Rastender Momentschalter für die ATX-Netzteilkonvertierung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Ein Was? Ich höre dich sagen! Ein Momentschalter, der einrastet? so etwas ist sicher nicht möglich

Aber es ist. Ich habe das Design im Netz gefunden und es ein wenig optimiert, so dass es bei Anschluss an ein ATX-Netzteil auf die richtige Einstellung umschaltet, wenn sich das Netzteil selbst herunterfährt, was das Verhalten ist, das Sie mit dem Netzschalter eines PCs erhalten.

Dieses Projekt entstand, weil ich mich ärgerte, den Netzschalter zweimal drücken zu müssen, nachdem ich versehentlich die Versorgung kurzgeschlossen hatte, was zum Herunterfahren führte.

Das Problem

• ATX-PSU-Konvertierungen sind großartig, aber Sie benötigen einen Verriegelungsschalter, um ihn einzuschalten. Sie wissen wahrscheinlich bereits, dass der Schalter an einem PC kurzzeitig ist, daher ist diese Tatsache an sich schon etwas ärgerlich. Also stecken wir einen Rastschalter ein und leben damit.
• Ausgefallene Schalter wie der hier gezeigte "Engelsauge" kosten in einer einrastenden Version viel mehr als in einer momentanen Version, weil sie komplizierter sind. Aus diesem Grund ist eine Möglichkeit, die momentane Version zu verwenden, wünschenswert.
• Ein weiterer Grund ist, dass Rastschalter in geöffneter oder geschlossener Position ein unterschiedliches Profil aufweisen. Kurze Schalter gehen immer in die gleiche Form zurück, wenn Sie sie drücken.
• Der letzte Grund, warum ein vorübergehender Wechsel wünschenswert ist, ist dies. Wenn Sie versehentlich die Anschlüsse Ihres ATX-Netzteils kurzschließen, schaltet es sich selbst ab. Mit einem Verriegelungsschalter müssen Sie ihn jetzt ausschalten, obwohl er sich selbst ausgeschaltet hat, bevor Sie ihn wieder einschalten können. Bei einem kurzzeitigen Schalter sollten Sie den Schalter nur einmal drücken können, und Sie können wieder loslegen.

Ich habe dieses Projekt auf dem hier gefundenen Schaltplan basiert: https://www.smallbulb.net/2014/435-single-button-p… und hier: https://sound.whsites.net/project166.htm Es gibt viele Varianten des Designs im gesamten Web.

Die Schaltung ist einfach und sehr billig zu bauen. Das Video soll nur zeigen, wie es das Netzteil ein- und ausschaltet und sich selbst zurücksetzt, wenn das Netzteil ausfällt. Was ich vergessen habe zu zeigen, ist es nach einem Cut-out wieder einzuschalten!

Schritt 1: Wie es funktioniert

Die Schaltung basiert auf einem 555-Timer

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Timer, als ob es sich um ein bipolares Gerät handelt, ein CMOS-Gerät ist jedoch im Wesentlichen gleich, Sie müssen nur "Kollektor" als "Drain" lesen. Bitte beziehen Sie sich beim Lesen dieser Beschreibung auf das interne Diagramm des 555.

Beachten Sie, dass die Threshold- und Trigger-Pins miteinander verbunden sind. Sie werden von R1 und R2 auf etwas unter der halben Versorgungsspannung gehalten. Die genaue Spannung ist nicht wichtig, aber sie muss zwischen 1/3 und 1/2 Vcc liegen. Die übliche Version dieser Schaltung hat 1/2 Vcc, aber das funktioniert möglicherweise nicht für die hier verwendete Methode, um die Schaltung mit dem Ausgang hoch zu starten.

C1 stellt sicher, dass die Schaltung mit dem Ausgang in einem High-Zustand eingeschaltet wird, indem der Steuerspannungsstift hochgezogen wird, wenn er Strom vom Standby-Kabel erhält. Dies ist erforderlich, da das ATX-Netzteil erfordert, dass das Schalterkabel nach unten gezogen wird, um es einzuschalten. Es funktioniert, weil es die interne Referenzspannung am "Trigger" -Komparator auf 1/2 Vcc anhebt, etwas über den von R1 und R2 eingestellten Punkt. Dadurch zieht der Komparator den "Set"-Eingang des internen Flip-Flops hoch. Auf den "Threshold"-Komparator hat es keinen Einfluss, da die Referenz ohnehin schon höher als der Threshold-Pin ist.

Der Eingang des ATX-Schalters (grün) ist mit dem Entladestift des Timers und nicht mit dem Ausgang verbunden, da er zur Aktivierung einen Pull-Down anstelle eines hohen oder niedrigen Eingangs erfordert. Der Strom ist winzig, so dass er den Entladetransistor nicht beschädigt.

