Interruptor momentáneo de enclavamiento para conversión de PSU ATX: 4 pasos

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:40

¿Un qué? ¡Te escucho decir! ¿Un interruptor momentáneo que se engancha? ¡Seguramente tal cosa no es posible

Pero es. Encontré el diseño en la red y lo modifiqué un poco para que, si está conectado a una fuente de alimentación ATX, cambie a la configuración correcta si la fuente de alimentación se apaga, que es el comportamiento que se obtiene con el interruptor de encendido de una PC.

Este proyecto nació porque me molestó tener que presionar el botón de encendido dos veces después de cortar accidentalmente el suministro, lo que provocó que se apagara.

El problema

• Las conversiones de fuente de alimentación ATX son excelentes, pero debe tener un interruptor de enganche para encenderlo. Probablemente ya sepa que el cambio en una PC es momentáneo, por lo que este hecho en sí mismo es un poco molesto. Así que conectamos un interruptor de enganche y vivimos con él.
• Los interruptores elegantes, como el "ojo de ángel" que se muestra aquí, cuestan mucho más en una versión con cierre que en una versión momentánea, porque son más complicados. Entonces, una forma de usar la versión momentánea es deseable por esta razón.
• Otra razón por la que es deseable es que los interruptores de enganche tienen un perfil diferente en la posición abierta o cerrada. Los interruptores momentáneos siempre vuelven a la misma forma cuando los presionas.
• La razón final por la que es deseable un cambio momentáneo es esta. Cuando accidentalmente cortocircuita los terminales de su ATX PSU, se apaga solo. Así que ahora, con un interruptor de enganche, debe apagarlo, aunque esté apagado solo, antes de poder encenderlo nuevamente. Con un interruptor momentáneo, debería poder presionar el interruptor una vez y volver a apagarlo.

Basé este proyecto en el esquema que se encuentra aquí: https://www.smallbulb.net/2014/435-single-button-p… y aquí: https://sound.whsites.net/project166.htm Hay muchas variantes del diseño en toda la web.

El circuito es simple y muy económico de construir. El video es solo para mostrar que enciende y apaga la fuente de alimentación, y se reinicia cuando la fuente de alimentación se corta. ¡Lo que olvidé mostrar es volver a encenderlo después de un recorte!

Paso 1: cómo funciona

El circuito se basa en un temporizador 555

La descripción a continuación se refiere al temporizador como si fuera un dispositivo bipolar, sin embargo, uno CMOS es esencialmente lo mismo, solo tiene que leer "colector" como "drenaje". Consulte el diagrama interno del 555 al leer esta descripción.

Observe que los pines de umbral y de activación están conectados entre sí. Se mantienen a un poco menos de la mitad de la tensión de alimentación de R1 y R2. El voltaje exacto no es importante, pero debe estar entre 1/3 y 1/2 Vcc. La versión habitual de este circuito lo tiene a 1/2 Vcc, pero es posible que eso no funcione para el método utilizado aquí para iniciar el circuito con la salida alta.

C1 asegura que el circuito esté encendido con la salida en un estado alto tirando del pin de voltaje de control hacia arriba cuando recibe energía del cable de reserva. Esto es necesario porque la fuente de alimentación ATX requiere que el cable del interruptor se baje para encenderlo. Funciona porque eleva el voltaje de referencia interno en el comparador "disparador" a 1/2 vcc, ligeramente por encima del punto establecido por R1 y R2. Esto hace que el comparador eleve la entrada "configurada" del flip-flop interno. No tiene ningún efecto en el comparador de "umbral" porque la referencia ya es más alta que el pin de umbral de todos modos.

La entrada del interruptor ATX (verde) está conectada al pin de descarga en el temporizador en lugar de a la salida, ya que requiere un menú desplegable para activarse, en lugar de una entrada alta o baja. La corriente es minúscula, por lo que no dañará el transistor de descarga.

Entonces, para empezar, la entrada pwr_ok está en 0v, y el circuito se alimenta desde el voltaje de espera, que es de 5v. Este voltaje está encendido todo el tiempo, independientemente de si la fuente de alimentación está encendida o apagada. La salida está a 5v y el transistor de descarga está apagado, por lo que la entrada del interruptor ATX también está a 5v. La señal pwr ok aumenta cuando la fuente está lista para usarse y baja muy rápidamente si la salida no cumple con las especificaciones.

Cuando presiona el botón, en este estado, el umbral del temporizador y los pines del gatillo se elevan a 5v. Esto no tiene ningún efecto sobre el pin de activación, que ya está por encima del voltaje de activación. Pero sí afecta el pin de umbral, que se mantiene por debajo del voltaje de umbral. La entrada de reinicio del flip-flop interno está activada, y esto es lo que hace que la salida del 555 baje y el colector del transistor de descarga se convierta en una ruta a tierra.

