Лабораторный источник постоянного напряжения из блока питания компьютера.

Недавно мне потребовался источник постоянного напряжения с напряжением в 15 В и мощностью около 19 Ватт для проверки работоспособности видеодомофона, у которого явно вышла из строя схема питания видеодомофона. А о работоспособности самого домофона можно было судить только имея подходящий источник тока и напряжения. Изобретать колесо заново я не стал, воспользовался тем, что имелось под рукой, а именно блок питания от старого компьютера. Воспользовавшись интернетом я смог быстро проверить видеодомофон. Но почитав статьи в интернете я понял какое сокровище — этот блок питания компьютера!

Во время работы с быстро изготовленным источником напряжения у меня появилась идея, по использования данного устройства на уроках физики. Ни для кого не секрет, что наше образование переживает не лучшие времена, конечно не которые могут со мной не согласиться, но увы это так. В больших школах, с большим количеством учащихся дело может обстоит и не так плохо, а вот в деревенских школах с маленьким количеством учеников, говорить о покупке дорогостоящего оборудования для уроков физики не приходится. А из этого следует, то что в большинстве таких школ, преподается в основном «меловая физика», где учащиеся видят физику через задачи решаемые на доске, а в лучшем случае на экране компьютера учитель покажет не сколько фото или анимаций. Отсюда и отсутствие интереса к преподаваемому предмету, и плохие показатели успеваемости, и самое главное отсутствие жизненого опыта, который отражается на всей дальнейшей жизни детей. Не которые из которых к примеру, не могут дать ответ на такой простой вопрос: Греет ли шуба?

Изходя из этих размышлений и о том, что кому то из учителей физики пригодится, на уроках по изучению основ электричества, блок питания дающий широкий спектр напряжений, да еще к тому же с защитой от короткого замыкания и прочими плюсами данного устройства. Да изготовление лабораторного источника напряжений не вызовет у вас больших трудностей.

 

 

За основу для статьи я взял статью с сайта, которая наибольше всех мне понравилась наиболле полной информацией по данной теме и простотой исполнения источника напряжений.

Для изготовления источника постоянного напряжения, который может использоваться как на лабораторных работах, так и для демонстраций опытов по физике учителем, потребуется:
— блок питания от компьютера
— клеммная колодка
если вам требуется установить индикатор того, что блок питания находится во включенном состоянии:

— светодиод
— резистор ~150 Ом
— термоусадка
для установки кнопки включения устройства, если вам она требуется:

— тумблер
— стяжки
Блок питания, возможно, найдётся где-то не нужный. В случае целевого приобретения — от 350 р. Дешевле я не видел. Остальные пункты этого списка копеечные и не дефицитные.

Из инструментов понадобится:
— паяльник и сопутствующие материалы (олово, флюс…)
— отвертки

если вам требуется установить индикатор того, что блок питания находится во включенном состоянии:

— клеевой пистолет a.k.a. горячий клей или супер-клей (для монтажа светодиода)

— дрель (для монтажа светодиода)
— сверло диаметром 5мм (для монтажа светодиода)
для установки кнопки включения устройства, если вам она требуется:

— бокорезы (кусачки)
Изготовление

Итак, первое, что я сделал — проверил работоспособность этого блока питания (БП). Для этого я ON — провод,  замкнул с GND для включения блока питания. Устройство оказалось исправным. Сразу можно отрезать штекера с блока питания, оставив 10-15 см на стороне штекера, т.к. он вам может пригодиться. Стоит заметить, что нужно рассчитать длину провода внутри БП так, чтобы его хватило до клемм без натяжки, но и чтобы он не занимал всё свободное пространство внутри БП.

Теперь необходимо разделить все провода. Для их идентификации можно взглянуть на плату, а точнее на площадки, к которым они идут. Площадки должны быть подписаны. Вообще есть общепринятая схема цветовой маркировки, но производитель вашего БП, возможно, окрасил провода иначе. Чтобы избежать «непоняток» лучше самостоятельно идентифицировать провода.

