omega dca v1

محول أوميغا العاصمة (DCA) V1

محول العاصمة لجهاز الكمبيوتر المنزلي أوميغا.

مقدمة

هذا محول DC بسيط لجهاز الكمبيوتر المنزلي أوميغا مع الميزات التالية:

• إمدادات طاقة إدخال DC الخارجية
• جهد إدخال واسع من DC +6.5V إلى DC +24V
• Max Inport Current من 4A
• التحكم في الطاقة عبر مفتاح SPDT الخارجي
• فولتية الإخراج:
  • 3x مستقل DC +5V 1.5A (الحد الأقصى 3A)
  • 1x مستقل DC +12V 700MA و -12V 150MA
• ثلاث دوائر قوة مستقلة
• حماية قطبية عكسية مشتركة (RPP) ، تحمي كمبيوتر أوميغا المنزلي من توصيل برميل الطاقة مع قطبية مقلوبة
• لكل دائرة الإغلاق الحراري ، يحمي محول أوميغا دي سي من التلف عند العمل في درجات حرارة عالية للغاية
• لكل دراجة قصيرة للدائرة وأكثر من الحماية الحالية (OCP) ، يحمي الكمبيوتر المنزلي أوميغا من السراويل القصيرة أو التيار المفرط (TYP 5.5A)
• لكل دائرة على حماية الجهد (OVP) ، يحمي كمبيوتر أوميغا المنزلي من الفولتية العالية المفرطة (TYP 5.52V)
• لكل دائرة تحت حماية الجهد (UVP) ، يحمي الكمبيوتر المنزلي أوميغا من الفولتية المنخفضة المفرطة (TYP ~ 3V)

الأساس المنطقي

عندما قمت بترقية جهاز الكمبيوتر المنزلي Omega الخاص بي باستخدام لوحة مكبر للصوت ومحرك أقراص مرن ، اكتشفت أنه ، بغض النظر عن مدى جودة مصدر الطاقة المستخدم ، عانى الكمبيوتر المنزلي في أوميغا عن إعادة ضبط مفاجئة بسبب المشكلات المتعلقة بالطاقة عند أداء بعض العمليات مثل ، على سبيل المثال:

• تشغيل مضخم الصوت أثناء تشغيل الكمبيوتر المنزلي أوميغا
• زيادة حجم مضخم الصوت إلى ما هو أبعد من حد معين عند تشغيل الألعاب المكثفة
• إدخال قرص مرن

كان جهاز الكمبيوتر المنزلي Omega الخاص بي يستخدم DC-ADAPTER 1.6B من MSXMakers! مع إمدادات الطاقة 5V الخارجية.

قمت بقياس ذروة استهلاك الطاقة لجهاز الكمبيوتر المنزلي أوميغا في حوالي 1.7A مع مضخم الصوت على محرك الأقراص المرن.

لقد راجعت عدة مستلزمات الطاقة +5V دون نجاح:

• LJH074-050030W 5V 3A (واحد اشتريته مع مجموعة الكمبيوتر المنزلية أوميغا)
• YU0508 5V 8A ("علامة تجارية بيضاء أخرى" PSU)
• Korad KA3005P 30V 5A (مصدر الطاقة القابل للبرمجة للمختبر ...)

لقد استخدمت جهاز اختبار الحمل الإلكتروني (DL24 150W) ومتعدد المقياس المنفصل (VC99) للتحقق من الجهد الفعلي لمستلزمات الطاقة تحت الحمل (في نهاية موصل الطاقة):

• LJH074-050030W 5V 3A -> انخفض إلى 4.9 فولت مع حمولة 2A و 4.6 فولت مع حمولة 3A
• YU0508 5V 8A -> احتفظ بثبات 5.0 فولت مع حمولة 3A ، على الرغم من انخفاضه إلى 4.7 فولت عند دفعه إلى 6A
• Korad KA3005P 30V 5A -> انخفض إلى 4.8 فولت في الجهد الثابت 5 فولت مع حمل 2A ، وإلى 4.7 فولت مع حمولة 3A (مطلوب ضبط الجهد على 5.3V للحصول على 5.0V في 3A تحميل)

لذلك وفقًا لاختبارات الحمل واستهلاك ذروة الطاقة المرصودة ، يجب أن يكون مصدر الطاقة 5V 8A على الأقل قادرًا على تشغيل الكمبيوتر المنزلي أوميغا وترقياته دون مشاكل. ولكن لم يكن الأمر كذلك.

لذلك افترضت أن متطلبات الطاقة المحددة لمكبر الصوت ومحرك الأقراص المرنة تسبب في المشكلات (الجهد السفلي؟) على سكة الطاقة في الكمبيوتر المنزلي أوميغا. قررت اختبار ما إذا كانت المشكلة قد اختفت باستخدام مصدر طاقة منفصل لمكبر الصوت/المرنة وجهاز الكمبيوتر المنزلي أوميغا. لقد قمت بتوصيل مستلمين طاقة 5 فولت بأرضية مشتركة ، ومزود طاقة واحد بأوميغا والآخر إلى لوحة مضخم الصوت والقرص المرن. وفويلا ، لا مزيد من إعادة ضبط.

