Как можно использовать блок питания от компьютера

Не секрет, что современная вычислительная техника морально устаревает задолго до своего физического износа. У многих до сих пор пылятся на чердаках ПК, которые вроде исправны, но просто «не тянут» современное программное обеспечение. И выбросить жалко, и проку никакого. Тем не менее прок есть. Сегодня поговорим о блоке питания от компьютера (БП) — узнаем, что он умеет и как его можно использовать в нестандартных решениях.

Основные характеристики блока питания

Назначение компьютерного БП состоит в преобразовании сетевого напряжения переменного тока в постоянное, необходимое для узлов вычислительной машины. Рассмотрим основные параметры блоков питания этого типа:

Выходное напряжение. Их несколько и измеряются они относительно общей шины:

• +3,3 В (кроме AT);
• +5 В;
• +5 В дежурные (кроме AT);
• -5 В (в новых модификациях ATX может отсутствовать);
• +12 В;
• -12 В.

Важно. Кроме шин подачи питающих напряжений БП, ATX оснащаются служебными входами и выходами, о которых поговорим позже.

Общая выходная мощность. Может меняться от 200 Вт до 800 Вт и выше. Сам по себе параметр даёт только общее представление о выдаваемой мощности, поскольку блок питания создаёт несколько различных напряжений, рассчитанных каждый на свою нагрузку.

Ток или мощность на линии. Параметр указывает, какую мощность может выдать БП по той или иной шине. Некоторые производители вместо мощности указывают ток или и то и другое.

Форм-фактор. Промышленность выпускает блоки питания нескольких форм-факторов. Они зависят от габаритов системного блока, для которого они предназначены. Кроме разных габаритов, такие БП практически ничем друг от друга не отличаются и характеризуются теми же основными параметрами.

Виды БП для компьютера

Сегодня существует два основных типа БП для настольных компьютеров:

• AT;
• ATX.

БП формата AT, или так называемый старый, выпускался в трёх форм-факторах для работы с материнскими платами формата AT.

• AT — для корпуса «башня».
• Baby AT — для корпуса «мини-башня».
• LPX — для плоского корпуса.

Формат AT снят с выпуска в 2001 году, но вполне успешно работает в стареньких ПК до сих пор.

БП ATX пришёл на смену AT в 2001 году с появлением материнских плат одноимённого формата. Имеет много модификаций, которые различаются в основном наличием или отсутствием дополнительных силовых разъёмов для питания материнской платы и периферии.

ATX2 появился ещё позже и отличается от ATX разъёмом питания материнской платы. Вилка на нём несколько больше и имеет 24 контакта вместо 20 для ATX.

Чем отличаются “старые” от “новых”

Основные отличия «старых» БП от «новых»:

1. Типы и количество разъёмов.
2. Шины управления

Типы разъёмов

Это касается разъёмов питания материнской платы. В “старом” AT для этих целей использовались два 6-контактных разъёма, которые подключались к одному 12-контактному разъёму на материнской плате.

Блок питания ATX оснащён более мощным 20-контактным разъёмом для подачи тока на материнскую плату.

У ATX2 есть вилка для подключения материнской платы на 24 контакта.

Кроме того, БП типа ATX часто содержат дополнительные колодки для служебных сигналов и питания мощных потребителей, расположенных на материнской плате – например, процессора и видеокарты.

На фото цифрами обозначены:

1. «PCIe8 connector» для питания видеокарты.
2. «PCIe6 connector» для питания видеокарты.
3. «EPS12V» для запитки процессора.
4. «ATX PS 12V» для запитки процессора.

Изменения произошли и в колодках питания периферии. В блоке ATX появился разъём для питания SATA устройств, а в последних версиях исчезла вилка питания НГМД (флоппи-дисков).

На фото цифрами обозначены:

1. AMP 171822-4 — мини для питания слаботочной периферии (обычно НГМД).
2. Molex 8981 — для питания относительно мощной периферии (накопитель на жёстких магнитных дисках и CD-привод с IDE-интерфейсом).
3. Molex 88751 — для питания устройства с интерфейсом SATA.

Шины управления

Сразу оговоримся, в блоках питания AT таких шин всего одна — PG (Power good). Сигнал на ней становится высоким после того, как на всех шинах питания устанавливаются напряжения требуемого уровня. То есть этот сигнал появляется с некоторой задержкой после включения БП, не давая процессору работать, пока не пройдут переходные процессы в источнике питания.

Исчезает сигнал PG практически мгновенно при сбое питания по любой из шин, причём он реагирует раньше, чем успеют разрядиться накопительные конденсаторы неисправной линии. Это даёт небольшое время процессору для принятия тех или иных экстренных мер для уменьшения вероятности потери данных.

