Interruptor momentani de bloqueig per a la conversió de PSU ATX: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Un què? T'escolto dir! Un interruptor momentani que es bloqueja? tal cosa no és possible, segurament

Pero es. Vaig trobar el disseny a la xarxa i el vaig modificar una mica perquè, si es connecta a una PSU ATU, canviï al paràmetre correcte si la PSU s'apaga, que és el comportament que s'obté amb l'interruptor d'alimentació d'un PC.

Aquest projecte va néixer perquè em va molestar haver de prémer el botó d’engegada dues vegades després d’acortar accidentalment el subministrament, cosa que va provocar que es tanqués.

El problema

• Les conversions de PSU ATX són fantàstiques, però cal que tingueu un interruptor de bloqueig per activar-la. Probablement ja sabeu que l’encesa d’un ordinador és momentània, de manera que aquest fet en si mateix és una mica molest. Així doncs, vam tocar un interruptor de bloqueig i vam viure amb ell.
• Els commutadors elegants, com ara el "ull d'àngel" que es mostra aquí, costen molt més en una versió tancada que en una versió momentània, perquè són més complicats. Per tant, és convenient una manera d’utilitzar la versió momentània per aquest motiu.
• Una altra raó per la qual és desitjable és que els interruptors de bloqueig tinguin un perfil diferent en posició oberta o tancada. Els commutadors momentanis sempre tornen a la mateixa forma quan els premeu.
• La raó final per la qual és desitjable un canvi momentani és aquesta. Quan accidentalment curseu els terminals de la vostra alimentació ATX, s'apaga. Per tant, ara amb un interruptor de bloqueig l’haureu d’apagar, tot i que estigui apagat per si mateix, abans de tornar-lo a engegar. Amb un commutador momentani, hauríeu de poder prémer el commutador una sola vegada i desactivar-lo de nou.

He basat aquest projecte en l'esquema que es troba aquí: https://www.smallbulb.net/2014/435-single-button-p… i aquí: https://sound.whsites.net/project166.htm Hi ha moltes variants del disseny a tot el web.

El circuit és senzill i molt barat de construir. El vídeo és només per mostrar-lo encenent i apagant la PSU i restablint-se quan la PSU es tanca. El que m’he oblidat de mostrar és tornar-lo a engegar després d’un tall.

Pas 1: Com funciona

El circuit es basa en un temporitzador 555

La descripció següent fa referència al temporitzador com si fos un dispositiu bipolar, tot i que un CMOS és essencialment el mateix, només heu de llegir "col·lector" com a "drenatge". Consulteu el diagrama intern 555 quan llegiu aquesta descripció.

Tingueu en compte que el llindar i els passadors d'activació estan connectats entre si. Es mantenen a una mica menys de la meitat de la tensió d'alimentació per R1 i R2. El voltatge exacte no és important, però ha d’estar entre 1/3 i 1/2 Vcc. La versió habitual d'aquest circuit el té a 1/2 Vcc, però és possible que no funcioni per al mètode utilitzat aquí per iniciar el circuit amb la sortida alta.

C1 assegura que el circuit s’encén amb la sortida en un estat elevat tirant el pin de tensió de control elevat quan rep energia del cable d’espera. Això és necessari perquè la font d'alimentació ATX requereix que el cable de l'interruptor es baixi per engegar-lo. Funciona perquè augmenta el voltatge de referència intern al comparador "trigger" a 1/2 vcc, lleugerament per sobre del punt establert per R1 i R2. Això fa que el comparador pugui elevar l'entrada "fixada" del xanclet intern. No té cap efecte en el comparador "llindar" perquè la referència ja és superior al pin llindar.

L'entrada del commutador ATX (verd) està connectada al pin de descàrrega del temporitzador en lloc de la sortida, ja que requereix un desplegable per activar-lo en lloc d'una entrada alta o baixa. El corrent és minúscul, de manera que no perjudicarà el transistor de descàrrega.

Per tant, per començar, l’entrada pwr_ok és a 0v i el circuit s’alimenta des del voltatge d’espera, que és de 5v. Aquest voltatge s’encén tot el temps, independentment de si l’alimentador està encès o apagat. La sortida és a 5v i el transistor de descàrrega està apagat, de manera que l’entrada del commutador ATX també està asseguda a 5v. El senyal pwr ok augmenta quan el subministrament està a punt per utilitzar-se i baixa molt ràpidament si la sortida no s’especifica.

En prémer el botó, en aquest estat, el llindar del temporitzador i els passadors del disparador es mouen fins a 5 v. Això no té cap efecte sobre el pin del gatell, que ja està per sobre del voltatge del disparador. Però afecta el pin llindar, que es manté per sota del voltatge llindar. L'entrada de restabliment del xanclet intern està activada, i això és el que fa que la sortida del 555 disminueixi i el col·lector del transistor de descàrrega es converteixi en un camí cap a terra.