لذلك في النهاية ، قررت تصميم لوحة محول طاقة صغيرة لتوفير دوائر طاقة منفصلة لجهاز الكمبيوتر المنزلي أوميغا ، ومضخم الصوت ومحول الفيديو ، ومحرك الأقراص المرنة ، وأثناء وجوده في ذلك ، أضاف العديد من الحماية في حالة حدوث خطأ ما مع المكونات.

نظرًا لوجود الكثير من الأجهزة الرخيصة لاستخدام لوحات صغيرة توفر جزءًا من المتطلبات المطلوبة ، فقد قمت للتو ببناء "لوحة فرانكين" لحساب الألواح الأخرى لتحقيق الهدف النهائي. ولد محول أوميغا العاصمة.

ملخص

محول أوميغا العاصمة هو لوحة محول طاقة صغيرة لتوفير الطاقة المحمية والمنظمة لجهاز الكمبيوتر المنزلي أوميغا. وهو يدعم اتصال مصدر طاقة DC خارجي ومفتاح الطاقة للتحكم في الطاقة في الكمبيوتر.

يوفر محول Omega DC 3 دوائر طاقة مستقلة:

• توفر الدائرة رقم 1 الطاقة للوحة الأم للكمبيوتر المنزلية أوميغا و FMPAC ( +5V و +12V و -12V) باستخدام CONECTORS J10 و J12
• توفر الدائرة رقم 2 الطاقة لمحرك الأقراص المرنة الخارجي (+5V) باستخدام الموصل J8
• توفر الدائرة رقم 3 الطاقة لمكبر الصوت (+5V) باستخدام الموصل J6 ومحول الفيديو (+5V) باستخدام الموصل J7

سبورة

يعد محول Omega DC PCB عبارة عن تصميم ثنائي الطبقة يتلاعب بمجموعة من الألواح الصغيرة الجاهزة للاستخدام:

• لوحة ديود مثالية في U1 لتوفير حماية عكسية للقطبية ، أي لتجنب الأضرار التي لحقت بجهاز الكمبيوتر المنزلي أوميغا إذا كان مصدر الطاقة مع قطبية غير صحيح متصلاً
• ثلاث خطوات لأسفل الألواح المصغرة مع الإغلاق الحراري وأكثر من الحماية الحالية في J9 و J5 و J3 لتوفير +5 فولت لدوائر الطاقة الثلاثة المنفصلة
• ثلاثة ألواح صغيرة حماية الجهد في U2 و U3 و U4 لحماية دوائر الطاقة الثلاثة المنفصلة من الجهد الزائد
• لوحة خطوة واحدة في J11 لتوفير +12V و -12V من ناتج 5V من J9 لتغذية دبابيس 48 و 50 من فتحات الخرطوشة وتمديد FMPAC

هناك أيضًا:

• اثنين من الصمامات الإيجابية لدرجة الحرارة (PTC) قابلة لإعادة توزيعها للحد من كمية التيار يتم تسليمها إلى فتحات الخرطوشة ، كما هو موضح في مواصفات فتحة خرطوشة MSX
• مقاوم التفريغ
• جميع الموصلات اللازمة

يتم لحام الألواح الصغيرة مباشرة إلى PCB محول Omega DC باستخدام رؤوس PIN.

لاعبا

يمكن دمج دوائر الطاقة رقم 2 و 3 إذا رغبت في الحصول على ملء J5 و U3 فقط (أو J3 و U4) وإغلاق Jumper JP3. خلاف ذلك ، يجب أن يكون Jumper JP3 مفتوحًا دائمًا.

الموصلات

موصلات الإدخال

• موصل كتلة 2-pin ، يتصل بمصدر طاقة DC الخارجي
• موصل كتلة SW1 3-Pin ، يتصل بمفتاح الطاقة SPDT في حالة الكمبيوتر المنزلية أوميغا

موصلات الإخراج

• J10 ، 8 دبوس KF2510 موصل الطاقة ( +5V ، +12V ، -12V ، GND) ، يتصل بالوحة الأم كمبيوتر أوميغا J10 Power Connector
• يتصل J8 ، موصل طاقة Berg Floppy Floppy 4-Pin (+5V ، GND) ، بموصل طاقة محرك الأقراص المرنة (اختياري)
• يتصل J6 ، 2 دبوس XH2.54 موصل الطاقة الصوتية (+5V ، GND) ، بموصل طاقة مضخم الصوت (اختياري)
• يتصل J7 ، موصل طاقة الفيديو 2-Pin XH2.54 (+5V ، GND) ، بموصل طاقة محول الفيديو (اختياري)
• J12 ، 3 -Pin XH2.54 FMPAC Power Connector (+12V ، -12V ، GND) ، يتصل بموصل طاقة لوحة FMPAC (اختياري)

لوحات صغيرة

يوصى دائمًا باختبار جميع المجالس قبل تجميعها للتحقق من أنها تتصرف وفقًا لمواصفاتهم.

