Commutateur momentané verrouillable pour la conversion du bloc d'alimentation ATX : 4 étapes

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

Un quoi? Je t'entends dire ! Un interrupteur momentané qui se verrouille ? une telle chose n'est pas possible, sûrement

Mais il est. J'ai trouvé le design sur le net et je l'ai légèrement modifié pour que, s'il est connecté à un bloc d'alimentation ATX, il bascule sur le bon réglage si le bloc d'alimentation s'arrête, ce qui est le comportement que vous obtenez avec l'interrupteur d'alimentation d'un PC.

Ce projet a vu le jour parce que je me suis ennuyé d'avoir à appuyer deux fois sur le bouton d'alimentation après avoir accidentellement coupé l'alimentation, ce qui l'a fait s'arrêter.

Le problème

• Les conversions ATX PSU sont excellentes, mais vous devez disposer d'un interrupteur de verrouillage pour l'allumer. Vous savez probablement déjà que le commutateur sur un PC est momentané, donc ce fait en soi est légèrement ennuyeux. Nous avons donc branché un interrupteur à verrouillage et vivons avec.
• Les commutateurs de fantaisie, tels que celui de "l'œil d'ange" montré ici, coûtent beaucoup plus cher dans une version à verrouillage que dans une version momentanée, car ils sont plus compliqués. Un moyen d'utiliser la version momentanée est donc souhaitable pour cette raison.
• Une autre raison pour laquelle il est souhaitable est que les interrupteurs à verrouillage ont un profil différent en position ouverte ou fermée. Les interrupteurs momentanés reprennent toujours la même forme lorsque vous les appuyez.
• La dernière raison pour laquelle un interrupteur momentané est souhaitable est la suivante. Lorsque vous court-circuitez accidentellement les bornes de votre bloc d'alimentation ATX, il s'éteint. Alors maintenant, avec un interrupteur à verrouillage, vous devez l'éteindre, même s'il est éteint lui-même, avant de pouvoir le rallumer. Avec un interrupteur momentané, vous devriez pouvoir appuyer une seule fois sur l'interrupteur, et c'est reparti.

J'ai basé ce projet sur le schéma trouvé ici: https://www.smallbulb.net/2014/435-single-button-p… et ici: https://sound.whsites.net/project166.htm Il existe de nombreuses variantes de la conception partout sur le Web.

Le circuit est simple et très bon marché à construire. La vidéo montre simplement qu'elle allume et éteint le bloc d'alimentation et se réinitialise lorsque le bloc d'alimentation est coupé. Ce que j'ai oublié de montrer, c'est de le rallumer après une découpe !

Étape 1: Comment ça marche

Le circuit repose sur un temporisateur 555

La description ci-dessous fait référence à la minuterie comme s'il s'agissait d'un appareil bipolaire, mais un CMOS est essentiellement le même, il vous suffit de lire "collecteur" comme "drain". Veuillez vous référer au schéma interne du 555 lors de la lecture de cette description.

Notez que les broches de seuil et de déclenchement sont connectées ensemble. Ils sont maintenus à un peu moins de la moitié de la tension d'alimentation par R1 et R2. La tension exacte n'est pas importante, mais elle doit être comprise entre 1/3 et 1/2 Vcc. La version habituelle de ce circuit l'a à 1/2 Vcc mais cela peut ne pas fonctionner pour la méthode utilisée ici pour démarrer le circuit avec la sortie élevée.

C1 garantit que le circuit est sous tension avec la sortie à l'état haut en tirant la broche de tension de commande vers le haut lorsqu'elle est alimentée par le fil de veille. Ceci est nécessaire car le bloc d'alimentation ATX nécessite que le fil du commutateur soit tiré vers le bas afin de l'allumer. Cela fonctionne car il élève la tension de référence interne au comparateur de "déclenchement" à 1/2 Vcc, légèrement au-dessus du point défini par R1 et R2. Cela fait que le comparateur tire l'entrée "set" de la bascule interne vers le haut. Il n'a aucun effet sur le comparateur "seuil" car la référence est de toute façon déjà supérieure à la broche de seuil.

