Druhé kolo úprav a následné přeměření

Jak jsem již zmínil v předchozí kapitole, výsledky prvního měření ukázaly problémy, na které jsem se ještě dále zaměřil ve snaze zdroj dostat do specifikace ATX. Přestřelená tlumivka na větvi -12 V byla nahrazena menší, což odstranilo rozkmitání zdroje. Na +12 V jsem s námahou vecpal ještě 680uF kondenzátor, což snížilo zvlnění této větve. Snažil jsem se zaměřit i na příliš vysoké hodnoty napětí, jak se však ukázalo, snížily se pouze větve +5 V a + 12 V. To ukazuje na jediné: výrobce zdroj již v návrhu udělal tak, že počítal s osazením levnými součástkami a velmi nízkou účinností (obrázek si opět udělejte sami). Konkrétně magamp pro +3,3 V je tudíž tak moc naddimenzovaný, že po snížení úbytku napětí na usměrňovači je vždy transformován takový výkon, že snížit napětí na této větvi zvýšením odběru na ní prostě není možné. Vždy se „nasype“ víc výkonu do transformátoru a dojde k dalšímu zvýšení napětí na +3,3 V.

Podruhé vyjímat chladič a usměrňovače by obávám se bohužel bez trvalého poškození desky a vodivých cest nebylo možné, z toho důvodu tak bude muset větev +3,3 V zůstat přepálená. Budu muset předpokládat, že se s tím zařízení vyrovnají. Zdroj je ale díky tomu ideální např. na staré systémy postavené na sběrnici PCI a pamětech SDRAM, které chcete přetaktovat a které čerpají proud převážně právě z +3,3 V. Možná zdroj nakonec dám do své staré oldies-herní sestavy, kde mi možná umožní zvýšení frekvence FSB o několik dalších MHz beze ztráty funkčnosti zařízení na PCI (řadič SCSi, síťová a zvuková karta…).

Hodnoty zvlnění jsou nyní, po dalších úpravách, mimo specifikace již pouze na +5 V SB a také na +5 V, zde ovšem jen dost málo. Pokud zdroj opravdu skončí v mé staré sestavě, nejspíše zainvestuji a kondenzátor za tlumivkou změním za 3300uF, což by mělo zvlnění dostat zcela do normálu. Základní deska (ABIT BX133-RAID) navíc prošla polymodem (výměnou kondenzátorů s tekutým elektrolytem za ty s pevným dielektrikem, tzv. polymery) a převinutím cívek, tudíž zde nevidím problém.

  

Rozborka originálu

Než se na samotnou rozborku vrhnu, uvedu, že původně nebylo v plánu neupravenou verzi vůbec řešit, ale byl jsem přesvědčen, že je to dobré. Mimo jiné proto, že konečně budeme mít „kvalitu“ těchto produktů podloženou a budeme je tak moci veřejně nazývat jakýmikoli jmény. Bez toho by se v podstatě jednalo pouze o styl „veřejné tajemství“, kdy všichni víme, zač je toho loket, ale nikdo to nesmí říct nahlas (aneb svoboda slova v praxi). Došlo tak k zakoupení co nejbližšího modelu tomu, který jsem upravoval. Konkrétně jsem se snažil zakoupit zcela totéž, tedy s vědomím toho, že všechno, co je na trhu dnes, už splňuje poslední výmysly EU a musí mít spotřebu naprázdno pod 1 W, včetně dnešní verze zdroje Eurocase ATX-350W. Nebyl to snadný úkol, zdá se, že Partis opět po asi čtyřech letech recykluje původní řadu (poznáte ji podle starého známého štítku), která tu byla zhruba kolem roku 2004 a dále. Schválně jsem zvědav, co bude tentokráte uvnitř, ale to snad někdy příště. Nakonec jsem sehnal ATX-350W EcoDesign v Alze za 499,- Kč.

Jelikož case zdroje, štítek, deska se vstupní filtrací připájená k napájecímu konektoru a cívka PFC jsou zde stejné jako u mé verze, bylo zbytečné je fotografovat. Poprvé v životě jsem ovšem zažil, že Partis osadil izolační plastovou fólii pod desku zdroje, za což má malé bezvýznamné plus. Další rozdíly oproti mému zdroji jsou zde dva, přes vstupní kondenzátory jsou osazené varistory, a došlo k osazení malinkého usměrňovacího můstku na maximálně 2 A, u kterého již při teplotě 75 °C padá proud na 1,5 A. Použité byly známé tranzistory 13007, tenké a malé chladiče a zoufale poddimenzovaný transformátor, nejspíše s jádrem ERL-28. Kapacita vstupních kondenzátorů (470 uF, efektivně tak 235 uF – při zapojení do série je jejich kapacita poloviční) je samozřejmě velmi silně nedostatečná.

Z důvodu splnění již zmiňované evropské normy pak byl použit poměrně oblíbený obvod VIPer 22A od ST Microelectronics, což je MOSFET s integrovaným PWM. Tento samotný čip tak zvládne produkovat za pomoci jednoho malého transformátoru ze vstupního napětí rovnou +5 V na stand-by větvi. Je schopen se ovšem krapet zahřívat, takže jsem zvědav, co s tím dokáže udělat čas. ViPER sice dokáže bez potíží pracovat až při teplotě 125 °C na plném výkonu, ale např. ten malý kondenzátor poblíž určitě ne. Použítá dioda pro usměrnění je poměrně slušně velká, kondenzátory ovšem měly být lepší.

Na sekundární části došlo ke změně, k mému překvapení jsou na všech větvích usměrňovače s shottkyho diodami, konkrétně MBR2045CT na +3,3 a +5 V a 20100CT na +12 V. Zvládají vždy po 20 A na větev. Rozložení bylo mírně pozměněno, termistor regulující otáčky ventilátoru je nyní na chladiči, kde by měl být. Tentokráte navíc nechybí cívky ve výstupní Pi filtraci. Kondenzátory jsou ovšem stále stejný šejd, o síle vodičů nemluvě.

Aniž bych důkladněji zkoumal konkrétní zapojení (nemá to myslím u tohoto zdroje větší smysl), regulaci sekundáru obstarává čip PS222S. Ten obsahuje větší množství komparátorů jak pro podpěťovou, tak přepěťovou ochranu na všech třech kladných větvích a navíc jednu ochranu proti přetížení +12V větve. Je zde sice náznak rozdělení na dvě +12V větve, ale není tam žádný bočník, takže reálně nevidím možnost, jak podnikat monitoring přetížení byť i jen větve +12 V jako celku. Zajímavostí největší je ale to, co vlastně řídí primár: jelikož jsem to blíže nestudoval dokud byl čas, a doma teď s sebou zdroj nemám, z fotografií odhaduji, že je nejspíše použit samooscilační obvod (což naznačuje přítomnost malé cívky a kondenzátoru na primární straně), žádný PWM jsem totiž na desce nikde neobjevil. Samotná topologie se zdá být starý dobrý push-pull (nezkoumal jsem blíže vinutí trasformátoru - u push-pull má vždy prostřední pin a dvě vinutí), ale s ohledem na to, jak prázdná je primární část, to nic jiného nejspíše ani nebude.

Malý transformátor a v něm dvě vinutí, to znamená nejspíše poměrně tenké použité dráty a malé výkony, které transformátor zvládne přenést…na druhou stranu, jelikož pracovní cyklus u push-pull se v praxi může blížit 100 % (s krátkými pauzami vždy jeden tranzistor spíná), 8A tranzistory 13007 by mohly stačit.