전체적으로 현대 컴퓨터 ATX 표준 전원 공급 장치가 사용됩니다. 이전에는 AT 표준 전원 공급 장치가 사용되었지만 컴퓨터 및 일부 회로 솔루션을 원격으로 시작할 수 없었습니다. 새로운 표준의 도입은 새로운 마더보드 출시와도 관련이 있습니다. 컴퓨터 기술이 급속도로 발전하고 발전하고 있기 때문에 마더보드의 개선과 확장이 필요합니다. 이 표준은 2001년에 도입되었습니다.

컴퓨터 장치가 어떻게 작동하는지 살펴 보겠습니다. ATX 전원 공급 장치.

보드의 요소 배열

먼저 사진을 보시면 모든 전원 공급 장치에 라벨이 붙어 있습니다. 그런 다음 해당 용도를 간략하게 살펴 보겠습니다.

다음은 블록으로 구분된 전기 회로도입니다.

전원 공급 장치의 입력에는 인덕터와 커패시터(1 블록)로 구성된 전자기 간섭 필터가 있습니다. 저렴한 전원 공급 장치에는 없을 수도 있습니다. 필터는 작동으로 인한 전원 공급 네트워크의 간섭을 억제하는 데 필요합니다.

모든 스위칭 전원 공급 장치는 전원 공급 장치 네트워크의 매개변수를 저하시킬 수 있으며 원치 않는 간섭 및 고조파가 나타나 무선 전송 장치 및 기타 장치의 작동을 방해합니다. 따라서 입력 필터의 존재는 매우 바람직하지만 중국 동지들은 그렇게 생각하지 않으므로 모든 것을 절약합니다. 아래에는 입력 초크가 없는 전원 공급 장치가 있습니다.

다음으로 퓨즈와 서미스터(NTC)를 통해 주전원 전압이 공급되며, 서미스터는 필터 커패시터를 충전하는 데 필요합니다. 다이오드 브리지 뒤에는 일반적으로 한 쌍의 큰 필터가 설치되므로 터미널에 많은 전압이 있으므로 조심하십시오. 네트워크에서 전원 공급 장치가 꺼진 경우에도 손으로 보드를 만지기 전에 먼저 저항기나 백열등으로 방전시켜야 합니다.

평활화 필터 후 회로에 전압이 공급됩니다. 펄스 블록영양은 언뜻보기에는 복잡하지만 불필요한 것은 없습니다. 우선, 대기 전압 소스(블록 2)에 전원이 공급되며 자체 발진기 회로를 사용하거나 PWM 컨트롤러를 사용하여 만들 수 있습니다. 일반적으로 하나의 트랜지스터 (단일 사이클 변환기)에 펄스 변환기 회로가 있고 출력에는 변압기 뒤에 선형 전압 변환기 (KRENK)가 설치됩니다.

PWM 컨트롤러가 있는 일반적인 회로는 다음과 같습니다.

다음은 주어진 예에서 더 큰 버전의 캐스케이드 다이어그램입니다. 트랜지스터는 자체 발진기 회로에 위치하며 작동 주파수는 배선의 변압기 및 커패시터에 따라 달라집니다. 출력 전압특정 전압에 도달할 때 트랜지스터의 베이스를 분류하는 피드백 또는 임계값 요소의 역할을 하는 제너 다이오드(이 경우 9V)의 정격에서 결정됩니다. 직렬형 선형 일체형 안정기 L7805를 통해 5V 레벨까지 추가로 안정화됩니다.

대기 전압은 턴온 신호(PS_ON)를 생성하는 것뿐만 아니라 PWM 컨트롤러에 전원을 공급하는 데도 필요합니다(블록 3). ATX 컴퓨터 전원 공급 장치는 대부분 TL494 칩 또는 그 유사품을 기반으로 구축됩니다. 이 블록은 전력 트랜지스터(블록 4), 전압 안정화(피드백 사용) 및 단락 보호를 제어하는 ​​역할을 합니다. 일반적으로 494는 펄스 기술에 매우 자주 사용되며 LED 스트립용 강력한 전원 공급 장치에서도 찾을 수 있습니다. 핀아웃은 다음과 같습니다.

예를 들어 컴퓨터 전원 공급 장치를 사용하려는 경우 LED 스트립, 5V선과 3.3V선을 조금 부하를 주면 더 좋을 것 같습니다.

결론

ATX 전원 공급 장치는 전원 공급에 적합합니다. 아마추어 라디오 디자인가정 실험실의 소스로 사용됩니다. 그들은 매우 강력하며 (250W부터, 최신 제품은 350W부터) 페니의 2차 시장에서 찾을 수 있으며 오래된 AT 모델도 적합합니다. 시작하려면 이전에 사용했던 두 개의 전선을 단락시키기만 하면 됩니다. 버튼으로 가세요 시스템 장치, PS_On 신호가 없습니다.

그러한 장비를 수리하거나 복원할 계획이라면 규칙을 잊지 마십시오. 안전한 작업전기를 사용하면 보드에 주 전압이 있고 커패시터가 오랫동안 충전된 상태를 유지할 수 있습니다.

인쇄 회로 기판의 배선 및 흔적이 손상되지 않도록 전구를 통해 알 수 없는 전원 공급 장치를 켜십시오. 전자제품에 대한 기본적인 지식만 있다면 강력한 충전기로 변신할 수 있습니다. 자동차 배터리또는 . 이를 위해 피드백 회로가 변경되고 대기 전압 소스와 장치 시작 회로가 수정됩니다.

일반적으로 최신 전원 공급 장치, 특히 컴퓨터의 전원 공급 장치는 매우 복잡한 장치입니다. 주요 전기적 특성만 해도 12가지가 넘고, 소음, 열, 무게 크기 특성도 있습니다. 모든 ATX 표준 전원 공급 장치는 회로 설계가 다양하지만 작동 원리는 하나인 펄스 변환기입니다. 제어된 부하, 오실로스코프 및 기타 장치 형태의 특수 장비 없이는 스티커와 전원 공급 장치 여권에 지정된 특성 표준을 준수하는지 테스트하는 것이 불가능합니다. 가장 간단한 질문은 "XXX 전원 공급 장치가 UUU 컴퓨터를 작동하기에 충분합니까?"입니다. 사실 그것은 전혀 그렇게 간단하지 않습니다. 이 질문에 답하려면 기존 전원 공급 장치의 다양한 특성과 컴퓨터 하드웨어의 일반적인 소비량을 숙지해야 합니다.

전원 특성

모든 주요 특성과 요구 사항은 ATX12V 전원 공급 장치 설계 가이드 버전 2.2, SSI EPS12V 전원 공급 장치 설계 가이드 버전 2.91 및 이와 유사한 문서에 어느 정도 설명되어 있습니다. 이 문서는 일반적으로 허용되는 ATX 표준과 장비의 호환성을 보장하기 위해 전원 공급 장치 제조업체를 위해 작성되었습니다. 여기에는 장치의 기하학적, 기계적 특성은 물론 전기적 특성도 포함됩니다. 모든 문서는 인터넷(ATX12V PSDG/SSI EPS PSDG)에서 공개 형식으로 제공됩니다. 이 문서에서 다루는 주요 주제는 다음과 같습니다. 소매 판매되는 모든 전원 공급 장치에 표시되어 있는 가장 중요한 값부터 시작하는 것이 좋습니다.

• 허용 부하 전력

각 전원 공급 장치에는 전압이 서로 다른 여러 출력 채널이 있으며 각 출력 채널에 대해 특정 장기 전력을 제공하도록 설계되었습니다. 최신 표준에서는 전압이 +5V, +12V, +3.3V, -12V이고 대기 전압이 +5V인 채널의 존재를 규정합니다. 총 전력은 일반적으로 스티커에 와트 단위로 표시됩니다(영어로는 Total Power라고 들립니다). 이 값은 각 채널의 모든 전력의 합이며, 전류와 해당 전압의 곱을 합하여 쉽게 계산됩니다. 예를 들어, +3.3V 30A, +5V 30A, +12V 40A, -12V 0.8A, +5Vd 2.5A로 표시된 허용 전류를 갖는 500W 전력의 전원 공급 장치가 있습니다. 곱하고 합하면 최종 수치(250+480+9.6+12.5) = 752.1W를 얻습니다. 스티커에 왜 500W라고 적혀있나요? 사실은 공동 최대 전력 채널의 상호 의존성이 있다는 것입니다. 스티커에는 다음과 같은 내용이 나와 있습니다. 최대 전력+3.3V 및 +5V 채널의 경우 어떠한 경우에도 152W를 초과할 수 없으며 +12V, +3.3 및 5V 채널의 총 총 전력은 480W를 초과할 수 없습니다. 즉, 저전압 채널은 언로드된 채로 +12V에서 최대 전력으로 블록을 로드하거나 +3.3 및 +5V 채널(우리의 경우 152W)에서 최대 전력으로 +에서 328W만 사용할 수 있습니다. 12V. 따라서 계산을 할 때에는 라인별 허용하중 조합에 항상 주의하고 주의를 기울여야 합니다. 이는 일반적으로 여러 채널에 대한 단일 전력 값을 갖는 공통 셀 형태로 스티커에 표시됩니다.

