电源)。

9先使用钉子和锤子在电源上开孔。然后使用电钻钻孔,最后使用扩孔钻将孔扩大到合适大小,使其能够安装接线栓。此外,您还可以为电源LED指示灯和开关钻孔(可选)。

10将接线栓安装到相应孔中,然后使用在背后使用螺母将其固定。

11将所有部件连接起来。将一根红线连接到功率电阻,然后将其他红线连接到红色接线栓;

将一根黑线连接到功率电阻另外一端,一根黑线连接到LED灯的阴极(较短线缆),一根黑线连接到电源开关,然后将其他其他黑线连接到黑色接线栓;

将白线连接到-5V接线栓,黄线连接到+12V接线栓,蓝线连接到-12V接线栓,灰线串联电阻(330欧姆)后连接到LED灯的阳极(较长线缆);

请注意,有一些电源可能有灰色或褐色的线缆,用来表示“供电良好”或“供电正常”。(大部分电源会有一根较细的橙色线缆,用于检测3.3V电压,它一般和另外一根橙色线缆连在一起。请确保这两根橙色线缆连接在一起,否则您的实验室电源将无法开启。)它需要和另外一根橙色线缆(+3.3V)或红色线缆(+5V)连接,否则电源将无法正常工作。如果您不确定与哪一个连接,可以先尝试连接较低电压线缆(+3.3V)。如果您的电源不符合ATX或AT标准,那么它可能会使用不同的线缆颜色定义。如果您发现线缆颜色与图片中显示不同,请根据AT/ATX线缆接头来确定线缆位置,而不要使用颜色来确定。

将绿色线缆连接到开关另一个接线柱。

请使用热缩管对焊点进行绝缘。

使用电工胶带或扎线带整理好线缆。

12轻轻拉动线缆,检查是否有松动的连接。将所有裸露的电线绝缘,以防止短路。使用一滴强力胶将LED灯固定在孔中。然后关上电源外壳。

13将电源线插入电源背后的AC接口。如果电源有开关,请将其开启。查看LED灯是否点亮。如果LED灯没有点亮,请将前置的开关打开。然后在不同接线柱上接入12V灯泡,检查电源是否工作正常,除此之外,您还可以使用电压表来做进一步测试。请注意,在操作中不要将任何线缆短路。至此,电源已经制作完成,并能够正常工作了!

小提示

如果您不想将九根线缆都焊接在接线柱上(接地),您可以将它们从PCB板上剪断。您还可以将那些不打算使用的线缆剪断。

可选步骤:您可以不安装额外开关,自己将绿线和黑线连接在一起。这样一来,电源开关将由其背后的开关控制。如果您不想安装LED灯,也可以不使用灰色线缆。您只需将其剪断,然后使其与其他线缆绝缘。

紫色线缆是+5V待机电源(可用于主板电源按钮和网络唤醒等功能)。即使直流输出开关关闭,它也可以提供500-1000毫安电流。您可以使用它来驱动LED灯,因为这样可以显示电源主开关是否开启。

您可以使用电源12V输出端作为车载电池充电器!但是请注意:如果电池电量过低,有可能会触发电源短路保护。在这种情况下,您需要在12V输出端串接一个10欧姆,功率为10瓦或20瓦的电阻,这样可以防止电源过载。当电池电压接近12V时(可以使用工具进行测量),您需要移除电阻,才能够对电池继续充电。有时汽车电池会老化,冬天时汽车无法启动,或者不小心长时间开启车灯或收音机,在这些情况下,该功能会非常实用。

电源输出电压可以为24V(+12,-12)、17V(+5,-12)、12V(+12,接地)、7V(+12,+5)和5V(+5,接地),这将可以满足大部分电子测试需要。大部分提供24针主板接口的电源没有-5V线缆。因此如果您需要-5V输出,您需要选用提供20针和20+4针接口的电源,或者选用符合AT标准的电源。

您可以在电源灰色单调的外壳上添加各种装饰。

您还可以将电源改装为可变电压输出电源,但这需要另外一篇文章篇幅来介绍(提示:使用317集成电路和功率电阻)。

您可以为电源添加3.3V输出端(用于为3V电源设备供电),您需要将橙色线缆连接到接线柱(棕色与橙色线缆保持连接),请注意它将与5V输出端共享输出功率,因此在使用这两个输出端时,其输出功率总和不能够超过电源功率限制。

如果您不知道电源是否能够正常工作,请在改装之前使用计算机进行测试。计算机能够开机吗?电源风扇正常转动吗?您还可以使用电压表测量多余的接头电压(例如磁盘电源)。电压正常值应该在5V左右(红色和黑色线缆之间)。如果电源没有输出负载,或输出端没有接地(绿色线缆),那么您在测试时会误以为电源有故障。

除此之外,有一些电源需要将灰色和绿色线缆连接,才能够正常运行。

您可以在电源左侧的电缆开孔处安装一个点烟器。这样就可以将汽车设备连接到电源了。

有时候电源风扇会产生很大的噪音,当电源和计算机高负载下运行时,风扇可以为电源降温。您可以直接剪断风扇,但是这不是最好的做法。折中方案是将连接到风扇的红色线缆(12V)剪断,然后将其连接到电源5V输出端。这样改接线缆后,电源风扇转速会大幅降低,比以前安静很多,而且仍然能够帮助电源散热。如果您打算使用电源来驱动较大的负载,改接方式可能不是好的选择,您需要根据电源发热情况自行判断。您还可以拆除原有风扇,将其替换为更安静的风扇(需要进行焊接)。

