Fundamentos de la ingeniería eléctrica para los amantes de la informática

Este artículo es solo para orientación. El autor no es responsable de ningún daño causado al lector después de leerlo.

Para empezar, todo en nuestra computadora funciona solo porque se le suministra voltaje, corriente :). Debido a esto, están ocurriendo una serie de procesos y mecanismos, pero no profundizaremos. ¿De dónde viene esta tensión? Por supuesto, desde la Unidad de fuente de alimentación (PSU). Su potencia se expresa en vatios (vatios).

Por lo general, las fuentes de alimentación alcanzan al menos 250 W, ahora están instalando cada vez más una fuente de alimentación de 300-350 W. Depende de su potencia, cuántos dispositivos se pueden conectar a su PC. Además, existe un indicador como la intensidad actual en el circuito. Pero, como regla, incluso en las unidades de suministro de energía de baja potencia hay una intensidad de corriente bastante grande y este problema no debería molestarlo. Además, las fuentes de alimentación pueden ser de 2 tipos: AT o ATX. AT se utilizó en sistemas más antiguos; ATX ahora domina.

Bueno, procedamos directamente al trabajo eléctrico :).

Atencion Antes de comenzar, debe apagar la computadora y preferiblemente desde la toma de corriente, de lo contrario será un electrochoque ligero :). Si se prueba en este negocio por primera vez, no estaría de más probar sus artesanías en una fuente de alimentación separada, que no está conectada a la placa base ni a otros dispositivos.

Antes de conectar un chip nuevo para probar a la fuente de alimentación, es necesario aislar todas las secciones abiertas de cables y piezas soldadas. Para hacer esto, usualmente use una cinta aislante (cinta eléctrica) ...

... tampoco tubo retráctil (batista), viene en diferentes diámetros y se contrae cuando se calienta. De lo contrario, no se sale de la nada, se encendió.

Los dispositivos informáticos están conectados a través de un conector especial: molex.

MOLEX (Molex) - un conector estándar de cuatro pines de la fuente de alimentación, y también (con mucha menos frecuencia) - un conector de tres pines para conectar un refrigerador. Probablemente ambos conectores fueron inventados por Molex, de ahí el nombre ...

Del mismo modo, todos los demás dispositivos serán alimentados por moléculas. Aquí está su foto visual:

Y aquí hay una ilustración esquemática:

Como puede ver, hay 4 contactos: 5V, "-", "-" y 12V. Para conectar nuestros chips de modificación, puede usar 5V y 12V, dependiendo del voltaje deseado. Para bajar el voltaje, por ejemplo para conectar un LED, se utilizan resistencias.

RESISTENCIA (resistencia nativa, de lat. resisto - I resist), un producto de radio o eléctrico cuyo objetivo principal es proporcionar una resistencia activa conocida a la corriente eléctrica. La resistencia se caracteriza por un valor de resistencia nominal (de varios ohmios a 1000 GΩ) y una potencia de disipación máxima (de centésimas de W a varios cientos de W). La resistencia es constante (su resistencia es constante) y variable (la resistencia se puede cambiar dentro de ciertos límites).

Más adelante, en el ejemplo de conectar un LED, consideraremos el uso de resistencias en la modificación, pero por ahora consideraremos los principios de conexión de resistencias:

1. Serie (útil si no encuentra las resistencias necesarias, pero habrá otras con una clasificación más baja).

Cuando se conectan en serie, las resistencias simplemente suman: 150 + 150 + 250 = 550 ohmios.

2. Paralelo (útil si no encuentra las resistencias necesarias, pero en presencia habrá otras con una clasificación mayor a la necesaria).

Aquí es más difícil de considerar:

R (promedio) = 1 / (1/150 + 1/150 + 1/250) = ~ 57.69 = ~ 58 ohmios

El programa que determina la denominación por marcas de color es Rezistor.

Para aquellos que no entendieron este programa, existe una tabla de este tipo:

Diodo emisor de luz (LED, diodo electroluminiscente), un dispositivo semiconductor con una transición de electrones o un contacto metal-semiconductor que genera (cuando una corriente eléctrica lo atraviesa) radiación óptica, que en la región visible se percibe como monocromática. Se utiliza en dispositivos indicadores, sistemas de visualización de información, etc. prometedor en comunicación óptica, etc.

LED de potencia:

Típicamente, este esquema funciona: una pata larga - ánodo (más), cátodo corto (menos). Pero sucede que el LED se retiró de la carcasa o de otro dispositivo y es probable que las patas ya estén acortadas. Para hacer esto, recomendaría verificar los diodos antes de soldar con una batería de 3V del tamaño de una tableta con un diámetro de 2 cm:

Es casi imposible quemar un solo diodo, que se vende en nuestras tiendas de piezas de radio, y su tamaño es la opción más conveniente de todo lo que me han ofrecido antes.

