Dùng Nguồn Máy Tính Làm Nguồn Thí Nghiệm
I. Giới thiệu.
Trong thực hành điện tử, ta cần 1 bộ nguồn ổn định và có các mức điện thế phù hợp. Vì vậy đa số các bạn lựa chọn loại adapter nhiều jack điện thế để dễ làm việc.
Tuy nhiên, giá thành loại này hơi đắt (nếu là nguồn xung) và công suất nhỏ không phù họp khi làm nhiều ứng dụng. Vì thế ta tận dụng 1 cái nguồn máy tính (mua secondhand có 20-30k) làm bộ nguồn đa chức năng với công suất khá lớn.

II. Cấu tạo – Hoạt động

Sơ đồ khối của nguồn ATX được chia làm 4 nhóm chính

Mạch lọc nhiễu và chỉnh lưu
- Mạch lọc nhiễu – Có chức năng lọc bỏ nhiễu cao tần bám theo đường dây điện AC 220V, không để chúng lọt vào trong bộ nguồn và máy tính gây hỏng linh kiện và gây nhiễu trên màn hình, các nhiễu này có thể là sấm sét, nhiễu công nghiệp v v…
- Mạch chỉnh lưu – Có chức năng chỉnh lưu điện áp xoay chiều thành một chiều, sau đó điện áp một chiều sẽ được các tụ lọc, lọc thành điện áp bằng phẳng.Nguồn cấp trước (Stanby)
- Nguồn cấp trước có chức năng tạo ra điện áp 5V STB (điện áp cấp trước) để cung cấp cho mạch khởi động trên Mainboard và cung cấp 12V cho mạch dao động của nguồn chính.
- Nguồn cấp trước hoạt động ngay khi ta cấp điện cho bộ nguồn và nó sẽ hoạt động suốt ngày nếu ta không rút điện ra khỏi ổ cắm.
- Ở trên Mainboard, điện áp 5V STB cấp trước đi cấp trực tiếp cho các IC-SIO và Chipset nam.
- Trên bộ nguồn, IC dao động của nguồn chính cũng được cấp điện áp thường xuyên khi nguồn Stanby hoạt động, nhưng IC dao động chỉ hoạt động khi lệnh P.ON có mức logic thấp (=0V)

Nguồn chính (Main Power)
- Nguồn chính có chức năng tạo ra các mức điện áp chính cung cấp cho Mainboard đó là các điện áp 12V, 5V và 3,3V, các điện áp này cho dòng rất lớn để có thể đáp ứng được toàn bộ hoạt động của Mainboard và các thiết bị ngoại vi gắn trên máy tính, ngoài ra nguồn chính còn cung cấp hai mức nguồn âm là -12V và -5V, hai điện áp âm thường chỉ cung cấp cho các mạch phụ.

Mạch bảo vệ (Protech)
- Mạch bảo vệ có chức năng bảo vệ cho nguồn chính không bị hư hỏng khi phụ tải bị chập hoặc bảo vệ Mainboard khi nguồn chính có dấu hiệu đưa ra điện áp quá cao vượt ngưỡng cho phép.
- Lệnh P.ON thường đi qua mạch bảo vệ trước khi nó được đưa tới điều khiển IC dao động, khi có hiện tượng quá dòng (như lúc chập phụ tải) hoặc quá áp (do nguồn đưa ra điện áp quá cao) khi đó mạch bảo vệ sẽ hoạt động và ngắt lênh P.ON và IC dao động sẽ tạm ngưng hoạt động.
* Khi ta cắm điện cho bộ nguồn ATX, điện áp xoay chiều sẽ đi qua mạch lọc nhiễu để loại bỏ nhiễu cao tần sau đó điện áp được chỉnh lưu thành áp một chiều thông qua cầu đi ốt và các tụ lọc lấy ra điện áp 300V DC.
- Điện áp 300V DC đầu vào sẽ cung cấp cho nguồn cấp trước và nguồn chính, lúc này nguồn chính chưa hoạt động.
- Ngay khi có điện áp 300V DC, nguồn cấp trước hoạt động và tạo ra hai điện áp:
- Điện áp 12V cấp cho IC dao động và mạch bảo vệ của nguồn chính.
- Điện áp 8V sau đó được giảm áp qua IC- 7805 để lấy ra nguồn cấp trước 5V STB đưa xuống Mainboard

