使用停电的计算机Atx电源构建自己的5v，1a可调式smps

甲小号女巫中号赋P奥尔小号upply（SMPS）是任何电子设计的不可缺少的一部分。它用于将市电高压AC转换为低压DC，首先将市电AC转换为高压DC，然后切换高压DC以生成所需的电压。我们之前已经制作了一些SMPS电路，例如5V 2A SMPS电路和12V 1A TNY268 SMPS电路。我们甚至确实构建了自己的SMPS变压器，该变压器可与驱动器IC一起用于我们的SMPS设计中。

您可能没有注意到它，但是大多数家用产品（例如移动充电器，笔记本电脑充电器，Wi-Fi路由器）需要使用开关模式电源才能工作，其中大多数是5V电源。因此，请牢记这一点，在本文中，我们将向您展示如何通过从旧式PC ATX一次性电源中回收零件来构建5V，1A SMPS电路。

警告：使用交流电源需要事先的技巧和监督。不要打开没有经验的SMPS或尝试构建新的SMPS。小心带电电容器和带电电线。已警告您，请谨慎操作，并在需要时采取专家指导。

5V 1A电源的设计注意事项

在继续之前，我们先清除一些基本的设计注意事项和保护功能。

为什么要用计算机电源构建SMPS电路？

对我来说便宜，然后便宜又是一个非常昂贵的词，它实际上是免费的。您可能会问如何？只需与您当地的PC服务店联系，他们至少会免费提供给您，对我而言就是这种情况。另外，请问您的朋友，是否有那些破损的人躺在附近。

建造/采购用于电路的变压器是任何SMPS设计中最关键的部分，但是这种方法通过挽救变压器而完全避免了这一步骤，如果您像我这样的电子垃圾，它也具有很好的学习经验。维修必需的零件后，我的ATX电源如下所示。

通过这种设计，您可以添加一个电位计并稍微改变输出电压。在某些情况下可能会派上用场，而电路最有趣的是它是由非常通用的零件制成的，因此，如果遇到麻烦，寻找并更换它们是一件非常容易的事。

如果您要构建此电路，则SMPS电路在不同条件下的功能会有所不同，如果您发现实际的输入输出特性可以帮助您调试电路（如果发现任何问题）。

输入电压：

由于标准PC PSU的输入电压为220V，因此我们的补救电路也以该电压工作。但是在设置电流表的同时，我还将尝试在85V输入电压下操作电路。

输出电压：

该电路的输出电压为5V，额定电流为1A，这意味着该电路可以处理5W的功率。该电路在恒定电压模式下工作，因此无论负载电流如何，输出电压都应保持几乎相同。

输出纹波：

该电路中的变压器是由专业制造商制造的，因此我们可以预期到较低的纹波。由于它是用虚线板构造的，因此可以预期会比平常多一些波纹。

保护功能：

通常，SMPS设计有很多保护电路，但是我们的电路是由旧的PC PSU制成的，因此我们可以根据最终应用的要求增加或减少保护功能。您还可以查看我们之前构建的以下保护电路。

过压保护电路
反极性保护电路
短路保护电路
浪涌电流保护

我将使用此电路为我的物联网项目供电。因此，我决定采用最小保护功能，即在输入端使用可熔电阻，在输出端使用过压保护电路。

因此，总而言之，我们电源的交流市电电压为220V AC，输出电压为5V DC，最大输出电流为1A。我们将尝试使输出纹波电压尽可能低，并且我们有一个带有输出过压保护电路的输入熔断电阻器。

5V 1A SMPS电路所需的组件

编号	部分	类型	数量	原理图部分
1个	4.7R	电阻器	1个	R1
2	39R	电阻器	1个	R10
3	56R，1W	电阻器	1个	R9
4	100R	电阻器	2	R7，R6
5	220R	电阻器	1个	R5
6	100K	电阻器	1个	R2
7	560K，1W	电阻器	2	R3，R4
8	1N4007	二极管	4	D2，D3，D4，D5
9	UF4007	二极管	1个	D6
10	1N5819	二极管	1个	D1
11	1N4148	二极管	1个	D7
12	103,50V	电容器类		C4
13	102，1KV	电容器类	2	C3
14	10uF，400V	电容器类	1个	C1
15	100uF，16V	电容器类	1个	C6
16	470uF	电容器类	2	C7，C8
17	222pF，50V	电容器类	1个	C5
18岁	3.3uH，2.66A	电感器	1个	L2
19	2SC945	晶体管	1个	T1
20	C5353	晶体管	1个	Q1
21	PC817	光耦合器	1个	OK1
22	TL431CLP	参考电压	1个	VR1
23	10K	修剪锅	1个	R11
24	螺丝端子	5毫米	2	S1，S2
25	1N5908	二极管	1个	D9
26	变压器	从PC PSU	1个	TR1

