Iš viso šiuolaikiniai kompiuteriai Naudojami ATX standartiniai maitinimo šaltiniai. Anksčiau buvo naudojami AT standartiniai maitinimo šaltiniai, jie neturėjo galimybės nuotoliniu būdu paleisti kompiuterio ir kai kurių grandinių sprendimų. Naujojo standarto įvedimas taip pat buvo susijęs su naujų pagrindinių plokščių išleidimu. Kompiuterinės technologijos sparčiai vystėsi ir tobulėja, todėl reikia tobulinti ir plėsti pagrindines plokštes. Šis standartas buvo pristatytas 2001 m.

Pažiūrėkime, kaip veikia ATX kompiuterio maitinimo šaltinis.

Elementų išdėstymas lentoje

Pirmiausia pažiūrėkite į paveikslėlį, ant jo pažymėti visi maitinimo blokai, tada trumpai apžvelgsime jų paskirtį.

Ir čia yra elektros grandinės schema, suskirstyta į blokus.

Maitinimo šaltinio įėjime yra elektromagnetinių trukdžių filtras, susidedantis iš induktoriaus ir kondensatoriaus (1 blokas). Pigūs maitinimo šaltiniai jo gali neturėti. Filtras reikalingas norint nuslopinti veikimo sutrikimus maitinimo tinkle.

Visi komutuojamojo maitinimo šaltiniai gali pabloginti maitinimo tinklo parametrus, jame atsiranda nepageidaujamų trikdžių ir harmonikų, trukdančių veikti radijo siųstuvams ir kitiems dalykams. Todėl įvesties filtro buvimas yra labai pageidautinas, tačiau bendražygiai iš Kinijos taip nemano, todėl sutaupo viskam. Žemiau matote maitinimo šaltinį be įvesties droselio.

Toliau tinklo įtampa tiekiama per saugiklį ir termistorių (NTC), pastarasis reikalingas filtro kondensatoriams įkrauti. Po diodinio tiltelio montuojamas kitas filtras, dažniausiai pora didelių, būkite atsargūs, jų gnybtuose yra didelė įtampa. Net jei maitinimas išjungtas iš tinklo, prieš liesdami plokštę rankomis, pirmiausia turėtumėte juos iškrauti rezistoriumi arba kaitinama lempa.

Po išlyginimo filtro į grandinę tiekiama įtampa pulso blokas mityba iš pirmo žvilgsnio yra sudėtinga, tačiau joje nėra nieko nereikalingo. Visų pirma, maitinamas budėjimo įtampos šaltinis (2 blokas), jis gali būti pagamintas naudojant savaiminio generatoriaus grandinę, o gal ir PWM valdiklį. Paprastai - impulsų keitiklio grandinė ant vieno tranzistoriaus (vieno ciklo keitiklis), išėjime, po transformatoriaus, montuojamas tiesinės įtampos keitiklis (KRENK).

Įprasta grandinė su PWM valdikliu atrodo maždaug taip:

Čia yra didesnė kaskadinės diagramos versija iš pateikto pavyzdžio. Tranzistorius yra savaiminio osciliatoriaus grandinėje, kurios veikimo dažnis priklauso nuo transformatoriaus ir jo laidų kondensatorių, išėjimo įtampa nuo zenerio diodo (mūsų atveju 9V), kuris atlieka grįžtamojo ryšio arba slenksčio elemento, kuris šuntuoja tranzistoriaus bazę, kai pasiekiama tam tikra įtampa, vaidmenį. Jis papildomai stabilizuotas iki 5V lygio serijiniu linijiniu integruotu stabilizatoriumi L7805.

Budėjimo režimo įtampa reikalinga ne tik įjungimo signalui generuoti (PS_ON), bet ir PWM valdikliui maitinti (3 blokas). ATX kompiuterių maitinimo šaltiniai dažniausiai yra pastatyti ant TL494 lusto arba jo analogų. Šis blokas yra atsakingas už galios tranzistorių valdymą (4 blokas), įtampos stabilizavimą (naudojant grįžtamąjį ryšį) ir apsaugą nuo trumpojo jungimo. Apskritai 494 labai dažnai naudojamas impulsinėje technologijoje, jį taip pat galima rasti galinguose LED juostų maitinimo šaltiniuose. Čia yra jo smaigalys.

Jei planuojate naudoti kompiuterio maitinimo šaltinį, pavyzdžiui, maitinimui LED juostelė, bus geriau, jei šiek tiek apkrausite 5V ir 3,3V linijas.

Išvada

ATX maitinimo šaltiniai puikiai tinka maitinimui radijo mėgėjų dizainas ir kaip namų laboratorijos šaltinis. Jie gana galingi (nuo 250, o šiuolaikiniai nuo 350 W), antrinėje rinkoje jų galima rasti už centus, tinka ir seni AT modeliai, norint juos paleisti tereikia trumpai sujungti du laidus, kurie buvo eikite į mygtuką Sistemos vienetas, ant jų nėra PS_On signalo.

Jei planuojate tokią įrangą remontuoti ar restauruoti, nepamirškite taisyklių saugus darbas su elektra, kad plokštėje yra tinklo įtampa ir kondensatoriai gali likti įkrauti ilgą laiką.

Įjunkite nežinomus maitinimo šaltinius per lemputę, kad nepažeistumėte laidų ir spausdintinės plokštės pėdsakų. Jei turite pagrindinių žinių apie elektroniką, juos galite paversti galingu įkrovikliu automobilių akumuliatoriai arba . Tam pakeičiamos grįžtamojo ryšio grandinės, budėjimo režimo įtampos šaltinis ir įrenginio paleidimo grandinės.

Šiuolaikiniai maitinimo šaltiniai apskritai ir ypač kompiuteriui yra gana sudėtingi įrenginiai. Vien pagrindinių elektrinių charakteristikų yra daugiau nei tuzinas, taip pat yra triukšmo, šiluminės ir svorio charakteristikos. Visi ATX standarto maitinimo šaltiniai yra impulsiniai keitikliai su skirtingomis grandinės konstrukcijų variacijomis, tačiau turi vieną veikimo principą. Be specialios įrangos, valdomų apkrovų, osciloskopo ir kai kurių kitų prietaisų, neįmanoma patikrinti, ar laikomasi lipduke ir maitinimo šaltinio pase nurodytų charakteristikų standartų. Paprasčiausias klausimas yra „Ar XXX maitinimo šaltinio pakanka UUU kompiuteriui valdyti? iš tikrųjų tai nėra taip paprasta. Norėdami atsakyti į šį klausimą, turite susipažinti su įvairiomis esamų maitinimo šaltinių charakteristikomis ir įprastu kompiuterio aparatinės įrangos suvartojimu.

