ความรู้พื้นฐานทางวิศวกรรมไฟฟ้าสำหรับคนรักการดัดแปลงคอมพิวเตอร์

บทความนี้มีไว้เพื่อเป็นแนวทางเท่านั้น ผู้เขียนจะไม่รับผิดชอบต่อความเสียหายใด ๆ ที่เกิดกับผู้อ่านหลังจากอ่าน

เริ่มต้นด้วยทุกอย่างในคอมพิวเตอร์ของเราใช้งานได้เพียงเพราะแรงดัน, กระแสถูกจ่ายให้ :) ด้วยเหตุนี้กระบวนการและกลไกจำนวนมากจึงเกิดขึ้น แต่เราจะไม่ไปลึก ความตึงเครียดนี้มาจากไหน? แน่นอนจากหน่วยจ่ายไฟ (PSU) กำลังของมันจะแสดงเป็นวัตต์ (วัตต์)

โดยทั่วไปแล้วพาวเวอร์ซัพพลายต้องมีอย่างน้อย 250W ตอนนี้พวกเขากำลังติดตั้งเพาเวอร์ซัพพลาย 300-350W มากขึ้น ขึ้นอยู่กับพลังงานของอุปกรณ์ที่สามารถเชื่อมต่อกับพีซีของคุณ นอกจากนี้ยังมีตัวบ่งชี้เช่นความแรงของกระแสในวงจร แต่ตามกฎแล้วแม้ใน PSU ที่ใช้พลังงานต่ำมีความแรงของกระแสค่อนข้างมากและปัญหานี้ไม่ควรรบกวนคุณ นอกจากนี้แหล่งจ่ายไฟยังมี 2 ประเภท: AT หรือ ATX AT ถูกใช้ในระบบเก่าตอนนี้ ATX ครอง

เรามาดูงานไฟฟ้ากันโดยตรง :)

คำเตือน! ก่อนที่คุณจะเริ่มคุณจะต้องปิดเครื่องคอมพิวเตอร์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากเต้าเสียบมิฉะนั้นจะเป็นไฟฟ้าช็อตเบา ๆ :) หากคุณลองตัวเองในธุรกิจนี้เป็นครั้งแรกมันจะไม่เจ็บที่จะทดสอบงานฝีมือของคุณในแหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อกับเมนบอร์ดและอุปกรณ์อื่น ๆ

ก่อนที่จะเชื่อมต่อชิปที่ผลิตขึ้นใหม่เพื่อทดสอบกับแหล่งจ่ายไฟจำเป็นต้องหุ้มฉนวนส่วนที่เปิดทั้งหมดของสายไฟและชิ้นส่วนที่ถูกบัดกรี หากต้องการทำเช่นนี้มักจะใช้เทปฉนวน (เทปไฟฟ้า) ...

... เช่นกัน ท่อหด (cambric) มันมาในขนาดที่แตกต่างกันและสัญญาเมื่อถูกความร้อน ไม่เช่นนั้นมันจะไม่ออกไปจากสีน้ำเงิน แต่มันก็เป็นการจุดไฟ

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อผ่านขั้วต่อพิเศษ - molex

โมเล็กซ์ (โมเล็กซ์) - ตัวเชื่อมต่อสี่พินมาตรฐานจาก PSU และ (น้อยกว่ามาก) - ตัวเชื่อมต่อสามพินสำหรับเชื่อมต่อตัวทำความเย็น Molex น่าจะเป็นขั้วต่อทั้งสองที่คิดค้นขึ้นมาดังนั้นชื่อ ...

ในทำนองเดียวกันอุปกรณ์อื่น ๆ ทั้งหมดที่เราจะได้รับพลังงานจากโมเลกุล นี่คือภาพที่มองเห็นของเขา:

และนี่คือภาพประกอบแผนผัง:

อย่างที่คุณเห็นมี 4 รายชื่ออยู่ในนั้น: 5V, "-", "-" และ 12V ในการเชื่อมต่อชิปดัดแปลงของเราคุณสามารถใช้ทั้ง 5V และ 12V ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าตัวอย่างเช่นการเชื่อมต่อ LED จะใช้ตัวต้านทาน

RESISTOR (ตัวต้านทานภาษาอังกฤษจาก Lat. resisto - I resist) ผลิตภัณฑ์วิทยุหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีฟังก์ชั่นหลักคือการให้ความต้านทานที่แอ็คทีฟกับกระแสไฟฟ้า ตัวต้านทานนั้นมีค่าความต้านทานเล็กน้อย (จากหลายโอห์มถึง 1,000 GΩ) และกำลังการกระจายสูงสุด (จากหนึ่งในร้อยของ W ถึงหลายร้อย W) ตัวต้านทานเป็นค่าคงที่ (ค่าความต้านทานเป็นค่าคงที่) และตัวแปร (ค่าความต้านทานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในขีด จำกัด ที่แน่นอน)