L'entrée du commutateur ATX (verte) est connectée à la broche de décharge de la minuterie plutôt qu'à la sortie, car elle nécessite un pull-down pour s'activer, plutôt qu'une entrée haute ou basse. Le courant est minuscule, il n'endommagera donc pas le transistor de décharge.

Donc, pour commencer, l'entrée pwr_ok est à 0v et le circuit est alimenté par la tension de veille, qui est de 5v. Cette tension est allumée en permanence, que le bloc d'alimentation soit allumé ou éteint. La sortie est à 5v et le transistor de décharge est éteint, donc l'entrée du commutateur ATX est également à 5v. Le signal pwr ok passe au niveau haut lorsque l'alimentation est prête à l'emploi, et passe au niveau bas très rapidement si la sortie n'est plus conforme aux spécifications.

Lorsque vous appuyez sur le bouton, dans cet état, le seuil de la minuterie et les broches de déclenchement sont tirés jusqu'à 5v. Cela n'a aucun effet sur la broche de déclenchement, qui est déjà au-dessus de la tension de déclenchement. Mais cela affecte la broche de seuil, qui est maintenue en dessous de la tension de seuil. L'entrée de réinitialisation de la bascule interne est activée, et c'est ce qui fait que la sortie du 555 passe au niveau bas et que le collecteur du transistor de décharge devient un chemin vers la terre.

Le condensateur de 4,7 uF, C2, se charge lentement à la mise sous tension initiale via la résistance de 220 k, R3. C'est ce condensateur qui fournit l'énergie pour tirer le seuil et décharger les broches vers le haut, ou fournit un chemin de courte durée à la terre pour les tirer vers le bas. Ce condensateur aide à éliminer les faux déclenchements du circuit car il faut environ une seconde pour se charger ou se décharger, vous ne pouvez donc pas allumer et éteindre l'alimentation très rapidement.

Alors maintenant, la sortie est faible et le bloc d'alimentation ATX est allumé.

Ensuite, vous avez terminé l'expérimentation et vous appuyez à nouveau sur le bouton. Cette fois, C2 est dans un état déchargé, donc 0v est connecté aux broches de seuil et de déclenchement. Cela n'a aucun effet sur la broche de seuil, qui est déjà maintenue en dessous de la tension de seuil. Mais cela affecte la broche de déclenchement, qui est maintenue au-dessus de la tension de déclenchement. L'entrée définie de la bascule interne est activée, et la sortie du 555 devient élevée et le collecteur du transistor de décharge devient un circuit ouvert, éteignant le bloc d'alimentation.

Supposons que pendant que vous expérimentez, quelque chose se passe horriblement mal et que vous court-circuitez la sortie du bloc d'alimentation, qui s'arrête ensuite pour éviter tout dommage.

Dans sa forme d'origine, ce circuit serait toujours dans l'état « on », un peu comme un interrupteur à verrouillage, car son alimentation à partir de la sortie de veille est constante. Il doit avoir un signal supplémentaire pour l'éteindre.

Pour ce faire, un condensateur supplémentaire couple la sortie PWR_OK du bloc d'alimentation aux broches de seuil et de déclenchement. De cette façon, lorsque le bloc d'alimentation s'arrête, il abaisse brièvement ces deux broches et règle la sortie à un niveau élevé.

Autant que je sache, c'est le seul moyen de provoquer l'arrêt du bloc d'alimentation pour basculer également ce commutateur. Si cela ne fonctionne pas pour vous, essayez d'augmenter la valeur de C3. Si cela ne fonctionne toujours pas, vous devriez envisager de connecter un circuit monostable entre C3 et les broches combinées de déclenchement et de seuil.

Enfin, un indicateur indique que le bloc d'alimentation est allumé. Parce que les interrupteurs momentanés sont tellement moins chers, il est facile d'avoir un bel interrupteur lumineux comme celui-ci, même avec un budget serré ! La cathode LED passe à 0v. La LED de ce commutateur a une résistance de limitation de courant intégrée, de sorte que l'anode peut aller directement à 5v. Pour une LED standard, vous devez inclure une résistance de limitation de courant. 390 ohms est une bonne valeur de départ, vous voudrez peut-être essayer d'aller plus haut ou plus bas jusqu'à ce que vous obteniez une luminosité que vous aimez.