БП ATX стали более «умными» — обзавелись дополнительными шинами управления:

Power on. В модификациях с этой шиной блок питания включается подачей сигнала низкого уровня на вход «Power on». То есть включение и выключение ПК можно доверить материнской плате. Благодаря этому входу после команды «Завершить работу» ПК выключается сам. В AT-моделях ПК после такой команды просто выводил сообщение: «Теперь питание ПК можно выключить».

+3,3 V sense. Вход контроля напряжения и компенсации потерь по шине 3,3 В. При помощи этой шины материнская плата корректирует напряжение (+3,3 В) и при необходимости даёт команду БП на увеличение его или уменьшение.

FanC. При помощи этой шины материнская плата может управлять скоростью вращения вентилятора охлаждения блока питания вплоть до его полного выключения в ждущем или спящем режиме. Шина появилась лишь в поздних моделях блоков ATX/NLX.

FanM. Сигнал контроля вентилятора (fan monitor) позволяет материнской плате следить за текущей скоростью вентилятора блока питания. В частности, с его помощью можно оповестить пользователя о выходе из строя основного охлаждающего вентилятора в блоке питания. Шина появилась лишь в поздних модификациях блоков ATX/NLX.

Распиновка разъёмов и напряжения

В принципе, распиновку разъёмов блока питания компьютера знать необязательно, поскольку каждой шине соответствует свой цвет провода:

• чёрный: общая шина;
• красный: +5 В;
• жёлтый: +12 В;
• оранжевый: +3,3 В;
• фиолетовый: +5 VSB;
• синий: -12 В;
• белый: -5 В;
• зелёный: Power on;
• коричневый: +3.3 V sense;
• серый: Power good.

Важно! В блоках питания AT провод, отвечающий за сигнал “Power good”, имеет оранжевый цвет.

Для тех, кого распиновка всё же интересует, мы её покажем, сохранив расцветку проводов:

Как включить без компьютера

Сначала поговорим о БП типа AT. Включаются такие блоки обычным силовым выключателем, подающим напряжение 220 В на БП. Он может быть встроен прямо в блок питания (первые модификации) или быть выносным, установленным на передней панели системного блока. В последнем примере БП имеет отдельный кабель, оканчивающийся четырьмя ножевыми колодками, которые надеваются на выключатель.

Если выключателя в комплекте нет, то назначение проводов можно определить по их цвету:

• чёрный и белый — питание БП;
• синий и коричневый — провода от вилки.

Чтобы подать на блок питания напряжение, необходимо замкнуть чёрный с коричневым и синий с белым. Делать это нужно, конечно, при отключенной от сети вилке, чтобы не попасть под напряжение 220 В.

С блоком питания ATX дело немного сложнее. Чтобы он включился, мало подать напряжение сети. Дополнительно нужно изобразить из себя материнскую плату и подать на вход «Power on» низкий логический уровень. Для этого скрепкой замыкаем зелёный провод с любым чёрным на колодке, назначенной для питания материнской платы.

Нередко блоки питания ATX оснащаются дополнительным силовым выключателем, расположенным на «спине ПК». Им практически никто не пользуется, поэтому многие даже не знают о его существовании.

Базовая нагрузка

Многие блоки питания ПК (не все) требуют базовой нагрузки на шине 5V для правильной работы. Проверенный метод получить нагрузку — подключить CD-ROM или 12 В лампочку (на шину +5 В, см. рисунок ниже).

Узнать, требуется ли базовая нагрузка на нашем БП, просто — стоит запустить без неё. Если даже незначительная нагрузка (+12 В) на шину вызовет выключение блока питания, значит, базовая нагрузка нужна. В качестве нагрузки подходит 2-ваттный резистор сопротивлением 25–30 Ом, подключенный к 5-вольтовой шине БП.

Читайте также
Как проверить блок питания компьютера на работоспособность: без материнской платы, мультиметром, с помощью программы

Что можно сделать из компьютерного блока питания

Можно ли БП от компьютера использовать для питания чего-то другого? Безусловно, причём если блок от устаревшей машины валяется без дела, то не можно, а нужно. Зачем пропадать мощному стабилизированному источнику питания, вырабатывающему столько напряжения?

Блок питания для автомобильной аудиотехники

Если в распоряжении есть старенькая рабочая магнитола, то совсем необязательно, ковыряясь в гараже, гонять штатную аудиосистему, сажая аккумуляторную батарею автомобиля. Даже если её нет, то купить простое автомобильное радио или магнитофон б/у можно за копейки.

