Ein ATX Computer Netzteil in ein Labor Netzteil umbauen

Computernetzteile kosten ungefähr 25 Euro, aber Labornetzteile kosten dich leicht 80 Euro oder mehr! Durch den Umbau eines günstigen oder gar kostenlosen ATX Netzteils, das in ausgemusterten Computern zu finden ist, machst du dir ein phänomenales Labornetzteil für große Stromstärken, Kurzschlußsicherung, und vernünftiger Spannungsstabilisierung auf dem 5 V Ausgang. Bei den meisten Netzteilen sind die anderen Ausgänge unstabilisiert.

Vorgehensweise

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Suche online oder bei deinem örtlichen Computerladen nach einem ATX Netzteil, oder nimm einen alten Computer auseinander und baue das Netzteil aus dem Gehäuse aus.
Vergewissere dich auch, dass du nicht geerdet bist, sodass restliche Spannung nicht durch dich in den Boden abfließen kann.
Schneide die Steckverbinder ab, lasse aber ein paar cm der Kabel an den Steckverbindern, damit du sie in anderen Projekten noch weiter verwenden kannst.
Manche Leute empfehlen auch einen 10 Ohm Widerstand zwischen ein rotes und schwarzes Kabel zu schalten (bei den Kabeln auf der Ausgangsseite), dies entlädt allerdings nur die Niederspannungs-Kondensatoren auf der Ausgangsseite – die ungefährlich sind! Die Hochvolt-Kondensatoren könnten geladen bleiben, was zu einer möglicherweise gefährlichen – oder sogar tödlichen – Situation führt.
Anschlußklemmen, eine LED mit strombegrenzendem Widerstand, einen Schalter (optional), einen Leistungswiderstand (10 Ohm, 10 Watt oder mehr, siehe Tipps), und Schrumpfschläuche.
Wenn du Kabel hast, die hier nicht aufgeführt sind (braun, etc.), schau in die Tipps. Die Farbcodes für die Kabel sind: Rot = +5V, Schwarz = Masse (0V), Weiß = -5V, Gelb = +12V, Blau = -12V, Orange = +3,3V, Lila = +5V Standby (nicht benutzt), Grau = Strom an (Ausgang), und Grün = PS_ON# (schalte Gleichspannung ein durch Kurzschluß gegen Masse).
Bohre Löcher in einen freien Bereich des Netzteilgehäuses, nachdem du mit einem Nagel und einem Hammerschlag die Lochmitte vorgekörnt hast. Benutze einen Dremel, um die Anfangslöcher zu fräsen, und weite die Löcher mi einer Hand-Reibahle auf , bis sie die richtige Größe haben, um testweise die Anschlußklemmen einzuführen. Bohre auch Löcher für die Power On LED und einen Schalter (optional).
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Verbinde alle Teile miteinander.
- Verbinde eines der roten Kabel mit dem Leistungswiderstand, alle übrigen roten Kabel mit der roten Anschlußklemme.
- Verbinde eines der schwarzen Kabel mit dem anderen Ende des Leistungswiderstandes, ein anderes schwarzes Kabel mit der Kathode (kurzes Beinchen) der LED, ein schwarzes Kabel mit dem DC-On Schalter, und alle übrigen schwarzen Kabel mit der schwarzen Anschlußklemme.
- Verbinde das weiße Kabel mit der -5 V Anschlußklemme, das gelbe mit der +12 V Klemme, das blaue mit der -12 V Klemme, das graue mit einem Widerstand (330 Ohm), der wiederum an das lange Beinchen der LED kommt.
- Beachte, daß manche Netzteile entweder ein graues oder braunes Kabel für „Power good/Power ok“ haben können. (Die meisten Netzteile haben ein kleineres orangenes Kabel, um -- 3.3 V- zu erkennen, und es ist normalerweise mit einem anderen orangenen Kabel am Stecker gepaart. Stelle sicher, daß dieses Kabel an die anderen orangenen Kabel angeschlossen ist, ansonsten wird dein Labornetzteil nicht funktionieren.) Dieses Kabel sollte entweder mit einem orangenen (+3,3 V) oder roten (+5 V) Kabel verbunden werden, damit das Netzteil läuft. Im Zweifel versuche es zuerst an der niedrigeren Spannung (+3.3V). Wenn ein Netzteil nicht ATX- oder AT-konform ist, kann es ein eigenes Farbschema haben. Wenn deins anders aussieht als auf den Bildern hier, ordne besser die Kabel anhand der Position in den AT/ATX-Steckverbindern zu, anstatt nach den Farben zu gehen.
- Verbinde das grüne Kabel mit dem anderen Anchluß des Schalters.
- Vergewissere dich, daß die gelöteten Enden mit Schrumpfschläuchen isoliert sind.
- Ordne die Kabel mit Klebeband oder Kabelbindern.
Prüfe auf blanke Drähte und isoliere sie, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Gib einen Tropfen Sekundenkleber auf die LED, um sie in ihrem Loch zu fixieren. Schraube die Abdeckung wieder auf das Gehäuse.
Schalte den Hauptschalter am Netzteil ein, wenn es einen hat. Prüfe ob die LED an geht. Wenn nicht, schalte den Strom an dem Schalter ein, den du an der Vorderseite angebracht hast. Schließe eine 12 V Glühbirne an die verschiedenen Ausgänge an, um zu sehen, ob das Netzteil funktioniert, und prüfe auch mit einem Voltmeter. Paß auf, daß du keine Kabel kurzschließt. Es sollte gut aussehen und wunderbar funktionieren!

