13.8V/12A PC Supply

   สวัสดีครับวันนี้ผมจะนำเสนอวิธีการดัดแปลง Switching Power Supply จากคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าที่เป็นแบบ AT ให้เป็น Power Supply ตัวเก่งของเราสามารถใช้กับเครื่องกำลังส่งสูงๆ ได้อย่างสบายๆ และมีข้อดีที่ได้เปรียบ Power Supply แบบเดิมที่ใช้หม้อแปลงตัวใหญ่ๆ หนักๆ อีกหลายประการ

วิธีการดัดแปลง

    ก่อนอื่นต้องหา Switching Power Supply เก่าๆ ก่อน โดยให้เลือกที่เป็นแบบ AT ซึ่งพบได้ในเครื่องคอมพิวเตอร์รุ่นเก่าๆ จากป้ายระบุว่าสามารถจ่ายแรงดัน  +5V/20A,12V/8A,(-12V,-5V)/0.5A หลังจากได้มาแล้วก็ลองตรวจดูก่อนนะครับว่ามันใช้ได้หรือเปล่า โดยดูว่าพัดลมหมุนหรือไม่  ใช้มัลติมิเตอร์วัดแรงดันของสายสีแดงจะได้ +5V และสายสีเหลือง +12V โดยสายสีดำเป็นกราวนด์  ถ้าพร้อมแล้วก็เปิดฝาดูเลยแต่อย่างเพิ่งแตะต้องอะไรนะครับ เพราะบางส่วนของวงจรจะมีไฟฟ้าแรงดันสูงค้างอยู่ในตัวคาปาซิเตอร์บางตัว สังเกตด้านข้างจะมีระดับแรงดันบอกว่าเป็น 200-300 V ตัวนี้ให้ระวังก่อนที่ลงมือทำต้องคายประจุมันก่อนโดยใช้ตัวต้านทานขนาด  470 โอห์ม 5 วัตต์ คร่อมขาทั้งสองของมันให้ประจุมันหมดก่อน


รูปที่ 1 Switching Power Supply แบบ AT


รูปที่ 2 วงจรด้าน Output ของ Supply รุ่นหนึ่ง

    จากวงจรข้างต้นเป็นของ AT Power Supply รุ่นหนึ่งซึ่งรุ่นอื่นๆ อาจมีวงจรแตกต่างกันไป ขดลวด L4 ก็คือขดลวดที่พันอยู่บนแกนทอรอยด์รูปโดนัทโดยมี 3 ชุด (a,b,c) พันอยู่บนแกนเดียวกัน ให้ถอดขดลวดนี้ออกมาแล้วรื้อเฉพาะขดลวด L4c ซึ่งเป็นของแรงดัน +12V โดยนับจำนวนรอบเดิมเอาไว้แล้วใช้ลวดขนาดใหญ่ขึ้นเช่นเบอร์ 18 AWG จำนวน 2 เส้นพันคู่กันไปตามจำนวนรอบเดิม ซึ่งจะทำให้ที่ระดับแรงดันนี้สามารถจ่ายกระแสได้มากขึ้น เสร็จแล้วก็ประกอบมันกลับเข้าไปให้ถูกต้อง


รูปที่ 3 วงจรควบคุมของ Supply รุ่นหนึ่ง

    จากนั้นมาดูที่ส่วนควบคุมแรงดันกันบ้าง Power Supply ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้ IC เบอร์ TL494 หรือเบอร์ KA7500 ทำหน้าที่ควบคุมระดับแรงดันทางด้าน +12V และ +5V โดยที่ขา 14 ของไอซีจะมีแรงดันอ้างอิงที่ +5V และจะแบ่งแรงดันมาที่ขา 2 โดย R4 และ R5 ซึ่งจะมีแรงดันประมาณ +2.5V แรงดันจาก +12V และ +5V จะผ่าน R2 และ R3 มาที่ขา 1 ซึ่งจะต้องมีแรงดันเท่ากับขา 2 นั่นก็คือ +2.5V เราสามารถเพิ่มแรงดันจาก +12V ให้เป็น +13.8V ได้โดยการเพิ่ม R2 และ R3 ขึ้น ซึ่งจะต้องใช้ค่าเท่าใดนั้นไม่สามารถระบุได้เนื่องจาก Power Supply แต่ละตัวนั้นใช้ค่าอุปกรณ์ต่างกัน และการจัดวงจรควบคุมก็แตกต่างกันไป จากประสบการณ์จะต้องเพิ่มค่า R2 และ R3 ขึ้นอีกประมาณ 2.2 – 4.7 กิโลโอห์ม โดยค่อยๆ เพิ่มค่าขึ้นทั้ง 2 ตัวพร้อมๆ กัน

