Publicidad

domingo, 18 de diciembre de 2016

Como Convertir una Fuente ATX en una de Laboratorio

Introducción

El interés de realizar esta fuente modificada surgió cuando estaba buscando información en Google sobre como reparar una fuente de poder para PC, ya que tenía una que no funcionaba desde hace mucho. Entre los resultados de Google apareció uno que me llamo la atención “How to Convert a Computer ATX Power Supply to a Lab Power Supply” y me pareció muy buena idea realizar una para proyectos futuros que realice.
Las dos ventajas que vi inmediatamente fueron:
  • Es más económica que una fuente de laboratorio.
  • Puede dar más corriente que otras fuentes comerciales.

Teoría

Una fuente de alimentación ATX es un componente vital para la PC, la cual convierte la corriente alterna del suministro de la casa (110v- 120v) a corriente DC (12v, 5v, 3.3v, -12v, -5v) para alimentar los componentes internos de la PC.
A continuación se mencionan los conectores de fuente más comunes y los voltajes que nos pueden brindar.
Imagen:Colores y Voltajes:Nombre y Función:
ATX / MOLEX MINI-FIT JR. (20/24 pin)
Es el conector estándar para las tarjetas madres, anteriormente 20-pin en las actuales 24-pin.
MOLEX (4-pin)
Alimenta dispositivos como:
Discos duros PATA, Lectores y quemadores de CD/DVD/BRD, Otros.
MINI-MOLEX (4-pin)
Es utilizado para alimentar unidades de disquete.
SATA (15-pin)
Este conector es el estándar para alimentar dispositivos SATA como:
Discos duros, Lectores y quemadores de CD/DVD/BRD.
ATX / MOLEX 39-01-2040 (4-pin)
Es utilizado para alimentar el regulador del procesador.
ATX 6-pin
Es utilizado para alimentar tarjetas de video.

Desarrollo

Objetivo

El objetivo es modificar una fuente para que pueda ser utilizada como fuente de laboratorio, debe contar con un interruptor de encendido y apagado en la parte frontal, dos diodos luminosos indicando si la fuente está suspendida y/o encendida.
También integraremos un pequeño circuito regulador a 9v para sustituir la típica batería cuadrada, los voltajes de salidas deben ser: 12v, 9v, 5v, 3.3v, -12v, -5v.

Precauciones

Las fuentes de alimentación ATX tienen capacitores que almacenan grandes cantidades de carga por algún tiempo y pueden originar descargas eléctricas causando daños serios. Por ningún motivo abra o toque los componentes internos de la fuente cuando esté conectada a la corriente eléctrica de la casa, ya que genera más de 350v en algunas partes del circuito.
Importante: Si la fuente es nueva y cuenta con garantía esta se perderá por haberla abierto y modificado.

Herramientas

  • Regla
  • Lápiz o marcador
  • Desarmadores
  • Secadora o pistola de calor
  • Pistola de silicón
  • Pinzas poncha terminales
  • Pinzas corta cables
  • Pinzas de presión
  • Segueta y lima
  • Taladro y brocas
  • Multímetro
  • Cautín, soldadura y flux
  • Lubricante de silicón (opcional)
  • Hoja carta (opcional)
  • Masking Tape (opcional)

Materiales

Cantidad:Componente:Valor o Tipo:
1Fuente de poder para PCATX
8Postes para conectoresTipo banana
2Diodo luminoso3mm o 5mm
2Resistencias330 Ohms
1Interruptor redondo o de pianoSPST
Tubo termo contráctilVariado
Terminales para cablesTipo O
Corbatas para amarrar cables
1Regulador a 9vLM7809 1.0A
2Capacitores cerámicos0.1 uF
1Disipador para regulador (opcional)
1Tablilla de cobre para soldar perforada
1Gomas para sillas o puertas (opcional)
1Etiquetas para impresora (opcional)Carta
1Pintura en spray (opcional)Negro

Procedimiento

Paso 0: Características de la fuente de poder

La fuente que tenía arrumbada es una Alaska de 250W, la cual venía en una computadora que tenía hace unos años y será la que utilizare para la modificación. Los voltajes y corrientes que nos puede brindar están en la etiqueta mostrada en la figura derecha.

