تبدیل پاور کامپیوتر به منبع تغذیه آزمایشگاهی

+7

برای شروع این پروژه جذاب، به یک‌سری قطعات و ابزار ساده نیاز داری که خیلی‌هاشون رو می‌تونی از وسایل قدیمی و اوراقی پیدا کنی.

لیست قطعات شامل: پاور کامپیوتر ATX، کانکتور مادگی 20 یا 24 پین (قابل بازیافت از مادربرد قدیمی)، جعبه پلاستیکی پروژه، سیم جامپر، 8 عدد ترمینال یا فیش موزی مادگی، چسب دوقلو، وارنیش حرارتی، سرسیم کولری، جک مادگی 12 ولت DC و یک کابل افزایشی USB (این دو مورد آخر اختیاریه). ابزار لازم هم دریل، کاتر، هویه، سیم‌لحیم، ماژیک رنگی، مداد و خط‌کش هست.

پاور کامپیوتر وظیفه‌اش اینه که برق متناوب (AC) شهر رو بگیره و به ولتاژهای مستقیم (DC) کوچک‌تر برای قطعات مختلف سیستم تبدیل کنه. این پاورها از نوع سوئیچینگ هستن و با سرعت بالا مدار رو قطع و وصل می‌کنن تا ولتاژ خروجی دقیق و ثابت بمونه.

بیشتر پاورهای امروزی از استاندارد ATX استفاده می‌کنن. این یعنی روی سیم‌های رنگی مختلف، ولتاژهای استانداردی مثل 3.3+، 5+، 12+ و 12- ولت رو بهت می‌دن. این پاورها کلی مدار محافظ دارن که هم خیالت رو از بابت ایمنی راحت می‌کنه و هم از خود پاور در برابر اتصالی محافظت می‌کنه.

یه نکته مهم در مورد روشن کردن پاور وجود داره. پاورها طوری طراحی شدن که تا به مادربرد وصل نشن، روشن نمی‌شن. این کنترل از طریق سیم سبزرنگ که بهش Power On می‌گن انجام می‌شه.

اگه این سیم سبز رو به یکی از سیم‌های مشکی (گراند یا زمین) وصل کنی، پاور گول می‌خوره و روشن می‌شه. نکته بعدی، حداقل جریان بار یا Minimum Load هست. خیلی از پاورها برای روشن موندن به یه حداقل مصرف‌کننده نیاز دارن، وگرنه ولتاژشون افت می‌کنه یا کلا خاموش می‌شن.

توی کامپیوتر، همون مادربرد این بار حداقلی رو ایجاد می‌کنه. اگه پاورت از اون مدل‌هاست که زود خاموش می‌شه، می‌تونی یه مقاومت آجری توان‌بالا به خروجی وصل کنی تا این مشکل حل بشه. تو قدم‌های بعدی دقیقا بهت می‌گم این کار رو چطور انجام بدی.

سیم‌های روی کانکتور اصلی 20 یا 24 پین همگی رنگ‌بندی استانداردی دارن که تو تمام پاورهای ATX مشترکه. اول از همه، سیم‌های نارنجی ولتاژ 3.3 ولت رو تأمین می‌کنن. سیم‌های قرمز ولتاژ 5+ ولت هستن. سیم‌های سفید (اگه تو پاورت وجود داشته باشن) 5- ولت و سیم‌های زرد ولتاژ 12+ ولت رو بهت می‌دن.

سیم آبی ولتاژ 12- ولت هست و تمام سیم‌های مشکی، زمین (Ground) مدار محسوب می‌شن. در کنار این‌ها، سیم سبزرنگ سنسور روشن شدن پاوره. این سیم سبز داخل خود پاور با یه مقاومت پول‌آپ به ولتاژ 5 ولت وصل شده. وقتی این سیم رو به یکی از سیم‌های مشکی وصل کنی، پاور روشن می‌شه. سیم بنفش هم برق 5 ولت آماده‌به‌کار (Standby) هست.

سیم بنفش حتی وقتی پاور خاموشه و فقط تو برقه، 5 ولت رو خروجی می‌ده. این ولتاژ برای راه‌اندازی مدارهایی که قراره فرمان روشن/خاموش رو کنترل کنن عالیه. یه سیم خاکستری هم داریم که نشون‌دهنده Power Good هست.