ต่อมาในตัวอย่างของการเชื่อมต่อ LED เราจะพิจารณาการใช้ตัวต้านทานในการดัดแปลง แต่ตอนนี้เราจะพิจารณาหลักการของการเชื่อมต่อตัวต้านทาน:

1. อนุกรม (มีประโยชน์หากคุณไม่พบตัวต้านทานที่จำเป็น แต่จะมีตัวต้านทานอื่นที่มีค่าน้อยกว่า)

เมื่อเชื่อมต่อแบบอนุกรมตัวต้านทานจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง: 150 + 150 + 250 = 550 โอห์ม

2. แบบขนาน (มีประโยชน์หากคุณไม่พบตัวต้านทานที่จำเป็น แต่ในที่ที่มีคนอื่นจะมีคะแนนมากกว่าที่จำเป็น)

ที่นี่มันยากที่จะพิจารณา:

R (เฉลี่ย) = 1 / (1/150 + 1/150 + 1/250) = ~ 57.69 = ~ 58 โอห์ม

โปรแกรมที่กำหนดค่าด้วยเครื่องหมายสีคือ Rezistor

สำหรับผู้ที่ไม่เข้าใจโปรแกรมนี้มีตารางดังกล่าว:

ไดโอดเปล่งแสง (LED, electroluminescent diode) อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีการเปลี่ยนอิเล็กตรอนหรือการสัมผัสของสารกึ่งตัวนำโลหะที่สร้าง (เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านมัน) แสงรังสีซึ่งในภูมิภาคที่มองเห็นได้รับการมองว่าเป็นสีเดียว มันถูกใช้ในอุปกรณ์ตัวบ่งชี้ระบบการแสดงข้อมูล ฯลฯ สัญญาในการสื่อสารด้วยแสง ฯลฯ

ไฟ LED:

โดยทั่วไปโครงการนี้ทำงาน: ขายาว - ขั้วบวก (บวก), สั้น - แคโทด (ลบ) แต่เกิดขึ้นว่า LED ถูกลบออกจากเคสหรือจากอุปกรณ์อื่นและมีขาที่สั้นที่สุดแล้ว หากต้องการทำเช่นนี้ฉันจะแนะนำให้ตรวจสอบไดโอดก่อนบัดกรีด้วยแบตเตอรี่ 3V ขนาดของแท็บเล็ตในเส้นผ่าศูนย์กลาง 2 ซม.:

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเผาไหม้ไดโอดเดี่ยวซึ่งขายในร้านขายอุปกรณ์วิทยุของเราและขนาดของมันเป็นตัวเลือกที่สะดวกที่สุดจากทั้งหมดที่ฉันได้รับก่อนหน้านี้

แรงดันไฟฟ้าซัพพลายทั่วไป:

แดง: 1.6V

เขียว: 2.1V

สีเหลือง: 2.1V

ส้ม: 2.5V

สีน้ำเงิน: 3.5-5V

ลองทำซ้ำวิชาฟิสิกส์สำหรับเกรด 8 แล้วจดจำ วิธีการเชื่อมต่อไฟ LED และตัวต้านทาน:

1. ตัวต้านทานมีการเชื่อมต่อในชุดที่มีไฟ LED:

ปัจจุบันของ LED ทั่วไปคือ ~ 20 milliamps = 0.02 แอมแปร์ สมมติว่าแรงดันไฟฟ้าของไดโอดคือ 3 โวลต์และแรงดันรวมคือ 5 โวลต์ จากนั้นเราจะคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมที่ตัวต้านทาน 5V-1.6V = 3.4V ให้ จากนั้นตามกฎของโอห์มเราคำนวณค่าของตัวต้านทาน: R = U / I = 3.4V / 0.02A = 170Ohm ตอนนี้เรากำลังมองหามูลค่าโรงงานที่ใกล้ที่สุดและซื้ออย่างกล้าหาญ โดยหลักการแล้วมักจะมีมูลค่าที่แตกต่างจากมูลค่าที่กำหนดไม่เกิน 5% คุณต้องดูดี ตัวอย่างเช่นอันใกล้ที่สุดคือ 180 โอห์ม