Paso 1: Descarga de capacitores

Antes de abrir la fuente de alimentación asegúrese que no esté conectada y es recomendable dejarla así por unos diez minutos. Para abrirla es necesario remover los cuatro tornillos que tiene en la parte superior, una vez abierta hay que proceder a descargar los capacitores que se ven en la imagen, normalmente son dos y son los más grandes, solo basta con realizar un pequeño puente entre sus terminales.

Paso 2: Planeación

En este paso hay que planear y marcar donde irá cada componente, yo decidí colocarlos en el mismo lado donde salen los cables hacia la MB como se muestra en la imagen de abajo.

Paso 3: Perforación

Para la perforación primero realice una marca con un clavo y martillo para evitar que la broca se mueva durante la perforación, también es recomendable que primero utilice una broca de menor tamaño.
En las imágenes siguientes se puede ver que realice la perforación sin haber quitado el circuito, pero es mejor quitarlo antes para evitar dañarlo, aparte pueden caer pedazos de metal sobre la tablilla, los cuales pueden causar cortó si no se limpian adecuadamente. Para quitar el circuito hay que desoldar un cable del interruptor y otro del conector AC.

Paso 4: Pintura (opcional)

Antes de pintar quite la tablilla como se describe en el paso anterior, luego utilice masking tape y una hoja para tapar lo que no desea pintar; como la etiqueta de información y la parte interior de la caja. Realice el pintado en alguna parte donde no manche nada, como el patio de su casa y sobre periódico o bolsas de plástico.
Se debe mantener una distancia aproximada de 20cm entre el spray y la caja para evitar que se escurra la pintura, también debe darse una pasada horizontal y luego vertical en cada lado. Debe dejarse secar unos 15 minutos, si se desea dar otra pasada deje secar por una hora.
Si no realizo lo descrito con anterioridad y la pintura se escurrió (como me sucedió a mí), la caja tendrá un acabado como en las imágenes siguientes.
Para corregir el acabado anterior, raspe con una lija fina para quitar las gotas de pintura y asegurar que la superficie este lisa (no es necesario remover toda la pintura), luego limpie con un trapo húmedo para quitar el polvo.
Ahora vuelva a pintar con el spray y el acabado tendrá que ser como el de las siguientes imágenes.

Paso 5: Resistencias de carga

Las fuentes de alimentación ATX necesitan una resistencia de carga en cada salida de voltaje para que puedan funcionar correctamente, en los proyectos que investigue, la mayoría coloca una resistencia en la línea de +5v, pero viendo un poco el circuito de la fuente, me di cuenta que cada línea ya cuenta con esta resistencias como se puede observar en las imágenes siguientes, sus valores están en la sección de pruebas.

Paso 6: Ensamblado

Antes de ensamblar el abanico hay que darle mantenimiento de lo contrario este empezará a zumbar después de un tiempo por el polvo, quite la calcomanía que trae en el centro y ponga unas gotas de lubricante de silicón de baja viscosidad y proceda a ensamblarlo.
Además coloque la tablilla con sus tornillos y el resto de componentes que van en la parte trasera de la caja, solde los cable que van de la tablilla al conector AC y al interruptor.

Paso 7: Regulador a 9v

Para armar el circuito regulador necesita los siguientes materiales: un LM7409 de 1A mínimo y su disipador (opcional), dos capacitores cerámicos de 0.1uF, una tablilla perforada para soldar, tres cables, una segueta y lima. El circuito se alimentara de 12v el cual lo obtendremos de uno de los cables amarillos.
El diagrama del circuito regulador es el siguiente:
Primero, acomode los componentes en una esquina para determinar su mejor ubicación, una vez definido esto proceda a marcar y cortar el rectángulo que utilizara de la tablilla con la segueta, luego lime las partes que acaba de cortar para remover la rebaba, reacomode los componentes al igual que los cables y proceda a soldarlos, después corte los alambres sobrantes de cada componente y por ultimo queda ver dónde colocarlo, el mejor lugar que yo encontré fue en una esquina del abanico como se puede observar en la última imagen.