Maitinimo charakteristikos

Visos pagrindinės charakteristikos ir reikalavimai vienaip ar kitaip aprašyti dokumentuose, žinomuose kaip ATX12V maitinimo šaltinio projektavimo vadovo 2.2 versija, SSI EPS12V maitinimo šaltinio projektavimo vadovo 2.91 versija ir panašiuose. Ši dokumentacija skirta maitinimo šaltinių gamintojams, siekiant užtikrinti jų įrangos suderinamumą su visuotinai priimtu ATX standartu. Tai apima geometrines, mechanines ir, žinoma, elektrines prietaisų charakteristikas. Visa dokumentacija atvira forma prieinama internete (ATX12V PSDG/SSI EPS PSDG). Čia pateikiamos pagrindinės temos, aptariamos šiame dokumente. Verta pradėti nuo svarbiausios vertės, kuri nurodyta ant kiekvieno maitinimo šaltinio, parduodamo mažmeninėje prekyboje.

Leistina apkrovos galia

Kiekvienas maitinimo šaltinis turi kelis išvesties kanalus su skirtinga įtampa ir kiekvienam iš jų yra skirtas tam tikrai ilgalaikei galiai. Šiuolaikinis standartas numato kanalų, kurių įtampa yra +5V, +12V, +3,3V, -12V, o budėjimo įtampa +5V, buvimą. Bendra galia dažniausiai nurodoma vatais ant lipduko (angliškai tai skamba kaip Total Power). Ši vertė yra visų kiekvieno kanalo galių suma ir lengvai apskaičiuojama susumavus srovių ir atitinkamų įtampų sandaugą. Pavyzdžiui, turime 500 vatų galios maitinimo šaltinį, kurio nurodytos leistinos srovės: +3,3V 30A, +5V 30A, +12V 40A, -12V 0,8A, +5Vd 2,5A. Padauginus ir susumavus, gauname galutinį skaičių (250+480+9,6+12,5) = 752,1 W. Kodėl ant lipduko parašyta 500W? Faktas yra tas, kad jų bendros didžiausios galios kanalai yra abipusiai priklausomi. Lipdukas tai nurodo maksimali galia+3,3 V ir +5 V kanaluose jokiu būdu negali viršyti 152 W, o bendra +12 V ir +3,3 ir 5 V kanalų galia neturi viršyti 480 W. Tai yra, bloką galime krauti visa galia esant +12V, paliekant neapkrautus žemos įtampos kanalus arba visa galia esant +3,3 ir +5V kanalams (mūsų atveju 152 W), prie + galime naudoti tik 328 W. 12V. Todėl atliekant skaičiavimus reikia būti atsargiems ir visada atkreipti dėmesį į leistiną apkrovų derinį kiekvienai linijai. Paprastai tai nurodoma ant lipduko kaip bendro elemento su viena galios verte keliems kanalams.

Atsižvelgiant į šį veiksnį, naujas galios perskaičiavimas atrodys taip: 152+328+9,6+12,5=502,1 W arba 0+480+9,6+12,5=502,1 W arba bet kuris iš leistinų skirtumų tarp šių dviejų kraštutinių verčių. energijos paskirstymas kanalais. Remiantis tuo, kyla klausimas - kaip išbandyti įrenginį: esant pilnai apkrovai per žemos įtampos kanalus, ar esant maksimaliai +12 V kanalo galiai? O gal kokia nors tarpine verte? Panagrinėkime šį klausimą išsamiau vėliau.

Taip pat nepainiokite maksimalios ilgalaikės galios ir didžiausios galios (Total Peak Power) parametrų, leistinų trumpą laiką (17 sekundžių pagal ATX 2.2 ir 12 sekundžių pagal EPS 2.91). Pavyzdžiui, 500 W vardinės galios maitinimo šaltinis piko metu gali išvesti iki 530 W, tačiau nepageidautina, kad maitinimo šaltinis nuolat veiktų virš vardinės galios, nes komponentų saugos riba gali būti nelabai didelė. , o karštą vasarą įvyks nemalonūs fejerverkai.

Leistinas įtampos nuokrypio lygis

Ši charakteristika yra viena iš pagrindinių ir lemia leistiną kiekvienos įtampos nuokrypį. Bus patogiau ir aiškiau šias reikšmes pateikti kaip dvi lenteles, paimtas iš EPS 2.91 standarto:

20 lentelėje parodytas didžiausias leistinas nuokrypių lygis, o 21 lentelė yra neprivaloma, o grafikos stotims ir serveriams taikomos griežtesnės ribos. Jei įtampos nuokrypis yra mažesnis nei 5-10% slenksčio, gali atsirasti kompiuterio gedimų arba spontaniškas perkrovimas esant dideliam procesoriaus ar vaizdo plokštės apkrovimui. Per aukšta įtampa neigiamai veikia pagrindinės plokštės ir išplėtimo plokščių keitiklių terminį veikimą, taip pat gali pažeisti jautrias standžiojo disko grandines arba padidinti susidėvėjimą. Ištikimesnis ATX maitinimo šaltinio projektavimo vadovas papildomai reguliuoja +12V įtampos kanalams leistiną 10% nuokrypį esant didžiausiai šių kanalų apkrovai. Tokiu atveju +12V2 kanalo (paprastai naudojamo procesoriaus maitinimui) įtampa neturėtų nukristi žemiau +11 V.

Ripple lygis

Ne mažiau svarbu ir minimalūs galimi įtampos šuoliai (pulsacijos) kiekvienoje linijoje. Priimtina sistema standarte aprašyta kaip privaloma ir atrodo taip:

Pulsacijos šaltiniai dažniausiai yra keitiklių grandinės pačiame maitinimo šaltinyje, taip pat galingi vartotojai, turintys impulsinį vartojimo modelį, pavyzdžiui, procesoriai ir vaizdo plokštės. Kietieji diskai ir juose esantis magnetinis galvos blokas taip pat gali sukelti trukdžių pliūpsnius dažnai judant, tačiau jų galia yra daug mažesnė.

Įvesties įtampa, efektyvumas ir PFC

Maitinimo šaltinis turi veikti visais leistinais režimais su tokia įėjimo įtampa:

Žemiau esančioje lentelėje nurodytos įtampos neturėtų pažeisti maitinimo grandinės. Tinklo įtampos praradimas bet kuriuo laikotarpiu ir bet kuriuo metu veikimo metu taip pat neturėtų sukelti įrenginio gedimo. Įjungus aukštos įtampos kondensatorių įkrovimo srovė neturi viršyti įvesties grandinių (saugiklio, lygintuvo diodų ir srovės ribojimo grandinių) vardinių verčių.

Yra mitas, kad daugiau galingas blokas maitinimo šaltinis sunaudoja daugiau energijos iš lizdo, palyginti su mažos galios, pigiu broliu. Tiesą sakant, tikrovėje dažnai pasitaiko priešinga situacija. Kiekvienas įrenginys patiria energijos nuostolius, kai tinklo įtampą konvertuoja į žemos įtampos nuolatinę įtampą, patenkančią į kompiuterio komponentus. Šiuolaikinio pigaus agregato efektyvumas (efektyvumas) dažniausiai svyruoja apie 65-70%, o brangesni modeliai gali užtikrinti iki 85% veikimo efektyvumą. Pavyzdžiui, prijungę abu įrenginius prie 200 W apkrovos (maždaug tiek, kiek sunaudoja dauguma kompiuterių), pirmuoju atveju gausime 70 W nuostolių, o antruoju – tik 30 W. Sutaupę 40 vatų kasdien dirbant kompiuteriu 5 valandas per dieną ir 30 dienų mėnesį, sutaupysite 6 kW elektros sąskaitoje. Žinoma, tai yra nedidelis skaičius vienam kompiuteriui, bet jei pasirinksite biurą, kuriame yra 100 kompiuterių, šis skaičius gali būti pastebimas. Taip pat verta atsižvelgti į tai, kad konversijos efektyvumas skiriasi priklausomai nuo skirtinga galia apkrovų. O kadangi didžiausias efektyvumas pasiekiamas 50–70% apkrovos diapazone, nėra praktinės prasmės pirkti maitinimo šaltinį su dvigubu ar didesniu galios rezervu.