    ต่อไปให้ทำการเปลี่ยนคาปาซิเตอร์ที่ทำหน้าที่กรองแรงดันให้เรียบที่ระดับแรงดัน +12V ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องใช้คาปาซิเตอร์แบบ Low ESR ซึ่งใช้กับความถี่สูง แต่จากประสบการณ์พบว่าใช้คาปาซิเตอร์แบบอิเล็กโทรไลต์ธรรมดาค่า 4,700 uF ก็สามารถใช้งานได้ดี แต่ไม่ควรเพิ่มค่าให้มากไปกว่านี้เนื่องจากอาจเกิดกระแสกระชากขณะเริ่มเปิดสวิทช์เป็นผลให้วงจรป้องกันทำงานผิดพลาดได้ ต่อไปก็จัดการต่อขั้วสายบวก-ลบ, ต่อหลอดไฟแสดงสถานะ และใส่สวิทช์ให้เรียบร้อยก็พร้อมใช้งานได้แล้ว แต่ขอเตือนนิดนึงคือโดยธรรมชาติของ Switching Power Supply แล้วหากเราสัมผัสโดนตัวถังหรือขั้วบวก-ลบ ก็แล้วแต่จะรู้สึกเหมือนโดนไฟฟ้าดูดเล็กๆ พอให้จั๊กจี้เท่านั้นไม่เป็นอันตรายใดๆ ถ้าจะให้ชัวร์ก็คือต่อสายดินเข้ากับตัวถังของ Supply ไปเลย   จากการทดสอบสามารถใช้กับเครื่องโมบายล์ส่งHi ได้โดยไม่มีเสียงฮัมใดๆ และขณะใช้งานเป็นเวลานานความร้อนที่เกิดขึ้นใน Supply น้อยมาก

สำหรับผู้ที่ชอบความแรงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดีขึ้นได้ดังนี้

                    1.  ใส่ฟิลเตอร์ทางด้านเอาท์พุต โดยใช้สายไฟเบอร์ 14 พันบนแท่งเฟอร์ไรท์ประมาณ 20 – 30 รอบ ต่ออนุกรมกับสายไฟบวก หากเกิดแรงดันตกขณะใช้งานที่กระแสสูงๆ ก็ให้เพิ่มขนาดสายไฟขึ้นอีกหรือใช้ 2 เส้นขนานกัน
                    2.  เปลี่ยนคาปาซิเตอร์แรงดันสูงให้มีค่าสูงขึ้นเป็น 470uF 300 V
                    3. จากรูปที่ 2 เปลี่ยนคู่ไดโอดของแรงดัน +12V ให้ทนกระแสได้มากขึ้น (ไดโอดจะมีตัวถังคล้ายกับทรานซิสเตอร์ติดอยู่กับแผ่นระบายความร้อน เป็นไดโอดชนิด Ultra Fast recovery)
                    4.  กลับด้านพัดลมระบายความร้อนให้พัดเอาอากาศเย็นเข้ามา จะให้ประสิทธิภาพดีกว่าการดูดอากาศร้อนออกแต่อาจจะดูดฝุ่นเข้ามาด้วยต้องหมั่นทำความสะอาด
                    5.  ขณะใช้งานที่กระแสต่ำๆ เช่น ส่งกำลังส่งต่ำปรากฏว่ามีเสียงฮัม แต่ใช้กำลังส่งสูงแล้วไม่มี ให้ต่อความต้านทานขนาด 8 โอห์ม 10 วัตต์ขนานกัน 2 ตัว เพื่อให้เป็นโหลดขนาด 4 โอห์ม 20 วัตต์เข้ากับแรงดัน +5V เพื่อดึงกระแสจากวงจร ทำให้วงจรมีเสถียรภาพมากขึ้น

    ท้ายสุดนี้หวังว่าคงเป็นประโยชน์ต่อเพื่อนๆ ทุกท่าน ช่วยทำให้สิ่งของเหลือใช้ให้มีค่าขึ้นมา  ช่วยฝึกฝนทักษะในการคิดค้นตามแนวทางของวิทยุสมัครเล่น และสุดท้ายช่วยชาติประหยัดพลังงานโดยการใช้ซัพพลายที่มีประสิทธิภาพสูงและมีการสูญเสียต่ำ ขอให้สนุกกับเพาเวอร์ซัพพลายตัวใหม่ครับ    QRU73&88