لوحة الصمام الثنائي المثالي (U1)

يوفر هذا المجلس حماية قطبية عكسية لمحول Omega DC ويستند إلى 4435 P-MOSFET.

يمكن أن يعمل حتى 30 فولت 4A ويضيف الحد الأدنى من انخفاض الجهد بسبب RDS المنخفضة جدًا (تشغيل) من 20mHM. يعمل اللوحة في جهد إمداد الطاقة الخارجي ، والذي يجب أن يتراوح بين +6.5v و +24V وفقًا لمواصفات تصميم محول Omega DC ، وبالتالي فإن انخفاض الجهد غير مهم في هذه الحالة.

STEPOND BOARDS (J9 ، J5 ، J3)

تعتمد لوحات Mini Beaking على محول وضع التبديل المتزامن MP2315.

توفر هذه الدائرة المدمجة إغلاقًا حراريًا عند 150 درجة مئوية ولديها حماية حد التيار لكل دورة ، مما يحد من التيار إلى 5.5a عادة. تدعم لوحة Mini Behowdour فولتية المدخلات من 4.5 فولت إلى 24 فولت ، ولكن بالنسبة لمحول أوميغا العاصمة ، يتم دعم فقط من 6.5 فولت إلى 24 فولت بسبب الإخراج 5V المطلوب. الحد الأقصى للكفاءة حوالي 97 ٪ عند استخدام جهد إدخال 6.5 فولت. عند استخدام كفاءة جهد المدخلات 12V يبقى حوالي 94 ٪. يمكن للمجلس الحفاظ على حمولة 2.1A ، مع قمم 3A.

يتوفر خياران مختلفان لتكوين اللوحة لإخراج 5 فولت:

• الخيار رقم 1: قطع تتبع adj بقطعة واختصار وسادة 5 فولت مع نقطة لحام (قد تحتاج إلى كوب مكبرة أو مجهر لحام لقطع أثر adj)
• الخيار رقم 2: استخدام برنامج تشغيل المسمار لضبط trempot على الجهد 5V المطلوب (أو حتى أكثر قليلاً ، حتى 5.3 فولت)

سيوفر الخيار 1 الجهد الأصلي 5V للوحة ، والذي قد يكون حوالي 5 فولت بهامش خطأ (قد يكون 4.9 فولت أو 5.0 فولت أو 5.1V إذا كانت اللوحة على ما يرام).

سيقوم الخيار 2 بتكوين اللوحة بالجهد المحدد ، والتي قد يكون من الصعب تحقيقها بسبب هامش TRimpot. أيضًا ، يمكن لمس TRIMPOT عن طريق الخطأ تغيير جهد الخرج للوحة إلى جهد غير مرغوب فيه (قد يكون هذا خطيرًا بشكل خاص في نطاق 5.4V إلى 5.5V ، لأن حماية الجهد الزائدة لن توفر الحماية هناك).

لذلك يوصى باستخدام الخيار رقم 1 مع لوحة توفر 5.0V أو 5.1V.

لوحات حماية الجهد (U2 ، U3 ، U4)

يتم تحقيق حماية أكثر من الجهد من قبل لوحة مصغرة مخصصة (مصغرة حقًا!) باستخدام IC غير معروف مع SMD علامات 905hm.

يقطع اللوحة الطاقة ويقوم بتشغيل LED أحمر عند اكتشاف أكثر من 5.5 فولت على جانب الإدخال من اللوحة. يقطع الطاقة أيضًا عند اكتشاف أقل من ~ 3V. تدعم لوحة حماية الجهد الزائد فولتية المدخلات تصل إلى 30 فولت ، لذلك فهي على الجانب الآمن حتى لو كانت لوحة التنقل لأسفل (التي تقع قبل ذلك) تسبب قصيرة. يمكن للمجلس الحفاظ على حمولة 2.5A ، مع قمم 5A ، لذلك فهي مرة أخرى في حمل 2.1A وذروة 3A من لوحة أسفل.

لوحة Step Up (J11)

تقوم لوحة STEP UP بتحويل 5V من لوحة STEP DOWN في J9 إلى +12V و -12V ، والتي يتم استخدامها بعد ذلك على منافذ فتحات الخرطوشة وموصل الطاقة FMPAC.

يدعم اللوحة فولتية المدخلات من 3.3 فولت إلى 11 فولت ، داخل هوامش لوحة حماية الجهد الزائدة التي توفر جهد المدخلات. على الجانب الحالي ، يدعم اللوحة ذروة 1.8A على المدخلات وتوفر فقط 700 مللي أمبير لـ +12V و 150MA لـ -12V.

يتم حماية منافذ فتحات الخرطوشة بواسطة صمامات 50mA للامتثال لـ MAX 50MA لجميع فتحات MSX.

بناء التعليمات

اتبع تعليمات الإنشاء هذه من أجل تجميع لوحة محول أوميغا دي سي.