Veikimo efektyvumas turi viršyti 70 % esant pilnai apkrovai ir 65 % esant 20 % apkrovai. Šiuo atveju rekomenduojamas efektyvumas yra ne mažesnis kaip 75% arba didesnis. Gamintojams taikoma savanoriška sertifikavimo sistema, žinoma kaip „Plus 80“. Visų šioje programoje dalyvaujančių maitinimo šaltinių konversijos efektyvumas viršija 80%. Šiuo metu iniciatyvoje „Plus 80“ dalyvaujančių gamintojų sąraše yra daugiau nei 60 prekių.

Taip pat maitinimo efektyvumo nereikėtų painioti su tokia charakteristika kaip galios koeficientas (Power Factor). Yra reaktyvioji galia ir aktyvioji galia, o galios koeficientas atspindi reaktyviosios galios santykį su bendru suvartojamos energijos kiekiu. Daugumos maitinimo šaltinių be jokių korekcijos grandinių galios koeficientas yra 0,6-0,65. Todėl perjungimo maitinimo šaltiniai daugiausia sukuria reaktyvioji galia, o jų suvartojimas pasirodo kaip galingi impulsai tinklo įtampos sinusinės bangos piko metu. Tai trikdo maitinimo šaltinį, kuris gali paveikti kitus įrenginius, maitinamus tuo pačiu maitinimo šaltiniu. Norint pašalinti šią funkciją, naudojamos schemos su pasyviojo galios koeficiento korekcija (Passive PFC) ir aktyvia (Active PFC). Aktyvus PFC efektyviai susidoroja su šia užduotimi, iš esmės yra keitiklis tarp paties maitinimo šaltinio ir tinklo. APFC naudojančių blokų galios koeficientas lengvai pasiekia 0,97–0,99, o tai reiškia, kad energijos tiekimo sąnaudose beveik visiškai nėra reaktyvaus komponento. Pasyvioji galios koeficiento korekcijos grandinė yra masyvi induktorius, nuosekliai sujungtas su maitinimo laidais. Tačiau jis yra žymiai mažiau efektyvus ir praktiškai padidina koeficientą iki 0,7-0,75. Kompiuterio ir vartotojo požiūriu praktiškai nėra skirtumo tarp įrenginio su APFC ir įrenginio be jokios korekcijos, pirmojo naudojimas yra naudingas elektros energijos tiekimo įmonėms.

Signalo linijos PSON ir PWOK

PSON (Power Supply ON) yra speciali signalinė linija, skirta įjungti/išjungti maitinimą pagal pagrindinės plokštės logiką. Kai šis signalas nėra prijungtas prie žemės, maitinimas turi likti išjungtas, išskyrus +5 V kanalą (budėjimo režimas). Esant loginiam nuliui (įtampa žemesnė nei 1 V), logika įjungia maitinimą. PWOK (Power OK) yra signalo linija, per kurią maitinimo šaltinis informuoja pagrindinę plokštę, kad visos išvesties linijos yra normalios būklės ir stabilizavimas atliekamas standarto nurodytose ribose. Signalo uždelsimo laikas normaliai veikiant maitinimo šaltiniui nuo loginio nulio užvedimo per PSON yra 900 ms.

Apsaugos grandinės

Maitinimo šaltinis turi turėti apsaugines grandines, kurios avarinėse situacijose išjungs pagrindinius išėjimus. Apsauga turi blokuoti pakartotinį paleidimą iki vėl atsiradimasįjungimo signalas ant PSON laido. Apsauga nuo viršsrovių ( Virš srovės Apsauga, OCP) reikalinga linijoms +3,3, +5, +12, -12, +5 (budėjimo režimu), minimalus atsako slenkstis yra 110%, didžiausias - 150%. Esant perkrovai, įrenginys turi išsijungti ir neįsijungti, kol nepasirodo įjungimo signalas arba kol visiškai išjungiama tinklo įtampa. Taip pat reikalinga apsauga nuo viršįtampių (OVP), kuri turi būti stebima pačiame maitinimo šaltinyje. Įtampa niekada neturi viršyti nurodytos 29 lentelėje.

Maitinimo šaltinių apsauga nuo perkaitimo (OTP) nėra privaloma savybė, todėl labai svarbu laikytis maitinimo šaltinių eksploatavimo sąlygų ankštuose korpusuose ar vietose, kur prastas vėdinimas. Maksimali oro temperatūra darbo metu neturi viršyti +50°C. Kai kurie gamintojai skaičiuoja ir nurodo maitinimo šaltinio galingumą esant žemai +25 ar net +15°C temperatūrai, o bandymas karštu oru įkrauti tokį gaminį nurodyta galia gali baigtis nemalonia. Būtent taip yra, kai svarbus šeštasis taškas iš apačios. Jei bandymų metu galime rasti priimtiną temperatūros diapazoną konkrečiam bloko modeliui, mes tai aiškiai nurodome lentelėje su charakteristikomis.

Gynyba nuo trumpas sujungimas(Short Curcuit Protection, SCP) – privaloma visiems maitinimo šaltiniams, patikrinama trumpam prijungus maitinimo magistralę tarp kanalų ir maitinimo šaltinio įžeminimo.

Šiek tiek apie +12V kanalo padalijimą į kelis "virtualiuosius".

Nemalonų kanalų atskyrimą sukelia EN60950 saugos standarto reikalavimas, pagal kurį vartotojui prieinamų kontaktų srovės riba turi būti apribota iki 240 VA. Kadangi bendra +12V kanalo galia galinguose maitinimo šaltiniuose gali viršyti šią vertę, buvo nuspręsta įvesti padalijimą į kelis atskirus kanalus, kurių individuali srovės apsauga mažesnė nei 20A. Šiems atskiriems kanalams nereikia individualaus stabilizavimo maitinimo bloko viduje. Todėl iš tikrųjų beveik visi maitinimo šaltiniai turi vieną didelės srovės +12V kanalą, nepriklausomai nuo skaičiaus virtualūs kanalai. Nors rinkoje yra keli modeliai su tikrai atskirais stabilizatoriais ir keliomis nepriklausomomis +12V linijomis, tai tik išimtis. Pagrindinė taisyklė. Kompiuterių komponentams virtualus ir realus kanalų atskyrimas niekaip neįtakoja, o tie komponentai, kuriems gali prireikti didesnės nei 18-20A srovės, turi galimybę sujungti du atskirtus kanalus. Taigi 8 kontaktų procesoriaus maitinimo jungtis pagrindinėse plokštėse turi du kontaktus kiekvienam iš dviejų kanalų ir viršutinį NVIDIA vaizdo plokštės ir AMD turi dvi 6 kontaktų (arba 6 kontaktų ir 8 kontaktų derinį, kaip Radeon 2900 XT, Radeon HD 3870 X2, GeForce 9800 GX2) jungtis.