وقتی تمام خروجی‌های پاور به ولتاژ پایدار و درست برسن، سیم خاکستری ولتاژ 5 ولت می‌گیره. برای اینکه موقع کار راحت‌تر باشم، من با ماژیک‌های رنگی، هر پین روی کانکتور 20 پین رو رنگ زدم تا دقیقا بدونم هر کدوم مال چه ولتاژیه.

+1

حالا باید سیم‌های خروجی رو به پین‌های مربوطه روی کانکتور مادگی وصل کنی. من به ولتاژهای 3.3 ولت، 5 ولت، 12+ ولت، 12- ولت، زمین و سیم سبز (روشن‌کننده) سیم لحیم کردم.

برای اینکه کارت تمیزتر دربیاد، بهتره پین‌هایی رو انتخاب کنی که یه کم از هم فاصله دارن تا لحیم‌کاری راحت‌تر بشه و اتصالی پیش نیاد. من از سیم‌های هم‌رنگ استفاده کردم تا بعدا موقع وصل کردن به پنل قاطی نکنم.

+1

برای اینکه بتونی کانکتور رو روی جعبه پلاستیکی محکم کنی، اول باید یه شیار براش دربیاری. راحت‌ترین راه اینه که این برش رو روی لبه‌ای که دو نیمه جعبه روی هم قرار می‌گیرن انجام بدی. کانکتور رو بذار کنار جعبه و دورش رو با مداد علامت بزن. بعد با یه کاتر خیلی تیز و بااحتیاط، روی خط‌هایی که کشیدی رو برش بزن تا جای کانکتور دقیقا دربیاد.

من برای خروجی‌ها از چهار جفت فیش موزی استفاده کردم. برای همین، هشت تا نقطه رو با فاصله‌های مساوی روی سقف جعبه علامت زدم. بعد با مته‌ای که دقیقا هم‌اندازه پیچ این فیش‌ها بود، سوراخ‌ها رو دریل کردم.

یه سوراخ هم روی دیواره سمت راست برای نصب کلید پاور زدم. وقتی تمام سوراخ‌کاری‌ها تموم شد، فیش‌ها و کلید رو سر جاشون قرار دادم و مهره‌هاشون رو محکم بستم.

+2

برای اینکه کانکتور اصلی محکم سر جاش بمونه و موقع وصل کردن فیش پاور تکون نخوره، بهترین گزینه چسب دوقلوی قویه. مقدار مساوی از هر دو تیوپ چسب رو روی یه تیکه پلاستیک یا مقوا بریز.

بعد حسابی با هم ترکیبشون کن. این مخلوط رو دور تا دور کانکتور، جایی که به جعبه می‌چسبه بمال و اجازه بده یه شبانه‌روز کامل بمونه تا مثل سنگ سفت بشه.

همون‌طور که قبلا گفتم، برای روشن شدن پاور باید سیم سبز رو به یکی از سیم‌های مشکی (زمین) وصل کنیم. من برای این کار از یه کلید فشاری کوچیک استفاده کردم. سیم سبزی که از کانکتور 20 پین میاد رو به یه پایه کلید لحیم کن.

بعد سیم دوم که به عنوان زمین در نظر گرفتی رو به پایه دیگه کلید لحیم کن. برای اینکه اتصالات ایمن باشن و اتصالی رخ نده، حتما روی پایه‌ها وارنیش حرارتی بکش و با فندک جمعش کن.

فیش‌های موزی رو تو دو ردیف روی سقف جعبه نصب کردم. ردیف ترمینال‌های قرمز برای ولتاژهای مثبت یعنی 3.3، 5 و 12 ولت در نظر گرفته شدن و ترمینال‌های مشکی هم مخصوص سیم زمین یا گراند هستن. پایه هر ترمینال رو داخل سوراخی که دریل کرده بودیم قرار بده و مهره‌اش رو از زیر حسابی سفت کن تا موقع وصل کردن پراب‌ها لق نزنن.

قراره به هر ترمینال خروجی چند تا سیم وصل بشه. برای اینکه کار تمیز و مرتب پیش بره و اتصالات قوی باشن، بهترین کار استفاده از سرسیم‌های کولری (فیش مادگی) هست. پس سیم‌لخت‌کن رو بردار و به انتهای هر کدوم از سیم‌ها یه سرسیم پرس کن.

اول سیم مشکی رو به اولین ترمینال مشکی وصل کردم. بعد بقیه ترمینال‌های مشکی رو با سیم‌های جامپر کوتاه به همون ترمینال اول سری کردم تا همه‌شون به زمین وصل بشن. سیمی که از کلید پاور میومد رو هم به نزدیک‌ترین ترمینال مشکی وصل کردم.

