Modificering af Seventeam ST-235GL ATX SMPS Klik på billederne for stor størrelse
Forord:
Herunder følger en minutiøs gennemgang af en specifik PC-strømforsynings ombygning, så den ombygget opfylder en radioamatørs basale krav til at strømforsyne en "standard" 100W transceiver.
Jeg skal ikke undlade at gøre opmærksom på, at det er forbundet med livsfare at åbne en sådan strømforsyning med netspænding tilkoblet, så afprøv kun kredsløbet med netspænding, når det er monteret i den lukkede metalkasse.
Herudover kan jeg naturligvis ikke garantere for din ombygning af strømforsyningen, men følger du denne vejledning til punkt og prikke, vil du efter ombygningen have en fuldt funktionel strømforsyning med overspændings- og overstrømssikring.
For at du kan få et indtryk af, hvad de enkelte del-kredsløb betyder for strømforsyningens virkemåde, anbefaler jeg, at du læser DL2YEO,s artikel oversat til dansk, du finder adressen forneden under litteraturhenvisningerne.
Denne SMPS kan efter ombygning kan levere minimum 15A kontinuert og mere end 20 A kortvarigt (under 20 sek.) ved 13,8V, rigeligt til forsyning af en 100W SSB-transceiver (50W FM/AM/RTTY/PSK).
Der kommer nogle små-udgifter til indkøb af et par elektrolytter, nogle få modstande, apparatbøsninger, epoxylim, maling osv.
Ombygningsvejledning:
Diagram over strømforsyningen:
Jeg er ked af at linket ikke virkede tidligere!
ST-235GL PSU - originalt diagram, OBS ca 900 kB
Denne strømforsyning, billede 1, er meget velegnet og rimelig let at modificere, du kan sikkert finde den antikvarisk (på genbrugspladserne).
Fordelen ved at benytte en strømforsyning fra Seventeam er, at den er veldimensioneret, og man har ikke gået på kompromis ved udvælgelsen af kredsløbskomponenter.
Strømforsyningens 220 volts side ændres ikke, men lavspændingssiden ændres radikalt, og det kan være til stor hjælp, at udskrive denne tekst og krydse af efterhånden, som du får lavet de forskellige ændringer.
Fjern topdækslet, derefter ventilatoren m. regulator og kabler og rengør det.
Netstikket på printpladen trækkes fri af printet (mrk. AC IN).
Printkortets 4 fastgørelsesskruer fjernes, netspændingsomskifteren skrues ud (kan fjernes helt m. tilgangsledninger, hvis du ikke regner med at skulle benytte strømforsyningen på et 110V net).
Rengør printet, kølepladerne og komponenterne forsigtigt med en pensel.
Nu er du klar til at starte med at fjerne unødvendige komponenter, billede 2.
Fjern alle farvede udgangsledninger undtagen de sorte og røde fra printet.
Klip de røde og sorte udgangskabler ned til ca. 15 cm's længde fra printet.
Fjern forsigtigt kølepladen med lavspændingsdioder (hvor blæserstyringen var påskruet) og den store transformator.
Se nu hvordan det 'strippede' printkort ser ud efter alle unødvendige komponenter er fjernet, billede 3, det danner basis for hvilke komponenter du må fjerne, kontroller hele tiden med billedet under demontagen. Den gule zenerdiode til højre for blæserstikket er en nymonteret 15V zener.
Montage af nye komponenter:
D24 = 15V zenerdiode BZX79C 15 (overspændingssikring).
R59 = 15K er bestemmende for udgangsspændingen, større ohm værdi giver større udg. spænding.
Over udgangsterminalerne monteres en 100 ohm/2W (tidligere R5) som fast belastning, monter den som R3.
C37 og C38 = 2200uF/16V(25V)105° [f.eks. Elfa nr. 67-234-15] med lav impedans, specielt beregnet til switch mode PSU, husk de skal have samme diameter, som de gamle.