이 요소를 고려하면 새로운 전력 재계산은 다음과 같습니다: 152+328+9.6+12.5=502.1W, 또는 0+480+9.6+12.5=502.1W, 또는 이 두 극단값 사이의 허용 가능한 변형 ​채널 간 전력 분배. 이를 바탕으로 장치를 테스트하는 방법에 대한 질문이 생깁니다. 저전압 채널을 통한 최대 부하에서 또는 +12V 채널의 최대 전력에서? 아니면 중간 값에 있을 수도 있나요? 이 점에 대해서는 나중에 더 자세히 살펴보겠습니다.

또한 단시간(ATX 2.2의 경우 17초, EPS 2.91의 경우 12초) 동안 허용되는 최대 장기 출력과 피크 출력(Total Peak Power)의 매개변수를 혼동하지 마십시오. 예를 들어, 정격 전력이 500W인 전원 공급 장치는 최대 530W까지 출력할 수 있지만, 전원 공급 장치가 지속적으로 정격 전력 이상으로 작동하는 것은 부품의 안전 마진이 그리 크지 않을 수 있기 때문에 바람직하지 않습니다. , 그리고 더운 여름에는 불쾌한 불꽃놀이가 일어날 것입니다.

• 허용 전압 편차 수준

이 특성은 주요 특성 중 하나이며 각 전압의 허용 편차를 결정합니다. 이러한 값을 EPS 2.91 표준에서 가져온 두 개의 테이블로 표시하는 것이 더 편리하고 명확합니다.

표 20은 허용 가능한 최대 편차 수준을 반영하고 표 21은 선택 사항이며 그래픽 스테이션 및 서버와 관련된 제한이 더 엄격합니다. 전압 편차가 임계값의 5-10% 미만이면 프로세서나 비디오 카드에 과부하가 걸리는 동안 컴퓨터가 오작동하거나 자발적으로 재부팅될 가능성이 높습니다. 전압이 너무 높으면 마더보드 및 확장 카드에 있는 변환기의 열 작동에 부정적인 영향을 미치고 민감한 하드 드라이브 회로가 손상되거나 마모가 증가할 수도 있습니다. 더욱 충실한 ATX 전원 공급 장치 설계 가이드에서는 전압이 +12V인 채널에 대해 해당 채널의 최대 부하에서 허용 가능한 10% 편차를 추가로 규제합니다. 이 경우 +12V2 채널(일반적으로 프로세서에 전원을 공급하는 데 사용됨)의 전압이 +11V 아래로 떨어지면 안 됩니다.

• 리플 수준

각 라인에서 가능한 최소 전압 스파이크(리플)도 그다지 중요하지 않습니다. 허용되는 프레임워크는 표준에 필수로 설명되어 있으며 다음과 같습니다.

리플의 원인은 일반적으로 전원 공급 장치 자체 내부의 변환기 회로뿐 아니라 프로세서 및 비디오 카드와 같이 펄스 소비 패턴을 갖는 강력한 소비자입니다. 하드 드라이브와 여기에 포함된 자기 헤드 장치도 자주 이동할 때 간섭을 일으킬 수 있지만 그 성능은 훨씬 낮습니다.

• 입력 전압, 효율 및 PFC

전원 공급 장치는 다음 입력 전압을 사용하여 허용되는 모든 모드에서 작동해야 합니다.

아래 표에 나열된 전압으로 인해 전원 공급 장치 회로가 손상되어서는 안 됩니다. 작동 중 언제든지 주 전압이 손실되더라도 장치의 오작동이 발생해서는 안 됩니다. 전원을 켰을 때 고전압 커패시터의 충전 전류는 입력 회로(퓨즈, 정류기 다이오드 및 전류 제한 회로)의 정격 값을 초과해서는 안 됩니다.

더 많다는 속설이 있다 강력한 블록전원 공급 장치는 저전력, 저렴한 형제에 비해 콘센트에서 더 많은 전력을 소비합니다. 실제로 현실에서는 정반대의 상황이 자주 발생한다. 각 장치에는 주전원 전압을 컴퓨터 구성 요소로 전달되는 저전압 직접 전압으로 변환할 때 에너지 손실이 발생합니다. 최신 저가형 장치의 효율성(효율성)은 일반적으로 약 65~70%인 반면, 더 비싼 모델은 최대 85%의 작동 효율성을 제공할 수 있습니다. 예를 들어 두 장치를 200W(대부분의 컴퓨터가 소비하는 전력)의 부하에 연결하면 첫 번째 경우에는 70W의 손실이 발생하고 두 번째 경우에는 30W만 손실됩니다. 하루 5시간, 한 달 30일 컴퓨터 작동으로 40W를 절약하면 6kW의 전기 요금을 절약할 수 있습니다. 물론 이것은 PC 한 대에 비해 작은 수치이지만, 컴퓨터 100대가 있는 사무실을 사용한다면 그 수치가 눈에 띌 수 있습니다. 변환 효율이 다음에 따라 달라진다는 점도 고려해 볼 가치가 있습니다. 다른 힘잔뜩. 그리고 최대 효율은 50~70% 부하 범위에서 발생하므로 파워 리저브가 두 배 이상인 전원 공급 장치를 구입하는 것은 실질적인 의미가 없습니다.

작동 효율은 최대 부하의 경우 70%를 초과하고 20% 부하의 경우 65%를 초과해야 합니다. 이 경우 권장 효율은 75% 이상입니다. Plus 80으로 알려진 제조업체를 위한 자발적 인증 시스템이 있습니다. 이 프로그램에 참여하는 모든 전원 공급 장치의 변환 효율은 80%가 넘습니다. 현재 Plus 80 계획에 참여하는 제조업체 목록에는 60개 이상의 품목이 포함되어 있습니다.

또한 전원 공급 장치의 효율을 역률(Power Factor)과 같은 특성과 혼동해서는 안 됩니다. 무효전력과 유효전력이 있으며, 역률은 총 소비전력에 대한 무효전력의 비율을 반영합니다. 보정 회로가 없는 대부분의 전원 공급 장치의 역률은 0.6~0.65입니다. 따라서 스위칭 전원 공급 장치는 크게 반응성, 그리고 그 소비는 주전원 전압 사인파의 피크 동안 강력한 임펄스로 나타납니다. 이로 인해 전원 공급 장치에 간섭이 발생하여 동일한 전원 공급 장치로 구동되는 다른 장치에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 기능을 제거하기 위해 수동 역률 보정(Passive PFC) 및 능동(Active PFC) 방식이 사용됩니다. 액티브 PFC는 본질적으로 전원 공급 장치 자체와 주 전원 간의 변환기로서 이 작업에 효과적으로 대처합니다. APFC를 사용하는 블록의 역률은 0.97-0.99에 쉽게 도달합니다. 이는 전원 공급 장치 소비에 무효 구성 요소가 거의 전혀 없음을 의미합니다. 수동 역률 보정 회로는 전원 공급 장치 와이어와 직렬로 연결된 대규모 인덕터입니다. 그러나 이는 상당히 덜 효과적이며 실제로는 계수를 0.7-0.75로 증가시킵니다. 컴퓨터와 소비자 입장에서 볼 때 APFC가 있는 장치와 수정이 전혀 없는 장치 사이에는 사실상 차이가 없으며 전자를 사용하는 것이 전원 공급 장치 회사에 유리합니다.

• 신호 라인 PSON 및 PWOK

PSON(Power Supply ON)은 마더보드의 로직에 따라 전원을 켜고 끄는 특수 신호선입니다. 이 신호가 접지에 연결되지 않은 경우 +5V 채널(대기)을 제외하고 전원 공급 장치는 꺼진 상태로 유지되어야 합니다. 논리 0(1V 미만의 전압)에서 논리는 전원 공급 장치를 켭니다. PWOK(Power OK)는 전원 공급 장치가 모든 출력 라인이 정상 상태이고 표준에서 지정한 한도 내에서 안정화가 수행됨을 마더보드에 알리는 신호 라인입니다. PSON을 통해 논리 0이 적용된 순간부터 전원 공급 장치가 정상적으로 작동하는 동안 신호가 나타나는 데 걸리는 지연 시간은 900ms입니다.