Be elektrinių charakteristikų, yra ir fizinių. Kiekvienas blokas, kuris teigia, kad atitinka ATX formos koeficientą, turi būti 150 mm pločio ir 86 mm aukščio. Bloko gylis gali svyruoti nuo 140 mm iki 230 mm ar daugiau.

Įrenginio kabelinė įranga

Esami maitinimo šaltiniai yra aprūpinti daugybe kabelių su skirtingi tipai jungtys. Informacija apie jų ilgius ir kiekius leis prieš perkant nustatyti, ar jie tiks konkretus modelis reikalingam korpusui, arba teks pirkti papildomus adapterius ir priedus. Visi šie parametrai rodomi lentelės pavidalu kiekvienam išbandytam blokui. Viršutinėje dalyje yra nenuimami laidai, o apačioje, jei laidai yra nuimami, visų kabelių su jungtimis skaičius ir ilgiai nurodomi įdubomis.

Jei ant vieno laido yra kelios jungtys, kiekvienos ilgiai užrašomi iš eilės. Pavyzdžiui, bendras paskutinio SATA jungties laido ilgis aukščiau pateiktame pavyzdyje yra 45+15+15 = 75 cm. Nestandartinės jungtys, pavyzdžiui, 3 kontaktų ventiliatoriaus greičio stebėjimo kabelis arba adapteriai nurodyti apatinėse lentelės eilutėse. Be laidų ir jų tipų sąrašo, nustatomas kabeliuose naudojamų laidų storis, papildomų laidų, skirtų stebėti ir kompensuoti laidų varžą jungtis (vadinamieji Vsense laidai), buvimas.

Aušinimo sistemos triukšmas

Beveik visuose maitinimo šaltiniuose yra ventiliatorius, kuris aktyviai vėsina korpuso viduje esančius komponentus. Be to, ventiliatorius taip pat išmeta kompiuterio korpuso viduje įkaitusį orą į išorę į aplinką. Dauguma šiuolaikinių maitinimo šaltinių turi 120 mm ventiliatorių, esantį apatinėje sienelėje. Vis dažniau atsiranda modelių su 135 ar net 140 mm ventiliatoriumi, kurio dėka galima sumažinti triukšmo lygį išlaikant aušinimo efektyvumą. Tačiau senesniuose galinguose modeliuose galinėje sienelėje vis dar naudojamas 80 mm ventiliatorius, kuris orą iš maitinimo bloko ištraukia į išorę. Variacijos taip pat galimos naudojant skirtingas ventiliatorių vietas arba naudojant kelis ventiliatorius. Beveik visuose įrenginiuose yra grandinė, skirta dinamiškai valdyti ventiliatoriaus greitį, priklausomai nuo temperatūros maitinimo bloko viduje (dažniausiai radiatoriaus su stabilizavimo diodais temperatūra).

Įvairių komponentų suvartojama galia

Didžiausia energijos suvartojimo dalis tenka centriniam procesoriui ir vaizdo plokštėms. Internete yra daug įvairių kompiuterių suvartojimo skaičiuoklių. Tai duoda gana patikimus rezultatus. Mūsų CPU pagrįsta testavimo sistema Intel Xeon 3050, Intel DP35DP pagrindinė plokštė, keturi DDR2 atminties moduliai, vaizdo plokštės NVIDIA GeForce 6600GT ir trims Seagate ST3320620AS kietiesiems diskams, pagal skaičiuotuvą, reikalingas 244 W galios maitinimo šaltinis. Išmatuotas faktinis sistemos suvartojimas esant apkrovai siekė 205 W. Skaičiai panašūs, o turint tam tikrų galios rezervų nepakenks, nes laikui bėgant gali keistis kompiuterio konfigūracija, pavyzdžiui, bus pridėtas kitas kietasis diskas arba vaizdo plokštė bus pakeista galingesne. Keisti maitinimo šaltinį su kiekvienu tokiu pakeitimu bus nemalonu. Šiuolaikiniai 4 branduolių procesoriai, kurių dažnis yra 65 nm Intel branduoliai ir AMD reikalauja iki 100–140 W galios (be įsijungimo) ir 45 nm Intel Core 2 Extreme QX9650 yra 75–80 W esant pilnai apkrovai. Senesnės NVIDIA ir ATI vaizdo plokštės yra daug išrankesnės ir yra dviejų tandemas GeForce vaizdo plokštės 8800 Ultra arba ATI Radeon HD 3870 X2 vien grafikos posistemiui gali prireikti iki 350–450 W. Tokiose konfigūracijose logiška ir būtina naudoti tinkamus maitinimo šaltinius, kurių galia yra 500-600 W. Likę komponentai sunaudoja nedaug, vienas kietasis diskas vos pasiekia 15-25W ribą paleidimo ir galvos padėties nustatymo metu, atminties moduliui reikia vidutiniškai 4-10W, periferinėms kortelėms - 5-25W. Aušinimo sistemos, išskyrus kompleksus su termoelektriniais elementais, taip pat sunaudoja mažai: 10-40W.

Metodika ir bandymų stendas

Dabar šiek tiek aišku, kad norint visiškai išbandyti maitinimo šaltinį, nepakanka tiesiog išmatuoti įtampą išėjimuose voltmetru. Tai gali parodyti tik akivaizdžių ir rimtų problemų, susijusių su maitinimo šaltinio veikimu, nebuvimą, bet nieko daugiau. Pagrindinė problema teikiant kokybišką maitinimą dažniausiai yra maitinimo šaltinio nesugebėjimas tiekti reikiamos srovės kiekvienam kompiuterio komponentui arba pernelyg didelis įtampos nuokrypis nuo nominalios vertės. Visi galimi bandymų, naudojant „voltmetro metodą“, variantai gali parodyti tik tai, kad kompiuteris gali veikti esant tam tikrai apkrovai, tam tikru momentu, bet visiškai neparodo, kiek energijos iš tikrųjų gali pagaminti maitinimo šaltinis, ir nerodo, kas bus su maitinimo šaltiniu, jei apkrova viršys leistiną galią.

