Latching Momentary Switch för ATX PSU -konvertering: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

En Vad? Jag hör dig säga! En tillfällig omkopplare som låser sig? sådant är inte möjligt, visst

Men det är. Jag hittade designen på nätet och tweakade den lite så att om den är ansluten till en ATX psu växlar den till rätt inställning om PSU stänger av sig, vilket är beteendet du får med en PC: s strömbrytare.

Detta projekt kom till eftersom jag blev irriterad över att behöva trycka på strömbrytaren två gånger efter att ha avbrutit strömmen av misstag, vilket gjorde att den stängdes av.

Problemet

• ATX PSU -konverteringar är bra, men du måste ha en spärrkontakt för att slå på den. Du vet förmodligen redan att omkopplingen till en PC är tillfällig, så detta faktum i sig är lite irriterande. Så vi slängde in en spärrbrytare och levde med det.
• Fancy switchar, till exempel "ängelögat" som visas här kostar mycket mer i en låsande version än de gör i en tillfällig version, eftersom de är mer komplicerade. Så ett sätt att använda den tillfälliga versionen är önskvärt av denna anledning.
• En annan anledning till att det är önskvärt är att spärrbrytarna har en annan profil i öppet eller stängt läge. Momentary switchar går alltid tillbaka till samma form när du trycker på dem.
• Den sista anledningen till att en tillfällig växling är önskvärd är detta. När du av misstag kortar terminalerna på din ATX PSU stängs den av. Så nu med en spärrbrytare måste du stänga av den, även om den har stängts av själv, innan du kan slå på den igen. Med en tillfällig omkopplare bör du kunna trycka på strömbrytaren en gång och sedan gå av igen.

Jag baserade detta projekt på schemat som finns här: https://www.smallbulb.net/2014/435-single-button-p… och här: https://sound.whsites.net/project166.htm Det finns många varianter design överallt på webben.

Kretsen är enkel och mycket billig att bygga. Videon är bara för att visa att den slår på och stänger av nätaggregatet och återställer sig själv när nätaggregatet stängs av. Det jag glömde visa var att slå på den igen efter en cut-out!

Steg 1: Hur det fungerar

Kretsen är beroende av en 555 timer

Beskrivningen nedan hänvisar till timern som om det är en bipolär enhet, men en CMOS -enhet är i huvudsak densamma, du måste bara läsa "samlare" som "avlopp". Se 555 internt diagram när du läser denna beskrivning.

Lägg märke till att tröskel- och triggerstiftet är anslutna ihop. De hålls på lite under hälften av matningsspänningen med R1 och R2. Den exakta spänningen är inte viktig, men den måste vara mellan 1/3 och 1/2 Vcc. Den vanliga versionen av denna krets har den på 1/2 Vcc men det kanske inte fungerar för metoden som används här för att starta kretsen med hög effekt.

C1 säkerställer att kretsen slås på med utgången i högt läge genom att dra spänningsstiftet högt när det tar emot ström från vänteläget. Detta behövs eftersom ATX -nätaggregatet kräver att strömkabeln dras ned för att den ska kunna slås på. Det fungerar eftersom det höjer den interna referensspänningen vid "trigger" -komparatorn till 1/2 vcc, något över den punkt som anges av R1 och R2. Detta får komparatorn att dra den interna flip-flopens "set" -ingång högt. Det har ingen effekt på "tröskel" -komparatorn eftersom referensen redan är högre än tröskelnålen.

ATX-omkopplarens ingång (grön) är ansluten till urladdningsstiftet på timern snarare än utgången, eftersom det kräver en neddragning för att aktivera, snarare än en hög eller låg ingång. Strömmen är liten så det skadar inte urladdningstransistorn.

Så till att börja med är pwr_ok -ingången vid 0v, och kretsen drivs från standby -spänningen, som är 5v. Denna spänning är på hela tiden oavsett om nätaggregatet är på eller av. Utgången är vid 5v och urladdningstransistorn är avstängd, så ATX -ingången sitter också på 5v. Pwr ok -signalen blir hög när strömförsörjningen är klar att användas, och går mycket snabbt ner om utgången faller ur specifikationen.

När du trycker på knappen, i detta tillstånd, dras timertröskeln och triggerpinnarna upp till 5v. Detta har ingen effekt på avtryckaren, som redan är över triggerspänningen. Men det påverkar tröskelstiftet, som hålls under tröskelspänningen. Den interna flip-flopens återställningsingång aktiveras, och det är det som gör att utgången från 555 blir låg och urladdningstransistorns kollektor blir en väg till marken.