El condensador de 4.7uF, C2, se carga lentamente en el encendido inicial a través de la resistencia de 220k, R3. Es este condensador el que proporciona la energía para elevar el umbral y los pines de descarga, o proporciona una ruta de corta duración a tierra para bajarlos. Este condensador ayuda a eliminar la activación falsa del circuito, ya que tarda aproximadamente un segundo en cargarse o descargarse, por lo que no puede encender y apagar el suministro muy rápidamente.

Entonces, ahora la salida es baja y la fuente de alimentación ATX está encendida.

A continuación, ha terminado de experimentar y vuelve a presionar el botón. Esta vez, C2 está en un estado descargado, por lo que 0v está conectado a los pines de umbral y disparo. Esto no tiene ningún efecto en el pin de umbral, que ya se mantiene por debajo del voltaje de umbral. Pero sí afecta el pin del gatillo, que se mantiene por encima del voltaje del gatillo. La entrada configurada del flip-flop interno se activa, por lo que la salida del 555 aumenta y el colector del transistor de descarga se convierte en un circuito abierto, apagando la fuente de alimentación.

Suponga que mientras está experimentando, algo va terriblemente mal y cortocircuita la salida de la fuente de alimentación, que luego se apaga para evitar daños.

En su forma original, este circuito todavía estaría en el estado "encendido", como un interruptor de enclavamiento, ya que la fuente de alimentación de la salida en espera es constante. Tiene que tener una señal extra para que se apague.

Para lograr esto, un condensador adicional acopla la salida PWR_OK de la PSU a los pines de umbral y disparo. De esta manera, cuando la fuente de alimentación se apaga, baja estos dos pines brevemente y establece la salida alta.

Por lo que puedo ver, esta es la única forma de hacer que la fuente de alimentación se apague y también active este interruptor. Si no le funciona, intente aumentar el valor de C3. Si aún no funciona, debería considerar conectar un circuito monoestable entre C3 y los pines combinados de disparo y umbral.

Finalmente, un indicador muestra que la fuente de alimentación está encendida. Debido a que los interruptores momentáneos son mucho más baratos, es fácil tener un interruptor iluminado agradable como este, ¡incluso con un presupuesto ajustado! El cátodo LED pasa a 0v. El LED de este interruptor tiene una resistencia limitadora de corriente incorporada, por lo que el ánodo puede ir directamente a 5v. Sin embargo, para un LED estándar, debe incluir una resistencia limitadora de corriente. 390 ohmios es un buen valor inicial, es posible que desee intentar subir o bajar hasta que obtenga el brillo que desee.

Paso 2: Lista de componentes

Necesitas:

• Un interruptor momentáneo iluminado. El que tengo tiene una resistencia limitadora de corriente incorporada para su LED. Este tipo aparece como "ojo de ángel" en eBay. No tiene que ser un interruptor iluminado, simplemente se ve bien.
• 555 temporizador. Usé una versión SMD para poder hacer una placa que encajara a través del orificio de montaje del interruptor.
• Resistencia de 33k
• Resistencia de 27k
• Resistencia de 220 k (se puede cambiar para ajustar el tiempo de retardo)
• Condensador 1uF
• Condensador de 100 nF (puede ser necesario cambiarlo por un valor mayor)
• Condensador 4.7uF (puede cambiar para ajustar el tiempo de retardo)
• Materiales de fabricación de PCB o placa prototipo.

Conseguí el cambio en eBay. Ya tenía un stock de 555 temporizadores y los demás componentes eran gratuitos.

Paso 3: construcción

Construí el prototipo del circuito en un trozo de placa perforada. El temporizador 555 es un chip SMD. Simplemente lo coloqué encima de un trozo de cinta "Koptan" (¡mucho más barato que la cinta Kapton!) Y conecté un par de resistencias directamente para mantenerlo en su lugar. Los otros componentes los conecté con un alambre magnético fino. Sin embargo, si adopta este estilo de construcción, es más fácil usar dispositivos DIL, no SMD.

Quería que la PCB pudiera estar conectada permanentemente al interruptor y pasar a través del orificio de montaje del interruptor. Por eso hice una tabla de 11 mm de ancho por 25 mm de largo. Está provisto de terminales para los contactos del interruptor y el LED incorporado. Coloqué "colas" de alambre y les soldé un cabezal de clavija para facilitar la conexión a la fuente de alimentación. Apliqué tubos termorretráctiles para mantener los cables juntos y cubrir sus conexiones al cabezal.

Si está utilizando un tipo diferente de interruptor, es posible que no encaje de esta manera.

De hecho, cometí un gran error cuando hice el tablero, ¡creé una versión de imagen reflejada! Afortunadamente, debido a que el circuito es tan simple, solo necesitaba colocar el temporizador 555 al revés para solucionar el problema. Espero que no cometa mi error y ponga la tabla en la posición correcta. Los PDF son para cobre superior.

Hay muchas guías para hacer PCB, ¡incluso yo mismo escribí una! Así que no entraré aquí en cómo hacer el tablero.