您可以将风扇放置在电源的外面,从而在电源内部获得更多空间。

如果电源提供了3.3V线缆,您可以使用它作为3.3V电源。但是您不能够使用它进行降压供电,例如与12V线缆配合进行8.7V供电。尽管使用电压表测量这两个端口的读数为8.7V,但是如果用它们进行供电,电源可能会进行保护模式,自动关闭全部电源输出。

ATX电源属于开关电源(请参考http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90),这类电源需要一定负载才能够正常工作。电源上串联的功率电阻会“浪费”能量,从而散发热量,因此,功率电阻需要安装在金属板上以便散热(您也可以在功率电阻上加装散热器,并确保散热器没有造成系统短路)。如果电源连接的设备负载合适,那么您可以无需连接功率电阻。您也可以串联一个12V带指示灯的开关,作为开启电源的必须负载。

如果您会进行焊接操作,可以将10瓦功率电阻更换为散热风扇,也就是原来安装在电源内部的散热风扇,您在安装时请注意电极方向,将相同颜色(红色和黑色)的线缆进行连接。

您可能需要将孔钻大一些。

ATX标准中去掉了-5V电源接口,因此所有ATX电源都没有-5V输出线缆。

有些新型电源配备有“电压检测”线缆,它们必须要连接到相应电压,电源才能够正常工作。在主电源线缆组(由20根线缆组成)中,有四根红色线缆和三根橙色线缆。如果您只找到两根或两根以下橙色线缆,那么应该有一根褐色线缆连接到橙色线缆上。如果您只找到三根红色线缆,那么另外一根(有时是粉红色)也应该和它们连接在一起。

如果电源无法正常工作,即LED灯没有点亮,请检查风扇是否正常转动。如果电源风扇正常,LED灯可能连接错误(可能是LED灯正负极接反了)。打开电源外壳,将连接在LED上的紫色和灰色线缆互换(请注意不要短接LED电阻)。

如果电源说连接设备起始负载很大,例如12V冰箱,您需要在12V输出端并接一个电容,以防止电源跳线。

警告

如果您怀疑电源已经损坏,不要继续使用!因为如果电源损坏,其保护电路可能会失效。一般情况下,保护电路可以使得高压电容缓慢放电,但是如果电源设置为120V时(举例来说),连接到240V输入电压,其保护电路很可能会被烧毁。如果没有保护电路,在过载或失效时,电源可能会无法自动关闭。

不要碰到连接到电容的线缆。电容的是四周覆盖有塑料壳的圆柱体,顶部一般是印刷有a或K等字符的金属。固态电容高度比较矮,直径比较大,而且没有塑料外壳。电容能够像电池一样充电,但其放电速度要比电池快很多。即使电源中有放电单元,您也尽量避免触碰到电路板的任何位置。在使用电源前,您需要使用探头检测可能不小心接地的部件或线缆。

确保对电容进行放电。将电源接电,打开开关(将电源线(绿色)接地),然后断电,直至风扇停止转动。

在电源外壳上钻孔时,请确定没有金属屑进入电源内部。因为这些金属屑可能会导致短路,进而造成电源起火、高温或者在输出端产生危险的电脉冲,甚至损坏您辛苦做成的实验室电源。。

计算机电源可以用于测试,也可以为电子设备进行简单供电(例如充电器或电烙铁),但是它不能够完全替代一个高性能的实验室电源,因此如果需要使用电源进行测试以外的工作,您需要购买一台高性能的实验室电源。这些电源价格昂贵是有原因的。

输入电压可能会致命(如果导电端穿透皮肤,超过30毫安电流或超过30伏特电压都可能致命),或者至少让您经历一次痛苦的触电。因此,您在改装过程中一定要断电,并按照上述步骤放电。如果您无法确定是否带电,请使用万用表经常测量。

在非必要情况下,不要拆卸电路板。如果电源没有放置足够长的时间,电路板下方连线和焊点可能会有高压。因此如果您需要拆卸电路板,请使用仪器测量最大电容上的电压。当您安装电路板时,请确保将塑料板放回到电路板下方。

改装后的电源输出功率强劲。因此如果操作错误,电源可能会在低电压输出时产生电弧,或者烧毁您的电路板。实验室电源通过可调整限流来避免这些问题。

电源技术人员才能进行上述改造。

之前文章提到您需要在改装时接地。但这是不正确且危险的行为。请确保您在改装电源时没有接地,这样可以避免电流经过您的身体。

显然,改装后电源的保修条款将无效。

你需要准备

功率大于150瓦的任何ATX电源(可以在计算机二手市场,网络或当地计算机商店找到)

剪线钳

尖嘴钳

钻孔机

扩孔钻

烙铁&焊料

电工胶布

热缩管和热风枪

接线柱

LED(发光二极管)

LED的限流电阻(330欧姆)

作为电源负载的功率电阻

低压开关

计算机电源线

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