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Tipps

Optionen: du brauchst keinen extra Schalter, verbinde einfach das grüne und schwarze Kabel miteinander. Das Netzteil wird dann durch den Schalter auf der Rückseite geschaltet, wenn es einen hat. Du brauchst auch keine LED, ignoriere einfach den grauen Draht. Schneide ihn kurz und isoliere ihn von den übrigen.
Wenn du nicht gern neun Kabel an eine Klemme löten möchtest (so wie es mit den Massekabeln der Fall ist), kannst du sie abschneiden. Ein bis drei Kabel sollten voll und ganz genügen. Das gilt auch für alle Kabel, die du voraussichtlich nicht benutzen wirst.
Du kannst deinen 12V Ausgang als Ladegerät für Autobatterien nehmen! Sei trotzdem vorsichtig: wenn deine Batterie zu stark entladen ist, wird die Kurzschlußsicherung des Netzteils ansprechen. In diesem Fall ist es besser, einen 10 Ohm, 10/20 Watt Widerstand in Reihe mit dem 12 V Ausgang zu schalten, um das Netzteil nicht zu überlasten. Wenn die Batterie erst einmal auf fast 12 V geladen ist (Meßgerät verwenden!), kannst du den Widerstand entfernen, um die Batterie fertig zu laden. Das kann dich retten, wenn dein Auto eine alte Batterie hast, wenn es Winter ist und dein Auto nicht anspringen will oder wenn du aus Versehen das Licht oder das Radio für Stunden an gelassen hast.
Du kannst das Netzteil auch zu einer variablen Spannungsversorgung umbauen – aber das ist ein anderer Artikel (Tipp: dafür verwendet man ein 317 IC mit Leistungstransistor).
Du kannst dem Netzteil einen 3.3 V Ausgang hinzufügen (um beispielsweise 3 V-Batteriegeräte zu betreiben), indem du die orangenen Kabel an eine Klemme anschließt (nur darauf achten, daß das braune Kabel wieterhin an ein orangenes angeschlossen bleibt), aber gib acht, daß sich 3,3 V und 5V denselben internen Ausgang teilen, man also in der Summe der Ausgänge die maximale Leistung dieser Ausgänge nicht überschreiten darf.
Das +5VSB Kabel führt +5V standby (damit die Einschaltknöpfe auf dem Motherboard, Wake on LAN etc funktionieren). Dieses Kabel liefert normalerweise 500-1000 mA Strom, sogar wenn die Hauptausgänge abgeschaltet sind. Es empfiehlt sich, eine LED als Indikator mit diesem Kabel zu betreiben, daß die Netzspannung noch anliegt.
Die Spannungen, die mit diesem Gerät geliefert werden können, sind 24v (+12, -12), 17v (+5, -12), 12v (+12, GND), 10v (+5, -5), 7v (+12, +5), 5v (+5, Masse) , was für die meisten Testanwendungen ausreichen sollte. Viele ATX-Netzteile mit einem 24-poligen Stecker für Motherboards haben kein -5V Kabel. Schau nach ATX-Netzteilen mit einem 20-pin Anschluß, einem 20+4 pin Anschluß, oder einem AT Netzteil, wenn du -5V brauchst.
ATX-Netzteile sind Schaltnetzteile (siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Switched_mode_power_supply ), sie müssen immer unter Last betrieben werden, um sauber zu arbeiten. Der Leistungswiderstand ist da, um Energie zu „verschwenden“, und er gibt Wärme ab; dazu sollte er an das Metallgehäuse montiert werden, um eine gute Kühlung zu gewährleisten (du kannst auch einen Kühlkörper an dem Widerstand anbringen, pass nur auf, daß der Kühlkörper nichts kurzschließt). Wenn du immer einen Verbraucher an das Netzteil angschlossen hast, kannst du den Leistungswiderstand weglassen. Du kannst auch einen beleuchteten 12V-Schalter benutzen, der als Last arbeitet, die notwendig ist, um das Netzteil einzuschalten.
Manche Netzteile müssen auch das grüne und schwarze Kabel miteinander verbunden haben, um zu funktionieren.