4.7uF -kondensatorn, C2, laddas långsamt vid första strömmen via 220k -motståndet, R3. Det är denna kondensator som ger energi att dra tröskeln och urladdningsstiftet högt, eller ger en kort varaktighet till marken för att dra dem lågt. Denna kondensator hjälper till att eliminera falsk utlösning av kretsen eftersom det tar ungefär en sekund att ladda eller ladda ur, så du kan inte slå på och stänga av strömmen mycket snabbt.

Så nu är utgången låg och ATX PSU är påslagen.

Därefter har du testat klart och trycker på knappen igen. Den här gången är C2 i ett urladdat tillstånd, så 0v är ansluten till tröskel- och utlösarpinnarna. Detta har ingen effekt på tröskelstiftet, som redan hålls under tröskelspänningen. Men det påverkar avtryckaren, som hålls ovanför triggerspänningen. Den interna flip-flopens inställda ingång aktiveras, och så blir 555: s utgång hög och urladdningstransistorns kollektor blir en öppen krets och stänger av nätaggregatet.

Antag att medan du experimenterar, går något fruktansvärt fel och du kortsluter utmatningen från PSU: n, som sedan stänger av sig själv för att förhindra skador.

I sin ursprungliga form skulle denna krets fortfarande vara i "på" -läge, ungefär som en spärrbrytare, eftersom strömförsörjningen från standby -utgången är konstant. Den måste ha en extra signal för att den ska stängas av.

För att åstadkomma detta kopplar en extra kondensator PWR_OK -utgången från PSU: n till tröskeln och triggerpinnarna. På det här sättet, när PSU: n stänger av sig själv, drar de två stiften kort ner och sätter uteffekten högt.

Såvitt jag kan se är detta det enda sättet att få PSU: n att stänga av sig själv för att också växla den här omkopplaren. Om det inte fungerar för dig, försök öka värdet på C3. Om det fortfarande inte fungerar bör du överväga att ansluta en monostabil krets mellan C3 och de kombinerade trigger- och tröskelstiften.

Slutligen visar en indikator att PSU är påslagen. Eftersom tillfälliga omkopplare är så mycket billigare är det lätt att ha en fin belyst strömbrytare som den här, även med en snäv budget! LED -katoden går till 0v. Lysdioden i denna switch har ett inbyggt strömbegränsande motstånd, så anoden kan gå direkt till 5v. För en vanlig LED bör du dock inkludera ett strömbegränsande motstånd. 390 ohm är ett bra startvärde, du kanske vill försöka gå högre eller lägre tills du får en ljusstyrka du gillar.

Steg 2: Komponentlista

Du behöver:

• En upplyst momentan strömbrytare. Den jag fick har ett inbyggt strömbegränsande motstånd för dess LED. Denna typ är listad som "ängelöga" på eBay. Det behöver inte vara en belyst strömbrytare, det ser bara bra ut.
• 555 timer. Jag använde en SMD -version så att jag kunde göra en bräda för att passa genom brytarmonteringshålet.
• 33k motstånd
• 27k motstånd
• 220k motstånd (kan ändras för att justera fördröjningstiden)
• 1uF kondensator
• 100nF kondensator (kan behöva bytas för ett större värde)
• 4.7uF kondensator (kan ändras för att justera fördröjningstid)
• PCB -tillverkningsmaterial eller prototypkort.

Jag fick växeln på eBay. Jag hade redan ett lager av 555 timers, och de andra komponenterna var gratis.

Steg 3: Konstruktion

Jag byggde prototypen på kretsen på en bit perforerad skiva. 555 -timern är ett SMD -chip. Jag satte den precis ovanpå en bit "Koptan" -tejp (mycket billigare än Kapton -tejp!) Och kopplade ett par av motstånden direkt till den för att hålla den på plats. De andra komponenterna kopplade jag med finmagnettråd. Om du använder denna konstruktionsstil är det lättare att använda DIL -enheter, inte SMD!

Jag ville att kretskortet skulle kunna anslutas permanent till strömbrytaren och passera genom brytarmonteringshålet. Av denna anledning gjorde jag en bräda 11 mm bred och 25 mm lång. Den är försedd med terminaler för switchkontakterna och den inbyggda lysdioden. Jag monterade tråd "svansar" och lödde en stifthuvud till dem för enkel anslutning till PSU. Jag applicerade värmekrympslang för att hålla ihop trådarna och täcka deras anslutningar till huvudet.

Om du använder en annan typ av omkopplare kan det hända att den inte passar på det här sättet.

Jag gjorde faktiskt ett massivt misstag när jag gjorde tavlan, jag skapade en spegelbildversion! Lyckligtvis eftersom kretsen är så enkel behövde jag bara passa 555 -timern upp och ner för att åtgärda problemet. Jag hoppas att du inte kommer att göra mitt misstag och få upp styrelsen på rätt sätt. PDF -filerna är för bästa koppar.

Det finns massor av guider för att göra PCB, jag skrev till och med en själv! Så jag ska inte gå in på hur man gör tavlan här.