2. การเชื่อมต่อแบบอนุกรม 2 LEDs และตัวต้านทาน

ที่นี่มีหลักการเหมือนกันทั้งหมด แต่เพียงจำไว้ว่าตอนนี้ตัวต้านทานควรให้แรงดันไฟฟ้าลดลงเล็กน้อย (เช่น 5V-1.6V-1.6V = 1.8V) ตามกฎของโอห์ม: R = U / I = 1.8V / 0.02A = 90Ohm คะแนนโรงงานที่ใกล้ที่สุด: 82 โอห์ม

จากตัวอย่างที่ตรงไปตรงมาทั้งสองเราเห็นว่าทุกที่ที่เราใช้สูตรเดียวกันเพื่อค้นหาค่าของตัวต้านทาน - R = U / I

ด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานซึ่งต่างจากอนุกรมแรงดันไฟฟ้าจะเท่ากันสำหรับไดโอดทั้งหมดโดยไม่คำนึงว่ามีการเชื่อมต่อกี่ตัวและเท่ากับ 1.6V ของเรา แต่ความแรงของกระแสจะเพิ่มสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนไฟ LED ของเราและเรามีสองแบบ , 02A + 0.02A = 0.06A) ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าตก: 5V - 1.6V = 3.4V ตามกฎของโอห์ม: R = U / I = 3.4V / 0.06A = 56Ohm

เพื่อรวมวัสดุที่ศึกษาแล้ว :) ลองพิจารณาวิธีลดเสียงรบกวนที่ปล่อยออกมาจากพัดลมคอมพิวเตอร์มาตรฐาน

ทำได้สองวิธี:

1. หล่อลื่นมัน

2. จำเป็นต้องลดแรงดันไฟฟ้าลง

คำเตือน: ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงความเร็วในการหมุนของพัดลมจะลดลงซึ่งแน่นอนว่าจะช่วยลดเสียงรบกวนที่ปล่อยออกมา แต่ที่สำคัญที่สุดคือช่วยลดการไหลของอากาศ สิ่งที่อาจส่งผลเสียต่ออุณหภูมิภายในยูนิตระบบ

เราจะไม่ใช้วิธีการแรกโดยละเอียดเนื่องจากไม่สามารถใช้ได้กับบทความนี้ ลองมาพูดถึงวิธีที่สองกันหน่อย วิธีลดแรงดันมีสองวิธี:

ประการแรกคุณสามารถประสานตัวต้านทานเข้ากับวงจรไฟฟ้า (สูตรการคำนวณเหมือนกับการเชื่อมต่อ LED) หรือคุณสามารถรับ 7 โวลต์โดยตรงจากแหล่งจ่ายไฟ

พัดลมธรรมดาทำงานบน 12 โวลต์ ดังนั้นตอนแรกมันถูกเชื่อมต่อ:

ยังคงเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อผ่านตัวเชื่อมต่อ 3-pin แต่หลักการเหมือนกันคือ 12V และ "-" โดยปกติแล้วสำหรับแฟน ๆ “ +” คือลวดสีแดง (!) และ "-" เป็นสีดำ

หากเราประสานตัวต้านทานเข้าไปในวงจรเราต้องทำสิ่งนี้จาก "+" ถึง "-" (ตัวต้านทานถูกระบุด้วยสีน้ำเงิน):

พัดลมขนาด 80 มม. ทั่วไปมีคุณสมบัติเหล่านี้: แรงดันไฟฟ้า 12V และกระแส 0.11A ดังนั้นเราคำนวณตามสูตรของค่าที่ระบุเราต้องการตัวต้านทานเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าให้เหลือ 7V: R = U / I = (12V-7V) /0.11A=45ohm คุณสามารถลดแรงดันไฟฟ้าลงเหลือ 10V, 8V, 5V และอื่น ๆ

แต่มีวิธีการลดแรงดันไฟฟ้าอีกวิธีหนึ่งโดยไม่หันไปใช้ตัวต้านทาน ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้า - รับ 7V จาก PSUในการทำเช่นนี้เราจำเป็นต้องบัดกรีสายไฟหนึ่งเส้นหรือค่อนข้างดำ (เช่น“ -”) จากพัดลมไปยังสีแดงบนขั้วต่อ molex:

เพื่อสรุป หลังจากอ่านบทความที่คุณควรรู้ แนวทางวิศวกรรมไฟฟ้าซึ่งคุณไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องดัดแปลงและคุณสามารถลองบัดกรี LED ที่แผงด้านหน้าของเคสได้อย่างปลอดภัยและประกอบอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่นเฟนเบย์รีโอเบส ฯลฯ (บทความเกี่ยวกับแอสเซมบลีของพวกเขาคุณสามารถค้นหาบนไซต์ที่ทุ่มเทเพื่อ modding)