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电脑电源如何改30V可调电源?

核心原理

电脑电源(ATX电源)默认输出固定的电压(+12V, +5V, +3.3V等),要实现电压可调,我们通常采用两种主流方法:

电脑电源如何改30V可调电源?-图1
(图片来源网络,侵删)
  1. 降压法: 使用电脑电源的最高电压(+12V)作为输入,通过一个降压模块将其降低到我们需要的0-30V可调电压,这是最推荐、最安全、最简单的方法,因为降压模块技术成熟,效率高,且电脑电源的+12V路通常能提供最大的电流(例如20A, 30A甚至更高)。
  2. 升压法: 使用电脑电源的+5V或+3.3V作为输入,通过一个升压模块将其提升到0-30V可调电压,这种方法在需要极高输出电压时使用,但电脑电源的+5V或+3.3V路电流有限,导致输出功率和电流会急剧下降(从+5V 10A输入,最多也只能升压到30V输出1.6A左右),实用性不强。

我们强烈推荐使用“降压法”


第一部分:所需材料和工具

材料清单:

  1. 旧电脑电源: 最好是ATX规格的,功率越大越好(例如额定功率350W以上),因为+12V路的电流通常更大。
  2. 可调降压模块: 这是核心部件,请选择:
    • 输入电压范围: 必须包含12V(例如4-40V宽压输入)。
    • 输出电压: 必须能调到30V(例如1.25V-36V可调)。
    • 输出电流: 根据你的需求选择(例如5A, 10A, 20A等)。注意: 最终的输出电流不能超过电脑电源+12V路的额定电流,也不能超过降压模块的额定电流,取两者中的较小值。
    • 推荐型号: 基于LM2596或MP1584EN的模块(适合小电流,如3-5A),或者基于同步整流的XL4015, XL4016等模块(适合大电流,如5A-8A),更专业的会选择基于LM2596HVBuck-Boost控制器的模块。
  3. 接线端子/航空插头: 用于方便地连接和断开负载。
  4. 开关、LED指示灯(可选): 用于制作一个美观的电源开关和电源指示。
  5. 导线: 各种颜色的导线,建议使用多股铜芯线,电流大的地方用粗一点的线。
  6. 散热片(可选但推荐): 如果降压模块或电脑电源的MOS管发热严重,需要加装散热片。
  7. 外壳(可选): 一个合适的机箱或自己DIY一个外壳,让整个电源看起来更专业、更安全。

工具清单:

  1. 螺丝刀: 十字和一字,用于拆解电脑电源。
  2. 电烙铁和焊锡: 用于焊接导线。
  3. 剥线钳、压线钳(可选)。
  4. 万用表: 极其重要! 用于测量电压、检查短路、调试模块。
  5. 热缩管: 用于绝缘,比电工胶带更安全可靠。
  6. 扎带: 用于整理内部线路。

第二部分:详细操作步骤

唤醒电脑电源(“开机”改造)

电脑电源需要主板发送一个特定的“Power Good”信号才能启动,我们需要手动模拟这个信号。

  1. 拆开电脑电源: 断开所有与主板、硬盘、光驱的连接线,只保留电源线,拧开外壳螺丝,小心地打开外壳。
  2. 找到24pin主接口: 这是最宽的那个接口。
  3. 找到“PS_ON”引脚: 在24pin接口中,用万用表测量或查阅资料,找到绿色(PS_ON)线和任意一根黑色(GND/地线)
    • 绿色线:开机信号线,默认高电平(+5V),需要将其拉低到0V(接地)才能启动电源。
    • 黑色线:地线,有多个,任意一根即可。
  4. 启动电源: 用一根导线将绿色线和任意一根黑色线短暂短接(或者用一个开关连接,方便开关机),你应该能听到电源风扇转动,同时听到内部“嘀”的一声(这是高压电容充电的声音),说明电源已经启动并开始工作。
  5. 固定启动状态: 为了方便使用,我们用一个开关来连接绿色线和黑线,这样你就可以通过开关来控制电源的开启和关闭。