• 보호 회로

전원 공급 장치에는 비상 상황에서 주 출력을 차단하는 보호 회로가 있어야 합니다. 보호 기능은 다음이 될 때까지 다시 시작을 차단해야 합니다. 재현 PSON 와이어의 켜기 신호. 과전류 보호( 과전류보호, OCP)는 라인 +3.3, +5, +12, -12, +5(대기)에 필요하며 최소 응답 임계값은 110%, 최대값은 150%입니다. 과부하가 발생한 경우 장치는 꺼지고 켜짐 신호가 나타날 때까지 또는 주전원 전압의 전원이 완전히 차단될 때까지 켜지지 않아야 합니다. OVP(과전압 보호)도 필요하며 전원 공급 장치 자체 내에서 모니터링해야 합니다. 전압은 언제든지 표 29에 지정된 값을 초과해서는 안 됩니다.

전원 공급 장치의 과열 방지(OTP)는 필수 기능이 아니므로 비좁은 인클로저나 환기가 잘 안되는 장소에서는 전원 공급 장치의 작동 조건을 준수하는 것이 매우 중요합니다. 작동 중 최대 공기 온도는 +50°C를 초과해서는 안 됩니다. 일부 제조업체는 +25 또는 +15°C의 저온에서 전원 공급 장치의 전력을 계산하고 표시하며, 더운 날씨에 표시된 전력으로 해당 제품을 로드하려고 하면 불쾌한 결과를 초래할 수 있습니다. 밑에서 음표 6번째 점이 중요한 경우가 바로 이 경우입니다. 테스트 중에 특정 블록 모델에 대해 허용 가능한 온도 범위를 찾을 수 있으면 이를 특성과 함께 표에 명시적으로 표시합니다.

방어 단락(단락 보호, SCP) – 모든 전원 공급 장치에 필수이며 채널과 전원 공급 장치 접지 사이에 전원 버스를 간단히 연결하여 확인합니다.

• +12V 채널을 여러 "가상" 채널로 나누는 방법에 대해 조금 설명합니다.

성가신 채널 분리는 사용자가 접근할 수 있는 접점의 전류 제한을 240VA로 제한해야 하는 EN60950 안전 표준의 요구 사항으로 인해 발생합니다. 강력한 전원 공급 장치에서 +12V 채널의 총 전력이 이 값을 초과할 수 있으므로 20A 미만의 개별 전류 보호 기능을 갖춘 여러 개의 개별 채널로 분할을 도입하기로 결정했습니다. 이러한 별도의 채널은 전원 공급 장치 내부의 개별 안정화를 위해 필요하지 않습니다. 따라서 실제로 거의 모든 전원 공급 장치에는 개수에 관계없이 하나의 고전류 +12V 채널이 있습니다. 가상 채널. 완전히 분리된 안정 장치와 여러 개의 독립적인 +12V 라인을 갖춘 여러 모델이 시중에 나와 있지만 이는 일반적인 규칙의 예외일 뿐입니다. 컴퓨터 구성 요소의 경우 가상 및 실제 채널 분리는 어떤 방식으로도 영향을 미치지 않으며 18-20A 이상의 전류가 필요한 구성 요소는 두 개의 분리된 채널을 연결할 수 있습니다. 따라서 마더보드의 8핀 프로세서 전원 커넥터에는 두 채널 각각에 대해 두 개의 접점이 있으며 최상위 NVIDIA 비디오 카드 AMD에는 2개의 6핀(또는 Radeon 2900 XT, Radeon HD 3870 X2, GeForce 9800 GX2와 같이 6핀과 8핀의 조합) 커넥터가 있습니다.

전기적 특성 외에도 물리적 특성도 있습니다. ATX 폼 팩터를 준수한다고 주장하는 각 블록의 너비는 150mm, 높이는 86mm여야 합니다. 블록의 깊이는 140mm에서 230mm 이상까지 다양합니다.

• 장치의 케이블 장비

기존 전원 공급 장치에는 다음과 같은 대량의 케이블이 장착되어 있습니다. 다른 유형커넥터. 길이와 수량에 대한 정보를 통해 구매하기 전에 맞는지 확인할 수 있습니다. 특정 모델그렇지 않으면 추가 어댑터와 확장 장치를 구입해야 합니다. 이러한 모든 매개변수는 테스트된 각 블록에 대해 표 형식으로 표시됩니다. 상단에는 고정형 케이블이 포함되어 있으며, 하단에는 탈착식 전선의 경우 커넥터가 포함된 모든 케이블의 수와 길이가 들여쓰기되어 표시되어 있습니다.

하나의 와이어에 여러 개의 커넥터가 있는 경우 각 커넥터의 길이가 연속으로 기록됩니다. 예를 들어 위 예에서 마지막 SATA 커넥터의 총 케이블 길이는 45+15+15 = 75cm입니다. 비표준 커넥터(예: 3핀 팬 속도 모니터링 케이블 또는 어댑터)는 표의 아래쪽 줄에 표시됩니다. 케이블 및 해당 유형을 나열하는 것 외에도 케이블에 사용되는 와이어의 두께가 결정되고 커넥터에 대한 와이어 저항(소위 Vsense 와이어)을 모니터링하고 보상하기 위한 추가 와이어의 존재 여부가 결정됩니다.

• 냉각 시스템 소음

거의 모든 전원 공급 장치에는 케이스 내부 구성 요소를 능동적으로 냉각시키는 팬이 장착되어 있습니다. 또한 팬은 컴퓨터 케이스 내부의 가열된 공기를 외부 환경으로 배출합니다. 대부분의 최신 전원 공급 장치에는 하단 벽에 120mm 팬이 있습니다. 냉각 효율성을 유지하면서 소음 수준을 줄일 수 있는 135mm 또는 140mm 팬이 장착된 모델이 점점 더 많아지고 있습니다. 그러나 구형 강력한 모델은 여전히 ​​후면 끝 벽에 80mm 팬을 사용하여 전원 공급 장치에서 외부로 공기를 배출합니다. 다양한 팬 위치를 사용하거나 여러 팬을 사용하여 변형할 수도 있습니다. 거의 모든 장치에는 전원 공급 장치 내부 온도(대개 안정 장치 다이오드가 있는 라디에이터 온도)에 따라 팬 속도를 동적으로 제어하는 ​​회로가 장착되어 있습니다.

다양한 구성 요소에서 소비되는 전력

전력 소비의 가장 큰 부분은 중앙 프로세서와 비디오 카드에서 발생합니다. 인터넷에는 다양한 컴퓨터 소비 계산기가 많이 있습니다. 상당히 신뢰할 수 있는 결과를 보여줍니다. 계산기에 따르면 Intel Xeon 3050 프로세서, Intel DP35DP 마더보드, DDR2 메모리 모듈 4개, NVIDIA GeForce 6600GT 비디오 카드 및 Seagate ST3320620AS 하드 드라이브 3개를 기반으로 한 테스트 시스템에는 244W 전력의 전원 공급 장치가 필요합니다. 부하 상태에서 측정된 실제 시스템 소비량은 205W에 도달했습니다. 수치는 비슷하며, 시간이 지남에 따라 PC 구성이 변경될 수 있으므로(예: 다른 하드 드라이브가 추가되거나 비디오 카드가 더 강력한 것으로 교체될 수 있으므로) 어느 정도 예비 전력을 확보해도 문제가 되지 않습니다. 이러한 교체를 할 때마다 전원 공급 장치를 변경하는 것은 불쾌할 것입니다. 65nm 기반 최신 4코어 프로세서 인텔 코어 AMD는 최대 100-140W의 전력(오버클럭 없이)과 45nm가 필요합니다. 인텔 코어 2 Extreme QX9650은 최대 부하 시 75-80W에 만족합니다. NVIDIA와 ATI의 구형 비디오 카드는 훨씬 더 탐욕스럽습니다. 지포스 비디오 카드 8800 울트라 또는 ATI 라데온 HD 3870 X2는 그래픽 하위 시스템에만 최대 350-450W가 필요할 수 있습니다. 이러한 구성에서는 500-600W 전력의 적절한 전원 공급 장치를 사용하는 것이 논리적이고 필요합니다. 나머지 구성 요소는 거의 소비하지 않으며 시작 및 헤드 위치 지정 중에 하나의 하드 드라이브가 15-25W 표시에 거의 도달하지 않으며 메모리 모듈에는 평균 4-10W, 주변 장치 카드-5-25W가 필요합니다. 열전 요소를 사용하는 단지를 제외한 냉각 시스템도 10-40W로 거의 소비하지 않습니다.