Du kan med fordel lodde 3 ekstra røde ledninger i printets 12 V udgang, så der er 9-10 sorte og 9-10 røde udgangsledninger.
Transformatoren skal også modificeres, fordi den er opbygget med en separat 5V vikling og en separat 7V vikling, se originaldiagrammet, med hver sin egen dobbeltdiode ensretter D83-004 (BD2) til 5 volt og en C82-004 (BD3) til 7 Volt, disse to spændinger lægges så sammen og de 12 Volt opstår heraf.
For ikke at have de to dobbeltensrettere i brug samtidig, dobbelt effekttab i kølepladen, bibeholdes kun BD2 (40V/30A), den største. De to viklinger skal derfor serieforbindes, og det er lidt tricky. 7V viklingen skal splittes op i de to delviklinger, som så 'lægges til' 5V viklingens to ender.
Tag transformeren med benene opad med de 7 ben imod dig - ben 3 fra højre er 7V viklingens fællespunkt, som her er lagt til +5V - kigger du nærmere efter er der to kobbertråde i en teflonhylse og derunder endnu en sådan med 2 tråde. Nu går øvelsen ud på at frigøre de to tråde i øverste hylse fra transformerbenet og forsigtigt flytte dem til transformerben 2. Jeg fjernede de to yderste viklinger på transformeren (2 x 2 x 4 vdg.), de tynde tråde fra ben 6 og 7, som endte på ben 2 og 1, det gør det hele lidt nemmere at flytte hylsen mekanisk, så de to tråde fra ben 3 kommer nærmere til ben 2 (det er så ikke nødvendigt at forlænge trådene), billede 4 og 5. Når det er gjort er transformeren færdigmodificeret.
På kølepladen med BD2, BD3 og BD4 bibeholdes kun BD2 (den største diode).
Modificering af printplade:
Der skal skæres/fræses nogle printbaner over for at få tingene til at gå op, billede 7.
Trafoben 1, 2 og 3 må ikke have forbindelse til noget nu.
En vikling på toroidedroslen deles fra, så der kan laves 2 x 2 serieforbundne viklinger, det gøres med de sidste to snit nederst på billede 6.
Trafoben 1 og 3 kortsluttes, så den anden 5V og 7V vikling lægges i serie.
Trafoben 4 forbindes til dobbeltdiodens højre ben og trafoben 5 forbindes til dobbeltdiodens venstre ben, billede 7.
De to toroide viklinger til venstre parallelforbindes med to 'lus', så toroiden nu består af 2 dobbeltviklinger i serie.
Se bort fra den røde 'lus' til højre, det er for at strømforsyne regulerings- og sikkerhedselektronikken under test.
Check printbanerne for evt. utilsigtede kortslutninger, for lange trådender o.lign.
TEKSTEN HERUNDER ER IKKE HELT FÆRDIG.
Ventilator regulatoren kan også modificeres. Udskift 5V zenerdioden med en BZX79C 6V8, herefter blæser der en sagte brise gennem kassen i tomgang.
Monter en 6 eller 8mm2 lodde/klemterminal/kabelsko med 5mm hul på de røde og på de sorte udgangsledninger, de benyttede apparatbøsninger har 5mm skrueforbindelse.
Netafbryderen kan evt. monteres i det U-formede hul i forpladen (kræver lidt fileri), og du kan så montere apparatbøsningerne på bagsiden under netstikket. Hullet her bør dækkes for at ventilationsforholdene i kassen er optimale. Dækpladen har jeg limet på kassen med Araldit, husk at affedte limfladerne.
På bagsiden bores et 3,2mm hul i kassens væg nær apparatbøsningerne til en loddeflig (afkobling af udgangsterminalerne).
Ønsker du en lysdiode på forpladen, skal du lige bore et hul til den.
Endelig kan kassen males, når de sidste komponenter er demonteret fra kassen.