连接降压模块

这是改造的核心部分。

  1. 确认电源输出: 用万用表测量电源的黄色线(+12V)黑色线(GND)之间的电压,应该在11.5V - 12.5V之间。
  2. 连接降压模块:
    • 将电源的+12V(黄线)连接到降压模块的 Vin+Input+ 端。
    • 将电源的GND(黑线)连接到降压模块的 Vin-Input- 端。
    • 注意: 为了安全和稳定,建议所有地线(GND)都连接到同一个点上。
  3. 连接输出端子:
    • 将降压模块的 Vout+Output+ 端连接到你的输出端子的正极。
    • 将降压模块的 Vout-Output- 端连接到你的输出端子的负极(同时也是GND)。
  4. 安装电压/电流调节电位器(如果需要外接): 很多降压模块的调节电位器很小,不方便调节,你可以将其焊下来,延长导线,安装到电源外壳外面,方便随时调整输出电压。

设置和测试输出电压

在连接任何负载之前,务必先测试电压!

电脑电源如何改30V可调电源?-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 启动电源: 按下你安装的电源开关。
  2. 连接万用表: 将万用表调至直流电压档(量程大于30V,如50V或200V),红表笔接输出端子的正极,黑表笔接负极。
  3. 调节电压:
    • 旋转降压模块上的蓝色电位器(通常是蓝色的小方块)。
    • 同时观察万用表的读数,慢慢旋转,直到读数为你想要的电压(先调到5V测试,再调到12V,最后调到30V)。
    • 顺时针旋转通常电压升高,逆时针旋转电压降低。 具体请参考你的模块说明书。
  4. 验证稳定性: 将电压调到30V后,观察几分钟,看电压是否稳定,有无漂移。
  5. 测试带载(可选): 如果你有大功率的电阻或旧电烙铁等作为假负载,可以接上,再次测量电压,看在负载下电压是否稳定,同时摸一下降压模块和电源的MOS管是否发烫,如果温度过高,需要加装散热片。

组装和美化

  1. 整理线路: 使用扎带将所有导线整理整齐,避免线材接触散热片或风扇。
  2. 安装外壳: 将改造好的电源板、开关、端子等安装到你准备好的外壳中。
  3. 打孔: 在外壳上为开关、电压调节旋钮、输出端子、电源指示灯(如果装了的话)和散热孔打好孔。
  4. 固定和密封: 用螺丝固定好内部元件,确保外壳密封良好。

第三部分:安全警告和注意事项

安全第一!高压电非常危险!

  1. 电容放电: 在拆开电脑电源后,即使已经拔掉插头,220V高压侧的大容量滤波电容中仍然储存着足以致命的电荷。必须先进行放电! 找到电源板上的两个大电容(通常是450V, 470μF那种),用带绝缘手柄的螺丝刀或一个大功率电阻(如1kΩ, 5W)的两个引脚同时接触电容的两个引脚,听到“啪”的一声并看到火花后,再进行操作。
  2. 确认断电: 在进行任何连接或焊接之前,务必确保电脑电源已经完全断电(拔掉电源线)。
  3. 正确接地: 务必将所有GND(地线)可靠连接,错误的接地可能导致模块损坏或输出电压异常。
  4. 过流保护: 你的降压模块应该有过流保护功能,但为了安全,在使用时,最好在输出回路中串联一个合适的保险丝。
  5. 散热: 大电流工作时,发热是不可避免的,确保有良好的散热,否则模块或电源元件可能会因过热而烧毁,甚至引发火灾。
  6. 防短路: 输出端绝对不能短路!这会瞬间烧毁你的降压模块和电脑电源的输出级。

完成以上步骤后,你就拥有了一个由电脑电源改造而来的、稳定可靠的0-30V可调直流电源了!这个电源非常适合用于电子实验、DIY项目、驱动小型电机、给电池充电等。

电脑电源如何改30V可调电源?-图3
(图片来源网络,侵删)
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