Прелесть идеи в том, что блок питания компьютера даже вскрывать не нужно, а мощности, развиваемой самым слабым AT по линии (+12 В) и для самой крутой магнитолы хватит за глаза.

Наши действия:

• Отрезаем от вилки питания материнской платы или от любой другой жёлтый и чёрный провода — это будет «+» и «-» питания магнитолы.
• Подключаем провода к магнитоле согласно схеме её питания.
• Если блок ATX, то на колодке питания материнской платы устанавливаем перемычку (см. раздел «Как включить без компьютера»).

Включаем блок питания в сеть и пользуемся.

Питание автомагнитолы от компьютерного блока питания

Точно так же при помощи старого БП от компьютера можно организовать питание для усилителя, светодиодной ленты или любого другого гаджета или устройства (включая ноутбук), требующих для своей работы 12 вольт.

Читайте также
Как подключить магнитолу к блоку питания: от компьютера, БП на 12В, от 220В, через зарядное устройство

Зарядное устройство (ЗУ) для аккумуляторов с защитой от перезарядки

Теперь попытаемся сделать из БП зарядное устройство для батарей и аккумуляторов. Сразу оговоримся, что для переделки подходит только блок питания, собранный на ШИМ- контроллере TL494 или его аналоге:

Аналоги контроллера TL494

Для примера мы доработаем БП, собранный на контроллере КА7500В (в таблицу не вошёл, но это тоже полный аналог. Разбираем блок, снимаем с него плату и отпаиваем провода, ведущие к колодкам питания.

Оставляем лишь пару жёлтых, пару чёрных и один зелёный.

Теперь зачищаем и соединяем зелёный и чёрный провода, подав сигнал «Power on» на контроллер БП.

Подключаем блок питания к сети. Вентилятор должен завращаться, а на шине +12 В (жёлтый провод) должно появиться напряжение.

Но для нормальной зарядки автомобильного аккумулятора нам нужно не 12, а 14 вольт. Для этого находим резистор, который соединяет первый вывод ШИМ-контроллера с шиной 12 В. На схеме ниже он обозначен прямоугольником.

Выпаиваем резистор, измеряем сопротивление (в нашем примере 39 кОм) и вместо него впаиваем переменный, примерно вдвое большего номинала.

Включаем блок, вращаем потенциометр — выше 12,2 В не поднимается. Находим на плате резистор и диод, обозначенные на схеме ниже.

Выпаиваем их. Эти действия позволят поднять напряжение до необходимых нам 14 В без срабатывания защиты по аварии «напряжение выше нормы».

Снова включаем блок, выставляем потенциометром напряжение 14 В, выпаиваем его, замеряем сопротивление и на его место устанавливаем постоянный резистор такого же номинала.

Снова включаем, измеряем напряжение под нагрузкой, в качестве которой можно использовать лампу дальнего света автомобиля. Напряжение «просело» не более чем на 0,2 В? Всё в порядке.

Вот и вся доработка, позволившая нам сделать автомобильное ЗУ со стабилизированным напряжением зарядки. Прелесть его в том, что устройство не даст перезарядить батарею — как только напряжение на её клеммах поднимется до 14 вольт, зарядка прекратится. Особенно полезен будет такой режим для зарядки AGM и GEL аккумуляторов, которые не терпят перезарядки.

Зарядное устройство с регулировкой напряжения и тока

Этот прибор, собранный на базе БП от компьютера, позволит заряжать батареи на любое напряжение и любой ёмкости, поскольку конечное напряжение и ток зарядки можно плавно регулировать почти от нуля до 25 В (напряжение) и до 8 А (ток). Кроме того, устройство имеет защиту от перегрузки, перегрева и короткого замыкания. Переделка его несколько сложнее, но оно того стоит. Работать будем с БП, собранным на ШИМ-контроллере TL494 или его аналоге (см. таблицу аналогов выше).

Сначала нам необходимо отключить узел стабилизации выходного напряжения. Для этого прослеживаем на печатной плате дорожку, соединяющую первый вывод микросхемы ШИМ с парой резисторов. Один из резисторов подключен к шине +12, второй к шине +5 В. Обычно где-то на этой дорожке впаяна перемычка (см. схему ниже). Если перемычка не предусмотрена, то просто перерезаем дорожку.

После такой доработки узел стабилизации будет отключен и напряжение на линиях +12 и + 5 В поднимется до 28 и 10 В соответственно. Но запустить БП с такой доработкой не получится — сработает узел защиты по перенапряжению. Отключаем его одним из следующих способов:

1) Выпаиваем диод, отмеченный на схеме ниже стрелкой.