Test og justering:
Man kan funktionsteste lavspændingskredsløbet på arbejdsbordet uden at benytte 230V.
En variabel spænding 10-15V tilsluttes udgangsledningerne og katodesiden af D9 (for at forsyne regulatordelen, D9 kan anes oppe i venstre hjørne af billede 3 ved elektrolytterne), start med 10-12V, tilslut et multimeter til ben 8 på IC1, spændingen skal være ca. 1,5V.
Forøg ganske langsomt den variable spænding, samtidig med du iagttager multimetret, pludselig vil spændingen springe til ca. 2,0V, og her vil den variable spænding være mellem 11 og 14 volt.
Du kan nu finindstille ved at justere VR2 til switch-punktet er tæt på 13,8V (her var spændingen max 13,6V).
Kommer spændingen over 15,2V udløses overspændingssikringen - du må så sænke og fjerne spændingen kortvarigt fra kredsløbet for at få "nulstillet" sikringskredsløbet, Q8 og Q9.
Har du et oscilloscop, kan du forbinde det til ben 8 på IC1, billede 8. Er der pulser, er den variable spænding for lav og forsvinder de, er den for høj, 'knækpunktet' svarer stort set til den fremtidige udgangsspænding. I virkelighedens verden er pulserne relativt korte i "tomgang".
Funktionerer regulatoren, kan du montere en loddeflig under apparatbøsningerne, og der monteres 470nF og 10nF fra stel til hver udgangsterminal (HF-støjdæmpning). Print og blæser mm. monteres herefter i kassen, og når du har lukket kassen til, af SIKKERHEDSHENSYN, er du klar til afprøvning.
Tilslut 230V med en almindelig 25 W pære i serie og tænd for netafbryderen, pæren skal lyse kortvarigt op, og samtidig skal udgangsspændingen krybe op mellem 13 og 14 V, gør den det, kan du prøve at belaste strømforsyningen med 1-2A. Fungerer det, kan du fjerne pæren, og strømforsyningen kan nu testes for alvor. Jeg har testet den mange timer ved ?A og overstrømsgrænsen er her målt til ?A.
Overspændingssikringen er indstillet til 15,2 V vha. 15V zenerdioden.
Er strøm- eller overspændingssikringen aktiveret, dvs. ingen udgangsspænding, skal du slukke netspændingen til SMPS'en i 5-10 sek. før den kan starte op igen.
Jeg vil anbefale at bruge en stikkontakt med "jord" til strømforsyningen og et treleder netkabel og -stik, da kassen vekselspændingsmæssigt ligger på ca. 115V pga. det indbyggede netfilter. Hvis du kun benytter et toleder netkabel, bør du "jorde" kassen ikke mindst for at udnytte netfilterets dæmpning af switch mode støj bedst muligt.
HF-udstråling fra strømforsyningen:
Måling af Common Mode strømme på strømforsyningens 13,8V udgang og netkablet foretages med en strømprobe bestående af en delbar ferrit, som er "klappet" rundt om kablet. Gennem ferritten ligger også en målesløjfe med 1 coax-vinding koblet til spectrum analyzerens indgang.
Målinger viser at CE kravene til højfrekvent emission [CISPR 22 Class B] til fulde overholdes, grænseværdien er -61 dBm mellem 500 kHz og 30 MHz, og mine målinger er under -90 dBm.
Hvis du mod forventning får problemer med ombygningen, kan jeg bistå med gode råd om nødvendigt.
Send en mail til: mail link
God fornøjelse.
OZ1DB, Karsten
Litteraturhenvisninger:Seventeam AT 230W ombygningsvejledning, engelsk
DL2YEO's forklaring om virkemåde og ombygning af PC-strømforsyning
OZ2CPU's hjemmeside med PSU mods
OZ2CPU's hjemmeside med mange interessante ting
OZ8YR's hjemmeside med masser af diagrammer, PSU mods og meget mere
Revideret 15. september 2011