Étape 2: Liste des composants

Vous avez besoin:

• Un interrupteur momentané lumineux. Celui que j'ai eu a une résistance de limitation de courant intégrée pour sa LED. Ce type est répertorié comme "oeil d'ange" sur eBay. Il n'est pas nécessaire que ce soit un interrupteur lumineux, c'est juste joli.
• 555 minuterie. J'ai utilisé une version SMD pour pouvoir faire une carte pour passer à travers le trou de montage du commutateur.
• résistance 33k
• résistance 27k
• Résistance 220k (peut changer pour ajuster le temps de retard)
• Condensateur 1uF
• Condensateur 100nF (peut avoir besoin de changer pour une valeur plus grande)
• Condensateur 4.7uF (peut changer pour ajuster le temps de retard)
• Matériaux de fabrication de PCB, ou carte prototype.

J'ai eu le commutateur sur eBay. J'avais déjà un stock des 555 minuteries, et les autres composants étaient gratuits.

Étape 3: Construction

J'ai construit le prototype du circuit sur un morceau de carton perforé. La minuterie 555 est une puce SMD. Je l'ai juste posé sur un morceau de ruban "Koptan" (beaucoup moins cher que le ruban Kapton!) Et j'y ai connecté quelques résistances directement pour le maintenir en place. Les autres composants que j'ai connectés avec un fil magnétique fin. Si vous adoptez ce style de construction, il est cependant plus facile d'utiliser des appareils DIL, pas des SMD !

Je voulais que le PCB puisse être fixé en permanence au commutateur et passer par le trou de montage du commutateur. Pour cette raison, j'ai fait une planche de 11 mm de large sur 25 mm de long. Il est fourni avec des bornes pour les contacts de commutation et la LED intégrée. J'ai installé des "queues" de fil et leur ai soudé un en-tête de broche pour faciliter la connexion au bloc d'alimentation. J'ai appliqué un tube thermorétractable pour maintenir les fils ensemble et couvrir leurs connexions à l'en-tête.

Si vous utilisez un autre type de commutateur, vous constaterez peut-être qu'il ne s'adaptera pas de cette façon.

En fait, j'ai fait une énorme erreur en créant le tableau, j'ai créé une version en miroir ! Heureusement, parce que le circuit est si simple, il me suffisait de monter la minuterie 555 à l'envers pour remédier au problème. J'espère que vous ne ferez pas mon erreur et que vous remonterez la planche dans le bon sens. Les PDF sont pour le cuivre supérieur.

Il existe de nombreux guides pour fabriquer des PCB, j'en ai même écrit un moi-même ! Je n'entrerai donc pas dans la façon de faire la planche, ici.

Soudez d'abord la puce en place. en vous assurant d'avoir la bonne orientation. La broche 1 s'éloigne de la ligne de résistances sur un bord. Soudez ensuite les autres composants de montage en surface.

J'ai utilisé un capuchon électrolytique pour C2 car je n'avais pas de capuchon en céramique de 4,7 uF.

Vous avez plusieurs options pour C2:

• Condensateur à profil bas, pas plus d'environ 7 mm de haut
• Montez le condensateur avec des fils longs pour pouvoir le poser à plat contre la carte
• Condensateur CMS d'une certaine sorte
• Condensateur au tantale, qui est de toute façon très petit. Notez que le style de marquage de polarité est différent des types d'aluminium

Cela dépend juste de ce que vous avez.

Assurez-vous que la carte passe à travers l'écrou de montage des commutateurs. Si vous utilisez un capuchon électrolytique pour C2, vérifiez qu'il s'adaptera à celui-ci. J'ai chanfreiné les bords de la planche pour obtenir un peu d'espace supplémentaire.