Išbandyti ir sužinoti techninės charakteristikos Kiekvienas maitinimo šaltinis yra prijungtas prie specialaus stovo, kuris leidžia vienu metu matuoti įtampos ir srovės lygius visuose išvesties kanaluose. automatinis režimas. Prieš atliekant bandymus stende, visi maitinimo šaltiniai išardomi, nufotografuojami, patikrinama litavimo ir montavimo kokybė, apžiūrimi komponentai ant plokščių, ar nėra defektų. Jei yra, jie aprašyti straipsnyje, atsižvelgiant į tai, kad vienas konkretus įrenginys gali būti sugedęs, kaip ir bet kuri kita sudėtinga elektroninė įranga. Taip pat visada pateikiama maitinimo šaltinio lipduko nuotrauka su visų kanalų leistinomis galios vertėmis. Jei leidžia įrengimo tankis, apžvelgiama taikomų elementų bazė ir scheminių sprendimų ypatumai. Dažnai susiklosto situacija, kai įmonės pačios nekuria, o tik parduoda trečiųjų šalių maitinimo šaltinius iš OEM įmonių. Paprastai tai galima nustatyti pagal UL sertifikavimo kodą, kuris retai paslėptas ir yra atspausdintas ant etiketės su pagrindiniais parametrais ir atrodo kaip „E123456“. Naudojimo pavyzdys šis principas yra OCZ, Tagan, ThermalTake ir kt. Galite nustatyti, ar kodas priklauso gamintojo pavadinimui UL Online Certifications Directory svetainėje, ieškodami kodo lipduko stulpelyje UL failo numeris.

Dėžutėje esančių gaminių pakuotė ir papildomi priedai yra peržiūrimi. Tame pačiame etape į stovo valdymo programą įvedami duomenys apie įrenginio ir kanalų galią iš maitinimo šaltinio lipduko, o visos reikalingos jungtys prijungiamos pagal kanalų paskirstymą. Tikrinamas trumpojo jungimo apsaugos grandinių veikimas (kiekviena linija nuosekliai prijungta prie įžeminimo magistralės), taip pat kanalų apsauga nuo perkrovos. Įjungtas įvesties tinklo parametrų matavimo blokas Šis momentas yra kuriama, todėl efektyvumo, galios koeficiento ir maitinimo šaltinio veikimo įvairiuose įėjimo įtampos diapazonuose matavimai laikinai neatliekami. Atlikus pagrindinį maitinimo šaltinio veikimo patikrinimą, imami kryžminės apkrovos charakteristikos (CLC) grafikai. Paprastai +12V ir +5V įtampai maitinimo šaltiniuose stabilizuoti naudojama grupinė perjungimo grandinė, kuri išlygina šių dviejų įtampų aritmetinį vidurkį. Toks įrenginys gerai matomas apžvelgiant maitinimo šaltinio vidinę struktūrą, grupiniam stabilizatoriui naudojamas vienas didesnio skersmens ir vienas mažesnio skersmens induktorius +3,3V kanalui, kuris stabilizuojamas atskirai. Šie droseliai dažniausiai yra šalia maitinimo šaltinio išėjimo kanalų laidų sujungimo taško.

Šios prijungimo schemos trūkumas yra tas, kad įtampos +12V ir +5V labai priklauso viena nuo kitos. Esant didelei apkrovai +12V, įtampa neapkrautame +5V kanale pradeda kilti. Lygiavertė ir atvirkštinė situacija, veikia savotiškas „sūpynės“ principas. Šiuolaikiniuose kompiuteriuose visa galinga apkrova tenka +12V, keturių branduolių centrinis procesorius ir kelios vaizdo plokštės gali nesunkiai sukurti apie 30A apkrovą, o esant +5 ir +3,3V apkrovai beveik nulinė.

Pageidautina naudoti atskirus droselius, kad kiekviena įtampa būtų stabilizuota atskirai. Tačiau tam reikia papildomos vietos spausdintinė plokštė, o patys droseliai kainuoja, todėl šis sprendimas naudojamas tik gana brangiuose maitinimo šaltiniuose. Be to, blokuose gali būti naudojamos papildomos grandinės įtampai stabilizuoti, o jų veikimo efektyvumą norima aiškiai parodyti KNH grafike.

Kaip apkrova, taip pat siekiant supaprastinti ir automatizuoti testavimą, buvo sukurtas ir pagamintas stovas ATMEL AT91SAM7A3 RISC mikrovaldiklio pagrindu. Apkrovai naudojami šeši nepriklausomi identiški kanalai. Kiekvieno iš jų charakteristikos pateiktos žemiau esančioje lentelėje.

Fiziškai stovo elektronika ir plokštės sumontuotos naudojant stelažus ant aliuminio radiatoriaus, kurio matmenys 750x122x38 mm. Patys maitinimo jungikliai sumontuoti ant radiatoriaus sienelės. Radiatoriaus vėsinimui naudojami galingi 120x38 dydžio Nidec Beta V ir Delta DFB1212SHE ventiliatoriai, kurių kiekvieno sparnuotė sukasi virš 4000 aps./min.

Stendo galimybės yra gana plačios ir šiuo metu apima:

Maitinimo įjungimas / išjungimas naudojant PSON signalo valdymą
Nuolatinis PWOK signalo būsenos stebėjimas
Kiekvieno pagrindinio kanalo srovių ir įtampų matavimas
Tam tikros apkrovos nustatymas bet kuriam kanalui
Stovo kalibravimas tiksliems matavimams

Pačiame stove rodoma visų maitinimo linijų būsena, būtent: PWON, PSON, +3.3V, +5V, +12V1, +12V2, +12V3, +12V4, +5budėjimo (budėjimo), -12 , -5 (senam BP). Taip pat yra keletas kitų valdymo šviesos diodų. Norint prijungti bandomąjį maitinimo šaltinį prie stovo, yra viena 24 kontaktų ATX jungtis, keturios 8 kontaktų PCI-Express maitinimo jungtys, viena 8 kontaktų jungtis procesoriaus kabeliui ir aštuonios 4 kontaktų periferinės jungtys.

Stovo veikimui, jo konfigūracijai ir valdymui valdyti specialus programinė įranga, veikia Windows OS, kuri nuolat keičiasi duomenimis su stovo mikrovaldikliu. Bendravimas vyksta naudojant USB sąsaja, kurį galima rasti bet kuriame šiuolaikiniame kompiuteryje.

IN Rankinis režimas Kiekvienas stovo kanalas gali būti reguliuojamas atskirai, o įtampos ir srovės stebėjimas vykdomas nuolat, o tai leidžia greitai nustatyti stabilaus įrenginio veikimo slenksčius. Programa taip pat leidžia generuoti impulsus su skirtingomis srovės reikšmėmis, kad patikrintumėte bloko atsparumą impulsinėms apkrovoms (pavyzdžiui, kelių standžiųjų diskų paleidimui vienu metu arba vaizdo plokščių veikimui SLI/CF).