5V 1A SMPS电路图

下图显示了我们将在本教程中构建的5V 1A SMPS电源的原理图。

我在电路板上构建了电路，完成后看起来像这样。

让我们通过将其分解为许多功能块来了解该电路，并让我们了解每个块。

熔断电阻：

首先，我们有R1，有两个用途。首先，它充当易熔电阻。第二，它用作限流电阻。

桥式整流器和滤波器：

接下来，我们有1N4007二极管D2，D3，D4，D5，其中四个构成了桥式整流器，还有一个10uF的滤波电容器将AC转换为DC。

请注意，我已经卸下了PI滤波器，因为除了给电池充电以外，我将不再使用该电源，如果您打算以其他方式使用，则必须使用EMI滤波器，您可以随时将其从同一电源中拔出电源供应。如果不确定什么是PI过滤器或它如何工作，可以查看链接的文章。您还可以查看其他设计来减少我们前面讨论的SMPS电路中的EMI。

启动电阻：

R3和R4构成启动电阻，当加电时，启动电阻负责为初级开关晶体管的基极供电，我将在本文的后面详细讨论该电阻。

集电极限压钳位：

为了限制初级开关晶体管Q1的集电极电压，C3，R2和D6形成钳位电路，这是使用缓冲网络来降低关断时的峰值电压并抑制振铃的一个很好的例子。在大多数情况下，可以使用非常简单的设计技术来确定缓冲器组件（Rs和Cs）的合适值。在那些需要更优化设计的情况下，使用稍微复杂一些的程序。

主和辅助开关晶体管：

电路中的晶体管Q1，C5353是主开关晶体管，T1是辅助开关晶体管。C4和R5构成产生主开关信号的主振荡器。

反馈与控制电路：

该PC817光耦合器OK1与沿着基准电压 VR1和二极管4148种形式的反馈和控制电路的其他电阻呈现在该部分仅充当分压器，限流电阻器，和滤波电容。除此之外，我还添加了电位计R11来根据要求调整电压。

变压器，输出整流器和滤波器：

变压器T1由铁磁材料制成，不仅可以将高压AC转换为低压AC，而且还可以实现电流隔离。变压器T1中有4个绕组，插针1、2和3是次级绕组，插针4、5是辅助绕组，插针6和7是初级绕组。

二极管D1和D9是电路的整流二极管。电容器C8负责对12V电压进行滤波，电容器C6和C7与L2一起构成输出部分的PI滤波器。

过压保护电路：

可以添加一个额外的过压保护电路来保护您的应用设备免受损坏，这是一个非常简单的电路，由保险丝和齐纳二极管组成，如您在上方看到的那样。如果发生过压情况，则齐纳二极管会烧断，因此炸毁速断熔断器它。

5V-1A SMPS电路工作

现在，我们已经清除了这一点，让我们了解了电路的工作原理。当向电路供电时，市电AC会通过整流二极管和电容器进行整流和滤波。之后，两个启动电阻R3，R4将电流限制到晶体管的基极，这就是主晶体管导通的原因，现在有少量电流流经变压器的主绕组，即晶体管的引脚6和7。。

少量电流使辅助绕组通电，该辅助绕组开始通过220欧姆电阻R5为103pF电容器C4充电。同样，辅助侧的电压通过一个1N4148整流二极管连接到光耦合器的集电极，该电压从光耦合器的发射极出来并由分压器分压。现在，222PF电容器C5开始充电当该电容器充电到一定水平时，辅助晶体管T1导通，主晶体管截止，电容器C5放电

并且该循环再次开始重复，因此产生开关信号。一旦切换过程开始，变压器的次级会从次级产生感应电压，并借助VR1 Tl431电压参考建立反馈电路，通过调节参考电压，我们可以设置导通和关断时间辅助晶体管的电压，因此我们可以控制输出电压。

建立SMPS电路

在本演示中，借助于原理图，电路以虚线板构建。请注意，我正在测试工作台上的电路以进行演示，因此我没有包括许多保护功能，例如过压保护和短路保护。如果要用它为其他电源供电，建议将这些保护和滤波电路接通。

上面的测试设置用于测试电路，使用电位计将电源的输出电压调整为5.1V，它是1A电源，因此在峰值条件下可以拉1A电流。

如上图所示，为了进行负载测试，我使用了一些电阻作为负载，该负载在5V时从我们的SMPS电路消耗了约1.157A的电流。完整的测试视频可在本文底部找到。

5V-1A SMPS电路设计改进

该电路中有许多可以改进的地方，例如可以在输入端添加EMI滤波器以改善该电路的EMI响应。然后可以增加输出过电流和短路保护，以改善电路的整体性能。另外，可以添加输入过压和浪涌保护，以保护其免受输入浪涌的影响。最后，如果电路在PCB板上构建，则EMI响应可以大大改善。

希望您理解本教程并学习了如何构建SMPS电路。如果您有任何问题，请将其留在下面的评论部分，或使用我们的论坛来解决其他问题。