Zunächst liegt der Eingang pwr_ok bei 0 V und die Schaltung wird von der Standby-Spannung gespeist, die 5 V beträgt. Diese Spannung liegt immer an, unabhängig davon, ob das Netzteil ein- oder ausgeschaltet ist. Der Ausgang liegt bei 5V und der Entladetransistor ist ausgeschaltet, sodass der ATX-Schaltereingang auch bei 5V sitzt. Das Signal pwr ok geht auf High, wenn das Netzteil betriebsbereit ist, und geht sehr schnell auf Low, wenn der Ausgang außerhalb der Spezifikation liegt.

Wenn Sie die Taste drücken, werden in diesem Zustand der Schwellenwert und die Trigger-Pins des Timers auf 5 V hochgezogen. Dies hat keine Auswirkung auf den Triggerpin, der bereits über der Triggerspannung liegt. Es beeinflusst jedoch den Threshold-Pin, der unter der Threshold-Spannung gehalten wird. Der Reset-Eingang des internen Flip-Flops wird aktiviert, wodurch der Ausgang des 555 auf Low geht und der Kollektor des Entladetransistors zu einem Pfad zur Masse wird.

Der 4,7uF-Kondensator C2 wird beim ersten Einschalten langsam über den 220k-Widerstand R3 aufgeladen. Es ist dieser Kondensator, der die Energie bereitstellt, um die Schwellen- und Entladestifte hoch zu ziehen, oder einen kurzzeitigen Pfad zur Masse bereitstellt, um sie niedrig zu ziehen. Dieser Kondensator hilft, ein falsches Auslösen der Schaltung zu vermeiden, da das Laden oder Entladen etwa eine Sekunde dauert, sodass Sie die Stromversorgung nicht sehr schnell ein- und ausschalten können.

Jetzt ist die Ausgabe also niedrig und das ATX-Netzteil ist eingeschaltet.

Als nächstes sind Sie mit dem Experimentieren fertig und drücken die Taste erneut. Dieses Mal befindet sich C2 in einem entladenen Zustand, so dass 0 V mit den Threshold- und Trigger-Pins verbunden sind. Dies hat keine Auswirkung auf den Threshold-Pin, der bereits unter der Threshold-Spannung gehalten wird. Es wirkt sich jedoch auf den Triggerpin aus, der über der Triggerspannung gehalten wird. Der Set-Eingang des internen Flip-Flops wird aktiviert, und der Ausgang des 555 wird hoch und der Kollektor des Entladetransistors wird ein offener Stromkreis, wodurch das Netzteil ausgeschaltet wird.

Angenommen, während Sie experimentieren, geht etwas schrecklich schief und Sie schließen den Ausgang des Netzteils kurz, das sich dann selbst abschaltet, um Schäden zu vermeiden.

In seiner ursprünglichen Form wäre diese Schaltung immer noch im "Ein"-Zustand, ähnlich wie ein Verriegelungsschalter, da die Stromversorgung vom Standby-Ausgang konstant ist. Es muss ein zusätzliches Signal haben, um es auszuschalten.

Um dies zu erreichen, koppelt ein zusätzlicher Kondensator den PWR_OK-Ausgang des Netzteils an die Schwellen- und Trigger-Pins. Auf diese Weise zieht das Netzteil beim Herunterfahren diese beiden Pins kurz auf Low und setzt den Ausgang auf High.

Soweit ich sehen kann, ist dies die einzige Möglichkeit, dass sich das Netzteil selbst herunterfährt, um auch diesen Schalter umzuschalten. Wenn es bei Ihnen nicht funktioniert, versuchen Sie, den Wert von C3 zu erhöhen. Wenn es immer noch nicht funktioniert, sollten Sie eine monostabile Schaltung zwischen C3 und den kombinierten Trigger- und Threshold-Pins anschließen.

Schließlich zeigt eine Anzeige an, dass das Netzteil eingeschaltet ist. Da Taster so viel billiger sind, ist es einfach, selbst mit einem knappen Budget einen schönen beleuchteten Schalter wie diesen zu haben! Die LED-Kathode geht auf 0v. Die LED in diesem Schalter hat einen eingebauten Strombegrenzungswiderstand, sodass die Anode direkt auf 5 V gehen kann. Für eine Standard-LED sollten Sie jedoch einen Strombegrenzungswiderstand verwenden. 390 Ohm ist ein guter Anfangswert, Sie können versuchen, höher oder niedriger zu gehen, bis Sie eine gewünschte Helligkeit erhalten.

