omega dca v1

อะแดปเตอร์ Omega DC (DCA) V1

อะแดปเตอร์ DC สำหรับคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้า

การแนะนำ

นี่คืออะแดปเตอร์ DC ที่เรียบง่ายสำหรับคอมพิวเตอร์บ้านโอเมก้าพร้อมคุณสมบัติต่อไปนี้:

• แหล่งจ่ายไฟอินพุต DC ภายนอก
• แรงดันไฟฟ้าอินพุตกว้างจาก DC +6.5V ถึง DC +24V
• กระแสอินพุตสูงสุดของ 4a
• การควบคุมพลังงานผ่านสวิตช์ SPDT ภายนอก
• แรงดันเอาต์พุต:
  • 3x อิสระควบคุม DC +5V 1.5A (สูงสุด 3A)
  • 1x อิสระควบคุม DC +12V 700ma และ -12V 150ma
• สามวงจรไฟฟ้าอิสระ
• การป้องกันขั้วย้อนกลับสามัญ (RPP) ช่วยปกป้องคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าจากการเชื่อมต่อถังพลังงานกับขั้วคว่ำ
• ต่อการปิดเครื่องความร้อนของวงจรปกป้องอะแดปเตอร์โอเมก้าดีซีจากความเสียหายเมื่อทำงานที่อุณหภูมิสูงมาก
• ต่อวงจรวงจรและการป้องกันปัจจุบัน (OCP) ปกป้องคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าจากกางเกงขาสั้นหรือกระแสมากเกินไป (Typ 5.5a)
• ต่อวงจรผ่านการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (OVP) ปกป้องคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าจากแรงดันไฟฟ้าสูงมากเกินไป (TYP 5.52V)
• ต่อวงจรภายใต้การป้องกันแรงดันไฟฟ้า (UVP) ปกป้องคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าจากแรงดันไฟฟ้าต่ำมากเกินไป (Typ ~ 3V)

เหตุผล

เมื่อฉันอัพเกรดคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าของฉันด้วยบอร์ดเครื่องขยายเสียงและฟลอปปี้ไดรฟ์ที่ฉันตรวจพบว่าไม่ว่าจะใช้แหล่งจ่ายไฟที่ดีเพียงใดคอมพิวเตอร์บ้านโอเมก้าได้รับการรีเซ็ตอย่างกะทันหันเนื่องจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับพลังงาน

• เปิดเครื่องขยายเสียงในขณะที่คอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าเปิดอยู่
• การเพิ่มระดับเสียงแอมพลิฟายเออร์เสียงเกินขีด จำกัด เมื่อเล่นเกมคำนวณแบบเร่งรัด
• การแทรกฟลอปปี้ดิสก์

คอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าของฉันใช้ DC-Adapter 1.6B จาก MSXMakers! ด้วยแหล่งจ่ายไฟ 5V ภายนอก

ฉันวัดการใช้พลังงานสูงสุดของคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าที่ประมาณ 1.7A โดยเปิดเครื่องขยายเสียงและการหมุนฟลอปปี้ไดรฟ์

ฉันตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟ +5V หลายแห่งโดยไม่ประสบความสำเร็จ:

• LJH074-050030W 5V 3A (อันที่ฉันซื้อด้วยชุดคอมพิวเตอร์ Omega Home)
• YU0508 5V 8A (อีก "แบรนด์สีขาว" PSU)
• Korad KA3005P 30V 5A (แหล่งจ่ายไฟที่ตั้งโปรแกรมได้ในห้องปฏิบัติการของฉัน ... )

ฉันใช้เครื่องทดสอบโหลดอิเล็กทรอนิกส์ (DL24 150W) และ Multimeter แยกต่างหาก (VC99) เพื่อตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าจริงของแหล่งจ่ายไฟภายใต้โหลด (ที่ปลายขั้วต่อแหล่งจ่ายไฟ):

• LJH074-050030W 5V 3A -> ลดลงเหลือ 4.9V ด้วยโหลด 2A และ 4.6V พร้อมโหลด 3A
• YU0508 5V 8A -> เก็บไว้อย่างต่อเนื่อง 5.0V ด้วยโหลด 3A แม้ว่ามันจะลดลงเหลือ 4.7V เมื่อผลักมันไปที่ 6A
• Korad KA3005P 30V 5A -> ลดลงเหลือ 4.8V ที่แรงดันไฟฟ้าคงที่ 5V พร้อมโหลด 2A และ 4.7V พร้อมโหลด 3A (ต้องปรับแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นต้องใช้เป็น 5.3V เพื่อรับ 5.0V ที่โหลด 3A)

