Nicht ganz 101 Verwendungsmöglichkeiten für ein ATX-Netzteil

Jul 04, 2023

Das PC-Netzteil gehört seit einigen Jahrzehnten zum Standard-Schrottplatz und wird es wohl auch in absehbarer Zukunft bleiben. Ein Produkt, das oft nach sehr hohen Standards gebaut wird und jahrelang treue Dienste leistet, dessen Lebensdauer jedoch nur wenige Jahre beträgt, da der PC, zu dem es gehört, veraltet ist. Im Laufe der Jahrzehnte hat es sich vom ursprünglichen PC und AT zum ATX entwickelt und bietet eine immer größere Auswahl an Spannungsschienen bei steigenden Leistungsniveaus. Im Laufe der Jahre gab es mehrere unterschiedliche Überarbeitungen des ATX-Netzteilstandards, die jedoch alle den gleichen grundlegenden Formfaktor haben.

Daher dürfte im Leben mancher Leser ein Haufen ATX-Zubehör auftauchen. Bei den meisten handelt es sich wahrscheinlich um alte und veraltete Versionen, die mit den heutigen Motherboards kaum noch zu gebrauchen sind, also sind sie da. Nicht klein genug, um es zu ignorieren, aber dennoch zu gut zum Wegwerfen. Wir werfen einen Blick darauf, versuchen herauszufinden, welche nützlichen Teile sie enthalten, und sehen uns einige Projekte an, die sie verwenden. Vielleicht ist dies eine Inspiration für Sie, wenn Sie zu den Lesern gehören, von denen viele auf der Suche nach einem Sinn sind.

Der TL494 ist ein Schaltnetzteil-Controller, der für den Einsatz in einer Vielzahl von Konfigurationen entwickelt und von mehreren Halbleiterunternehmen hergestellt wird.

Der grundsätzliche Betrieb eines Schaltnetzteils ist ziemlich einfach und bei ATX-Netzteilen gibt es nur sehr wenige Abweichungen von der Norm. Es gibt einen Netzgleichrichter und -filter, ein Paar Hochspannungs-Leistungstransistoren, die den resultierenden Gleichstrom mit einigen zehn kHz in einen Transformator mit Ferritkern umwandeln, dessen Ausgang in Niederspannungs-Gleichstrom gleichgerichtet wird. Der TL494 tastet die Ausgangsspannung ab und erzeugt das PWM-Schaltsignal, das über einen Ansteuertransformator den Basen oder Gates der Leistungstransistoren zugeführt wird. Außerdem wird es eine 5-V-Standby-Versorgung mit einem weiteren kleinen Transformator und einen „Power-Good“-Schaltkreis geben, der dem Motherboard mitteilt, dass das Netzteil bereit ist, und die Versorgung über einen externen Eingang aktiviert.

Legende:

A: Brückengleichrichter

B: Eingangsfilterkondensatoren, zwischen B und C – Kühlkörper für HV-Transistoren

C: Transformator, zwischen C und D – Kühlkörper für Niederspannungsgleichrichter

D: Ausgangsfilterspule

E: Ausgangsfilterkondensatoren

Alan Liefting [PD], über Wikimedia Commons.

Diese Materialien sind im Zeitalter der oberflächenmontierbaren Komponenten etwas ungewöhnlich, da die meisten davon, die man in einer Schrottkiste findet, immer noch über eine Durchsteckkonstruktion verfügen. Dies macht sie zu geeigneten Zielen für den elektronischen Aasfresser, da Teile leichter unversehrt geborgen werden können. Es lohnt sich, sich einen Moment Zeit zu nehmen, um einen Blick auf die Komponenten zu werfen, die Sie finden, und einige Verwendungsmöglichkeiten dafür vorzuschlagen.

Beim Zerlegen einer dieser Boxen fallen vor allem das Metallgehäuse, der IEC-Stecker, der Netzschalter und der Lüfter ins Auge. Sie sollten keine Erklärung brauchen, wie diese wiederverwendet werden können. Wenn Sie nichts dagegen haben, ein bisschen Stahl zu bohren und Ihr Projektgehäuse offensichtlich das eines PC-Netzteils ist, dann sind es sehr robuste Gehäuse. Das Gleiche gilt für den Kabelbaum der Motherboard- und Festplatten-Stromanschlüsse, eine praktische Quelle für mittelgroße Anschlusskabel.

Wenn Sie sich die Komponenten auf der Leiterplatte ansehen, handelt es sich bei vielen davon um diskrete Standardkomponenten. Ja, wir haben alle schon einmal einen 10K-Widerstand entdeckt, aber abgesehen von ein paar Hochspannungskondensatoren sind sie im Allgemeinen kein Grund zur Aufregung. Was gibt es also auf dieser Tafel, das es wert ist, hochgehoben zu werden?

