Modificar tensión de fuente de alimentación PC basada en chip SG6105

Modify output tension of PC power supply based on chip SG6105

Antes que nada, si no tienes conocimientos de electrónica y experiencia trabajando con equipos de media tensión (220VCA), NO TOQUES TU FUENTE. Las ideas que aquí se presentan son solo para ser aplicadas por gente con experiencia y que sepa tomar los recaudos correspondientes. No me hago responsable por cualquier daño personal o material que te pueda suceder en cualquier caso.

Before anything, if you don't have enough knowledge of electronics and experience working with medium tension (220VCA), DO NOT TOUCH YOUR POWER SUPPLY. The ideas here presented are planned to be just a guide for people who has experience in the matters and who get attached to the corresponding safety rules. I'm not responsible for any physical or material damage that can occur to you in any case.

Dicho esto, seguro que buscando con Google se puede encontrar mucha información al respecto del tema que hoy nos convoca (de hecho, es así cómo yo hice la adaptación de mi fuente) pero nunca está demás dar un ejemplo en un modelo concreto.

For sure that using Google you can find hundreds of threads about today's topic (in fact, this is how I started for my unit), but it always helps to have an extra example in an specific model.

La idea es reutilizar una fuente de PC vieja (no tan vieja, una ATX de 420W de la marca COLORSit) como fuente para distintos proyectos, principalmente alimentar un cargador de baterías para modelismo y agregarle un LM317 para tener también una salida de tensión variable (aunque esto vendrá en otro post).

The idea is to use an old PC power source (well, not so old, a COLORSit ATX of 420W) as a power unit for different projects, mainly to be used for a model battery charger and, in a future, to add an LM317 to obtain a variable output tension.

Como se puede apreciar en la foto, esta fuente es capaz de entregar hasta 16A en +12V estabilizados, que es una cifra más que interesante para el uso que le pienso dar.

As can be seen in the picture, this power supply can deliver up to 16A @ +12V, which is quite an interesting value for the type of use to which will be destinated.

La particularidad de esta fuente es que basa su sistema de funcionamiento en el chip SG6105 a diferencia de las mas antiguas que utilizaban el TL494 o derivados. Les dejo el enlace al datasheet (si se cae el link, avísenme).

The particularity of this power supply unit is that it bases its functioning in the SG6105 circuit instead of using the TL494 as the older ones. Here you have the link to the IC's datasheet (if the link is down, let me know and I'll update it).

La base de la modificación pasa por cambiar la tensión de referencia (Vref) que ingresa al 6105 por el pin 17 (referenciado como IN en el datasheet). En la placa de la fuente, esta tensión de referencia se toma de un divisor echo por un par de resistencias conectadas a masa y a la salida +12V (Vout), entregando 2,5V en el punto medio. Si variamos el puente divisor para obtener una pequeña variación de Vref, la Vout crecerá. En mi caso, yo utilicé una R2 = 2K y una R1 = 10 K, obteniendo una Vout = 14,86V (la diferencia con los 15V teóricos se debe a la tolerancia de las resistencias).

The basis of this modification is to change the reference voltage (Vref) that is commanding the 6105 through the pin 17 (referenced as IN in the datasheet). In the circtui this voltage is taken from a divisor bridge created by a pair of resistors conected to groun and the +12V output, giving a 2,5V at the middle, which is used as Vref. If we change the bridge to get a small variation of Vref, we will get a variation in Vout. In my case I used R1 = 10K and R2 = 2K, obtaining Vout = 14,86 V (the difference with the theoretic 15V is due to the tolerance of the resistors).

Para incorporar esto al circuito hay dos opciones: (1) o buscamos en la placa este puente y reemplazamos las resistencias, o (2) cortamos la pista que se conecta al pin 17 y creamos el puente fuera de la placa, conectando la salida Vref al pin 17. Esto fué lo que yo hice, ya que no estaba seguro del resto del circuito en la placa.

To add this to the circuit there are two options: (1) to search in the board this bridge and replace the resistors, or (2) cut the line that is giving the Vref to the pin 17 and we create a new bridge outside the board. This is what I did, because I was not sure about the rest of the conections on the board.

 

  

  

Para que funcione correctamente nos falta un último paso. El SG6105 tiene una entrada llamada V5 (pin 3) que es un protector en caso de alta o baja tensión en la línea regulada de 5V, que es la más crítica en la PC ya que alimenta a muchos de los ICs de la placa madre. Como al variar la salida de +12V también tendremos una variación en la de +5V, la protección se disparará y la fuente dejará de funcionar. Lo que debemos hacer es tomar la señal de +5V de la alimentación de la misma fuente (llamada 5V-standby), y no de la salida estabilizada de la fuente. Para ello, lo que hice fue quitar una la resistencia R54, desconectando los +5V regulados al pin 3, y tomé los 5V-standby del pin 20 (en la foto de la placa se puede ver el cable verde que hace de puente, aunque he preferido conectar el pin 20 en el otro extremo de la pista para no sobrecalentar el chip con el soldador). También se puede ver el cable negro que trae la Vref del puente de resistencias que se ve mas arriba.

In order to make the supply work, we are missing one last step. The SG6105 has an input called V5 (pin 3) which is a protection in case of a variation in the +5V output, because this is the most critical voltage for the PC as it's feeding most of the ICs of the mainboard. While changing the +12V output the +5V output is also changing, and this change is detected by the V5 input and the protection will avoid the functioning of the system. To avoid this protection, we should take the +5V from the so-called 5V-standby, which is not the output from the power supply, but the internal voltage regulated to power the internal circuitery. To do that I remove the resistor R54 that is taking the power to that pin 3 to open the circuit, and then I make a bridge from pin 20 to pin 3, taking the 5V-standby from pin 20. In the picture below you can see the green cable that is connecting pin 3 and pin 20 (taken in a different position to avoid an overheating of the chip by using the solder). You can also see the black cable that is providing to the pin 17 the Vref from the resistor bridge (that you can see in the picture above this text).

Finalmente solo quedan pequeños detalles cosméticos, como recortar todos los cables que no vamos a utilizar y dejar solo unos 3 o 4 cables de cada color: amarillo (+12v) y negro (ground) ya que los cables normalmente son de un sección muy pequeña para conducir toda la corriente que podemos exprimir de la fuente. También se pueden agregar unos bornes en la carcaza, leds, etc.

Finally only cosmetics is remaining, like cutting all the cables that we won't use and just leave 3 or 4 calbes of each color: yellow (+12V) and black (ground), as the section of each cable is not enough to carry all the current that we can take out of the unit. You can also add some terminals on the box, leds, etc.