ดังนั้นจากการทดสอบโหลดและการใช้พลังงานสูงสุดที่สังเกตได้อย่างน้อยแหล่งจ่ายไฟ 5V 8A ควรมีความสามารถในการเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าและการอัพเกรดโดยไม่มีปัญหา แต่มันไม่ใช่กรณี

ดังนั้นฉันจึงสันนิษฐานว่าความต้องการพลังงานเฉพาะของเครื่องขยายเสียงและฟลอปปี้ไดรฟ์ทำให้เกิดปัญหา (แรงดันไฟฟ้าต่ำ) บนรางไฟฟ้าของคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้า ฉันตัดสินใจที่จะทดสอบว่าปัญหาหายไปโดยใช้แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากสำหรับเครื่องขยายเสียง/ฟลอปปี้และคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้า ฉันเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 5V สองเครื่องกับพื้นดินทั่วไปแหล่งจ่ายไฟหนึ่งตัวไปยังโอเมก้าและอื่น ๆ ไปยังบอร์ดแอมพลิฟายเออร์เสียงและฟลอปปี้ และvoilàไม่มีการรีเซ็ตอีกต่อไป

ดังนั้นในที่สุดฉันตัดสินใจที่จะออกแบบบอร์ดอะแดปเตอร์พลังงานขนาดเล็กเพื่อจัดหาวงจรไฟฟ้าแยกต่างหากไปยังคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าแอมพลิฟายเออร์เสียงและตัวแปลงวิดีโอและฟลอปปี้ไดรฟ์และในขณะที่มันเพิ่มการป้องกันหลายอย่างในกรณีที่มีบางอย่างผิดปกติกับส่วนประกอบ

เนื่องจากมีราคาถูกจำนวนมากพร้อมที่จะใช้บอร์ดขนาดเล็กซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดที่จำเป็นฉันเพิ่งสร้าง "Franken-board" การกินบอร์ดอื่น ๆ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายสุดท้าย อะแดปเตอร์โอเมก้าดีซีเกิด

ภาพรวม

อะแดปเตอร์โอเมก้าดีซีเป็นบอร์ดอะแดปเตอร์พลังงานขนาดเล็กเพื่อให้พลังงานที่ได้รับการปกป้องและควบคุมให้กับคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้า รองรับการเชื่อมต่อของแหล่งจ่ายไฟ DC ภายนอกและสวิตช์พลังงานเพื่อควบคุมพลังงานไปยังคอมพิวเตอร์

อะแดปเตอร์โอเมก้าดีซีมีวงจรพลังงานอิสระ 3 วงจร:

• วงจร #1 ให้พลังงานแก่เมนบอร์ดคอมพิวเตอร์ที่บ้านโอเมก้าและ FMPAC ( +5V, +12V และ -12V) โดยใช้ Conectors J10 และ J12
• Circuit #2 ให้พลังงานแก่ฟลอปปี้ไดรฟ์ภายนอก (+5V) โดยใช้ตัวเชื่อมต่อ J8
• วงจร #3 ให้พลังงานแก่แอมพลิฟายเออร์เสียง (+5V) โดยใช้ตัวเชื่อมต่อ J6 และตัวแปลงวิดีโอ (+5V) โดยใช้ตัวเชื่อมต่อ J7

กระดาน

PCB อะแดปเตอร์ Omega DC เป็นการออกแบบ 2 ชั้นที่กาวบอร์ดขนาดเล็กที่พร้อมใช้งาน:

• บอร์ดไดโอดในอุดมคติที่ U1 เพื่อให้การป้องกันขั้วย้อนกลับเช่นเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อคอมพิวเตอร์บ้านโอเมก้าหากแหล่งจ่ายไฟที่มีขั้วไม่ถูกต้องเชื่อมต่อกัน
• สามขั้นตอนลงบอร์ดมินิด้วยการปิดเครื่องด้วยความร้อนและการป้องกันในปัจจุบันที่ J9, J5 และ J3 เพื่อให้ +5V ไปยังวงจรพลังงานสามวง
• บอร์ดขนาดเล็กการป้องกันแรงดันไฟฟ้าสามตัวที่ U2, U3 และ U4 เพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าสามวงที่แยกจากกัน
• หนึ่งขั้นตอนขึ้นบอร์ดที่ J11 เพื่อให้ +12V และ -12V จากเอาท์พุท 5V ของ J9 เพื่อป้อนหมุด 48 และ 50 ของสล็อตคาร์ทริดจ์และส่วนขยาย FMPAC