방법론 및 테스트 스탠드

이제 전원 공급 장치를 완전히 테스트하려면 단순히 전압계를 사용하여 출력 전압을 측정하는 것만으로는 충분하지 않다는 것이 조금 분명해졌습니다. 이는 전원 공급 장치 작동에 명백하고 심각한 문제가 없음을 보여줄 뿐 그 이상은 아닙니다. 고품질 전원을 제공할 때 발생하는 주요 문제는 일반적으로 전원 공급 장치가 각 컴퓨터 구성 요소에 필요한 전류를 제공할 수 없거나 공칭 값에서 과도한 전압 편차가 발생한다는 것입니다. "전압계 방법"을 사용하는 모든 가능한 테스트 변형은 컴퓨터가 특정 부하, 특정 시점에 작동할 수 있다는 것만 보여줄 수 있으며 전원 공급 장치가 실제로 얼마나 많은 전력을 생산할 수 있는지 전혀 보여주지 않습니다. 부하가 허용 전력을 초과하는 경우 전원 공급 장치에 어떤 일이 발생하는지 보여주지 않습니다.

테스트하고 알아보기 위해 기술적 인 특성각 전원 공급 장치는 특수 스탠드에 연결되어 있어 모든 출력 채널의 전압 및 전류 레벨을 동시에 측정할 수 있습니다. 자동 모드. 벤치에서 테스트하기 전에 모든 전원 공급 장치를 분해하고 사진을 찍고 납땜 및 설치 품질을 확인하고 보드의 구성 요소에 결함이 있는지 검사합니다. 가능한 경우 다른 복잡한 전자 장비와 마찬가지로 하나의 특정 장치에 결함이 있을 수 있다는 사실과 관련하여 기사에 설명되어 있습니다. 모든 채널에 허용되는 전력 값이 포함된 전원 공급 장치 스티커 사진도 항상 제공됩니다. 설치 밀도가 허용하는 경우 적용된 요소 기반과 회로도 솔루션의 특징에 대한 검토가 수행됩니다. 기업이 자체적으로 개발하지 않고 OEM 업체의 타사 전원 공급 장치만 판매하는 상황이 종종 있습니다. 이는 일반적으로 UL 인증 코드에 의해 결정될 수 있습니다. 이 코드는 거의 숨겨져 있지 않고 주요 매개변수가 포함된 라벨에 인쇄되어 있으며 "E123456"과 같습니다. 사용예 이 원칙 OCZ, Tagan, ThermalTake 등이 있습니다. UL 파일 번호 열의 스티커에 있는 코드를 검색하여 UL 온라인 인증 디렉토리 웹사이트에서 해당 코드가 제조업체 이름에 속하는지 여부를 확인할 수 있습니다.

박스형 제품의 경우 포장 및 추가 부속품을 검토합니다. 같은 단계에서 장치 전원 및 전원 공급 장치 스티커의 채널에 대한 데이터가 스탠드 제어 프로그램에 입력되고 필요한 모든 커넥터가 채널 분포에 따라 연결됩니다. 단락 보호 회로의 작동(각 라인이 접지 버스에 직렬로 연결됨)뿐만 아니라 채널 전체의 과부하 보호도 점검됩니다. 입력 네트워크 매개변수를 측정하기 위한 블록 이 순간개발 중이므로 다양한 입력 전압 범위에서 효율, 역률 및 전원 공급 장치 작동에 대한 측정이 일시적으로 수행되지 않습니다. 전원 공급 장치의 기본 기능을 확인한 후 교차 부하 특성(CLC) 그래프를 작성합니다. 일반적으로 전원 공급 장치의 +12V 및 +5V 전압을 안정화하기 위해 이 두 전압 간의 산술 평균값을 동일하게 만드는 그룹 스위칭 회로가 사용됩니다. 이러한 장치는 전원장치의 내부 구조를 보면 쉽게 알 수 있는데, 군 안정기는 +3.3V 채널에 직경이 큰 인덕터와 직경이 작은 인덕터를 각각 사용하여 별도로 안정시킨다. 이러한 초크는 일반적으로 전원 공급 장치 출력 채널 와이어의 연결 지점 근처에 위치합니다.

이 연결 방식의 단점은 +12V와 +5V 전압이 서로 크게 의존한다는 것입니다. +12V의 과부하 상태에서는 언로드된 +5V 채널의 전압이 상승하기 시작합니다. 반대 상황도 동일하며 일종의 "스윙" 원리가 작동합니다. 최신 컴퓨터에서 전체 강력한 부하는 +12V에 속하며 쿼드 코어 CPU와 여러 비디오 카드는 약 30A의 부하를 쉽게 생성할 수 있으며 +5 및 +3.3V에서는 부하가 거의 0입니다.

보다 바람직한 접근 방식은 별도의 초크를 사용하여 각 전압을 독립적으로 안정화하는 것입니다. 그러나 이를 위해서는 인쇄 회로 기판에 추가 공간이 필요하고 초크 자체에 비용이 들기 때문에 이 솔루션은 상당히 비싼 전원 공급 장치에만 사용됩니다. 또한, 전압 안정화를 위해 블록에 추가 회로를 사용할 수 있으며, 해당 동작의 효율성은 KNH 그래프에 명확하게 표시되도록 의도되었습니다.

로드로서 테스트를 단순화하고 자동화하기 위해 ATMEL AT91SAM7A3 RISC 마이크로 컨트롤러를 기반으로 한 스탠드가 개발 및 제조되었습니다. 6개의 독립적인 동일한 채널이 부하에 사용됩니다. 각각의 특징은 아래 표와 같습니다.

물리적으로 스탠드의 전자 장치와 보드는 750x122x38mm 크기의 알루미늄 라디에이터에 랙을 사용하여 장착됩니다. 전원 스위치 자체는 라디에이터 벽에 설치됩니다. 라디에이터 냉각을 위해 120x38 크기의 강력한 Nidec Beta V 및 Delta DFB1212SHE 팬이 사용되며 각각의 임펠러는 4000rpm 이상의 속도로 회전합니다.

스탠드의 기능은 상당히 넓으며 현재 다음을 포함합니다.

• PSON 신호 제어를 사용하여 전원 공급 장치 활성화/비활성화
• PWOK 신호 상태의 지속적인 모니터링
• 각 메인 채널의 전류 및 전압 측정
• 모든 채널에 특정 로드 설정
• 정확한 측정을 위한 스탠드 교정

스탠드 자체에는 전원 공급 장치의 모든 라인 상태(PWON, PSON, +3.3V, +5V, +12V1, +12V2, +12V3, +12V4, +5standy(대기), -12)가 표시됩니다. , -5(기존 BP의 경우). 그 밖에도 여러 개의 제어 LED가 있습니다. 테스트 중인 전원 공급 장치를 스탠드에 연결하기 위해 24핀 ATX 커넥터 1개, 8핀 PCI-Express 전원 커넥터 4개, 프로세서 케이블용 8핀 커넥터 1개 및 4핀 주변 장치 커넥터 8개가 있습니다.

스탠드의 작동, 구성 및 제어를 제어하려면 특수 소프트웨어, 스탠드의 마이크로 컨트롤러와 지속적으로 데이터를 교환하는 Windows OS를 실행합니다. 통신은 다음을 사용하여 수행됩니다. USB 인터페이스, 이는 모든 최신 PC에서 사용할 수 있습니다.

수동 모드에서는 스탠드의 각 채널을 독립적으로 조정할 수 있으며 전압 및 전류 모니터링이 지속적으로 수행되므로 장치의 안정적인 작동을 위한 임계값을 빠르게 결정할 수 있습니다. 또한 이 프로그램을 사용하면 다양한 전류 값으로 펄스를 생성하여 펄스 부하에 대한 블록의 저항을 테스트할 수 있습니다(예: 여러 하드 드라이브의 동시 시작 또는 SLI/CF에서 비디오 카드 작동).

