Bližší pohled na konstrukci a úpravy

Mnou upravovaná verze je krapítek starší než to smetí, které jsem řešil s inspekcí, v podstatě se však jedná z větší části o totéž. Tato moje verze pouze není označená EcoDesign a žere ve stand-by režimu víc. Jinak víceméně stejný kekel. Tak si držte zvracecí pytlíky, jízda začíná.

Zdroj používá vodiče 20 AWG, což je zoufalství, 18 AWG je rozumné minimum. Pro představu, kvalitní UTP Cat. 6 používá 23 AWG, a to se tam netahají žádné velké výkony (maximálně PoE)…kabely jsem nepřidával, místo na desce sice je, ovšem s ohledem na celkově nízky výkon a fakt, že zdroj nemá specifikovány žádné ochrany, by to případného budoucího majitele pouze lákalo na to navěsit víc, než by to zvládlo.

Konkrétně máme následující:

• Main ATX (24pin), 40 cm
• ATX 12 V, 40 cm
• 2× SATA, 45 a 55 cm
• 3× peripheral molex, dva po 40 a jeden 55 cm
• 1× molex k disketové mechanice, 70 cm

Zdroj má alespoň síťový spínač, ale přemýšlím, jestli to stejně není obsahem nějakých norem, takže nic, co by Partis přidal z dobré vůle (ačkoli původní staré zdroje Eurocase měly síťové spínače už v době, kdy to opravdu ještě běžné nebylo). Ačkoli topologie by klidně zvládla napěťový zdvojovač, stejně se to nikam nevyváží (v zahraničí mají dost L&С, Deerů a ExplodeGenů), tudíž určení striktně pro 230V rozvodnou síť. Při okrajích je vidět síla použitého plechu – naměřeno mám nějakých 0,8 mm šedivky.

Použitý ventilátor je od Young Lin Tech Co. LTD, což je OEM výrobce i pro některé okrajové společnosti montující se do chlazení (našel jsem např. Akasu). Jeho maximem se zdá být 1200 ot./min. při průtoku vzduchu o hodnotě cca 51 kubických stop za minutu a hlučnosti přes 25 dBA. Lopatky přitahují prach jak je vidět, zdroj najel za poslední měsíce když hodně tak deset hodin a už je na nich vidět vrstvička.

Cívka pasivní korekce účiníku se zdá být opravdová, při okrajích je možné zahlédnout měděné vinutí.

První část vstupní filtrace obsahuje většinu toho, co by měla: X kondenzátor, dva Y kondenzátory a dvě cívky. Doporučen obvykle je ještě termistor a varistor…

…což samozřejmě v rámci výrobních úspor chybělo. Na desce byl původně osazen ještě jeden X kondenzátor, termistor jsem ovšem musel dodat. Pozici pro další vstupní tlumivku jsem zkoušel osadit, bohužel ale kolidovala s cívkou PFC. Opět jsem ji tak nahradil drátovými spojkami (krapet silnějšími než původně) a opodál přidal další dva Y kondenzátory. Do volných pozic jsem ještě dodal varistor, který byl jaksi „opomenut“ :-) Termistor a varistor je vhodné obalit bužírkou, mají tendenci odcházet v plné parádě a pokud větší část energie při výbuchu vloží do odpaření bužírky namísto odpaření sebe, nenapaří na okolí tolik nesmývatelného materiálu.

Teď již tedy máme vše: X kondenzátory (mezi fází a nulovacím vodičem) a Y pro totéž mezi fází a zemí/nulovacím vodičem a zemí slouží pro filtraci vysokofrekvenční zvlnění ze sítě (obvykle ze zařízení, které filtraci v rámci úspor nemají, ale i z jiných zdrojů, kde je filtrace jaksi těžko proveditelná) a zabraňuje naopak jejímu vyzařovaní do sítě tímto zdrojem. Totéž v podstatě obstarávají cívky. Současně tyto součástky (částečně) mohou pomoci k zachycení menších napěťových špiček v síti.