Löd chipet på plats först. se till att du får rätt orientering. Stift 1 går bort från motståndslinjen längs ena kanten. Löd sedan de andra ytmonterade komponenterna.

Jag använde ett elektrolytiskt lock för C2 eftersom jag inte hade en 4.7uF keramisk.

Du har flera alternativ för C2:

• Lågprofilskondensator, högst 7 mm hög
• Montera kondensatorn med långa ledningar så att du kan lägga den platt mot brädet
• SMD -kondensator av något slag
• Tantalkondensator, som ändå är väldigt liten. Observera att polaritetsmarkeringen är annorlunda än aluminiumtyper

Det beror bara på vad du har.

Se till att kortet passar genom brytarnas fästmutter. Om du använder ett elektrolytiskt lock för C2, kontrollera att det passar med detta bifogade. Jag fasade brädans kanter för att få lite extra utrymme.

Anslut sedan kortet till strömbrytaren med de två stora kuddarna i slutet. Du kan klippa ut platser i dynorna och begrava omkopplarterminalerna i dem, om du verkligen behöver få kortet nära omkopplarens mittlinje, men jag skulle inte rekommendera det. Ett annat alternativ är att borra hål i dynorna och montera stift som du kan löda omkopplaren till på den vanliga sidan av brädet. Använd korta längder med massiv tråd för att ansluta LED -terminalerna. Löd bara dem, linda inte terminalen eftersom du kan behöva koppla bort den. Om din belysta omkopplare inte har ett inbyggt motstånd, byt ut en av dessa trådbitar med en.

Slutligen, om du använder stifthuvuden eller annan typ av kontaktdon som JST, löd dessa på plats nu. Om inte, montera omkopplaren i monteringshålet och löd ledningarna direkt på brädet om du inte redan passade ledningar.

Steg 4: Slutligen

Det bästa sättet att testa omkopplaren är genom att ansluta till en ATX PSU. Om du inte har en klar kan du fortfarande testa den, se nedan.

Anslut:

• svart ledning av ATX PSU till gnd
• grön PS_ON -kabel för att "slå på"
• lila +5VSB kabel till "5v standby" (kabeln kanske inte är lila)
• grå PWR_ON -kabel till "pwr_ok" (kabeln är kanske inte grå)

De grå och lila trådarna är faktiskt omvända på mitt ATX PSU - något att se upp för!

Om du funderar på att använda någon annan indikator än en liten lysdiod som din "på" -indikator, bör du ansluta den till en av PSU: s huvudutgångar, inte PWR_ON -signalen.

Om du upptäcker att lysdioden drar ner PWR_ON -spänningen för mycket, använd istället +5v.

När du startar den först måste du vänta en sekund innan omkopplaren fungerar. Detta är avsiktligt och förutom att avstänga omkopplaren, är det avsett att stoppa stygga fingrar från att snabbt strömcykla oavsett om strömbrytaren råkar vara ansluten till. När strömbrytaren är på måste du vänta ytterligare en sekund innan du kan stänga av den igen.

Du kan ändra denna fördröjning genom att ändra värdet på C2 eller R3. Halvering av värdet på endera komponenten kommer att halvera fördröjningen, men jag skulle inte ställa in den på mindre än cirka 200 ms.

Anslut nätaggregatet till elnätet. Det borde hålla sig borta. Om den slås på omedelbart måste du öka värdet på C1. Intressant nog fann jag att kretsen fungerade korrekt i prototypen, men jag behövde byta kondensator för den "riktiga" versionen, så det är nu faktiskt 1uF.

Slå på strömmen, stäng av den igen. Förhoppningsvis fungerar det än så länge! Slå på den igen och kortslut nu strömförsörjningens +12v -utgång till 0v. Den ska stänga av sig själv och omkopplaren bör också byta till avstängningsinställningen. Om du behöver trycka på knappen två gånger för att slå på nätaggregatet har det inte fungerat och du måste spåra problemet.

Försök inte kortsluta +5v -skenan, du kan tycka att den smälter din tråd istället för att klippa ur.

Om du behöver testa omkopplaren utan ATX -nätaggregat behöver du en 5v -strömförsörjning för att göra det

För att testa det på det här sättet, anslut:

• 0v av försörjningen till gnd
• +5 av matningen till 5v standby
• en LED med strömbegränsande motstånd mellan +5 och "power on"
• ett 10k motstånd från pwr_ok till +5v
• en testledning till "pwr_ok"

Lysdioden tänds när timern är låg, vilket är jämförbart med att slå på ett ATX -nätaggregat.

Korta testledningen till 0v. Brytaren ska stängas av. Slå på den igen genom att trycka på knappen en sekund senare.

Och det är det, testet är klart!