자동 모드에서 프로그램은 6개의 그래프(각 채널에 대한 별도의 그래프)를 작성합니다. X축에는 +12V 채널을 통해 스탠드가 소비하는 총 전력량이 표시되고, Y축에는 +3.3 및 +5V 채널의 총 전력량이 표시됩니다. 스탠드의 허용 전력 내에서 부하 전력에 대한 제한을 설정할 수 있습니다. 축 교차점에 있는 그래프의 각 점은 +3.3, +5 및 +12V의 채널에 대한 총 부하로 채널을 따른 전압 값을 나타냅니다. 즉, +3.3V 전압 그래프에서 그래프의 전체 필드는 가능한 모든 부하 조합에 대한 전압 값입니다. 표준에 명시되고 기사 앞부분에 설명된 각 전압에 대한 허용 편차를 알면 전원 공급 장치가 이상적인 3,300V, 5,000V 및 12,000V에 비해 전압을 몇 퍼센트만큼 줄였거나 초과했는지 확실하게 알 수 있습니다. 그러나 기사에 이렇게 거대한 숫자 배열을 표시하는 것은 실용적인 의미가 없으며 색상 마커를 사용하여 그래프에 모든 편차 값을 표시하는 것이 더 편리합니다. 편차가 있는 범례가 각 그래프에 첨부되어 전원 공급 장치가 표준 요구 사항을 충족한 부분과 그렇지 않은 부분을 쉽게 확인할 수 있습니다. 감소된 전압은 파란색 음영으로 표시되고 공칭 값에 비해 증가된 전압은 빨간색으로 표시됩니다. 기준을 벗어난 수준(+\-5%)은 진한 파란색과 진한 빨간색으로 표시됩니다. 각 지점 사이의 간격은 지정된 테스트 조건에 따라 0.2-0.5A입니다. 500W 전력의 일반적인 전원 공급 장치는 자동 모드에서 약 1시간 동안 테스트되었으며, 약 10,000회 측정이 수행되었으며 동일한 수의 부하 제어 단계가 수행되었습니다. 유사한 테스트를 수동으로 수행하려면 많은 시간이 걸립니다. 일반 전원 장치의 경우 ATX PSDG 2.2 및 EPS PSDG 2.91 표준의 일반 부하에 대해 설명된 부하 모델에 따라 PCB를 제거할 수 있습니다.

측정이 수행된 후 그래프는 하나의 애니메이션 GIF 파일로 컴파일되어 기사에 게시됩니다. 최종 모습은 다음과 같습니다.

대략적으로 말하면 그래프에서 녹색이 많을수록 이상적인 전압과의 편차가 작아집니다. 최신 PC의 주요 소비는 +12V 채널에 있으므로 그래프 수평면에서 가능한 최소 편차가 중요하다는 점을 상기시켜 드리겠습니다.

KNH 외에도 각 메인 채널에서 맥동 수준이 측정됩니다. 이를 위해 최대 주파수가 100MHz인 4채널 Tektronix 2246-1Y 오실로스코프가 사용됩니다. 이는 큰 마진으로 가능한 모든 전원 공급 장치 리플을 감지하고 측정하는 데 충분합니다. 리플은 전원 공급 장치의 100% 부하에서 측정되며, 이러한 조건에서 해당 값이 최대가 됩니다. 리플이 낮을수록 전원 공급 장치가 전원을 공급하는 장치에 발생하는 간섭과 간섭이 줄어듭니다. 이는 민감한 사람에게 특히 중요합니다. 사운드 카드, 튜너 및 유사한 장치. 앞으로는 맥동 측정도 자동화될 예정입니다.

결과 및 추가 개선 방법

현재 사용되는 방법론과 스탠드를 사용하면 전원 공급 장치의 모든 기본 공급 채널에 대한 기본 부하 성능, 리플 수준 및 표준 허용 오차 준수 여부를 매우 정확하게 확인할 수 있습니다. 그러나 개선할 수 있는 기회는 항상 있기 때문에 전원 공급 장치의 변환 효율(COP)을 자동으로 측정하는 장치, 역률 측정, 장치 팬의 회전 속도를 측정하는 광학 센서 및 장치를 곧 구현할 계획입니다. 실제 사용 환경과 유사한 조건에서 온도 측정. 이 문서는 변경 사항을 반영하기 위해 정기적으로 업데이트됩니다. 또한 독자의 모든 제안과 추가 사항은 신중하게 검토되고 고려됩니다.

2008년 2월 2일자 버전 1.01b. 초기 버전.

• ATX12V 전원 공급 장치 설계 가이드, 버전 2.2
• SSI EPS 전원 공급 장치 설계 가이드, 버전 2.91
• eXtreme Power Supply Calculator Pro - 다양한 구성에 대한 전력 소비 계산기
• Plus80.org - Plus 80 인증 프로그램 웹사이트

스탠드 제작에 도움을 주셔서 감사드립니다.

J-34, 이자그, MAXakaWIZARD, 집진 장치.

가장 중요한 블록 중 하나 개인용 컴퓨터-물론 스위칭 전원 공급 장치입니다. 장치 작동을 보다 편리하게 연구하려면 각 노드를 별도로 고려하는 것이 좋습니다. 특히 다른 회사의 스위칭 전원 공급 장치의 모든 노드가 실질적으로 동일하고 동일한 기능을 수행한다는 점을 고려할 때 더욱 그렇습니다. 모든 전원 공급 장치는 단상 네트워크에 연결되도록 설계되었습니다. 교류 110/230V 및 주파수 50~60Hz. 60Hz 주파수의 수입 장치는 국내 네트워크에서 잘 작동합니다.

스위칭 전원 공급 장치 작동의 기본 원리는 주 전압을 정류한 다음 이를 교류 고주파 직사각형 전압으로 변환하는 것입니다. 이 전압은 변압기에 의해 필요한 값으로 낮아지고 정류 및 필터링됩니다.

따라서 모든 컴퓨터 전원 공급 장치 회로의 주요 부분은 특정 전기 변환을 수행하는 여러 노드로 나눌 수 있습니다. 다음 노드를 나열해 보겠습니다.

네트워크 정류기. AC 주전원 전압(110/230V)을 정류합니다.

고주파 변환기(인버터).정류기로부터 수신된 DC 전압을 고주파 구형파 전압으로 변환합니다. 또한 고주파 변환기로 전력 강압 펄스 변압기도 포함되어 있습니다. 이는 변환기의 고주파 교류 전압을 컴퓨터의 전자 부품에 전원을 공급하는 데 필요한 전압으로 줄입니다.

제어 노드.이는 전원 공급 장치의 "두뇌"입니다. 강력한 인버터의 제어 펄스 생성을 담당하고 제어도 담당합니다. 올바른 작업전원 공급 장치 (출력 전압 안정화, 출력 단락 방지 등).

중간 증폭 단계. PWM 컨트롤러 칩의 신호를 증폭하여 인버터(고주파 변환기)의 강력한 핵심 트랜지스터에 공급하는 역할을 합니다.

출력 정류기.정류기의 도움으로 저전압 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류가 발생합니다. 정류된 전압의 안정화 및 필터링도 여기에서 발생합니다.

이는 컴퓨터 전원 공급 장치의 주요 부분입니다. 가장 간단한 충전기부터 시작하여 모든 스위칭 전원 공급 장치에서 찾을 수 있습니다. 휴대폰강력한 용접 인버터로 마무리됩니다. 차이점은 장치의 요소 기반과 회로 구현에만 있습니다.

다소 단순화된 방식으로 컴퓨터 전원 공급 장치(AT 형식)의 전자 구성 요소의 구조와 상호 연결을 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

회로의 이러한 모든 부분은 나중에 논의됩니다.

고려해 봅시다 개략도개별 노드에 대한 스위칭 전원 공급 장치. 주전원 정류기와 필터부터 시작하겠습니다.

서지 필터 및 정류기.

실제로 전원 공급이 시작되는 곳입니다. 전원 코드와 플러그 포함. 플러그는 당연히 세 번째 접지 접점이 있는 "유럽 표준"에 따라 사용됩니다.

많은 부도덕한 제조업체에서는 비용을 절약하기 위해 커패시터 C2와 배리스터 R3을 설치하지 않으며 때로는 필터 초크 L1을 설치하지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 즉, 좌석도 있고 인쇄된 트랙도 있지만 부품이 없습니다. 글쎄요, 여기와 같습니다.

속담처럼 : " 댓글 없음 ".

수리하는 동안 필터를 원하는 상태로 만드는 것이 좋습니다. 저항 R1, R4, R5는 장치가 네트워크에서 분리된 후 필터 커패시터에 대한 어레스터 역할을 합니다. 서미스터 R2는 커패시터 C4 및 C5의 충전 전류 진폭을 제한하고 배리스터 R3은 주전원 전압의 서지로부터 전원 공급 장치를 보호합니다.