มีเช่นกัน:

• อุณหภูมิเชิงบวกสองรูปแบบ coeficient (PTC) ที่ตั้งใหม่ได้ฟิวส์เพื่อ จำกัด ปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ส่งไปยังสล็อตคาร์ทริดจ์ตามที่ระบุโดยข้อกำหนดสล็อตคาร์ทริดจ
• ตัวต้านทานการปล่อย
• ตัวเชื่อมต่อที่จำเป็นทั้งหมด

บอร์ดขนาดเล็กจะถูกบัดกรีโดยตรงไปยังอะแดปเตอร์โอเมก้าดีซี PCB โดยใช้ส่วนหัว PIN

จัมเปอร์

วงจรไฟฟ้า #2 และ #3 สามารถรวมเข้าด้วยกันได้หากต้องการโดยการเติมเพียง J5 และ U3 (หรือ J3 และ U4) และปิดจัมเปอร์ JP3 มิฉะนั้นจัมเปอร์ jp3 ควรเปิดเสมอ

ตัวเชื่อมต่อ

ขั้วต่อ

• ตัวเชื่อมต่อบล็อก J2 2-PIN เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ DC ภายนอก
• ตัวเชื่อมต่อบล็อก 3 พินเชื่อมต่อกับสวิตช์ไฟ SPDT ในเคสคอมพิวเตอร์โฮมโอเมก้า

ตัวเชื่อมต่อเอาต์พุต

• J10, 8 -PIN KF2510 ตัวเชื่อมต่อพลังงาน ( +5V, +12V, -12V, GND), เชื่อมต่อกับ OMEGA HOME Computer เมนบอร์ด J10 Power Connector
• J8, ตัวเชื่อมต่อพลังงานฟลอปปี้ Berg 4-pin (+5V, GND) เชื่อมต่อกับขั้วต่อพลังงานฟลอปปี้ไดรฟ์ (เป็นทางเลือก)
• J6, 2-PIN XH2.54 ตัวเชื่อมต่อเสียงเสียง (+5V, GND), เชื่อมต่อกับขั้วต่อพลังงานแอมพลิฟายเออร์เสียง (เป็นทางเลือก)
• J7, 2-PIN XH2.54 ตัวเชื่อมต่อพลังงานวิดีโอ (+5V, GND), เชื่อมต่อกับตัวเชื่อมต่อตัวแปลงวิดีโอ (เป็นทางเลือก)
• J12, 3 -PIN XH2.54 ตัวเชื่อมต่อกำลังไฟ FMPAC (+12V, -12V, GND), เชื่อมต่อกับขั้วต่อพลังงาน FMPAC ของบอร์ด (ไม่บังคับ)

บอร์ดขนาดเล็ก

ขอแนะนำให้ทดสอบบอร์ดทั้งหมดเสมอก่อนที่จะประกอบพวกเขาเพื่อตรวจสอบว่าพวกเขาประพฤติตามข้อกำหนดของพวกเขา

บอร์ดไดโอดในอุดมคติ (U1)

บอร์ดนี้ให้การป้องกันขั้วย้อนกลับสำหรับอะแดปเตอร์โอเมก้าดีซีและขึ้นอยู่กับ 4435 p-mosfet

มันสามารถทำงานได้มากถึง 30V 4A และเพิ่มแรงดันไฟฟ้าลดลงน้อยที่สุดเนื่องจาก RDS ที่ต่ำมาก (ON) 20MOHM บอร์ดทำงานที่แรงดันไฟฟ้าภายนอกซึ่งจะต้องอยู่ระหว่าง +6.5V และ +24V ตามข้อกำหนดการออกแบบอะแดปเตอร์โอเมก้า DC ดังนั้นการลดลงของแรงดันไฟฟ้าจึงไม่สำคัญในกรณีนี้

ขั้นตอนลง (J9, J5, J3)

บอร์ดมินิสเต็ปดาวน์จะขึ้นอยู่กับตัวแปลงโหมดสวิทช์แบบซิงโครนัสที่มีประสิทธิภาพสูง MP2315