Termistor potlačuje proudové nárazy při startech zdroje, varistor pak potlačuje vysokonapěťové špičky v elektrorozvodné síti. Ideální opět bývají tři varistory, mezi fází a zemí a také mezi fází/nulákem a zemí, ovšem minimem by měl být alespoň ten jeden fáze-zem. Jen připomenu, že varistor propouští proud tím víc, čím víc je napětí nad jeho hranicí, kdy začíná spínat. Osobně používám co nejníže nad 230 V, jelikož sice spínají častěji, ale za to více chrání vstupní kondenzátory a primární tranzistory. Varistor má (stejně jako termistor) omezenou životnost (obvykle několik stovek cyklů), navíc čím větší výkony přenese, tím víc se poškozuje.

Jedním z důvodů, proč počítač neustále neodpojovat od sítě je to, že kromě výrazně vyššího vybíjení článku CR2032 na základní desce je i poškozován termistor. Výsledná oprava je jednoduchá pokud to umíte, bere ale čas, případně zaplatíte pálku za servis, pokud to neumíte. Rozhodně se přikláním k propálení stokoruny ročně na elektřině navíc. Půl hodiny zbytečného běhu televizoru denně udělá úplně jiná čísla…

Diodovou léčbu jsem v tomto případě nahradil 4A usměrňovacím můstkem, což by při celkovém zvýšení účinnosti zdroje mělo stačit. Při účinnosti 70 %, účiníku 0,7 a proudu 4 A se dostáváme na 450 W výstupního výkonu. Vstupní kondenzátory Fhy jsou sice také šmejd, ale lepší větší šmejd než menší šmejd, že? Původní vtip byl tuším 470 uF v sérii, zde máme 680 uF v sérii, což dělá 340 uF efektivně a to už by pro 350W výstup mělo jakž-takž stačit.

Dalším vtipem byly primární tranzistory v podobě známých 13007. Zde se bavíme o technologii někdy ze 60./70. let minulého století. Tranzistory zvládnou 8 A dlouhodobě/16 A špičkově. Jelikož zdroj používá topologii half-bridge s pracovním cyklem maximálně 50 % (v praxi samozřejmě méně), je třeba pro přenos toho samého výkonu použít víc jak dvojnásobný proud. S největší pravděpodobností by 8 A pro 350 W nemohlo stačit, proto jsem tranzistory vyměnil za 2SC2625. Ty zvládnou 10 A, mají větší plochu pro odvod tepla a zvládnou fungovat až do teploty 150 °C na přechodu. Sice jsou „jen“ na 400 V, ovšem za použití zlepšené filtrace by to neměl být problém, větší napětí se tam nevyskytne. Mosfet IRF2N60 s Rds(On) o hodnotě 4,8 ohmu vysvětluje ten hrozný příkon ve stand-by režimu naprázdno, ale to už teď měnit nehodlám. Příště vím, na co se zaměřit :) Chladič jsem také vyměnil, oproti původnímu je mírně silnější a má lepší tvar pro ofukování 12cm ventilátorem shora. Menší kolize s cívkou PFC si vyžádala drobnou modifikaci.

Transformátor ERL-35 je to hlavní, co umožnilo tomuto zdroji jeho modifikaci. Nevidí se totiž tak často, aby měl levný šmejd jádro adekvátní specifikovanému výkonu. Pětatřicítka s kontinuálním výstupem o hodnotě 350 W a 400 W špičkově má naději. Obvykle se totiž dá ne až tak pracně vyměnit všechno kolem, jen samotný transformátor ne, pokud nemáte z vyšší řady zdrojů náhodou trafo s větším jádrem, ale jinak stejným vinutím. Jako že nejspíše ne, protože tam právě bývají také poddimenzované.