حالا نوبت بقیه سیم‌هاست که به ترتیب ولتاژ وصل بشن. تو دورترین نقطه سمت چپ، سیم نارنجی (3.3 ولت) رو وصل کردم. بعد سیم قرمز (5 ولت)، سیم زرد (12+ ولت) و در آخر سیم آبی (12- ولت) رو به ترمینال‌های قرمز متصل کردم.

خیلی از پاورها اگه جریان خروجی به یه حد نصاب نرسه، روشن نمی‌مونن. برای تست کردن پاورت، کلیدش رو بزن و چند دقیقه صبر کن. اگه خودش خاموش شد، یعنی پاورت به حداقل بار نیاز داره.

برای حل این مشکل، کافیه یه مقاومت آجری توان‌بالا رو بین ترمینال 5 ولت و زمین قرار بدی. تو بیشتر مواقع یه مقاومت 10 وات 10 اهم کار رو راه می‌ندازه.

تو بعضی پاورهای خیلی خاص، شاید برای خروجی‌های 12 و 3.3 ولت هم نیاز به مقاومت داشته باشی. یادت باشه که این مقاومت‌های آجری موقع کار به‌شدت داغ می‌شن.

پس اگه مقاومت اضافه می‌کنی، حتما باید تهویه جعبه پروژه‌ات عالی باشه. حتی بعضی وقتا لازمه یه فن کوچیک کامپیوتر هم به جعبه اضافه کنی تا گرما رو به بیرون هدایت کنه.

علاوه بر فیش‌های موزی، می‌تونی کانکتورهای دیگه‌ای هم به پروژه‌ات اضافه کنی. من تصمیم گرفتم یه جک مادگی 12 ولت DC هم بذارم. اول با دریل یه سوراخ روی دیواره جعبه متناسب با سایز جک ایجاد کن.

حالا پایه وسط جک 12 ولت رو به ترمینال 12+ ولت (سیم زرد) وصل کن و پایه بیرونی بدنه جک رو به یکی از ترمینال‌های زمین (سیم مشکی) متصل کن.

یکی دیگه از پورت‌های خیلی کاربردی که می‌تونی اضافه کنی، خروجی USB هست تا بتونی هر دستگاهی که با USB کار می‌کنه رو راحت روشن کنی. برای این کار، پیشنهاد می‌کنم از یه کابل افزایشی USB استفاده کنی. کابل رو از وسط نصف کن. ما به اون قسمتی نیاز داریم که پورت مادگی USB بهش وصله. حالا روکش کابل رو لخت کن تا به سیم‌های داخلی برسی.

سیم‌های قرمز و مشکی رو پیدا کن و سرشون رو لخت کن. به هر کدوم یه سرسیم پرس کن. سیم قرمز USB رو به خروجی 5 ولت (سیم قرمز پاور) وصل کن.

سیم مشکی USB رو هم به سیم مشکی پاور (زمین) وصل کن. وقتی سیم‌ها رو وصل کردی، باید خود پورت رو روی جعبه نصب کنی. پورت USB رو بذار روی دیواره جعبه و دورش رو خط بکش.

با یه کاتر تیز یا فرز مینیاتوری جای پورت رو برش بزن. بعد پورت USB رو بذار سر جاش و با همون چسب دوقلو حسابی محکمش کن تا موقع وصل کردن کابل تکون نخوره.

برای اینکه موقع کار با منبع تغذیه، ولتاژها رو قاطی نکنی، حتما هر جفت ترمینال رو لیبل بزن. می‌تونی خیلی راحت یه برچسب ساده طراحی و پرینت کنی و بین ترمینال‌های مثبت و منفی بچسبونی. حالا دیگه منبع تغذیه آزمایشگاهی قدرتمندت آماده استفاده است!

ساخت این ابزار کاربردی نه تنها هزینه‌هات رو کم می‌کنه، بلکه حسابی روی میز کارت بهت کمک می‌کنه. یادت نره برای دسترسی به کلی پروژه‌ و ایده‌های جذاب دیگه، حتما اپلیکیشن آیسی‌مدار رو روی گوشیت نصب کنی تا همیشه به آموزش‌های جدیدمون دسترسی داشته باشی. موفق باشی و از ساختش لذت ببری!