Wenn du dir bei dem Netzteil nicht sicher bist, teste es in dem Computer, bevor du es herausnimmst. Geht der Computer an? Läuft der Netzteil-Ventilator an? Du kannst deine Testkabel des Voltmeters in einen extra Stecker stecken (den für Diskettenlaufwerke etwa). Es sollte circa 5 V anzeigen (zwischen roten und schwarzen Kabeln). Ein Netzteil, das du abgeklemmt hast, mag kaputt aussehen, weil es keine Last an seinen Ausgängen hat und der Einschalt-Ausgang nicht geerdet ist (grünes Kabel).
Du kannst das übrig gebliebene Loch der Verkabelung nutzen, um einen Zigarettenanzünder-Anschluß einzubauen. Auf diese Weise kannst du Geräte aus dem Auto an dein Netzteil anschließen.
Wenn du vor etwas Lötarbeit nicht zurückschreckst, kannst du den 10 W Leistungswiderstand durch den Kühlventilator ersetzen, der ursprünglich in dem Netzteil war, sei aber vorsichtig mit der Polarität – ordne das rote und schwarze Kabel jeweils richtig zu.
Eventuell mußt du das Loch etwas größer bohren.
Wenn das Netzteil nicht arbeitet, also die LED nicht leuchtet, schau, ob der Ventilator läuft. Wenn der Ventilator im Netzteil läuft, ist die LED eventuell falsch angeschlossen worden (der positive und negative Anschluß an der LED könnten vertauscht worden sein). Öffne das Netzteilgehäuse und vertausche das lila oder graue Kabel an der LED (paß auf, daß du nicht den LED-Vorwiderstand überbrückst).
Einige neuere Netzteile haben Spannungs-Erkennungs-Kabel, die für stabilen Betrieb mit den eigentlichen Spannungskabeln verbunden werden müssen. In dem Haupt-Stromkabelbündel (das mit den 20 Kabeln) sollten vier rote und drei orangene Kabel sein. Wenn du nur zwei oder weniger orangene Kabel hast, solltest du auch ein braunes Kabel haben, das für stabilen Betrieb mit den orangenen verbunden sein muß. Wenn du nur drei rote Kabel hast, muß ein weiteres (manchmal pink) damit verbunden sein.
Um mehr Platz zu schaffen, kannst du den Ventilator an die Außenseite des Netzteils verlegen, oder ganz entfernen. Du kannst auch weitere Ventilatoren anbringen, wenn du viel Leistung an dem Netzteil betreibst.
Die -5V Schiene wurde aus den ATX-Spezifikationen entfernt und existiert nicht bei allen ATX-Netzteilen. Wenn du eine -5 V-Schiene brauchst, nutze ein AT-Netzteil.
Gib der langweiligen grauen Kiste ruhig einen persönliche Note.
WENN dein Netzteil ein Spannungsmeßkabel für die 3.3 V hat, wird es nicht funktionieren, die 3.3 V als Abwärtsspannung zum Beispiel gegen die 12 V zu nutzen, um 8.7 V zu erhalten. Du wirst zwar 8.7 V mit einem Voltmeter messen, aber wenn du diese 8.7 V belastest, wird das Netzteil eventuell in den Schutzmodus gehen und die gesamte Versorgung abschalten.
Der Ventilator eine sNetzteils kann mitunter sehr laut sein; er wurde entwickelt, um ein Netzteil unter Volllast zu kühlen, ebenso wie den gesamten Computer. Es gibt natürlich die Möglichkeit, den Ventilator einfach abzuklemmen, aber das ist keine gute Idee. Ein Trick ist, das rote Kabel zum Lüfter (12 V) abzuschneiden und an ein rotes Kabel aus dem Netzteil (5 V) anzuschließen. Dein Lüfter wird nun merklich langsamer und damit ruhiger laufen, aber immer noch einige Kühlung bewirken. Wenn du vor hast, große Stromstärken aus dem Netzteil zu entnehmen, ist das eventuell keine gute Idee, also urteile selbst, wie heiß das Ding wird. Du kannst auch den Werkslüfter durch ein leiseres Modell ersetzen (auch dann muß man wieder löten).
Zur Benutzung von Geräten mit einem hohen Einschaltstrom, wie etwa ein 12 V Kühlschrank mit Kondensator, schalte eine geeignete 12 V-Batterie dazwischen, um ein Abschalten des Netzteils zu verhindern.

