Gennaio 2008

Dopo l'alimentatore switching di un TV, l'alimentatore ATX è sicuramente il prodotto elettronico power supply, più diffuso al mondo, negli ultimi 10 anni ne sono stati prodotti milioni di pezzi.

La durata media di un PC non supera i 3-5 anni, quindi sono molti i PC che vengono rottamati o aggiornati, e un componente che spesso viene sostituito anche se funziona ancora è proprio l'alimentatore ATX, sostituito da un modello più potente.

Come è noto il power supply ATX serve per convertire l'energia 220V alternata in corrente continua, separata dalla rete e di basso valore come 3,3V 5V e 12V, tensioni necessarie al funzionamento delle schede a microprocessore.

Per uso da laboratorio di elettronica il più delle volte è necessario avere dei valori di tensione regolabili in continuità, per effettuare tutte le prove del caso. Un alimentatore con tali caratteristiche è costoso, specialmente se in grado di erogare anche 20A.

Con relativa semplicità è possibile modificare un ATX per fargli variare la tensione in uscita e anche limitare e regolare la corrente.

Diciamo subito che la parte di ingresso a 220V non deve essere toccata e modificata. Le modifiche vanno fatte solamente sul circuito secondario come da indicazioni. Aprendo il coperchio dell' ATX non bisogna mai avere la rete 220V collegata, e prima di collegarla sempre rimettere e avvitare il coperchio metallico.

 La modifica dello Switching Power Supply ATX comporta avere delle buone conoscenze di elettronica, 

è necessaria un'attrezzatura ed esperienza nei montaggi elettronici. 

E chiare competenze nell'uso dei dispositivi a 220V.

Non si risponde per danni a cose e persone e per un uso improprio della realizzazione.

Con modelli da oltre 450W, e in funzione del tipo di ATX recuperato, è possibile raggiungere in uscita i 20V 20A  o anche i 30V 12A , a titolo cautelativo verrà descritto come realizzare il modello meno potente.

Prima di iniziare a modificare l'ATX è necessario individuare il modello più adatto alla realizzazione, lo schema modificato proposto funziona con la maggior parte degli ATX che contengono il regolatore TL494 o l'equivalente KA7500.

Driver PWM:

KA7500  oppure  TL494

(scarica PDF Data Sheet )

L'integrato TL494 è presente su ATX costruiti in Cina dal 1997 fino alla data attuale, anche se le potenze aumentano, il driver è sempre il medesimo, del resto presenta delle buone caratteristiche così da impiegarlo su ATX da 200W fino a 600W. Quello che cambia all'interno dell'alimentatore è la potenza dei componenti, quali trasformatore di ferrite, transistor e diodi di potenza come pure il valore dei condensatori di filtro. 

Da modello a modello cambiano le configurazioni del circuito Power Good e di quello del OverVoltage, questo non è un problema, in quanto non ci interessano perché devono essere isolati e disinseriti, vedi le interruzioni dello schema generale.

Prima di iniziare la realizzazione è bene provare in funzionamento l'ATX, ed essere sicuri che funzioni a carico. In questo caso bisogna ponticellare a massa il cavo verde (PS-ON), presente sul piedino 14 del connettore principale, e poi dare tensione di rete.  

Se OK si sentirà la ventola girare. 

Attenzione il fatto che la ventola gira, è buon segno ma non vuol dire che la parte di potenza funzioni, bisogna misurare le tensioni in uscita collegando un carico.

Misurare la tensione sui connettori bianchi e verificare il 5V (+/- 0.5V)  tra il cavo rosso e quello nero, e poi il 12V tra il cavo giallo e quello nero. Per la prova del funzionamento a carico bisogna collegare una resistenza di potenza da 20W 10 ohm sui terminali del 12v e verificare che la tensione non scenda sotto il 12V. Va bene anche una lampadina da 20W 12V non di potenza maggiore altrimenti la corrente di spunto manda in blocco l'ATX.

Lasciare il carico collegato, per un po’ di tempo e verificare che non ci siano problemi di cadute di tensione o il blocco della ventola o surriscaldamenti.

Un eventuale ventola rumorosa, è bene che venga sostituita con una nuova, se si bloccasse durante il funzionamento sotto carico, in taluni ATX senza protezione termica potrebbero facilmente andare fuori uso.

In questo caso con il 12V il massimo assorbimento è di 14A.

Non avendo carichi sulle altre tensioni, è ragionevole pensare che dal 12V si possa assorbire una corrente maggiore. Da 15 a 20A per periodi non superiori ai 15 minuti.

Possiamo trovare alimentatori da 480-500W che forniscono 18-22A dal 12V.

Roberto Chirio è a disposizione per consulenze nel progettare e realizzare Switching Power Supply

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 Realizzazione

La realizzazione dello Switching Power Supply comporta avere delle conoscenze di elettronica, è necessaria un'attrezzatura ed esperienza nei montaggi elettronici.

E chiare competenze nell'uso dei dispositivi a 220V.

Non si risponde per danni a cose e persone e per un uso improprio della realizzazione.

Versione 2007

- Iniziare con il togliere il CS dal contenitore metallico, dissaldare i cavi della rete e svitare le 4 viti di fissaggio.

- Con un robusto saldatore staccare tutti i cavi saldati sul CS, lasciare solamente il cavo verde PS-ON e il cavo Viola del 5VSB.

- Staccare i componenti non necessari delle varie sezioni del + 5v e del + 3.3V e anche le varie resistenze che andranno sostituite con i nuovi valori.

Scheda da 350W pronta per le modifiche.

Vista dell'interno a montaggio ultimato.

Vista dell'interno a montaggio ultimato.

- Utilizzare almeno 4 cavi originali per le uscite di potenza, rosso per il positivo direttamente verso il morsetto di uscita. Nero per la connessione verso la resistenza R4 di Current Sensing e dalla resistenza verso il morsetto negativo.

- Si notano i condensatori da 35V di grosse dimensioni sostituiti agli originali da solo 16V non adatti per sopportare tensioni maggiori. Nel caso si realizzasse il carica batteria 12V possiamo mantenere i condensatori da 16V originali, in qquanto gli stessi andrebbero a lavorare solo a 14,50V.

- La morsettiera di uscita deve essere del tipo da 30A così da poter fissare cavi da 6mmq muniti di capocorda.

- Il ventilatore da 12V non può più essere collegato come in origine sull'uscita uscita, in questo caso prenderemo alimentazione positiva dal piedino 12 (+18V) del TL494 e il negativo dal negativo comune. Con un regolatore 7812 stabilizziamo l'alimentazione della ventola. Il regolatore non ha bisogno del dissipatore, in questo caso è fissato con una vite direttamente al ventilatore.

Si notano i due potenziometri di precisione a 10 giri, mantenere i cavi di collegamento corti il più possibile, vicini al metallo del contenitore e distanti dai trasformatori, questo per evitare interferenze.