스위치 S1에 대해서는 특별히 언급할 가치가 있습니다( "230/115" ). 이 스위치가 닫혀 있으면 전원 공급 장치는 110~127V 전압의 네트워크에서 작동할 수 있습니다. 결과적으로 정류기는 전압 배가 회로에 따라 작동하며 출력 전압은 주전원 전압의 두 배입니다.

전원 공급 장치가 220~230V 네트워크에서 작동해야 하는 경우 스위치 S1이 열립니다. 이 경우 정류기는 전통적인 다이오드 브리지 회로에 따라 작동합니다. 이 스위칭 회로를 사용하면 전압이 두 배로 증가하지 않으며 장치가 220V 네트워크에서 작동하므로 이것이 필요하지 않습니다.

일부 전원 공급 장치에는 스위치 S1이 없습니다. 다른 경우에는 케이스 뒷벽에 배치되고 경고 라벨이 표시됩니다. S1을 닫고 220V 네트워크의 전원 공급 장치를 켜면 눈물이 나올 것이라고 추측하는 것은 어렵지 않습니다. 출력 전압이 두 배로 증가하면 약 500V의 값에 도달하여 인버터 회로 요소가 고장날 수 있습니다.

따라서 스위치 S1에 더욱 주의를 기울여야 합니다. 전원 공급 장치를 220V 네트워크에서만 사용하려는 경우 회로에서 완전히 제거할 수 있습니다.

일반적으로 모든 컴퓨터는 이미 기본 220V에 맞게 조정된 유통 네트워크로 제공됩니다. 스위치 S1이 없거나 220V 네트워크에서 작동하도록 전환되었습니다. 하지만 기회와 욕구가 있다면 확인하는 것이 좋습니다. 다음 단계에 공급되는 출력 전압은 약 300V이다.

작은 업그레이드로 전원 공급 장치의 신뢰성을 높일 수 있습니다. 배리스터를 저항 R4 및 R5와 병렬로 연결하면 충분합니다. 배리스터는 180~220V의 분류 전압에 맞게 선택해야 합니다. 이 솔루션은 스위치 S1이 실수로 닫히고 장치가 220V 네트워크에 연결된 경우 전원 공급 장치를 보호할 수 있습니다. 추가 배리스터가 전압을 제한하고 FU1 퓨즈가 끊어집니다. 이 경우 간단한 수리 후 전원 공급 장치를 다시 사용할 수 있습니다.

커패시터 C1, C3 및 페라이트 코어 L1의 2권선 인덕터는 네트워크에 침투할 수 있는 간섭으로부터 컴퓨터를 보호할 수 있는 필터를 형성하는 동시에 이 필터는 컴퓨터에서 발생하는 간섭으로부터 네트워크를 보호합니다.

주전원 정류기와 필터의 오작동 가능성.

정류기의 일반적인 오작동은 "브리지"다이오드 중 하나의 고장(드물게)이지만 전체 다이오드 브리지가 소손되거나 전해 커패시터가 누출되는 경우(훨씬 더 자주)가 있습니다. 외부적으로 이는 하우징이 부풀어 오르고 전해질이 누출되는 것이 특징입니다. 얼룩이 매우 눈에 띕니다. 정류기 브리지 다이오드 중 하나 이상이 고장 나면 일반적으로 퓨즈 FU1이 끊어집니다.

주전원 정류기 및 필터 회로를 수리할 때 이러한 회로는 다음과 같은 상태에 있다는 점을 명심하십시오. 높은 전압, 생명을 위협하는 ! 전기 안전 주의 사항을 준수하고 작업을 수행하기 전에 필터의 고전압 전해 콘덴서를 강제 방전시키는 것을 잊지 마십시오!

가장 일반적인 전원 공급 장치 버전은 220V의 교류 전압(U)을 감소된 직접 전압으로 변환하는 것입니다. 또한 전원 공급 장치는 입력 회로와 출력 회로 사이에 갈바닉 절연을 제공할 수 있습니다. 이 경우 변환 비율(입력 전압과 출력 전압의 비율)은 1과 같을 수 있습니다.

이러한 사용의 예로는 손상 위험이 높은 건물의 전원 공급 장치를 들 수 있습니다. 전기 충격, 예를 들어 욕실.

또한 가정용 전원 공급 장치에는 내장형 전원 공급 장치가 장착되는 경우가 많습니다. 추가 장치: 안정제, 조절기. 지표 등

전원 장치의 유형 및 유형

우선, 전원 공급 장치의 분류는 작동 원리에 따라 수행됩니다. 여기에는 두 가지 주요 옵션이 있습니다.

• 변압기(선형);
• 펄스(인버터).

변압기 블록교류를 직류로 변환하는 강압변압기와 정류기로 구성된다. 다음으로 리플 및 기타 요소(출력 매개변수 안정기, 단락 보호, 고주파(RF) 간섭 필터)를 완화하는 필터(커패시터)가 설치됩니다.

변압기 전원 공급 장치의 장점:

• 높은 신뢰성;
• 유지보수성;
• 디자인의 단순성;
• 간섭이 최소화되거나 없음;
• 저렴한 가격.

단점 - 무거운 무게, 큰 크기 및 낮은 효율성.

임펄스 파워 블록- 교류 전압이 직류 전압으로 변환된 후 고주파 펄스가 생성되고 일련의 추가 변환을 거치는 인버터 시스템(). 갈바닉 절연 장치에서는 펄스가 변압기로 전송되고 변압기가 없는 경우 장치 출력의 저역 통과 필터로 직접 전송됩니다.

RF 신호 형성으로 인해 스위칭 전원 공급 장치에 소형 변압기가 사용되므로 장치의 크기와 무게를 줄일 수 있습니다. 전압을 안정화하기 위해 음의 전압이 사용됩니다. 피드백, 덕분에 부하와 관계없이 출력에서 ​​일정한 전압 레벨이 유지됩니다.

스위칭 전원 공급 장치의 장점:

• 소형화;
• 가벼운 무게;
• 적절한 가격그리고 고효율(최대 98%).

또한 장치 사용의 안전을 보장하는 추가 보호 장치가 있다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 전원 공급 장치는 종종 단락(단락) 및 부하가 없을 때의 고장에 대한 보호 기능을 제공합니다.

단점 - 회로의 더 큰 구성 요소를 작동하지 않고 작동 갈바닉 절연, 이는 수리를 복잡하게 만듭니다. 또한 이 장치는 고주파 간섭의 원인이며 부하 제한이 더 낮습니다. 후자의 전력이 허용되는 매개변수보다 낮으면 장치가 시작되지 않습니다.

전원 공급 장치의 매개변수 및 특성

전원 공급 장치를 선택할 때는 다음을 포함한 여러 특성을 고려해야 합니다.

• 힘;
• 출력 전압 및 전류;
• 추가 옵션 및 기능의 가용성도 제공됩니다.

힘.

W 또는 V*A로 측정되는 매개변수입니다. 장치를 선택할 때 많은 전기 수신기(펌프, 관개 시스템, 냉장고 등)에 돌입 전류가 있는지 고려해야 합니다. 시동시 전력 소모량이 5~7배 증가합니다.

다른 경우와 마찬가지로 전원 공급 장치는 권장 마진 20-30%로 전원 공급 장치의 총 전력을 고려하여 선택됩니다.

입력 전압.

러시아에서는 이 매개변수가 220볼트입니다. 일본이나 미국에서 전원 공급 장치를 사용하는 경우 입력 전압이 110V인 장치가 필요합니다. 또한 인버터 전원 공급 장치의 경우 이 값은 12/24V가 될 수 있습니다.

출력 전압.

장치를 선택할 때 사용되는 소비자의 정격 전압(장치 본체에 표시됨)에 중점을 두어야 합니다. 12V, 15.6V 등이 될 수 있습니다. 선택할 때 필요한 매개 변수에 최대한 가까운 제품을 구입해야 합니다. 예를 들어 12.1V 장치에 전원을 공급하려면 12V 장치가 적합합니다.

출력 전압 유형.

대부분의 장치는 안정화된 전원으로 구동됩니다. 직류 전압, 그러나 일정하고 불안정하거나 가변적인 것이 적합한 것도 있습니다. 이 기준을 고려하여 디자인도 선택됩니다. 입력의 불안정한 상수 U가 소비자에게 충분하다면 출력에서 ​​전압이 안정화된 전원 공급 장치도 적합합니다.

출력 전류.

이 매개변수는 표시되지 않을 수도 있지만 전력을 알면 계산할 수 있습니다. 전력(P)은 전압(U)에 전류(I)를 곱한 것과 같습니다. 따라서 전류를 계산하려면 전력을 전압으로 나누어야 합니다. 이 매개변수는 특정 부하에 적합한 전원 공급 장치를 선택하는 데 유용합니다.