Ensuite, connectez la carte au switch à l'aide des 2 gros plots à l'extrémité. Vous pouvez découper des fentes dans les plaquettes et y enterrer les bornes du commutateur, si vous avez vraiment besoin de rapprocher la carte de la ligne médiane du commutateur, mais je ne le recommanderais pas. Une autre option consiste à percer des trous dans les plaquettes et à insérer des broches sur lesquelles vous pouvez souder le commutateur sur le côté uni de la carte. Utilisez de courtes longueurs de fil solide pour connecter les bornes LED. Soudez-les uniquement, n'enroulez pas le terminal car vous pourriez avoir besoin de le déconnecter. Si votre interrupteur lumineux n'a pas de résistance intégrée, remplacez l'un de ces morceaux de fil par un.

Enfin, si vous utilisez des embases à broches ou un autre type de connecteur tel que JST, soudez-les maintenant. Sinon, placez l'interrupteur dans son trou de montage et soudez les fils directement à la carte si vous n'avez pas déjà installé de fils.

Étape 4: Enfin

Le meilleur moyen de tester le commutateur est de le connecter à un bloc d'alimentation ATX. Si vous n'en avez pas de prêt, vous pouvez toujours le tester, voir ci-dessous.

Connectez le:

• fil noir du bloc d'alimentation ATX vers masse
• fil vert PS_ON pour « allumer »
• fil violet +5VSB vers "5v standby" (le fil peut ne pas être violet)
• fil gris PWR_ON vers "pwr_ok" (le fil peut ne pas être gris)

Les fils gris et violet sont en fait inversés sur mon bloc d'alimentation ATX - quelque chose à surveiller !

Si vous envisagez d'utiliser un indicateur autre qu'une petite LED comme indicateur « on », vous devez le connecter à l'une des sorties principales du bloc d'alimentation, et non au signal PWR_ON.

Si vous trouvez que la LED abaisse trop la tension PWR_ON, utilisez plutôt le +5v.

Lorsque vous l'allumez pour la première fois, vous devez attendre une seconde avant que l'interrupteur ne fonctionne. Ceci est délibéré et, en plus de l'anti-rebond du commutateur, est destiné à empêcher les méchants doigts de redémarrer rapidement, quel que soit le commutateur auquel le commutateur est connecté. Une fois l'interrupteur allumé, vous devez attendre encore une seconde avant de pouvoir l'éteindre à nouveau.

Vous pouvez modifier ce délai en modifiant la valeur de C2 ou R3. Réduire de moitié la valeur de l'un ou l'autre des composants réduira de moitié le délai, mais je ne le réglerais pas à moins de 200 mS environ.

Connectez le bloc d'alimentation au secteur. Il devrait rester éteint. S'il s'allume immédiatement, vous devez augmenter la valeur de C1. Fait intéressant, j'ai trouvé que le circuit fonctionnait correctement dans le prototype, mais j'avais besoin de changer le condensateur pour la version "réelle", il est donc maintenant de 1 uF.

Allumez l'alimentation, éteignez-la à nouveau. Espérons que cela fonctionne jusqu'à présent! Allumez-le à nouveau et court-circuitez maintenant la sortie +12v du bloc d'alimentation à 0v. Il devrait s'éteindre tout seul et l'interrupteur devrait également passer en position d'arrêt. Si vous devez appuyer deux fois sur le bouton pour rallumer le bloc d'alimentation, cela n'a pas fonctionné et vous devrez rechercher le problème.

N'essayez pas de court-circuiter le rail +5v, vous pourriez constater qu'il fait fondre votre fil au lieu de le couper.

Si vous devez tester le commutateur sans bloc d'alimentation ATX, vous avez besoin d'une alimentation 5 V pour le faire

Pour le tester de cette façon, connectez:

• 0v de l'alimentation à terre
• +5 de l'alimentation 5v en veille
• une LED avec résistance de limitation de courant entre +5 et "power on"
• une résistance de 10k de pwr_ok à +5v
• un fil de test vers "pwr_ok"

La LED s'allume lorsque la sortie de la minuterie est faible, ce qui est comparable à la mise sous tension d'un bloc d'alimentation ATX.

Court le cordon de test à 0v. L'interrupteur doit s'éteindre. Rallumez-le en appuyant sur le bouton une seconde plus tard.

Et voilà, test terminé !