Výstup zahrnoval jeden šotek SBL2040CT tuším na +5 V. Ten jsem přesunul na +3,3V větev, kde odpovídal proudem (20 A). Místo něj šel STPS30L30CT (parádní kousek od ST Micro) na 30 A. Na +12 V byl původně (tzn. při mé první výměně) 20A jestli se dobře pamatuji, ale po menší havárce jsem ho musel nahradit a volba padla přímo na 30A50CT. Důležité každopádně je, že místo superfastů (Super Fast Recovery Diode) na +3,3 V a +12 V jsou také šotky s méně jak poloviční dopředným napěťovým pádem (forward voltage drop), což tvoří jedny z největších ztrát. Při maximálním výstupním výkonu se jedná o úsporu až několika desítek wattů a také dojde ke zvýšení napětí, takže i primární strana nebude muset drhnout o zem při snaze napumpovat do sekundáru zoufale co nejvíc výkonu tak, aby byla dodržena minima napětí dle ATX specifikace. Současně s nižším ztrátovým příkonem jsem opět vyměnil chladič, což účinnost dále kruhově zlepšuje, diody mají menší ztráty čím jsou chladnější…

Beze změny zůstala výstupní cívka, jelikož bohužel se mi přemotávat jen tak nechtěla, navíc dosud nemám LC metr pro přesné ověření správnosti indukčnosti vinutí. Jádro má poměrně malé, ne nadarmo je asi čidlo teploty umístěno na ní. Uvidíme, co to bude dělat. Mezi změny, ke kterým na výstupu došlo, patří jistě doplnění tlumivky na -12V větev a výměna všech Asia'X šmejdů (dceřinná firma, nebo minimálně značka Teapo zmetků) za kvalitní japonské Nippon Chemi-Cony KY, malé Nichicony a vyčnívající velký Samxon (jediná slušná čínská značka). Co bohužel upravit nejde jsou chybějící samostatné tlumivky na +5 a +12 V. Obvyklá sestava je za usměrňovači následovná: společný toroid, kondenzátor, tlumivka, kondenzátor (tzv. Pi filtr). Zde je toto dodrženo jen na +3,3 V, na ostatních větvích ne. Tato větev má ještě navíc samostatnou velkou tlumivku před filtrem, jelikož používá magnetický zesilovač (magnetic amplifier, obvykle pod zkratkou mag amp) na tvorbu napětí 3,3 V z +5 V, nemůže mít vinutí na společné cívce s ostatními. Na -12 V alespoň existovala pozice pro cívku, na ostatní větve to nedám ani za cenu řezání a vrtání, protože tam prostě fyzicky není místo.

Řízení primáru se zpětnou vazbou na výstupní napětí obstarává PWM regulátor KA7500B, což je v podstatě TL494, v kombinaci se čtyřcestným komparátorem LM339N. Ten zařizuje např. odeslání signálu PWR Good jakmile napětí dosáhnou nonimální hodnoty. Každopádně se zde opět bavíme o čipech zhruba ze 70. let, které jste přesně v této sestavě mohli najít už v trochu lepších AT zdrojích. Zdroj tak v podstatě funguje dle návrhu starého dvě dekády. Řízení napětí je tzv. skupinové, kdo se vyzná, na následujícím obrázku najde místo, kde se ve zpětné vazbě z jednotlivých kladných větví výstup sumuje (tři rezistory končí spájené dohromady) a dále odchází další soustavou rezistorů a jiných komponent na první komparátor v KA7500B.

Kvalita pájení je jako vždy u těchto zdrojů na úrovni jakž-takž. S ohledem na zastaralou koncepci a řízení zabírá zpětná vazba a kompenzace hromady místa plošně, na druhou stranu alespoň nejsou použity žádné SMD součástky. Vrstvičky mědi jsou malé a také samotná deska je zoufale tenká, tudíž pájení větších součástek jako chladiče a tranzistory zanechalo svoje stopy, hlavně po mé výkonné 125VA trafopájce. Každopádně výsledky bývaly i horší, trochu už ji zvládám krotit. Výrazně jsem zkrátil elektrody jednotlivých součástek, u těch má Partis tendenci je nechávat dlouhé a pak ještě zahýbat do nevypočitatelných směrů. Úroveň DPS tak myslím zůstala víceméně stejná. Měl bych sice ještě vrčet, že chladiče nejsou pořádně ukotveny a visí částečně na součástkách, ale s ohledem na jejich výměnu prvními, které tam jakž-takž padly, to už o moc lepší být nemůže. Do budoucna každopádně mám plány jak se to pokusit o ždíbeček vylepšit.