Automatiniu režimu programa sukuria 6 grafikus (atskiras grafikas kiekvienam kanalui). Išilgai X ašies yra bendras energijos kiekis, kurį sunaudoja stovas per +12 V kanalą, o pagal Y ašį - bendra galia iš +3,3 ir +5 V kanalų. Galima nustatyti bet kokią apkrovos galios ribą, neviršijant leistinos stovo galios. Kiekvienas grafiko taškas ašių sankirtoje rodo įtampos vertę kanale, kai bendra apkrova kanaluose yra +3,3, +5 ir +12V. Tai yra, +3,3 V įtampos grafike visas grafiko laukas yra visų galimų apkrovų derinių įtampos vertė. Žinodami kiekvienos standarte nurodytos ir anksčiau straipsnyje aprašytos įtampos leistinus nuokrypius, galime patikimai teigti, kiek procentų maitinimo šaltinis sumažino arba viršijo įtampą, palyginti su idealia 3300V, 5000V ir 12000V. Tačiau nėra praktiškos prasmės straipsnyje pateikti šį didžiulį skaičių masyvą, o visas nuokrypių reikšmes patogiau rodyti grafike su spalvų žymekliais. Prie kiekvieno grafiko pridedama legenda su nuokrypiais ir leidžia lengvai nustatyti, kur maitinimo šaltinis atitiko standarto reikalavimus, o kur ne. Sumažinta įtampa rodoma mėlynos spalvos atspalviais, o padidėjusi įtampa, palyginti su vardine verte, rodoma raudonai. Nestandartiniai lygiai (+\-5%) rodomi tamsiai mėlyna ir tamsiai raudona spalvomis. Žingsnis tarp kiekvieno taško yra 0,2–0,5 A, priklausomai nuo nurodytų bandymo sąlygų. Įprastas 500 W galios maitinimo šaltinis automatiniu režimu bandomas apie valandą, atliekama apie 10 000 matavimų ir tiek pat apkrovos valdymo etapų. Panašaus testo atlikimas rankiniu būdu užtruktų daug laiko. Tipiniams maitinimo blokams PCB galima išimti pagal apkrovos modelius, aprašytus tipinėms apkrovoms ATX PSDG 2.2 ir EPS PSDG 2.91 standartuose.

Atlikus matavimus, grafikai sujungiami į vieną animuotą GIF failą ir publikuojami straipsnyje. Galutinė išvaizda yra maždaug tokia:

Grubiai tariant, kuo žalesnė spalva grafike, tuo mažesnis įtampų nuokrypis nuo idealios. Prisiminkime, kad pagrindinis šiuolaikinių kompiuterių suvartojimas yra +12V kanale, todėl svarbus minimalus galimas nuokrypis horizontalioje grafiko plokštumoje.

Be KNH, kiekviename pagrindiniame kanale matuojamas pulsacijos lygis. Tam naudojamas 4 kanalų Tektronix 2246-1Y osciloskopas, kurio maksimalus dažnis yra 100 MHz, kurio pakanka aptikti ir išmatuoti visus galimus maitinimo raibulius su didele atsarga. Ripple matuojamas esant 100% maitinimo šaltinio apkrovai; tokiomis sąlygomis jų vertės yra didžiausios. Kuo mažesnis pulsavimas, tuo mažiau trikdžių ir trukdžių sukuria maitinimo šaltinis įrenginiuose, kuriuos jis maitina. Tai ypač svarbu jautriems žmonėms garso plokštės, imtuvai ir panašūs įrenginiai. Ateityje pulsacijos matavimas taip pat bus automatizuotas.

Rezultatai ir tolesni tobulinimo būdai

Šiuo metu naudojama metodika ir stendas leidžia labai tiksliai nustatyti pagrindines apkrovos galimybes, pulsacijos lygį ir atitiktį standartinėms leistinoms nuokrypoms visiems pagrindiniams maitinimo šaltinio tiekimo kanalams. Tačiau visada yra galimybė tobulinti, todėl artimiausiu metu planuojama įdiegti įrenginį, skirtą automatiškai matuoti maitinimo šaltinio konversijos efektyvumą (COP), galios koeficiento matavimus, optinius jutiklius įrenginio ventiliatorių sukimosi greičiui matuoti ir temperatūros matavimai sąlygomis, artimomis realioms naudojimo aplinkoms. Šis straipsnis bus periodiškai atnaujinamas, kad atspindėtų padarytus pakeitimus. Taip pat visi skaitytojų pasiūlymai ir papildymai bus kruopščiai apsvarstyti ir į juos bus atsižvelgta.

1.01b versija, išleista 2008 m. vasario 2 d. Pradinė versija.

ATX12V maitinimo šaltinio projektavimo vadovas, 2.2 versija
SSI EPS maitinimo šaltinio projektavimo vadovas, 2.91 versija
eXtreme Power Supply Calculator Pro – įvairių konfigūracijų energijos suvartojimo skaičiuoklė
Plus80.org – Plus 80 sertifikavimo programos svetainė

Dėkoju už pagalbą kuriant stendą

J-34, izerg, MAXakaWIZARD, ciklonas.

Vienas iš svarbiausių blokų Asmeninis kompiuteris- tai, žinoma, yra perjungimo maitinimo šaltinis. Patogesniam įrenginio veikimo tyrimui prasminga apsvarstyti kiekvieną jo mazgą atskirai, ypač atsižvelgiant į tai, kad visi skirtingų įmonių perjungiamųjų maitinimo šaltinių mazgai yra praktiškai vienodi ir atlieka tas pačias funkcijas. Visi maitinimo šaltiniai skirti prijungti prie vienfazio tinklo kintamoji srovė 110/230 voltų ir dažnis 50 - 60 hercų. Importuoti įrenginiai, kurių dažnis yra 60 hercų, puikiai veikia buitiniuose tinkluose.

Pagrindinis perjungiamųjų maitinimo šaltinių veikimo principas yra ištaisyti tinklo įtampą ir paversti ją į kintamą aukšto dažnio stačiakampę įtampą, kuri transformatoriumi nuleidžiama iki reikiamų verčių, ištaisoma ir filtruojama.

Taigi, pagrindinė bet kurios grandinės dalis kompiuterio blokas maitinimo šaltinį galima suskirstyti į kelis mazgus, kurie gamina tam tikras elektrines transformacijas. Išvardinkime šiuos mazgus:

Tinklo lygintuvas. Ištaiso kintamosios srovės tinklo įtampą (110/230 voltų).

Aukšto dažnio keitiklis (inverteris). Konvertuoja iš lygintuvo gautą nuolatinę įtampą į aukšto dažnio kvadratinės bangos įtampą. Mes taip pat įtraukiame galios mažinimo impulsų transformatorių kaip aukšto dažnio keitiklį. Jis sumažina keitiklio aukšto dažnio kintamąją įtampą iki įtampos, reikalingos kompiuterio elektroniniams komponentams maitinti.

Valdymo mazgas. Tai maitinimo šaltinio „smegenys“. Atsakingas už galingo keitiklio valdymo impulsų generavimą, taip pat valdiklius teisingas darbas maitinimo šaltinis (išėjimo įtampų stabilizavimas, apsauga nuo trumpųjų jungimų išėjime ir kt.).

Tarpinė stiprinimo stadija. Palaiko signalus iš PWM valdiklio lusto ir tiekia juos į galingus keitiklio (aukšto dažnio keitiklio) tranzistorius.

Išvesties lygintuvai. Lygintuvo pagalba vyksta ištaisymas - žemos įtampos kintamoji įtampa paverčiama nuolatine įtampa. Čia taip pat vyksta ištaisytos įtampos stabilizavimas ir filtravimas.