Eine Sache, die auf einer ATX-Netzteilplatine reichlich vorhanden ist, sind Magnete. Ringkerndrosseln und Ferritspulen für Filter sowie die verschiedenen Ferritkerntransformatoren. Die Transformatoren werden für einen bestimmten Zweck gewickelt. Wenn Sie also nicht die Geduld aufbringen, sie neu zu wickeln, sind sie möglicherweise von geringem Nutzen, die Drosseln haben jedoch einen größeren Nutzen. Hierbei handelt es sich nicht um exotische HF-Ferrite, sondern eher um nützliche Eisenstaubkerne, obwohl sie immer noch überall dort Verwendung finden, wo eine Drossel benötigt wird. Ich habe sie sogar als Kerne für Koax-Baluns verwendet. Wenn ihr Zweck lediglich darin besteht, das Austreten von HF durch die Zuleitung zu verhindern, ist ihre schlechte HF-Leistung von Vorteil. Aus HF-Sicht ist es auch erwähnenswert, dass diese Drosseln auch eine praktische Quelle für reichlich dicken Kupferlackdraht für Ihre anderen Induktoren sind.

Zu den Halbleitern in einem ATX-Netzteil gehören einige spezielle Komponenten, es gibt aber dennoch alternative Anwendungen dafür. Auf der Hochspannungsseite gibt es eine Auswahl an Hochspannungsdioden und Schalttransistoren, die alle eine ergiebige Ersatzteilquelle darstellen, wenn Sie Hochspannungswechselrichter zusammenhacken. Auf der Niederspannungsseite finden Sie neben dem TL494 oder einem anderen Controller-Chip einige Hochstromgleichrichter und mit etwas Glück mehr als einen Regler der 78XX-Serie mit drei Anschlüssen sowie in vielen Fällen eine einstellbare Spannungsreferenz TL431. Möglicherweise sind die verschiedenen Kühlkörper auch für andere Projekte nützlich.

Wie Sie sehen, kann ein ATX-Netzteil einige nützliche Komponenten hervorbringen. Aber da es nahezu unbegrenzte Vorräte davon gibt, lohnt es sich nicht, eines kaputt zu machen, es sei denn, man braucht die Teile. Was kann man also mit einem intakten machen?

Die Antwort ist ziemlich einfach: Wie wäre es mit der Verwendung als Tischnetzteil? Diese Stromversorgungen sind elektrisch nicht die leisesten oder am besten regulierten der Welt, haben aber den Vorteil, dass sie mehrere nützliche Spannungsschienen bei erheblichen Stromstärken bereitstellen. Für die Verwendung auf diese Weise ist eine kleine Modifikation erforderlich. Eine der Leitungen ist eine Aktivierungsleitung, die hochgehalten wird. Ziehen Sie Pin 16 nach unten (normalerweise ein grünes Kabel) und die Versorgung wird gestartet. Auf Hackaday.io gibt es zahlreiche Projekte, die zeigen, wie andere dies gemacht haben, und eine schnelle Suche im OSH Park wird eine Reihe von Breakout-PCBs wie dieses finden.

Wenn feste Spannungen nicht ausreichen, gibt es viele ATX-Tisch-Netzteilprojekte wie das abgebildete, die mit LM317-Variablenreglern an ihren 12-V-Leitungen ausgestattet sind, um einen einstellbaren Ausgang bereitzustellen. Dies ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit, dies zu erreichen. Der TL494 kann durch eine einfache Modifikation problemlos in einen variablen Regler umgewandelt werden. Bezüglich der Gefahren bei Arbeiten an Netz- und Hochspannungsgeräten gelten die üblichen Warnhinweise und Haftungsausschlüsse.

Natürlich ist die Verwendung eines Netzteils als Stromversorgung alles sehr nützlich, aber es ist kaum bahnbrechend, auch wenn es manchmal mit etwas Hardware-Hacking verbunden ist. Wie wäre es mit anderen Verwendungsmöglichkeiten für einen? Ein Bereich, für den eine Versorgung, die große Ströme erzeugen kann, beispielsweise geeignet sein könnte, ist das Schweißen. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass wir mit Schweißen nicht die Art des Schweißens meinen, aus der man Schiffe oder sogar Autos bauen würde, aber das ist nicht der einzige Ort, an dem man einen Schweißer findet (dieser Punktschweißer verwendet nur das Gehäuse eines ATX). Versorgung ist ein gutes Projekt, zählt aber in diesem Zusammenhang nicht ganz). Letztes Jahr haben wir beispielsweise über eine ATX-Versorgung berichtet, die mit einer Graphitelektrode zum Schweißen von Thermoelementen verwendet wird, was zu erheblichen Einsparungen gegenüber kommerziellen Alternativen führt. Und das Metallbearbeitungspotenzial eines ATX-Zubehörs endet hier nicht, Sie werden es auch in der Modellbau-Community finden, die es zum Widerstandslöten verwendet.

Sie haben also immer noch einen Haufen Metallbausteine ​​von all den alten PCs, die Ihnen in den Weg gekommen sind, unter der Bank, aber mit etwas Glück werden Sie nach der Lektüre ein wenig Inspiration haben, die es Ihnen ermöglichen könnte, etwas damit anzufangen. Was auch immer Sie tun, teilen Sie es unbedingt mit uns auf Hackaday.io und vergessen Sie nicht, uns den Link zu senden!