일반적으로 작동 전류는 장치의 최대 전류 소비량을 10~20% 초과해야 합니다.

능률.

높은 전원 공급 전력이 좋은 성능을 보장하는 것은 아닙니다. 그 이하도 아니고 중요한 매개변수에너지 변환 및 장치로의 전송 효율성을 반영하는 효율성 요소입니다. 효율이 높을수록 장치가 더 효율적으로 사용되며 난방에 소비되는 에너지가 줄어듭니다.

과부하 보호.

많은 소스에는 네트워크에서 소비되는 전류 수준이 초과되면 전원 공급 장치가 꺼지는 과부하 보호 기능이 장착되어 있습니다.

깊은 방전 보호.

그 임무는 배터리가 완전히 방전되었을 때 전원 회로를 차단하는 것입니다(무정전 전원 공급 장치의 경우 일반적임). 전원이 복원되면 장치의 기능이 복원됩니다.

위에 나열된 옵션 외에도 전원 공급 장치는 단락, 과열, 과전류, 과전압 및 저전압에 대한 보호 기능을 제공할 수 있습니다.

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전원 공급 장치의 특성

입력 및 출력 전력과 전원 공급 장치의 성능 특성을 결정하는 여러 매개변수가 있습니다. 이러한 설정은 대부분의 전원 공급 장치에 공통적으로 적용됩니다.

전원 공급 장치 로드

이러한 특성에 상관없이 정확하고 정확한 테스트를 하고 싶다면 전원 장치, 적어도 하나의 전원 공급 라인에 부하가 있는지 확인하고, 더 나아가 세 라인 모두에 부하가 있는지 확인하십시오. 이것이 전원 공급 장치를 제거하는 것보다 컴퓨터에 설치되어 있는 동안 테스트하는 것을 권장하는 이유 중 하나입니다. 즉흥적으로 테스트 벤치여분을 사용할 수 있습니다 마더보드그리고 하나 이상의 하드 드라이브전력선에 부하를 제공합니다.

전원 공급 장치 전원

시스템 통합자는 다음을 제공해야 합니다. 기술 사양시스템에 사용되는 모든 구성 요소. 이 정보일반적으로 참조 매뉴얼에 반영되어 있지만 사양은 전원 공급 장치, 일반적으로 스티커로 인식할 수 있습니다. 보통 PSU 제조사에서도 이런 정보를 제공하기 때문에 제조사를 확인하고 직접 또는 온라인으로 데이터를 확인할 수 있는 것이 바람직합니다.

입력 사양은 AC 주전원 전압을 참조하고, 출력 사양은 각 라인의 전류(암페어)를 참조합니다. 전류에 전압을 곱하면 전력을 계산할 수 있습니다. 전원 공급 장치각 라인에 대해:

와트(W) = 볼트(V) x 암페어(A)

예를 들어 +12V 라인 중 하나가 8A로 지정된 경우 이 공식에 따르면 전력은 96W입니다. 각 주 출력의 전압/전류를 추가하면 총 전력을 계산할 수 있습니다. 전원 공급 장치. 이 계산에는 양의 전압만 포함된다는 점에 유의하십시오. 전원 공급 장치의 전력을 계산할 때 음전압, 대기, Power_Good 라인 및 기타 보조 신호는 고려되지 않습니다.

다음 표는 Corsair(www.corsair.com)에서 제조한 ATX12V/EPS12V 표준을 충족하는 다양한 전력의 여러 전원 공급 장치에 대한 계산을 보여줍니다.

ATX12V/EPS12V 전원 공급 장치의 일반적인 특성, 출력 값
모델	VX450W	VX550W	HX650W	HX750W	HX850W	TX950W	AX1200
+12V(A)	33	41	52	62	70	78	100
-12V(A)	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
+5 VSB (A)	2.5	3	3	3	3	3	2.5
+5V(A)	20	28	30	25	25	25	30
+3.3V(A)	20	30	24	25	25	25	30
최대 +5V/+3.3V(W)	130	140	170	150	150	150	180
청구 전력(W)	450	550	650	750	850	950	1200
정격전력(W)	548	657	819	919	1015	1111	1407

실제로 모든 전원 공급 장치는 +3.3V 및 +5V 라인에서 최대 값에 도달하며, 계산된 최대 전력은 모든 라인의 총 최대 소비량을 의미하며 실제 조건에서는 달성되지 않습니다. 따라서 제조업체가 명시한 전원 공급 장치 전력은 일반적으로 계산된 전력보다 적습니다.

매장에서 구입한 PC에는 350W 이하의 저전력 전원 공급 장치가 함께 제공되는 경우가 많지만, 본격적인 데스크탑 시스템에는 고전력 PSU가 권장되는 경우가 많습니다. 불행하게도 저렴한 전원 공급 장치에 대해 언급된 상대적으로 높은 전력 등급도 항상 신뢰할 수는 없습니다. 예를 들어, 우리는 보았다 전원 장치선언된 전력은 650W이고 실제 전력은 정직한 200W였습니다. 또 다른 문제는 PC용 전원을 만드는 회사가 소수라는 점이다. 상점 선반에서 찾을 수 있는 대부분의 전원 공급 장치는 여러 제조업체 중 하나에서 제조되었지만 다른 이름으로 판매될 수도 있습니다. 상표, 이름, 모델 등 모든 구매자가 출력의 실제 전력을 테스트할 수 있는 장비를 갖고 있는 것은 아니므로 고품질 전원 공급 장치를 제공하는 유명하고 신뢰할 수 있는 브랜드만 신뢰해야 합니다.

대부분의 전원 공급 장치는 범용으로 간주됩니다. 즉, 전 세계 어디에서나 사용할 수 있습니다. 즉, 127V/50Hz(미국), 240V/50Hz(유럽 및 일부 기타 국가), 220V/50Hz(러시아)의 AC 네트워크에서 작동할 수 있습니다. 적절한 입력 전류 모드로의 전환은 일반적으로 자동으로 수행되지만 후면 패널에 127/240V 토글 스위치가 장착된 전원 공급 장치가 여전히 가끔 발견됩니다.

AC 네트워크에서는 전압이 변동할 수 있으며 이는 펄스 전압 변환기 앞의 입력에 특수 안정화 회로가 있는 전원 공급 장치 설계를 개발할 때 고려됩니다. 일반적으로 전압 "저하"의 영향, 즉 아파트의 콘센트로가는 도중에 전압이 감소하는 것이 고려됩니다. 이러한 이유로 전원 장치는 유럽 표준 240V용으로 설계되었으며 러시아 220V 네트워크에서 작동할 수 있습니다.

주목! 전원 공급 장치가 자동으로 전환되지 않으면 입력 전압 스위치가 올바르게 설정되어 있는지 확인하십시오. 토글 스위치를 240V로 설정한 상태에서 전원 공급 장치를 120V 콘센트에 연결하면 불쾌한 결과는 발생하지 않지만 토글 스위치를 변경할 때까지 전원 공급 장치가 작동하지 않습니다. 반면, 토글 스위치가 120V로 고정되어 있고 전원 공급 장치가 220/240V 콘센트에 연결되어 있으면 고장날 수 있습니다.

기타 특성 및 인증서

전원 외에도 전원 공급 장치 제조업체가 제품에 제공하는 다른 특성과 기능이 있습니다.

우리는 다루었습니다 엄청난 양우리의 경험에 따르면 방에 여러 대의 컴퓨터가 있고 네트워크의 전압이 갑자기 떨어지면 품질이 더 좋고 강력해집니다. 전원 장치전원 공급이 약한 PC는 꺼지는 동안 컴퓨터는 작동 상태로 유지됩니다.

더 나은 품질 전원 장치시스템을 보호하는 데에도 도움이 됩니다. 특히, PC Power and Cooling 등 제조사의 전원 공급 장치를 사용하면 다음과 같은 경우에는 PC 구성 요소의 안전에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

• 일정 기간 동안 100% 정전이 발생합니다.
• 단기 전압 강하.
• 입력에서 최대 2500V의 전압이 최대로 증가합니다(예: 낙뢰 또는 단기 전력 서지로 인해).

고품질 전원 공급 장치는 접지에 공급되는 전류가 매우 낮습니다(500mA 미만). 이는 접지에 연결되지 않은 경우 PC 안전 관점에서 중요합니다.

보시다시피, 전원 공급 장치의 추가 특성은 매우 엄격하며 이러한 기능은 상당히 비싼 제품에 대해 이야기할 때만 찾을 수 있습니다.