วงจรรวมนี้ให้การปิดเครื่องด้วยความร้อนที่ 150C และมีการป้องกันขีด จำกัด ปัจจุบันต่อรอบซึ่ง จำกัด กระแสไฟฟ้าที่ 5.5a บอร์ด Mini Step-Down รองรับแรงดันไฟฟ้าอินพุตจาก 4.5V ถึง 24V แต่สำหรับอะแดปเตอร์โอเมก้า DC เพียง 6.5V ถึง 24V ได้รับการสนับสนุนเนื่องจากต้องใช้เอาต์พุต 5V ประสิทธิภาพสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 97% เมื่อใช้แรงดันอินพุต 6.5V เมื่อใช้ประสิทธิภาพแรงดันไฟฟ้าอินพุต 12V อยู่ที่ประมาณ 94% คณะกรรมการสามารถรักษาภาระ 2.1A ด้วยยอดของ 3A

มีสองตัวเลือกที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดค่าบอร์ดสำหรับเอาต์พุต 5V:

• ตัวเลือก #1: ตัดการติดตาม adj ด้วยเครื่องตัดและสั้นลงแผ่น 5V ด้วยหยดบัด
• ตัวเลือก #2: การใช้ไดรเวอร์สกรูเพื่อปรับ trimpot ให้เป็นแรงดันไฟฟ้า 5V ที่ต้องการ (หรือแม้แต่อีกเล็กน้อยถึง 5.3V)

ตัวเลือกที่ 1 จะให้แรงดันไฟฟ้า 5V ดั้งเดิมของบอร์ดซึ่งอาจอยู่ที่ประมาณ 5V พร้อมข้อผิดพลาด (อาจเป็น 4.9V, 5.0V หรือ 5.1V หากบอร์ดใช้ได้)

ตัวเลือกที่ 2 จะกำหนดค่าบอร์ดด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เลือกซึ่งอาจเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุผลเนื่องจากระยะขอบของ trimpot นอกจากนี้การสัมผัสกับ Trimpot โดยบังเอิญสามารถเปลี่ยนแรงดันเอาต์พุตของบอร์ดเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ (ซึ่งอาจเป็นอันตรายเป็นพิเศษในช่วง 5.4V ถึง 5.5V เนื่องจากการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินจะไม่ให้การป้องกันที่นั่น)

ขอแนะนำให้ใช้ตัวเลือก #1 กับบอร์ดที่มี 5.0V หรือ 5.1V

บอร์ดป้องกันแรงดันไฟฟ้า (U2, U3, U4)

การป้องกันแรงดันไฟฟ้าผ่านบอร์ดมินิเฉพาะ (ขนาดเล็กจริงๆ!) โดยใช้ IC ที่ไม่รู้จักพร้อมเครื่องหมาย SMD 905hm

บอร์ดตัดกำลังและเปิดไฟ LED สีแดงเมื่อตรวจพบมากกว่า 5.5V ที่ด้านอินพุตของบอร์ด มันตัดพลังงานเช่นกันเมื่อตรวจพบน้อยกว่า ~ 3V บอร์ดป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินรองรับแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงถึง 30V ดังนั้นจึงอยู่ในด้านที่ปลอดภัยแม้ว่าขั้นตอนลงกระดาน (ซึ่งอยู่ก่อนหน้า) จะทำให้สั้น คณะกรรมการสามารถรักษาภาระ 2.5A ด้วยยอดเขา 5A ดังนั้นจึงอยู่ในโหลด 2.1A และ 3A สูงสุดของขั้นตอนลง

ก้าวขึ้นกระดาน (J11)

กระดานขั้นตอนขึ้นจะแปลง 5V จากขั้นตอนลงที่ J9 เป็น +12V และ -12V ซึ่งจะใช้กับพอร์ตสล็อตคาร์ทริดจ์และขั้วต่อ FMPAC Power

บอร์ดรองรับแรงดันไฟฟ้าอินพุตจาก 3.3V ถึง 11V ภายในระยะขอบของบอร์ดป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่ให้แรงดันไฟฟ้าอินพุต ในด้านปัจจุบันบอร์ดรองรับสูงสุด 1.8A บนอินพุตและให้สูงสุด 700mA สำหรับ +12V และ 150mA สำหรับ -12V

พอร์ตสล็อตคาร์ทริดจ์ได้รับการปกป้องโดยฟิวส์ 50MA เพื่อให้สอดคล้องกับ MAX 50MA สำหรับข้อกำหนด MSX ทั้งหมด

สร้างคำแนะนำ

ทำตามคำแนะนำการสร้างเหล่านี้เพื่อประกอบบอร์ดอะแดปเตอร์โอเมก้าดีซี