使用失效计算机ATX电源构建您自己的5V、1A可调SMPS

A.S女巫M颂诗P功率S电源（SMPS）是任何电子设计中不可或缺的一部分。它用于将市电高压交流电转换为低压直流电，它首先将市电交流电转换为高压直流电，然后切换高压直流电以产生所需电压。我们已经做了一些开关电源电路早些时候，像这样5V 2A开关电源电路和12V 1A TNY268开关电源电路。我们甚至做到了建立我们自己的SMPS变压器其可以与驱动器IC一起用于我们的SMPS设计中。

你可能没有注意到，但大多数家用产品，如移动充电器、笔记本电脑充电器、Wi-Fi路由器，都需要开关模式电源才能工作，其中大多数是5V电源。因此，考虑到这一点，在本文中，我们将向您展示如何构建一个5V、1A的开关电源电路通过从旧的一次性PC ATX电源中回收零件。

警告：使用交流电源需要事先掌握技能和监督。不要在没有经验的情况下打开旧的SMPS或尝试构建新的SMPS。小心带电的电容器和带电的电线。您已收到警告，请谨慎行事，并在需要时接受专家指导。

5V 1A电源的设计注意事项

在我们继续之前，让我们先弄清楚一些基本的设计考虑因素和保护功能。

为什么要用计算机电源构建SMPS电路？

对我来说，它很便宜，再说一遍，便宜是一个非常昂贵的词，它实际上是免费的。你可能会问怎么会这样？只要和你当地的电脑服务商店谈谈，他们就会免费给你——至少我是这样。此外，问问你的朋友周围是否有坏的。

为电路建造/采购变压器是任何开关电源设计，但这种方法通过抢救变压器完全避免了这一步骤，如果你像我一样是一个电子迷，它也会带来很好的学习体验。抢救所需零件后，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，这可能会派上用场，而电路最有趣的地方是它是由非常通用的部件制成的，所以如果出现问题，找到并更换它们是一项非常容易的任务。

SMPS电路在不同条件下的功能不同，如果你在构建这个电路时知道实际的输入输出特性，如果你发现电路有任何问题，可以帮助你调试电路。

输入电压：

由于标准PC PSU的输入电压为220V，我们回收的电路也在该电压下工作。但根据我的电流表设置，我也会尝试用85V的输入电压来操作电路。

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。此电路在以下条件下工作恒压模式，因此无论负载电流如何，输出电压都应该保持大致相同。

输出纹波：

这个电路中的变压器是由专业制造商制造的，所以我们可以期待低纹波。由于它是用虚线板建造的，我们可以预期会比平时产生更多的涟漪。

保护功能：

总的来说，有很多保护电路SMPS设计但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。您也可以查看以下内容保护电路我们建造得更早。

• 过电压保护电路
• 反极性保护电路
• 短路保护电路
• 浪涌电流保护
• 热插拔控制器保护电路

我将使用这个电路为我的物联网项目供电。所以我决定采用最小保护功能，即输入端的可熔断电阻器，以及过电压保护电路在输出部分。

因此，总的来说，我们电源的交流电源电压为220V AC，输出电压为5V DC，最大输出电流为1A。我们将努力使输出纹波电压尽可能低，我们有一个带输出过电压保护电路的输入熔断电阻器。

5V 1A SMPS电路所需的组件

序号	部分	类型	量	原理图中的零件
1.	4.7小时	电阻器	1.	1号机组
2.	39小时	电阻器	1.	第10页
3.	56个，1个	电阻器	1.	R9型
4.	100转	电阻器	2.	R7、R6
5.	220转	电阻器	1.	R5型
6.	10万	电阻器	1.	第2页
7.	560K，1瓦	电阻器	2.	R3、R4
8.	1个4007	二极管	4.	D2、D3、D4、D5
9	UF4007型	二极管	1.	第6天
10	1年5819日	二极管	1.	第1天
11	2014年1月	二极管	1.	第7天
12	103.50伏	电容器		补体第四成份
13	102，1千伏	电容器	2.	C3级
14	10uF，400V	电容器	1.	C1
15	100华氏度，16伏	电容器	1.	C6型
16	470华氏度	电容器	2.	C7、C8
17	222华氏度，50伏	电容器	1.	C5型
18	3.3英寸高，2.66A	电感器	1.	二级
19	2平方厘米945	晶体管	1.	时间T1
20	C5353	晶体管	1.	问题1
21	第817页	光电耦合器	1.	OK1型
22	tl431磅/平方英寸	参考电压	1.	虚拟现实1
23	10公里	装饰壶	1.	第11页
24	螺丝端子	5毫米	2.	S1、S2
25	2008年1月	二极管	1.	第9天
26	变压器	来自PC PSU	1.	TR1型

5V 1A开关电源电路图

下图显示了5V 1A开关电源原理图我们将在本教程中构建的电源。

我把电路建在一块试验板上，完成后看起来是这样的。

让我们通过将电路分解为许多功能块来理解电路，并让我们理解每个功能块。

熔断电阻器：

首先，我们有1号机组这有两个目的。首先，它充当易熔电阻器第二，它起到了限流电阻器.