BP를 평가하기 위한 다른 많은 기준도 접할 수 있습니다. 전원 공급 장치는 많은 구매자가 마지막으로 주목하는 PC 구성 요소이므로 많은 시스템 통합업체도 전원 공급 장치 선택에 충분한 주의를 기울이지 않습니다. 결국 PC 판매자에게는 더 강력한 프로세서를 설치하거나 HDD고품질 전원 공급 장치를 장착하는 것보다 더 큰 볼륨.

그렇기 때문에 컴퓨터를 선택하거나 기존 컴퓨터를 업그레이드할 때 품질에 매우 주의해야 합니다. 전원 공급 장치, 사용할 계획입니다. 동시에, 다양한 특성그리고 전원 공급 장치 사양에 제공된 값은 많은 구매자를 혼란스럽게 할 수 있습니다. 따라서 여기서는 가장 일반적인 전원 공급 장치 매개변수 목록을 제공합니다.

• 평균 고장 간격(MTBF) 또는 평균 고장 시간(MTTF). 고장이 발생하기 전에 전원 공급 장치가 작동할 것으로 예상되는 예상 시간 간격(시간 단위)입니다. 전원 공급 장치에는 일반적으로 MTBF 등급(예: 100,000시간 이상)이 있으며 이는 실제 경험적 테스트의 결과가 아닙니다. 실제로 제조업체에서는 공개된 표준을 사용하여 개별 전원 공급 장치 구성 요소의 고장 등급을 기반으로 MTBF를 계산합니다. 전원 공급 장치의 MTBF 수치에는 예상되는 부하 수준(총 전력의 %)과 값이 관련된 주변 온도가 포함되는 경우가 많습니다.
• 입력(또는 작동) 범위. 전원 공급 장치가 작동할 수 있는 전압 범위를 나타냅니다. 예를 들어, 미국 120V AC 주전원 입력 범위는 일반적으로 90~135V인 반면, 유럽 240V AC 주전원 입력 범위는 180~270V입니다.
• 켜져 있을 때의 피크 전류. 전원 공급 장치를 켠 직후의 최대 전류 값으로, 주어진 전압에서 암페어로 표시됩니다. 이 값이 낮을수록 시스템이 경험하는 온도 충격이 줄어듭니다.
• 종료 시간. 유입 전류가 갑자기 손실되는 경우 PSU가 사양 내에서 전압 레벨을 유지할 수 있는 시간(밀리초)입니다. 이를 통해 일시적인 정전 후에도 컴퓨터를 재부팅하거나 종료하지 않고 계속 작동할 수 있습니다. 15-30ms의 값은 최신 전원 공급 장치의 표준이지만 이 값이 클수록 좋습니다. "데스크톱 플랫폼 폼 팩터를 위한 전원 공급 장치 설계 가이드" 사양에 따르면, 최소 시간종료 시간은 16ms입니다. 종료 시간은 전원 공급 장치의 전류 부하에 따라 크게 달라집니다. 종료 시간은 일반적으로 최대 부하에서 측정된 최소 시간을 반영합니다. 부하가 감소하면 종료 시간도 그에 비례하여 늘어납니다. 예를 들어, 1000W 전원 공급 장치의 사양에 따라 대기 시간이 20ms인 경우(1000W 부하에서 측정) 500W 부하(지정 전력의 절반)에서는 부팅 시간이 두 배로 늘어납니다. 250W의 부하는 4배가 됩니다. 실제로 이는 시스템 구성 요소의 요구 사항을 고려할 때 필요한 것보다 더 강력한 전원 공급 장치를 구입하는 이유 중 하나입니다.
• 전환 시간. 다른 작동 모드로 변경한 후 전원 공급 장치가 출력 전압을 사양에 맞게 복원하는 데 걸리는 시간(밀리초)입니다. 즉, PC 구성 요소 중 하나를 켜거나 끌 때 전원 공급 장치 출력의 전압이 안정화되는 시간을 말합니다. 전원 공급 장치는 정기적으로 출력 부하를 확인합니다. 장치가 꺼지면(예: 광학 드라이브가 디스크 회전을 중지함) 전원 공급 장치가 짧은 시간 동안 전원 커넥터에 높은 수준의 전류를 계속 공급할 수 있습니다. 이러한 초과 전압을 "서지"라고 하며 전환 시간은 출력이 표준 전압 사양으로 돌아가는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. PC 구성 요소의 작동 모드를 변경하는 것은 전압 서지로 간주되며 다른 출력에 공급되는 전압에 영향을 미치므로 컴퓨터 충돌 및 정지를 초래할 수 있습니다. 전원 공급 장치가 처음 출시되었을 때 스위칭 전원 공급 장치의 주요 문제점 중 하나였던 "오버슈트"가 최근 몇 년간 눈에 띄게 감소했습니다. 전환 시간은 종종 시간 간격으로 표현되지만 때로는 출력 전압의 최대 변화량으로 표현되기도 합니다. 예를 들어 사양에서는 "부하 조건이 변경되면 출력 전압 레벨이 최대 20%까지 달라질 수 있습니다. ).
• 과전압 보호. 이 매개변수는 전원 공급 장치가 하나 또는 다른 출력을 끄는 각 출력에 대한 표시기를 정의합니다. 사양 값(예: +3.3V 및 +5V의 경우 120%) 또는 실제 전압 값(예: +3.3V의 경우 +4.6V 및 +5V 출력의 경우 +7 출력 V)의 %%로 표현될 수 있습니다. ).
• 최대 부하 전류. 특정 출력을 안전하게 통과할 수 있는 최대 전류(암페어)입니다. 값은 각 전압에 대한 개별 전류로 표시됩니다. 이 데이터를 기반으로 전원 공급 장치의 총 전력을 계산할 수 있을 뿐만 아니라 특정 출력에 "걸릴" 수 있는 장치 수를 확인할 수도 있습니다.
• 최소 부하 전류. 특정 출력이 작동하기 위해 공급되어야 하는 최소 전류량(암페어)을 결정합니다. 출력에서 소비되는 전류가 최소값 미만으로 떨어지면 전원 공급 장치가 고장나거나 자동으로 꺼질 수 있습니다.
• 부하 안정화(또는 부하 전압 안정화). 특정 출력을 통과하는 전류가 증가하거나 감소하면 전압 값도 약간 변경됩니다. 일반적으로 전류가 증가함에 따라 감소합니다. 부하 안정화는 최소 부하에서 최대 부하로(또는 그 반대로) 전환될 때 출력 전압을 변경하는 것을 의미합니다. 값은 +/- %%로 표시되며 일반적으로 +3.3V, +5V 및 +12V 출력의 경우 +/-1% ~ +/-5% 범위입니다.
• 주전원 전압 안정화. 들어오는 AC 전류에 따른 출력 전압의 변화는 가장 낮은 값에서 가장 높은 값으로(또는 그 반대로) 변동합니다. 전원 공급 장치는 안정적인 출력 전압을 유지하면서 작동 범위 내에서 AC 전류를 사용해야 합니다(1% 이하의 변동은 허용됨).
• 능률. 전력 소비에 대한 전원 공급 장치 출력 전력의 비율입니다. 오늘날 65-85%의 값이 표준으로 간주됩니다. 나머지 15~35%는 교류에서 직류로 변환하는 과정에서 열에너지로 변환됩니다. 효율성이 높다는 것은 전원 공급 장치가 더 시원하게 작동하고(좋은 일임) 에너지 요금이 낮아진다는 것을 의미합니다. 전원 공급 장치의 효율성을 높이려면 정확성, 안정성, 신뢰성을 희생해서는 안 되며, 주전원 전압 및 기타 특성을 엄격하게 안정화해야 합니다.
• AC 네트워크의 소음, 변동, 주기적 및 무작위 편차. 전원 공급 장치 출력의 전압 변동 평균값은 전압 강하와 관련된 교류 네트워크의 모든 효과에 따라 달라지며 일반적으로 공칭 값의 밀리볼트 또는 백분율로 다양합니다. 이 지표가 낮을수록 좋습니다. 고품질 전원 공급 장치의 경우 전압 강하는 일반적으로 정격 출력 전압의 1%(또는 그 이하)입니다. 따라서 +5V 출력의 경우 최대 0.05V 또는 50mV(밀리볼트)까지 높아질 수 있습니다. 전압 강하는 전원 공급 장치의 내부 설계 기능, AC 네트워크의 전압 변동 또는 무작위 간섭으로 인해 발생할 수 있습니다.