Paso 8: Postes para bananas

Ahora procedemos a colocar cada poste en su lugar.
Al poner los postes me di cuenta que la parte inferior de la caja se estaba rallando, así que decidí ponerle unas gomas para darle altura y así evitar rallarla más (opcional).

Paso 9: Corte de cables

Antes de cortar los cables hay que determinar lo largo que debe dejarlos, en mi caso como el disipador que se encontraba entre los cables y los postes esta alto tuve que rodearlo. Una vez definido el largo cortar los cables.

Paso 10: Agrupación y ponchado

Separe los cables por color y agrúpelos con tubo termo contráctil o corbatas para evitar que se rompa alguno, aparte nos facilita el manejo de los mismos. Yo conseguí diferentes terminales y pude juntar desde dos a cuatro cables por terminal. Utilice las pinzas para ponchar para cerrar cada terminal.

Paso 11: Diodos e interruptor de encendido

El diagrama para los diodos y el interruptor es el siguiente:
Ahora proceda a preparar cada diodo luminoso, cada uno lleva una resistencia de 330 Ohms, solde la resistencia a la terminal negativa del diodo y ponga un poco de tubo termo contráctil, cierre el tubo con una pistola de calor o con una secadora de pelo.
Coloque el interruptor de encendido y los diodos luminosos en su lugar, las resistencias conéctelas a la tierra del interruptor junto con un cable Negro (tierra) de la fuente, el cable Verde de la fuente conéctela al interruptor, el cable Gris al diodo de encendido y el cable Morado al diodo de suspendido y proceda a soldar todos los cables.
Por ultimo aplique un poco de silicón en ambos diodos para asegurar que no se suelten de la caja.

Paso 12: Conexión de los cables

En este paso solamente necesita poner cada terminal en el poste correspondiente. Evite que algún cable o terminal toque la caja u otra terminal. Acomode los cables y amarre con corbatas.
Opcionalmente puede ponerle unas etiquetas en cada salida, conseguí unas para impresora marca Avery, la planilla la baje de la página oficial en formato .doc así que la llene y recorte cada una.

Paso 13: Revisión final

Por ultimo realice una revisión de todos los cables, terminales y conexiones, ninguno debe tocar la caja u otra cosa de metal y los cables no deben quedar pegados a ningún disipador o se quemaran con el tiempo. Una vez todo este bien coloque la tapa de la fuente y coloque los cuatro tornillos superiores para cerrarla y listo nuestra fuente modificada está terminada.

Pruebas

Voltajes de salida y resistencias de la fuente

Medí el voltaje y la resistencia con un multímetro en cada salida y como se puede observar en las imágenes siguientes los voltajes son muy cercanos a los ideales.
Tabla con los valores leídos:
Linea (V):Resistencia (O):Voltaje (V):
1236312.13
910778.91
51375.21
3.3153.46
-12406-11.43
-5148-4.79

Pruebas con un motor

Decidí realizar una prueba de carga en cada línea, excepto -12v y -5v por que no dan mucha corriente, con un motor que tengo, el cual saque de una infladora de aire para automóvil. El motor no trae etiqueta así que no se la cantidad de corriente que consume, pero vamos averiguarlo.
Tabla con los valores obtenidos:
Linea (V):Voltaje (V):Corriente (A):
1211.790.72
98.870.62
55.160.51
3.33.460.46

Conclusión

A pesar de que esta modificación llevo algunos ratos libres fue muy entretenido y será de mucha utilidad en proyectos futuros.

Publicidad