Primero suelde el chip en su lugar. asegurándose de obtener la orientación correcta. El pin 1 se aleja de la línea de resistencias por un borde. Suelde los otros componentes de montaje en superficie a continuación.

Usé una tapa electrolítica para C2 porque no tenía una de cerámica de 4.7uF.

Tiene varias opciones para C2:

• Condensador de perfil bajo, no más de aproximadamente 7 mm de altura
• Coloque el condensador con cables largos para que pueda colocarlo plano contra la placa
• Condensador SMD de algún tipo
• Condensador de tantalio, que de todos modos es muy pequeño. Tenga en cuenta que el estilo de la marca de polaridad es diferente a los tipos de aluminio

Depende de lo que tengas.

Asegúrese de que la placa encaje a través de la tuerca de montaje de los interruptores. Si usa un tapón electrolítico para C2, verifique que encaje con este adjunto. Biseé los bordes del tablero para obtener un poco de espacio adicional.

Luego, conecte la placa al interruptor usando las 2 almohadillas grandes al final. Puede cortar ranuras en las almohadillas y enterrar los terminales del interruptor en ellas, si realmente necesita acercar la placa a la línea central del interruptor, pero no lo recomendaría. Otra opción es perforar agujeros en las almohadillas y colocar pines a los que puede soldar el interruptor en el lado liso de la placa. Utilice tramos cortos de cable sólido para conectar los terminales LED. Solo sueldelos, no envuelva el terminal ya que puede encontrar que necesita desconectarlo. Si su interruptor iluminado no tiene una resistencia incorporada, reemplace uno de estos cables por uno.

Finalmente, si usa encabezados de clavija u otro tipo de conector como JST, suelde estos en su lugar ahora. De lo contrario, coloque el interruptor en su orificio de montaje y suelde los cables directamente a la placa si aún no los había colocado.

Paso 4: finalmente

La mejor manera de probar el conmutador es conectándolo a una fuente de alimentación ATX. Si no tiene uno listo, aún puede probarlo, vea a continuación.

Conecta el:

• cable negro de la fuente de alimentación ATX a tierra
• cable verde PS_ON para "encender"
• cable violeta + 5VSB a "5v standby" (el cable puede no ser violeta)
• cable gris PWR_ON a "pwr_ok" (el cable puede no ser gris)

Los cables gris y violeta en realidad están invertidos en mi fuente de alimentación ATX, ¡algo a tener en cuenta!

Si está considerando usar cualquier indicador que no sea un pequeño LED como indicador de "encendido", debe conectarlo a una de las salidas principales de la fuente de alimentación, no a la señal PWR_ON.

Si encuentra que el LED está bajando demasiado el voltaje PWR_ON, use el + 5v en su lugar.

Cuando lo enciende inicialmente, debe esperar un segundo antes de que el interruptor funcione. Esto es deliberado y, además de eliminar el rebote del interruptor, está destinado a evitar que los dedos traviesos apaguen rápidamente cualquier cosa a la que esté conectado el interruptor. Una vez que el interruptor está encendido, debe esperar otro segundo antes de poder apagarlo nuevamente.

Puede cambiar este retraso cambiando el valor de C2 o R3. Reducir a la mitad el valor de cualquiera de los componentes reducirá a la mitad el retraso, pero no lo establecería en menos de 200 ms.

Conecte la fuente de alimentación a la red. Debería permanecer apagado. Si se enciende inmediatamente, debe aumentar el valor de C1. Curiosamente, encontré que el circuito funcionaba correctamente en el prototipo, pero necesitaba cambiar el condensador por la versión "real", por lo que ahora es de 1uF.

Encienda la fuente, apáguela de nuevo. ¡Ojalá esté funcionando hasta ahora! Vuelva a encenderlo, y ahora cortocircuite la salida de + 12v de la fuente de alimentación a 0v. Debería apagarse solo, y el interruptor debería cambiar a la configuración de apagado también. Si necesita presionar el botón dos veces para volver a encender la fuente de alimentación, no ha funcionado y deberá localizar el problema.

No intente cortocircuitar el riel de + 5v, puede encontrar que derrite el cable en lugar de cortarse.

Si necesita probar el interruptor sin una fuente de alimentación ATX, necesita un suministro de 5v para hacerlo

Para probarlo de esta manera, conecte:

• 0v del suministro a tierra
• +5 del suministro a 5v en espera
• un LED con resistencia limitadora de corriente entre +5 y "encendido"
• una resistencia de 10k de pwr_ok a + 5v
• una pista de prueba para "pwr_ok"

El LED se encenderá cuando la salida del temporizador sea baja, lo que es comparable a encender una fuente de alimentación ATX.

Ponga el cable de prueba en cortocircuito a 0v. El interruptor debería apagarse. Vuelva a encenderlo presionando el botón un segundo después.

¡Y eso es todo, prueba completa!