El condensador de 4,7 uF, C2, es carrega lentament a l’encesa inicial mitjançant la resistència de 220 k, R3. És aquest condensador el que proporciona l'energia per treure el llindar i descarregar els pins cap amunt, o proporciona un recorregut de curta durada cap a terra per baixar-los. Aquest condensador ajuda a eliminar el fals desencadenament del circuit, ja que triga aproximadament un segon a carregar-se o descarregar-se, de manera que no podeu activar i apagar el subministrament molt ràpidament.

Per tant, ara la sortida és baixa i la PSU ATX està activada.

A continuació, heu acabat d'experimentar i torneu a prémer el botó. Aquesta vegada C2 es troba descarregat, de manera que 0v està connectat al llindar i als pins de desencadenament. Això no té cap efecte sobre el pin llindar, que ja es manté per sota del voltatge llindar. Però sí que afecta el pin del gatell, que es manté per sobre del voltatge del gatet. L'entrada configurada interna del xanclet s'activa i la sortida del 555 augmenta i el col·lector del transistor de descàrrega es converteix en un circuit obert, apagant la PSU.

Suposem que mentre esteu experimentant, Something Goes Horribly Wrong i curtcircuiteu la sortida de la PSU, que després s'apaga per evitar danys.

En la seva forma original, aquest circuit continuaria en estat "encès", de manera similar a un interruptor de bloqueig, ja que la seva font d'alimentació de la sortida d'espera és constant. Ha de tenir un senyal addicional per fer-lo apagar.

Per aconseguir-ho, un condensador addicional acopla la sortida PWR_OK de la PSU al llindar i als pins de desencadenament. D’aquesta manera, quan l’alimentació automàtica s’apaga, fa baixar breument aquests dos pins i estableix la sortida alta.

Pel que puc veure, aquesta és l'única manera de provocar que la PSU que es tanca també commuti aquest commutador. Si no us funciona, proveu d'incrementar el valor de C3. Si encara no funciona, hauríeu de plantejar-vos la possibilitat de connectar un circuit monoestable entre C3 i el gat combinat i els llindars.

Finalment, un indicador mostra que la PSU està activada. Com que els interruptors momentanis són molt més econòmics, és fàcil tenir un bon interruptor il·luminat com aquest, fins i tot amb un pressupost reduït. El càtode LED va a 0v. El LED d’aquest interruptor té una resistència limitadora de corrent integrada, de manera que l’ànode pot anar directament a 5v. No obstant això, per a un LED estàndard, heu d'incloure una resistència de limitació de corrent. 390 ohms és un bon valor inicial, és possible que vulgueu provar d’anar més amunt o baix fins que obtingueu la brillantor que us agradi.

Pas 2: llista de components

Necessites:

• Un interruptor momentani il·luminat. El que tinc té una resistència limitadora de corrent incorporada pel seu LED. Aquest tipus apareix a "ull d'àngel" a eBay. No ha de ser un interruptor il·luminat, només té bon aspecte.
• Temporitzador 555. He utilitzat una versió SMD per poder fer una placa per encabir-la a través del forat de muntatge del commutador.
• Resistència de 33 k
• Resistència de 27 k
• Resistència de 220 k (es pot canviar per ajustar el temps de retard)
• Condensador de 1uF
• Condensador 100nF (pot ser que hagueu de canviar per obtenir un valor més gran)
• Condensador de 4,7 uF (es pot canviar per ajustar el temps de retard)
• Materials per fabricar PCB o tauler prototip.

Vaig canviar a eBay. Ja tenia un estoc dels 555 temporitzadors i la resta de components eren gratuïts.

Pas 3: construcció

Vaig construir el prototip del circuit sobre una peça de tauler perforat. El temporitzador 555 és un xip SMD. Acabo de posar-la damunt d’un tros de cinta "Koptan" (molt més barata que la cinta Kapton!) I hi he connectat un parell de resistències directament per mantenir-la al seu lloc. Els altres components els vaig connectar amb fil d’imant fi. Si adopteu aquest estil de construcció, és més fàcil utilitzar dispositius DIL, però no SMD.

Volia que el PCB es pogués connectar permanentment a l'interruptor i que passés pel forat de muntatge de l'interruptor. Per aquest motiu vaig fer un tauler d’11 mm d’amplada per 25 mm de llarg. Es proporciona amb terminals per als contactes del commutador i el LED integrat. Vaig instal·lar "cues" de filferro i els vaig soldar una capçalera de pin per facilitar la connexió amb la PSU. Vaig aplicar tubs termoretràctils per mantenir els cables units i cobrir les seves connexions amb la capçalera.

Si utilitzeu un tipus d’interruptor diferent, és possible que trobeu que no encaixarà d’aquesta manera.

De fet, vaig cometre un gran error quan vaig fer el tauler, vaig crear una versió d’imatge de mirall. Per sort, perquè el circuit és tan senzill, només calia ajustar el temporitzador 555 al revés per solucionar el problema. Espero que no cometreu el meu error i aconseguireu que el tauler sigui el correcte. Els PDF són per a coure superior.

Hi ha moltes guies per fabricar PCB, fins i tot n’he escrit una! Per tant, no entraré en la forma de fer el tauler aquí.