Schritt 2: Komponentenliste

Du brauchst:

• Ein beleuchteter Taster. Der, den ich bekommen habe, hat einen eingebauten Strombegrenzungswiderstand für seine LED. Dieser Typ wird bei eBay als "Engelsauge" aufgeführt. Es muss kein beleuchteter Schalter sein, es sieht einfach gut aus.
• 555-Timer. Ich habe eine SMD-Version verwendet, damit ich eine Platine herstellen konnte, die durch das Schaltermontageloch passt.
• 33k Widerstand
• 27k Widerstand
• 220k Widerstand (kann geändert werden, um die Verzögerungszeit anzupassen)
• 1uF Kondensator
• 100nF Kondensator (muss möglicherweise für einen größeren Wert geändert werden)
• 4.7uF Kondensator (kann geändert werden, um die Verzögerungszeit anzupassen)
• PCB-Herstellungsmaterialien oder Prototypenplatine.

Ich habe den Schalter bei eBay. Die 555-Timer hatte ich bereits auf Lager und die anderen Komponenten waren kostenlos.

Schritt 3: Konstruktion

Den Prototyp der Schaltung habe ich auf einem Stück Lochblech gebaut. Der 555-Timer ist ein SMD-Chip. Ich habe es einfach auf ein Stück "Koptan" -Band (viel billiger als Kapton-Band!) gelegt und ein paar Widerstände direkt daran angeschlossen, um es an Ort und Stelle zu halten. Die anderen Komponenten habe ich mit feinem Magnetdraht verbunden. Wenn Sie diese Bauweise übernehmen, ist es jedoch einfacher, DIL-Geräte zu verwenden, nicht SMD!

Ich wollte, dass die Platine dauerhaft am Schalter befestigt werden kann und durch das Schaltermontageloch geführt wird. Aus diesem Grund habe ich ein Brett mit einer Breite von 11 mm und einer Länge von 25 mm gemacht. Es ist mit Anschlüssen für die Schaltkontakte und die eingebaute LED versehen. Ich habe Draht "Schwänze" angebracht und eine Stiftleiste an sie gelötet, um den Anschluss an das Netzteil zu erleichtern. Ich habe einen Schrumpfschlauch angewendet, um die Drähte zusammenzuhalten und ihre Verbindungen zum Kopf abzudecken.

Wenn Sie einen anderen Schaltertyp verwenden, kann es sein, dass er auf diese Weise nicht passt.

Ich habe tatsächlich einen massiven Fehler gemacht, als ich das Board erstellt habe, ich habe eine Spiegelbildversion erstellt! Da die Schaltung zum Glück so einfach ist, musste ich nur den 555-Timer auf den Kopf stellen, um das Problem zu beheben. Ich hoffe, Sie machen meinen Fehler nicht und bringen das Board richtig nach oben. Die PDFs sind für Top-Kupfer.

Es gibt viele Anleitungen zum Herstellen von Leiterplatten, ich habe sogar selbst eine geschrieben! Daher werde ich hier nicht darauf eingehen, wie man das Brett herstellt.

Löten Sie den Chip zuerst an Ort und Stelle. Stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Ausrichtung erhalten. Pin 1 geht eine Kante von der Widerstandslinie weg. Löten Sie als nächstes die anderen SMD-Komponenten.

Ich habe eine Elektrolytkappe für C2 verwendet, weil ich keine 4,7uF-Keramik hatte.

Für C2 haben Sie mehrere Möglichkeiten:

• Low-Profile-Kondensator, nicht mehr als 7 mm hoch
• Montieren Sie den Kondensator mit langen Kabeln, damit Sie ihn flach auf die Platine legen können
• SMD-Kondensator irgendeiner Art
• Tantalkondensator, der sowieso sehr klein ist. Beachten Sie, dass sich die Art der Polaritätsmarkierung von den Aluminiumtypen unterscheidet

Es hängt nur davon ab, was Sie haben.

Stellen Sie sicher, dass die Platine durch die Befestigungsmutter des Schalters passt. Wenn Sie für C2 eine Elektrolytkappe verwenden, prüfen Sie, ob diese mit dieser angebracht ist. Ich habe die Kanten des Brettes abgeschrägt, um etwas mehr Platz zu bekommen.