Tai yra pagrindinės kompiuterio maitinimo šaltinio dalys. Juos galima rasti bet kuriame perjungiamajame maitinimo šaltinyje, pradedant nuo paprasčiausio įkroviklio Mobilusis telefonas ir baigiant galingais suvirinimo inverteriais. Vieninteliai skirtumai yra elemento bazė ir įrenginio grandinės įgyvendinimas.

Gana supaprastintu būdu kompiuterio maitinimo šaltinio (AT formato) elektroninių komponentų sandarą ir tarpusavio ryšį galima pavaizduoti taip.

Visos šios grandinės dalys bus aptartos vėliau.

Pasvarstykime schema atskirų mazgų perjungimo maitinimo šaltinis. Pradėkime nuo tinklo lygintuvo ir filtro.

Viršįtampio filtras ir lygintuvas.

Čia iš tikrųjų prasideda maitinimo šaltinis. Su maitinimo laidu ir kištuku. Kištukas, žinoma, naudojamas pagal „Europos standartą“ su trečiu įžeminimo kontaktu.

Reikėtų pažymėti, kad daugelis nesąžiningų gamintojų, norėdami sutaupyti, nemontuoja kondensatoriaus C2 ir varistoriaus R3, o kartais ir filtro droselio L1. Tai yra, yra sėdynės ir atspausdinti takeliai, bet nėra dalių. Na, kaip ir čia.

Kaip sakoma: " Be komentarų ".

Remonto metu patartina filtrą atstatyti iki norimos būklės. Rezistoriai R1, R4, R5 veikia kaip filtro kondensatorių iškrovikliai po įrenginio atjungimo nuo tinklo. Termistorius R2 riboja kondensatorių C4 ir C5 įkrovimo srovės amplitudę, o varistorius R3 apsaugo maitinimo šaltinį nuo tinklo įtampos šuolių.

Atskirai verta paminėti jungiklį S1 ( "230/115" ). Kai šis jungiklis yra uždarytas, maitinimo šaltinis gali veikti iš tinklo, kurio įtampa yra 110...127 voltai. Dėl to lygintuvas veikia pagal įtampos padvigubinimo grandinę ir jo išėjimo įtampa yra dvigubai didesnė už tinklo įtampą.

Jei reikia, kad maitinimas veiktų iš 220...230 voltų tinklo, tada atidaromas jungiklis S1. Šiuo atveju lygintuvas veikia pagal klasikinę diodinio tiltelio grandinę. Naudojant šią perjungimo grandinę, įtampa nepadidėja dvigubai ir tai nėra būtina, nes įrenginys veikia iš 220 voltų tinklo.

Kai kuriuose maitinimo šaltiniuose nėra jungiklio S1. Kituose jis dedamas ant galinės korpuso sienelės ir pažymėtas įspėjamuoju lipduku. Nesunku atspėti, kad uždarius S1 ir įjungus maitinimą į 220 voltų tinklą, viskas baigsis ašaromis. Dėl padvigubėjusios išėjimo įtampos ji pasieks apie 500 voltų vertę, o tai sukels keitiklio grandinės elementų gedimą.

Todėl turėtumėte daugiau dėmesio skirti jungikliui S1. Jei maitinimo šaltinis yra skirtas naudoti tik kartu su 220 voltų tinklu, tada jį galima visiškai išimti iš grandinės.

Apskritai, visi kompiuteriai į mūsų paskirstymo tinklą patenka jau pritaikyti savo 220 voltų įtampai. Trūksta jungiklio S1 arba jis įjungtas veikti 220 voltų tinkle. Bet jei turite galimybę ir noro, geriau patikrinti. Į kitą etapą tiekiama išėjimo įtampa yra apie 300 voltų.

Galite padidinti maitinimo patikimumą su nedideliu atnaujinimu. Pakanka varistorius sujungti lygiagrečiai su rezistoriais R4 ir R5. Varistoriai turi būti parinkti 180...220 voltų klasifikacinei įtampai. Šis sprendimas gali apsaugoti maitinimo šaltinį, jei netyčia uždaromas jungiklis S1 ir įrenginys prijungtas prie 220 voltų tinklo. Papildomi varistoriai apribos įtampą, perdegs FU1 saugiklis. Tokiu atveju po paprasto remonto maitinimo šaltinį galima grąžinti į eksploataciją.

Kondensatoriai C1, C3 ir dviejų apvijų induktorius ant ferito šerdies L1 sudaro filtrą, galintį apsaugoti kompiuterį nuo trukdžių, galinčių prasiskverbti į tinklą ir tuo pačiu šis filtras apsaugo tinklą nuo kompiuterio keliamų trukdžių.

Galimi tinklo lygintuvo ir filtro gedimai.

Tipiški lygintuvo gedimai yra vieno iš „tilto“ diodų gedimas (retai), nors pasitaiko atvejų, kai perdega visas diodo tiltelis, arba elektrolitinių kondensatorių nutekėjimas (daug dažniau). Išoriškai tai būdinga korpuso patinimui ir elektrolito nutekėjimui. Dėmės labai pastebimos. Jei sugenda bent vienas iš lygintuvo tilto diodų, paprastai perdega saugiklis FU1.

Taisydami tinklo lygintuvo ir filtro grandines, nepamirškite, kad šios grandinės yra žemiau aukštos įtampos, pavojinga gyvybei ! Prieš pradėdami darbą, laikykitės elektros saugos priemonių ir nepamirškite jėga iškrauti filtro aukštos įtampos elektrolitinių kondensatorių!

Dažniausia maitinimo šaltinio versija apima 220 voltų kintamos įtampos (U) konvertavimą į sumažintą nuolatinę įtampą. Be to, maitinimo šaltiniai gali užtikrinti galvaninę įvesties ir išvesties grandinių izoliaciją. Šiuo atveju transformacijos koeficientas (įėjimo ir išėjimo įtampų santykis) gali būti lygus vienetui.

Tokio naudojimo pavyzdys būtų elektros energijos tiekimas patalpose, kuriose yra didelis žalos pavojus. elektros šokas, pavyzdžiui, vonios kambariai.

Be to, gana dažnai buitiniai maitinimo šaltiniai gali būti su įmontuotais papildomų įrenginių: stabilizatoriai, reguliatoriai. rodikliai ir kt.

MAITINIMO Agregatų TIPAI IR TIPAI

Visų pirma, maitinimo šaltinių klasifikavimas atliekamas pagal veikimo principą. Čia yra dvi pagrindinės parinktys:

transformatorius (linijinis);
impulsas (inverteris).

Transformatoriaus blokas susideda iš žeminančio transformatoriaus ir lygintuvo, kuris kintamąją srovę paverčia nuolatine srove. Toliau montuojamas filtras (kondensatorius), kuris išlygina bangavimą ir kitus elementus (išėjimo parametrų stabilizatorius, apsauga nuo trumpojo jungimo, aukšto dažnio (RF) trukdžių filtras).

Transformatoriaus maitinimo pranašumai:

didelis patikimumas;
priežiūra;
dizaino paprastumas;
minimalūs trukdžiai arba jų nėra;
žema kaina.

Trūkumai – didelis svoris, dideli gabaritai ir mažas efektyvumas.