2) Диод не трогаем, а просто отрезаем вывод 4 микросхемы ШИМ от дорожки и соединяем его с общей шиной.

Ни в коем случае не включаем блок питания после переделки. Сначала надо выпаять все сглаживающие электролитические конденсаторы по линиям питания +12, -12, +5, -5, +3,3 В — они не рассчитаны на повышенное напряжение. Поскольку нас будут интересовать только бывшие линии (+12 и +5 В), то взамен выпаянных ставим по этим шинам конденсаторы той же ёмкости, но на напряжение 35 и 25 В соответственно. Остальные конденсаторы, если не собираемся пользоваться другими напряжениями, можно не ставить (но выпаять старые нужно!).

Теперь вентилятор. Он подключен к шине 12 В, но на ней теперь будет 25. Опаяем его и, соблюдая полярность, запитаем от линии + 5 В, поскольку на ней уже 10 — будет достаточно для вентилятора. Включаем блок питания и убеждаемся, что на шине +12 В (жёлтые провода) установилось напряжение порядка 28 В, а на шине +5 (красные провода) — напряжение +10. Вентилятор, естественно, крутится. Выпаиваем все лишние провода, питавшие колодки питания, оставив пару жёлтых и пару чёрных. Это будет выходное напряжение нашего зарядного устройства.

Важно! Зелёный провод не забываем оставить на месте и припаять его к общей шине.

На этом доработку блока питания можно закончить. Теперь настала очередь узлов регулировки напряжения и тока, которые будут одновременно выполнять роль защиты, поскольку штатную мы отключили. Взглянем на схему ниже:

На транзисторах VT1 и VT2 собран узел регулировки напряжения. Сама регулировка идёт при помощи потенциометра R14. В узле управления током используются микросхемы DA2 и DA4, представляющие собой интегральные регулируемые стабилизаторы напряжения. Каждая из микросхем способна выдать ток до 5 А. Включив их параллельно, мы удвоили это значение. Регулирует ток потенциометр R17. Резисторы R7 и R19 — токовыравнивающие.

Далее, напряжение поступает на контрольный вольтметр PV1, затем — через амперметр PA1 и предохранитель FU2 на клеммы Х6, Х7, к которым подключается заряжаемый аккумулятор.

О деталях. Силовой транзистор VT1 взят из такого же блока питания, в котором он работает в качестве высоковольтного преобразователя. Микросхема LM338, к сожалению, отечественного аналога не имеет, но найти её в магазине несложно, а цена небольшая (от 20 до 100 рублей, в зависимости от производителя). В качестве выравнивающих резисторов R7 и R19 выступают два 10-, 20-сантиметровых отрезка обычного монтажного провода сечением 1 и 2 мм. На месте PV1 будет работать любой вольтметр постоянного тока с пределом измерения 30–50 В. Амперметр PA1 имеет предел 10–15 А, на его месте можно использовать микроамперметр с соответствующим шунтом.

Весь узел можно собрать навесным монтажом, закрепив транзисторы и стабилизаторы на одном мощном радиаторе через слюдяные прокладки. Подойдет, например, радиатор от процессора ПК. Здесь в роли токовыравнивающих резисторов будут выступать монтажные провода. Автор этой идеи поступил так:

Ну и перед использованием прибора, естественно, его нужно проверить под нагрузкой, подключив вместо аккумулятора автомобильную лампу дальнего света.

Полезно! Прибор можно применять в качестве регулируемого (1,2–25 В) лабораторного блока питания с настраиваемым ограничением по току.

Блок питания для Arduino

Компьютерный БП можно успешно подключать для питания популярного набора Arduino. При этом никакой переделки самого БП не потребуется — достаточно будет его запустить без компьютера (см. раздел «Как включить без компьютера»).

Запитать проект можно и напряжением +5 В, и +12 — зависит от проекта и его энергопотребления. Просто откусываем любую колодку питания периферии и используем жёлтый (+12 В) или красный (+5 В) провода. Для обоих напряжений минусом будет чёрный провод. Кроме того, неиспользуемые напряжения можно применить для питания мощной периферии конструктора.

Вот мы и выяснили, что умеет компьютерный блок питания, а заодно узнали, где его можно использовать.

Распиновка разъёмов компьютерного блока питания и их назначение

Как сделать блок питания или зарядное устройство из компьютерного БП ATX

Как отремонтировать блок питания компьютера своими руками

Неисправности блока питания компьютера и способы их устранения

Как правильно чистить блок питания компьютера и когда это делать