Als nächstes verbinden Sie die Platine mit den 2 großen Pads am Ende mit dem Schalter. Sie könnten Schlitze in die Pads schneiden und die Schalterklemmen darin vergraben, wenn Sie die Platine wirklich nahe an die Mittellinie des Schalters bringen müssen, aber ich würde es nicht empfehlen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Löcher in die Pads zu bohren und Pins anzubringen, an die Sie den Schalter auf der glatten Seite der Platine löten können. Verwenden Sie zum Anschließen der LED-Anschlüsse kurze Massivdrahtlängen. Löten Sie sie nur, wickeln Sie das Terminal nicht ein, da Sie es möglicherweise trennen müssen. Wenn Ihr beleuchteter Schalter keinen eingebauten Widerstand hat, ersetzen Sie eines dieser Drahtstücke durch eines.

Wenn Sie schließlich Stiftleisten oder einen anderen Steckertyp wie JST verwenden, löten Sie diese jetzt an. Wenn nicht, stecken Sie den Schalter in sein Montageloch und löten Sie die Drähte direkt an die Platine, wenn Sie noch keine Drähte angebracht haben.

Schritt 4: Endlich

Der beste Weg, den Switch zu testen, ist die Verbindung mit einem ATX-Netzteil. Wenn Sie noch keinen bereit haben, können Sie ihn trotzdem testen, siehe unten.

Verbinden Sie die:

• schwarzes Kabel des ATX-Netzteils an Masse
• grünes PS_ON-Kabel an "power on"
• lila +5VSB-Draht zu "5v Standby" (Draht darf nicht lila sein)
• graue Ader PWR_ON auf "pwr_ok" (Ader darf nicht grau sein)

Die grauen und violetten Kabel sind bei meinem ATX-Netzteil tatsächlich vertauscht - etwas, auf das Sie achten sollten!

Wenn Sie erwägen, eine andere Anzeige als eine kleine LED als "Ein"-Anzeige zu verwenden, sollten Sie diese an einen der Hauptausgänge des Netzteils anschließen, nicht an das PWR_ON-Signal.

Wenn Sie feststellen, dass die LED die PWR_ON-Spannung zu stark herunterzieht, verwenden Sie stattdessen +5 V.

Wenn Sie es zum ersten Mal einschalten, müssen Sie eine Sekunde warten, bevor der Schalter funktioniert. Dies ist beabsichtigt und soll zusätzlich zum Entprellen des Schalters verhindern, dass ungezogene Finger schnell den Strom aus- und wieder einschalten, was auch immer der Schalter gerade angeschlossen ist. Sobald der Schalter eingeschaltet ist, müssen Sie eine weitere Sekunde warten, bevor Sie ihn wieder ausschalten können.

Sie können diese Verzögerung ändern, indem Sie den Wert von C2 oder R3 ändern. Wenn Sie den Wert einer der beiden Komponenten halbieren, wird die Verzögerung halbiert, aber ich würde sie nicht auf weniger als 200 ms einstellen.

Schließen Sie das Netzteil an das Stromnetz an. Es sollte ausgeschaltet bleiben. Wenn es sich sofort einschaltet, müssen Sie den Wert von C1 erhöhen. Interessanterweise stellte ich fest, dass die Schaltung im Prototyp richtig funktionierte, aber ich musste den Kondensator für die "echte" Version ändern, sodass er jetzt tatsächlich 1uF beträgt.

Schalten Sie das Netzteil ein, schalten Sie es wieder aus. Hoffentlich funktioniert es soweit! Schalten Sie es wieder ein und schließen Sie jetzt den +12-V-Ausgang des Netzteils auf 0 V kurz. Es sollte sich selbst ausschalten und der Schalter sollte auch in die Aus-Stellung wechseln. Wenn Sie die Taste zweimal drücken müssen, um das Netzteil wieder einzuschalten, hat es nicht funktioniert und Sie müssen das Problem aufspüren.

Versuchen Sie nicht, die +5-V-Schiene kurzzuschließen. Sie können feststellen, dass Ihr Draht schmilzt, anstatt ihn auszuschneiden.

Wenn Sie den Switch ohne ATX-Netzteil testen müssen, benötigen Sie dazu eine 5-V-Versorgung

Um es auf diese Weise zu testen, verbinden Sie:

• 0V der Versorgung an GND
• +5 der Versorgung zu 5V Standby
• eine LED mit Strombegrenzungswiderstand zwischen +5 und "Power on"
• ein 10k Widerstand von pwr_ok bis +5v
• eine Testleitung zu "pwr_ok"

Die LED leuchtet auf, wenn der Ausgang des Timers niedrig ist, was mit dem Einschalten eines ATX-Netzteils vergleichbar ist.

Schließen Sie die Messleitung auf 0 V kurz. Der Schalter sollte sich ausschalten. Schalten Sie es wieder ein, indem Sie die Taste eine Sekunde später drücken.

Und das war's, Test abgeschlossen!