Вот моя «проводная гамма». Она, если я не ошибаюсь, и есть стандартной.
С жёлтого по синий, думаю, ясно. Что означают два нижних цвета?
PG (сокр. от «power good») — провод, который мы используем для установки светодиода-индикатора. Напряжение — 5В.
ON — провод, который необходимо замкнуть с GND для включения блока питания.

В блоке питания есть провода, которые я здесь не описывал. Например, фиолетовый +5VSB. Этот провод мы использовать не будем, т.к. граница силы тока для него — 1А.
Пока провода нам не мешают, нужно просверлить отверстие для светодиода и сделать наклейку с необходимой информацией. Саму информацию можно найти на заводской наклейке, которая находится на одной из сторон БП. При сверлении нужно позаботиться о том, чтобы металлическая стружка не попала вовнутрь устройства, т.к. это может привести к крайне негативным последствиям.

На переднюю панель БП я решил установить клеммную колодку. Дома нашлась колодка на 6 клемм, которая меня устроила.

Мне повезло, т.к. прорези в БП и отверстия для монтажа колодки совпали, да еще и диаметр подошел. Иначе, необходимо либо рассверливать прорези БП, либо сверлить новые отверстия в БП.

Колодка установлена, теперь можно выводить провода, снимать изоляцию, скручивать и лудить. Я выводил по 3-4 провода каждого цвета, кроме белого (-5V) и синего (-12V), т.к. их в БП по одному.

Первый залужен — вывел следующий.

Все провода залужены. Можно зажимать в клемме.

Устанавливаем светодиод

 

Я взял обычный зелёный индикационный светодиод обычный красный индикационный светодиод(он, как выяснилось, несколько ярче). На анод (длинная ножка, менее массивная часть в головке светодиода) припаиваем серый провод (PG), на который предварительно насаживаем термоусадку. На катод (короткая ножка, более массивная часть в головке светодиода) припаиваем сначала резистор на 120-150 Ом, а к второму выводу резистора припаиваем черный провод (GND), на который тоже не забываем предварительно надеть термоусадку. Когда всё припаяно, надвигаем термоусадку на выводы светодиода и нагреваем ее.

Получается вот такая вещь. Правда, я немного перегрел термоусадку, но это не страшно.
Теперь устанавливаю светодиод в отверстие, которое я просверлил еще в самом начале.

Заливаю горячим клеем. Если его нет, то можно заменить супер-клеем.

Выключатель блока питания

Выключатель я решил установить на место, где раньше у блока питания выходили провода наружу.

Измерял диаметр отверстия и побежал искать подходящий тумблер.

 

Немного покопался, и нашел идеальный выключатель. За счёт разницы в 0,22мм он отлично встал на место. Теперь к тумблеру осталось припаять ON и GND, после чего установить в корпус.

Основная работа сделана. Осталось навести марафет.

Хвосты проводов, которые не использованы нужно изолировать. Я это сделал термоусадкой. Провода одного цвета лучше изолировать вместе.

Все шнурки аккуратно размещаем внутри.

Прикручиваем крышку, включаем, бинго!

Этим блоком питания можно получить много разных напряжений, пользуясь разностью потенциалов. Учтите, что такой приём не прокатит для некоторых устройств.
Вот тот спектр напряжений, которые можно получить.
В скобках первым идёт положительный, вторым — отрицательный.

24.0V — (12V и -12V)
17.0V — (12V и -5V)
15.3V — (3.3V и -12V)
12.0V — (12V и 0V)
10.0V — (5V и -5V)
8.7V — (12V и 3.3V)
8.3V — (3.3V и -5V)
7.0V — (12V и 5V)
5.0V — (5V и 0V)
3.3V — (3.3V и 0V)
1.7V — (5V и 3.3V)
-1.7V — (3.3V и 5V)
-3.3V — (0V и 3.3V)
-5.0V — (0V и 5V)
-7.0V — (5V и 12V)
-8.7V — (3.3V и 12V)
-8.3V — (-5V и 3.3V)
-10.0V — (-5V и 5V)
-12.0V — (0V и 12V)
-15.3V — (-12V и 3.3V)
-17.0V — (-12V и 5V)
-24.0V — (-12V и 12V)

Вот так мы получили источник постоянного напряжения с защитой от КЗ и прочими плюшками.