* Khi bật công tắc PWR trên Mainboard, khi đó lệnh P.ON từ Mainboard đưa lên điều khiển sẽ có mức Logic thấp (=0V), lệnh này chạy qua mạch bảo vệ sau đó đưa đến điều khiển IC dao động.
- IC dao động hoạt động tạo ra hai xung dao động được hai đèn đảo pha khuếch đại rồi đưa qua biến áp đảo pha sang điều khiển các đèn công suất.
- Các đèn công suất hoạt động sẽ điều khiển dòng điện biến thiên chạy qua cuộn sơ cấp của biến áp chính, từ đó cảm ứng sang bên thứ cấp để lấy ra các điện áp đầu ra.
- Các điện áp đầu ra sau biến áp sẽ được chỉnh lưu và lọc hết gợn cao tần thông qua các đi ốt và bộ lọc LC rồi đi theo dây cáp 20 pin hoặc 24pin xuống cấp nguồn cho Mainboard
- Mạch bảo vệ sẽ theo dõi điện áp đầu ra để kiểm soát lệnh P.ON, nếu điện áp đầu ra bình thường thì nó sẽ cho lệnh P.ON duy trì ở mức thấp đưa sang điều khiển IC dao động để duy trì hoạt động của bộ nguồn, nếu điện áp ra có biểu hiện quá cao hay quá thấp, mạch bảo vệ sẽ ngắt lệnh P.ON (bật lệnh P.ON lên mức logic cao) để ngắt dao động, từ đó bảo vệ được các đèn công suất không bị hỏng, đồng thời cũng bảo vệ được Mainboard trong các trường hợp nguồn ra tăng cao.

III. Sử dụng.
Nguồn máy tính thông thường gồm các loại chấu sau:
Chấu cắm ATX dùng cắm lên main: Là chấu cắm lớn và nhiều dây nhất, thường có 20-24 chân(pin)
Chấu cắm ATX phụ (12V) gồm 4 chân, chỉ cung cấp điện áp 12V.
Chấu cắm thiết bị IDE, dùng cho ổ quang, ổ cứng chuẩn IDE hoặc các quạt tản nhiệt.
Ngoài ra còn có chấu cắm ổ mềm, hoặc chấu cắm SATA dùng cho các thiết bị chuẩn SATA.



Tuy có nhiều loại chấu cắm với hình dạng khác nhau, nhưng cơ bản bộ nguồn chỉ cung cấp 1 số loại điện áp nhất định và được qui ước theo màu của dây điện.
Quy ước chung về các mức điện áp theo màu dây trong nguồn máy tính như sau:
Màu đen (black): Dây chung, Có mức điện áp quy định là 0V; Hay còn gọi là GND, hoặc COM. Tất cả các mức điện áp khác đều so với dây này.
Màu cam (Orange): Dây có mức điện áp: +3,3 V
Màu đỏ (Red): Dây có mức điện áp +5V.
Màu vàng (Yellow): Dây có mức điện áp +12V (thường quy ước đường +12V thứ nhất đối với các nguồn chỉ có một đường +12V)
Màu xanh nước biển (Blue): Dây có mức điện áp -12V.
Màu xanh lá cây (Green): Dây kích hoạt sự hoạt động của nguồn.
Dây màu tím (Purple): Điện áp 5Vsb (5V Standby)
Để sử dụng, đầu tiên ta nối dây xanh lá cây trên chấu cắm main vào dây đen bất kỳ để kích cho nguồn hoạt động. Sau đó, tùy nhu cầu sử dụng mà lấy điện áp ra theo quy ước màu dây.