ATX 파워 개조-DC2DC 만들기(5)

앞에서 만든 제어 모듈을 개조된 ATX 파워와 연결함으로써 전원을 완성해 보도록 하겠습니다.

우선 ATX 파워에 수정할 부분이 있습니다.

스위칭 파워의 자세한 작동 원리는 모르겠으나,

대충 알아본 바에 의하면 TL494 등과 같은 스위칭 제어 소자를 사용해서

전기를 on, OFF시키는 방법으로 원하는 전압의 직류를 공급합니다.

전압이 일정 수준 이상이되면 스위칭을 OFF하고,

스위칭이 OFF되면 당연히 전압이 떨어지는데

이때에 일정 전압 이하가 되면 다시 스위칭을 on해서 전기를 공급하다가

일정 전압 이상이 되면 또 스위칭을 OFF하는 방법으로

일정 전압이내의 맥류를 만들어냅니다.

이 맥류를 정류하여서 직류 전류를 공급하는 전원 장치가 스위칭 파워입니다.

 

스위칭 과정에서는 전기가 흘렀다 안흘렀다하는 과정이 반복되기 때문에

필연적으로 스위칭 잡음이 발생합니다

모든 스위칭 파워는 자신이 발생시킨 스위칭 잡음을 최소화시키기 위한 회로가 반드시 있게 마련입니다.

우선 ATX 파워를 수정해야할 회로에 관한 설명을 보고, 실제로 수정 작업에 들어 가도록 하겠습니다.

일반적으로 스위칭 전원에서 가장 많이 쓰이는 스위칭 레귤레이터 소자인 TL494의 핀 기능도입니다.

TL494의 동작에 관한 자세한 사항은 각 제조사에서 배포하는 매뉴얼을 보면 잘 알 수 있습니다.

우리가 주로 봐야 하는 것은 8,9,10,11번 핀입니다.

다른 핀들은 이 TR의 동작에 필요한 입출력 기능으로 간주하면 이해하기가 쉬울 것입니다.

TL494는 두 개의 NPN형 TR(Q1,과 Q2)를 가지고 있습니다.

이 TR은 각각 8, 9번 핀들과 11, 10번 핀들이 짝입니다.

대부분의 스위칭 전원은 NPN TR의 이미터인 9번핀과 10번 핀이 접지에 연결되어 있습니다.

이런 형태로 사용하면 TL494가 Q1과 Q2의 베이스를 HIGH로 할 때에

콜렉터인 8, 11번 핀이 LOW로 되면서 8, 11번 핀에 연결된 부하가 작동합니다.

 

여기서 우리는 앞에서 본 회로도를 볼 필요가 있습니다.

 

왼 쪽 부분에 있는 붉은 색을 덧칠한 부분을 보면,

제어 모듈에 있는 TR 쌍들의 베이스를 각각 TL494의 9, 10번 핀으로 연결하도록 되어 있습니다.

이 베이스들은 평상시에는 2.2kohm의 저항에 의하여 접지되어 있어서 동작하지 않습니다.

TL494의 9, 10번 핀이 HIGH가 되면 제어 회로의 TR이 작동하여 IRF의 게이트에 전압이 가해지고,

이에 따라 소스로부터 드레인으로 전류가 흐르게 됩니다.

IRF에 전류가 흐르면 트랜스의 1차측에도 전류가 흐를 것이고

이에 따라 2차측에 유도 전류가 흐르게 됩니다.

 

이와 같이 작동하게 하기 위해서는 ATX 전원의 회로를 약간 변형해야 합니다.

즉 TL494의 9, 10번 핀을 접지로부터 각각 분리하고, 8,11번 핀을 +12V에 연결해야 합니다.

 

다음은 개조하기 전의 ATX 전원 모습입니다

다른 부품에 가려져서 맨 왼쪽의 저항 모습은 보이지 않습니다만 붉은 색으로 표시된 R23과 같은 값의 저항이 있습니다. 8번핀과 11번 핀에 연결되었던 부하를 제거하기 위해서 붉은 색으로 칠해진 부분의 부품(저항 2개와 점프선 하나)을 제거했습니다.

 

개조된 다음의 모습입니다.

 저항 두개와 점프선 하나를 제거하고, 8번과 11번을 연결하기 위해 대각선 방향(파란색과 나란한) 점프선을 연결했습니다. 이외에도 사진에는 보이지 않지만 8번과 11번에 연결된 불필요한 부품들을 제거 합니다. +12V에 연결하는 것 이외의 것들은 모두 불필요합니다.

 

다음은 뒷면도 수정해야 합니다. 수정 전의 뒷면 사진입니다.

 9번 핀과 10번 핀이 접지에 연결되어 있어서 칼로 패턴을 끊고,

제어 모듈에 있는 TR 쌍들의 베이스 연결합니다.

 

수정한 후의 사진입니다.

노란 색과 파란 색 부분은 앞면에서 개조한 부분으로 8번 핀과 11번 핀을 12V에 연결한 것입니다.

붉은 색으로 칠한 부분을 보면 9번 핀과 10번 핀을 분리하여 접지에서 떨어뜨린 다음에

회색 선을 이용해서 제어 모듈의 베이스로 연결하고 있습니다.

 

TL494의 8번, 11번, 12번 핀을 12V 입력에 연결하고,

5V SB에서 5V 전압이 항상 나오는지 확인해보면 작업은 끝입니다.

 

작업 중인 아들 녀석입니다.

희망도 주고 실망과 고민도 주는 녀석입니다.

 

 전원의 팬만 연결하고 돌려 봤습니다.

스위칭되는 주파수를 측정하기 위해서 AVR AT90S2313을 이용해서 간단한 주파수 카운터를 만들었습니다. 브레드 보드에 있는 칩이 AT90S2313이고, 역시 브레드 보드에 있는 LCD로 측정한 주파수 값을 보여 줍니다. 팬만 돌리는 경우에 75,750이 출력됩니다. 즉 약 75.75kHz로 동작합니다.

 

P3 메인보드와 하드디스크를 물려봤습니다.

CPU는 적당한 것이 없어서 없는 상태로 돌려 봤습니다. 주파수 카운터에 145,539가 나옵니다. 즉 약 145.5kHz로 동작합니다.

 

카PC를 구동시키기 위하여 이 파워를 개조했습니다.

그러나 자동차에서 실제로 사용해 보니까 P3에서는 잘 동작합니다만, P4에서는 GG...

전력이 부족한 듯...