Alimentation de laboratoire à partir de l'ancien ATX : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Il y a longtemps que je n'ai pas d'alimentation électrique à des fins de laboratoire, mais cela aurait parfois été nécessaire. Outre la tension réglable, il est également très utile de limiter le courant de sortie, par ex. en cas de test de PCB nouvellement créés. J'ai donc décidé de le fabriquer moi-même à partir des composants disponibles.

Comme j'avais une alimentation ATX d'ordinateur inutilisée à la maison, j'ai décidé de l'utiliser comme source d'alimentation. Habituellement, ces anciennes alimentations ATX finissent à la poubelle car elles ont une faible puissance (relativement) et elles ne sont pas utilisables pour les nouveaux ordinateurs. Si vous n'en avez pas, vous pouvez facilement vous en procurer un à très bas prix dans les magasins d'informatique d'occasion. Ou demandez simplement à vos amis s'ils en ont un dans le loft. Ce sont de très bonnes sources d'alimentation pour les projets de bricolage électrique.

De cette façon, je n'ai pas non plus à me soucier beaucoup de l'affaire. J'ai donc cherché un module, qui correspond à mes attentes:

• Fournit une tension et un courant variables
• Fonctionne à partir d'une tension d'entrée 12V
• La tension de sortie maximale est d'au moins 24 V
• Le courant de sortie maximum est d'au moins 3A
• Et est également relativement bon marché.

Étape 1: Module ZK-4KX

J'ai trouvé le module convertisseur ZK-4KX DC-DC Buck-Boost qui correspond à toutes mes attentes. Au-dessus de cela, il est également monté avec des interfaces utilisateur (écran, boutons, encodeur rotatif) donc je n'ai pas eu à les acheter séparément.

Il a les paramètres suivants:

• Tension d'entrée: 5 – 30 V
• Tension de sortie: 0,5 – 30 V
• Courant de sortie: 0 – 4 A
• Résolution d'affichage: 0,01 V et 0,001 A
• Le prix est ~ 8 – 10 $

Il possède de nombreuses autres fonctionnalités et protections. Pour les paramètres et fonctionnalités détaillés, voir ma vidéo et la fin de cet article.

Étape 2: Composants utilisés

Au-dessus du convertisseur DC-DC et des modules informatiques ATX, nous n'avons besoin que de quelques autres composants de base pour avoir une alimentation bien utilisable:

• LED + résistance 1k pour indiquer l'état de l'unité ATX.
• Commutateur simple pour allumer l'unité ATX.
• Connecteurs banane femelle (2 paires)
• Pince crocodile – câble fiche banane.

Outre la sortie réglable, je voulais également avoir une sortie fixe + 5V car elle est très utilisée.

Étape 3: Alimentation ATX

Prends soin!

• L'alimentation ATX fonctionnant en haute tension, veillez à ce qu'elle soit débranchée et attendez également un peu avant de la démonter ! Il comprend des condensateurs haute tension qui ont besoin d'un certain temps pour se décharger, alors ne touchez pas le circuit pendant quelques minutes.
• Veillez également lors de la soudure à ne pas faire de court-circuit.
• Assurez-vous que vous n'avez pas oublié de rebrancher le câble de terre de protection (vert-jaune) dans sa position.

L'unité ATX de mon ordinateur fait 300W, mais il existe de nombreuses variantes différentes, chacune d'entre elles convient à cet effet. Il a différents niveaux de tension de sortie, ils se distinguent par la couleur du fil:

• Vert: nous en aurons besoin pour mettre l'appareil sous tension en le court-circuitant avec la terre.
• Violet: +5 V en veille. Nous utiliserons to pour indiquer l'état de l'ATX.
• Jaune: +12V. Ce sera la source d'alimentation du convertisseur DC-DC.
• Rouge: +5V. Ce sera une sortie fixe 5V pour l'alimentation.

Et les lignes suivantes ne sont pas utilisées, mais si vous en avez besoin, connectez simplement son fil à la plaque avant.

• Gris: +5V Alimentation Ok.
• Orange: +3,3V.
• Bleu: -12V.
• Blanc: -5V.

Mon alimentation ATX avait également une sortie CA qui n'était pas nécessaire, je l'ai donc supprimée. Certaines variantes ont un commutateur à la place, ce qui est plus utile dans de tels projets.

Après le démontage, j'ai retiré tous les câbles inutiles et le connecteur de sortie AC également.

Étape 4: Plaque avant

Bien qu'il n'y ait qu'un petit espace restant à l'intérieur de l'unité ATX, avec un certain arrangement, j'ai pu mettre toute l'interface utilisateur d'un côté. Après avoir conçu le contour des composants, j'ai découpé les trous dans la plaque à l'aide d'une scie sauteuse et d'une perceuse.

Étape 5: cas de peinture

Comme le boîtier n'a pas l'air si beau, j'ai acheté de la peinture en aérosol pour avoir un meilleur look. J'ai choisi la couleur noir métal pour cela.

Étape 6: Câblage des composants

Vous devez connecter les composants de la manière suivante à l'intérieur de la boîte:

• Fil de mise sous tension (vert) + masse → Interrupteur
• Fil de veille (violet) + masse → LED + résistance 1k
• Fil +12V (jaune) + masse → Entrée du module ZK-4KX
• Sortie du module ZK-4KX → Connecteurs femelles banane
• Fil +5V (rouge) + masse → Autres connecteurs banane femelle

Comme j'ai retiré le connecteur de sortie AC et qu'il y avait un transformateur dessus, j'ai dû assembler le transformateur sur le boîtier avec de la colle chaude.

Étape 7: Résultat

Après avoir assemblé le boîtier, je l'ai mis sous tension avec succès et j'ai essayé toutes les fonctionnalités de l'alimentation.

La seule chose que j'ai eu à faire est l'étalonnage comme vous pouvez le voir dans la vidéo.

Étape 8: Étalonnage + Fonctionnalités

Étant donné que les valeurs mesurées par le module ZK-4KX n'étaient pas les mêmes que celles que j'ai mesurées avec mon multimètre, je recommande de calibrer ses paramètres avant d'utiliser l'alimentation. Il fournit également certaines protections contre la surcharge du module comme la surtension/courant/puissance/température. L'appareil arrêtera la sortie s'il détecte un défaut.

En appuyant brièvement sur le bouton SW, vous pouvez changer entre les paramètres suivants à afficher dans la deuxième ligne:

• Courant de sortie [A]
• Puissance de sortie [W]
• Capacité de sortie [Ah]
• Temps écoulé depuis la mise sous tension [h]

En appuyant longuement sur le bouton SW, vous pouvez changer entre les paramètres suivants à afficher dans la première ligne:

• Tension d'entrée [V]
• Tension de sortie [V]
• Température [°C]

Pour entrer dans le mode de réglage des paramètres, vous devez appuyer longuement sur le bouton U/I. Vous pourrez définir les paramètres suivants:

• Normalement ouvert [ON/OFF]
• Sous tension [V]
• Surtension [V]
• Surintensité [A]
• Surpuissance [W]
• Surchauffe [°C]
• Surcapacité [Ah/OFF]
• Délai d'attente [h/OFF]
• Étalonnage de la tension d'entrée [V]
• Étalonnage de la tension de sortie [V]
• Étalonnage du courant de sortie [A]