Voltaje de suministro de LED típico:

Rojo: 1.6V

Verde: 2.1V

Amarillo: 2.1V

Naranja: 2.5V

Azul: 3.5-5V

Repitamos el curso de física para el grado 8 y recordemos Cómo conectar LEDs y resistencias:

1. La resistencia está conectada en serie con el LED:

La corriente de un LED convencional es de ~ 20 miliamperios = 0.02 amperios. Suponga que el voltaje del diodo es de 3 voltios y que el voltaje total es de 5 voltios. Luego calculamos primero qué caída de voltaje debe proporcionar la resistencia de 5V-1.6V = 3.4V. Y luego, de acuerdo con la ley de Ohm, calculamos el valor de la resistencia: R = U / I = 3.4V / 0.02A = 170Ohm. Ahora estamos buscando el valor de fábrica más cercano y lo compramos con valentía. En principio, siempre hay un valor nominal que difiere de un valor dado en no más del 5%, solo necesita verse bien. Por ejemplo, el más cercano es 180 ohmios.

2. Conexión en serie de 2 LED y una resistencia.

Aquí los principios son todos iguales, pero solo tenga en cuenta que ahora la resistencia debería proporcionar una caída de voltaje menor (es decir, 5V-1.6V-1.6V = 1.8V). De acuerdo con la ley de Ohm: R = U / I = 1.8V / 0.02A = 90Ohm. Clasificación de fábrica más cercana: 82 ohmios.

A partir de estos dos ejemplos directos, se puede ver que en todas partes usamos la misma fórmula para encontrar el valor de la resistencia: R = U / I.

Con una conexión paralela, a diferencia de la serie, el voltaje será el mismo para todos los diodos, independientemente de cuántos estén conectados e iguales a nuestros 1.6V, pero la intensidad de la corriente aumentará en proporción directa al número de nuestros LED, y tenemos dos de ellos (es decir, así: 0 , 02A + 0.02A = 0.06A) Entonces, la caída de voltaje: 5V - 1.6V = 3.4V. De acuerdo con la ley de Ohm: R = U / I = 3.4V / 0.06A = 56Ohm.

Consolidar el material estudiado :) considere cómo reducir el ruido emitido por un ventilador de computadora estándar.

Esto se hace de 2 maneras:

1. Lubricarlo.

2. Es necesario bajar el voltaje en él.

Atención: Con una disminución en el voltaje, la velocidad de rotación del ventilador disminuye, lo que, por supuesto, reduce el ruido emitido, pero, lo más importante, reduce el flujo de aire. Lo que puede afectar negativamente la temperatura dentro de la unidad del sistema.

No nos detendremos en el primer método en detalle, ya que no se aplica a este artículo. Y hablemos un poco más sobre el segundo método. Hay dos formas de bajar el voltaje:

En primer lugar, puede soldar una resistencia en el circuito de alimentación (las fórmulas de cálculo son las mismas que para conectar los LED), o puede obtener 7 voltios directamente de la fuente de alimentación.

Un ventilador convencional funciona con 12 voltios. Entonces inicialmente estaba conectado:

Todavía es posible conectarse a través de un conector de 3 pines, pero el principio es el mismo: 12V y "-". Por lo general, en los ventiladores "+" es un cable rojo (!) Y "-" es negro.

Si soldamos la resistencia al circuito, entonces necesitamos hacer esto de "+" a "-" (la resistencia se indica en azul):

Los ventiladores convencionales de 80 mm tienen las siguientes características: voltaje de 12V y corriente de 0.11A. Por lo tanto, calculamos según la fórmula de qué valor nominal necesitamos una resistencia para bajar el voltaje a 7V: R = U / I = (12V-7V) /0.11A=45ohm. También puede bajar el voltaje a 10V, 8V, 5V, etc.

Pero hay otra forma de bajar el voltaje sin recurrir a resistencias. Como se mencionó anteriormente, obtenga 7V de la fuente de alimentación.Para hacer esto, necesitamos volver a soldar un cable de alimentación, o más bien negro (es decir, "-") del ventilador al rojo en el conector molex:

Para resumir. Después de leer el artículo debes saber pautas de ingeniería eléctrica, lo que no puede hacer sin modificaciones, y puede intentar soldar con seguridad los LED en el panel frontal de la carcasa y ensamblar una variedad de dispositivos como fen, bay, reo-bass, etc. (puede encontrar artículos sobre su ensamblaje en sitios dedicados a la modificación).