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Warnungen

Beim Bohren des Metallgehäuses gut aufpassen, daß keine Metallspäne in das Innere des Netzteils gelangen. Diese könnten Kurzschlüsse auslösen, die zu einem Feuer führen könnten, zu extremer Hitze oder gefährlichen Spannungsspitzen an einem der Ausgänge führen können, die dein neues Labornetzteil zerstören könnten, an dem du so hart gearbeitet hast.
Entferne nicht die Platine, wenn es nicht unbedingt notwendig ist. Die Leiterbahnen und Lötstellen auf der Unterseite könnten immer noch hohe Spannungen führen, wenn du das Netzteil nicht lange genug gelagert hast. Wenn du sie entfernen mußt, benutze ein Meßgerät, um die Spannung der größten Kondensatoren zu prüfen. Wenn du die Platine ersetzt, sei dir sicher, daß die Plastikabdeckung wieder unter der Platine ist.
Wenn du den Verdacht hast, daß das Netzteil beschäfigt sein könnte, benutzt es NICHT! Wenn es beschädigt ist, kann eventuell die Schutzschaltung nicht arbeiten. Normalerweise würde eine Schutzschaltung die Hochspannungs-Ladekondensatoren langsam entladen – aber wenn das Netzteil zum Beispiel an 240 V angeschlossen war, während es auf 120 V eingestellt war (als Beispiel), wurden die Schutzkreise möglicherweise zerstört. Iin diesem Fall könnte das Netzteil nicht abschalten, wenn es überlastet ist oder eine Fehlfunktion hat.
Berühre keinesfalls irgendwelche Kabel, die zu Kondensatoren führen. Kondensatoren sind Zylinder, in dünnes Plastik gehüllt, mit offenem Metall an der Spitze, gewöhnlich mit einem + oder einem K. Festkörperkondensatoren sind kürzer, etwas dicker im Durchmesser, und haben keine Plastikhülle. Sie speichern eine Ladung ähnlich wie Batterien, aber anders als diese, können sie extrem schnell entladen werden. Selbst wenn du das Gerät entladen hast, solltest du es vermeiden, diese Punkte auf der Platine zu berühren, außer wenn notwendig. Benutze eine Prüfspitze, um alles, was du eventuell berühren könntest, zu erden, bevor du mit irgendwelchen Arbeiten beginnst.
Das umgebaute Netzteil wird hohe Ausgangsleistungen liefern. Es kann passieren, daß du einen Lichtbogen an den Ausgängen mit niedriger Spannung erzeugst, wenn dir ein Fehler unterläuft. Labornetzteile haben aus gutem Grund eine einstellbare Strombegrenzung.
Netzspannung kann TÖTEN (alles über30 mA/V kann dich in einer gewissen Zeit umbringen, wenn es irgendwie deine Haut durchdringt), und dir im besten Falle einen schmerzhaften Schlag versetzen. Sei ganz sicher, daß du das Netzkabel entfernt hast, bevor du den Umbau vornimmst und die Kondensatoren wie in den obigen Schritten beschrieben entladen hast. Im Zweifel use a multimeter.
Vergewissere dich, daß du die Kondensatoren entladen hast. Stecke die Stromversorgung ein, schalte den Strom ein, schließe das Power-Kabel (grün) gegen Masse kurz, dann ziehe den Netzstecker und warte, bis der Lüfter aufhört, sich zu drehen.
Ganz bestimmt wird dies jegliche Garantie erlöschen lassen.
Gehe ganz sicher, daß du NICHT geerdet bist, wenn du an Netzteilen arbeitest, sodass der Strom nicht durch dich in den Boden fließen kann.
Nur Netzteiltechniker sollten dies versuchen.
Ein Computernetzteil ist prima für Testzwecke oder um einfache elektronische Geräte zu betreiben (etwa Ladegeräte oder Lötkolben), werden aber niemals Strom wie ein gutes Labornetzteil abgeben. Wenn du also vor hast, dein Netzteil für mehr als nur Tests zu benutzen, kaufe dir ein gutes Labornetzteil. Es hat einen Grund, daß sie so viel kosten.

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Was du brauchst

Ein ATX-Netzteil mit 150 W oder mehr (kann aus einem ausrangierten Computer sein, online, oder aus deinem Computerladen). Es sollte NICHT modular sein.
Seitenschneider
Spitzzange
Bohrer
Ahle
Lötkolben und Lötzinn
Isolierband
Schrumpfschläuche und Heißluftpistole oder Haartrockner
Polklemmen
LED
Strombegrenzungs-Widerstand für LED (330 Ohm)
Leistungswiderstand als Last für das Netzteil
Niedervolt-Schalter
Kaltgerätekabel