桥式整流器和滤波器：

接下来，我们有1N4007二极管，D2、D3、D4、D5，其中四个组成桥式整流器，以及一个10uF滤波电容器，用于将交流电转换为直流电。

请注意，我已删除PI滤波器因为除了给电池充电之外，我不会使用这个电源，如果你打算以其他方式使用，EMI滤波器是必须的，你可以随时从同一个电源中取出。如果你不确定什么是PI滤波器或者它是如何工作的，你可以查看链接的文章。您也可以查看其他设计降低开关电源电路中的EMI我们前面已经讨论过了。

启动电阻器：

R3和R4型形成启动电阻器，当施加电源时，启动电阻器负责为主开关晶体管的基极供电，我将在本文稍后讨论更多关于电阻器的内容.

集电极限压钳：

限制集电极电压初级开关晶体管Q1的C3、R2和D6形成a箝位电路，这是使用吸收网络减少峰值电压在关闭和减弱铃声在大多数情况下，可以使用非常简单的设计技术来确定缓冲器部件（Rs和Cs）的合适值。在那些需要更优化设计的情况下，会使用稍微复杂一些的程序。

初级和辅助开关晶体管：

晶体管问题1，C5353是主开关晶体管和时间T1是辅助开关晶体管电路中。补体第四成份和R5型形成产生主开关信号的主振荡器。

反馈和控制电路：

这个PC817光耦OK1以及电压基准 虚拟现实1和二极管4148形成反馈和控制电路本部分中的其他电阻器仅作为分压器、限流电阻器和滤波电容器。除此之外，我还添加了电位计R11，以根据要求调整电压。

变压器、输出整流器和滤波器：

变压器T1由铁磁性材料制成，它不仅将高电压AC转换为低电压AC，而且提供电流隔离。中有4个绕组变压器T1大头针1、2和3是次级绕组，引脚号4, 5是辅助绕组，针脚号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进行滤波，电容器C6和C7与L2一起形成输出部分的PI滤波器。

过电压保护电路：

可以添加一个额外的过电压保护电路来保护您的应用设备免受损坏，这是一个由保险丝和齐纳二极管组成的非常简单的电路，正如您在上面看到的那样。如果发生过电压情况，齐纳二极管将爆炸，从而炸毁快速熔断保险丝用它。

5V-1A开关电源电路工作

现在，这个问题已经解决了，让我们了解一下电路是如何工作的。当电源被施加到电路上时，市电交流会被整流二极管和电容器整流和滤波。之后，两个启动电阻器R3、R4限制到晶体管基极的电流，这就是为什么初级晶体管稍微导通，现在有一点电流流过变压器的初级绕组，即晶体管的引脚6和7。

此少量电流使辅助绕组通电，该辅助绕组开始通过220欧姆电阻器R5对103pF电容器C4充电。辅助侧的电压再次通过1N4148整流二极管连接到光耦的集电极，该电压从光耦的发射极出来，并通过分压器进行分压。现在，C5222PF电容器开始充电。当该电容器被充电到一定电平时，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，从而产生切换信号。一旦开关过程开始，变压器的二次侧就会从二次侧感应出电压。在VR1的帮助下，Tl431参考电压形成了反馈电路，通过调整参考电压，我们可以设置辅助晶体管的导通和截止时间，从而控制输出电压。

构建SMPS电路

在这个演示中，电路是在示意图的帮助下构建在虚线板中的；请注意，我正在我的工作台上测试电路进行演示，所以我没有包括过电压保护和短路保护等许多保护功能。如果你用这个给其他东西供电，建议打开这些保护和滤波电路。

上述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，因此可以在峰值条件下拉1A电流。

正如你在上图中看到的，为了测试负载，我使用了一些电阻器作为负载，在5V时消耗了来自SMPS电路的约1.157A。完整的测试视频可以在本文的底部找到。

5V-1A开关电源电路设计改进

在这个电路中有很多东西可以改进，比如可以在输入端添加EMI滤波器来提高这个电路的EMI响应。然后可以添加输出过电流和短路保护，以提高电路的整体性能。此外，可以添加输入过电压和浪涌保护，以保护其免受输入浪涌的影响。最后，如果电路被构造在PCB板中，则EMI响应可以显著提高。

希望您理解本教程并学会如何构建SMPS电路。如果您有任何问题，请在下面的评论部分留言或使用我们的论坛了解更多问题。