Soldeu primer el xip al lloc. assegurant-vos que obteniu l’orientació correcta. El pin 1 s'allunya de la línia de resistències per una vora. A continuació, soldeu els altres components de muntatge superficial.

Vaig utilitzar un tap electrolític per a C2 perquè no en tenia un de ceràmic de 4,7 uF.

Teniu diverses opcions per a C2:

• Condensador de perfil baix, d’uns 7 mm d’alçada
• Col·loqueu el condensador amb cables llargs perquè pugueu col·locar-lo pla contra la placa
• Condensador SMD d'algun tipus
• Condensador de tàntal, que és molt petit de totes maneres. Tingueu en compte que l'estil de marcatge de polaritat és diferent als tipus d'alumini

Només depèn del que tingueu.

Assegureu-vos que la placa s’adapti a través de la femella de muntatge dels interruptors. Si utilitzeu un tap electrolític per a C2, comproveu que encaixi amb aquest adjunt. Vaig xamfranar les vores del tauler per obtenir una mica d’espai extra.

A continuació, connecteu la placa al commutador mitjançant els dos coixinets grans que hi ha al final. Podríeu tallar ranures als coixinets i enterrar-hi els terminals del commutador, si realment necessiteu apropar la placa a la línia central del commutador, però no ho recomano. Una altra opció és perforar els coixinets i ajustar els passadors als quals es pot soldar l’interruptor al costat pla del tauler. Utilitzeu fils curts de longitud curta per connectar els terminals LED. Només els soldeu, no emboliqueu el terminal, ja que pot ser que necessiteu desconnectar-lo. Si el vostre interruptor il·luminat no té cap resistència integrada, substituïu un d’aquests trossos de fil per un.

Finalment, si utilitzeu capçaleres de pin o un altre tipus de connector com ara JST, soldeu-les al lloc ara. Si no, col·loqueu l’interruptor al forat de muntatge i soldeu els cables directament a la placa si encara no hi cabíeu.

Pas 4: Finalment

La millor manera de provar el commutador és connectant-se a una font d'alimentació ATX. Si no en teniu cap a punt, encara podeu provar-lo (vegeu més avall).

Connecteu el:

• fil negre de la PSU ATX a gnd
• cable PS_ON verd per "encendre"
• fil violeta + 5VSB a "5v en espera" (el cable pot no ser de color porpra)
• cable gris PWR_ON a "pwr_ok" (el cable pot no ser gris)

Els cables grisos i morats estan invertits a la meva font d'alimentació ATX, cosa que cal tenir en compte.

Si esteu pensant en utilitzar qualsevol altre indicador que no sigui un LED petit com a indicador "encès", hauríeu de connectar-lo a una de les principals sortides de la PSU, no al senyal PWR_ON.

Si trobeu que el LED baixa massa el voltatge PWR_ON, utilitzeu el + 5v.

Quan l’engegueu inicialment, haureu d’esperar un segon abans que l’interruptor funcioni. Això és intencionat i, a més de deixar de fer saltar l’interruptor, pretén evitar que els dits entremaliats puguin circular ràpidament amb el motor allà on es connecti l’interruptor. Un cop l’interruptor estigui engegat, haureu d’esperar un segon abans de tornar-lo a apagar.

Podeu canviar aquest retard canviant el valor de C2 o R3. Si reduïu a la meitat el valor de qualsevol dels dos components, el retard es reduirà a la meitat, però no l’establiria a menys d’uns 200 mS.

Connecteu la PSU a la xarxa elèctrica. Ha de quedar fora. Si s'activa immediatament, haureu d'augmentar el valor de C1. Curiosament, vaig trobar que el circuit funcionava correctament al prototip, però necessitava canviar el condensador per la versió "real", de manera que ara és 1uF.

Enceneu el subministrament i torneu-lo a apagar. Tant de bo funcioni fins ara! Torneu a engegar-lo i, a continuació, curtcircuiteu la sortida de + 12v de la PSU a 0v. S’hauria d’apagar i l’interruptor també hauria de canviar a la configuració d’apagat. Si heu de prémer el botó dues vegades per tornar a engegar la PSU, no ha funcionat i haureu de rastrejar el problema.

No proveu de fer un curtcircuit del carril + 5v, és possible que trobeu que fon el cable en lloc de tallar-lo.

Si necessiteu provar el commutador sense alimentador ATX, necessiteu un subministrament de 5v per fer-ho

Per provar-ho d'aquesta manera, connecteu-vos:

• 0v del subministrament a gnd
• +5 del subministrament a 5v en espera
• un LED amb resistència de limitació de corrent entre +5 i "encès"
• una resistència de 10k des de pwr_ok fins a + 5v
• una prova que condueix a "pwr_ok"

El LED s’encendrà quan la sortida del temporitzador sigui baixa, cosa comparable a l’encesa d’una alimentació ATX.

Abreujeu el límit de la prova a 0v. L'interruptor s'hauria d'apagar. Torneu a engegar-lo prement el botó un segon després.

I ja està, proves completes!