Impulsinis maitinimo blokas- inverterių sistema, kurioje kintamoji įtampa paverčiama nuolatine įtampa, po kurios generuojami aukšto dažnio impulsai, kurie patiria daugybę tolesnių transformacijų (). Įrenginyje su galvanine izoliacija impulsai perduodami į transformatorių, o jei jo nėra, tiesiai į žemųjų dažnių filtrą įrenginio išvestyje.

Dėl RF signalų formavimo perjungimo maitinimo šaltiniuose naudojami mažo dydžio transformatoriai, kurie leidžia sumažinti įrenginio dydį ir svorį. Įtampai stabilizuoti naudojama neigiama įtampa. Atsiliepimas, kurio dėka išėjime palaikomas pastovus įtampos lygis, nepriklausomas nuo apkrovos.

Perjungiamojo maitinimo šaltinio pranašumai:

kompaktiškumas;
lengvas svoris;
prieinama kaina Ir didelis efektyvumas(iki 98 proc.).

Be to, reikia atkreipti dėmesį į tai, kad yra papildomų apsaugos priemonių, kurios užtikrina įrenginio naudojimo saugumą. Tokie maitinimo šaltiniai dažnai apsaugo nuo trumpųjų jungimų (trumpųjų jungimų) ir gedimų, kai nėra apkrovos.

Trūkumai - didesnio grandinės komponento veikimas be galvaninė izoliacija, o tai apsunkina remontą. Be to, įrenginys yra aukšto dažnio trikdžių šaltinis ir turi mažesnę apkrovos ribą. Jei pastarojo galia yra mažesnė už leistiną parametrą, įrenginys neįsijungia.

MAITINIMO PARAMETRAI IR CHARAKTERISTIKOS

Renkantis maitinimo šaltinį, turėtumėte atsižvelgti į keletą savybių, įskaitant:

galia;
išėjimo įtampa ir srovė;
taip pat papildomų parinkčių ir galimybių prieinamumas.

Galia.

Parametras, kuris matuojamas W arba V*A. Renkantis įrenginį, turėtumėte atsižvelgti į tai, kad daugelyje elektros imtuvų (siurblių, drėkinimo sistemų, šaldytuvų ir kt.) yra įsijungimo srovių. Paleidimo momentu energijos suvartojimas padidėja 5-7 kartus.

Kaip ir kitais atvejais, maitinimas parenkamas atsižvelgiant į bendrą maitinamų įrenginių galią, o rekomenduojama 20-30%.

Įėjimo įtampa.

Rusijoje šis parametras yra 220 voltų. Jei naudojate maitinimo šaltinį Japonijoje arba JAV, jums reikės įrenginio, kurio įėjimo įtampa yra 110 voltų. Be to, keitiklio maitinimo šaltiniams ši vertė gali būti 12/24 voltų.

Išėjimo įtampa.

Renkantis įrenginį, turėtumėte sutelkti dėmesį į naudojamo vartotojo vardinę įtampą (nurodyta ant prietaiso korpuso). Tai gali būti 12 voltų, 15,6 voltų ir pan. Renkantis turėtumėte nusipirkti produktą, kuris būtų kuo artimesnis reikiamam parametrui. Pavyzdžiui, norint maitinti 12,1 V įrenginį, tinka 12 V įrenginys.

Išėjimo įtampos tipas.

Dauguma įrenginių maitinami stabilizuotu būdu DC įtampa, bet yra ir tokių, kuriems tinka pastovus, nestabilizuotas ar kintamasis. Atsižvelgiant į šį kriterijų, parenkamas ir dizainas. Jei vartotojui pakanka nestabilizuotos konstantos U įėjime, tinka ir maitinimo šaltinis su stabilizuota įtampa išėjime.

Išėjimo srovė.

Šis parametras gali būti nenurodytas, bet jei žinote galią, galite ją apskaičiuoti. Galia (P) lygi įtampai (U) padauginta iš srovės (I). Todėl norint apskaičiuoti srovę, reikia padalyti galią iš įtampos. Šis parametras naudingas pasirenkant tinkamą maitinimo šaltinį konkrečiai apkrovai.

Paprastai darbinė srovė turėtų viršyti didžiausią įrenginio srovės suvartojimą 10-20%.

Efektyvumas.

Didelė maitinimo galia nėra gero veikimo garantija. Ne mažiau svarbus parametras yra naudingumo koeficientas, atspindintis energijos konversijos ir jos perdavimo į įrenginį efektyvumą. Kuo didesnis efektyvumas, tuo efektyviau naudojamas įrenginys, tuo mažiau energijos sunaudojama šildymui.

Apsauga nuo perkrovos.

Daugelyje šaltinių yra įrengta apsauga nuo perkrovos, kuri užtikrina, kad maitinimas būtų išjungtas, jei viršijamas iš tinklo suvartojamos srovės lygis.

Apsauga nuo gilaus iškrovimo.

Jo užduotis yra nutraukti maitinimo grandinę, kai baterija visiškai išsikrovusi (būdinga nepertraukiamo maitinimo šaltiniams). Atkūrus maitinimą, įrenginio funkcionalumas atkuriamas.

Be aukščiau išvardytų parinkčių, maitinimo šaltinis gali apsaugoti nuo trumpojo jungimo, perkaitimo, viršsrovių, viršįtampių ir žemos įtampos.

Visa šioje svetainėje pateikta medžiaga yra skirta tik informaciniams tikslams ir negali būti naudojama kaip gairės ar norminiai dokumentai.

Maitinimo šaltinių charakteristikos

Yra keletas parametrų, kurie lemia įvesties ir išėjimo galią, taip pat maitinimo šaltinio veikimo charakteristikas. Šie nustatymai būdingi daugumai maitinimo šaltinių.

Įkraunamas maitinimo šaltinis

Nepriklausomai nuo šių savybių, jei norite patikrinti teisingai ir tiksliai energijos vienetas, pasirūpinkite, kad būtų apkrauta bent viena maitinimo linija, o dar geriau – visos trys linijos. Tai viena iš priežasčių, kodėl rekomenduojame išbandyti maitinimo šaltinį, kai jis įdiegtas kompiuteryje, o ne pašalintas. Kaip ekspromtas bandymų stendas galite naudoti atsarginę pagrindinė plokštė ir vienas ar daugiau kietieji diskai suteikti elektros linijų apkrovą.

Maitinimo maitinimas

Sistemos integratorius turi pateikti Techninės specifikacijos visi sistemoje naudojami komponentai. Ši informacija paprastai atsispindi informaciniame vadove, bet specifikacijose maitinimo šaltinis, kaip taisyklė, galima atpažinti iš ant jo esančio lipduko. PSU gamintojai taip pat dažniausiai pateikia šią informaciją, todėl geriau, jei galite nustatyti gamintoją ir patikrinti duomenis tiesiogiai arba internetu.

Įvesties specifikacijos nurodo kintamosios srovės tinklo įtampą, o išvesties specifikacijos nurodo srovę amperais išilgai kiekvienos linijos. Padauginę srovę iš įtampos, galite apskaičiuoti galią maitinimo šaltinis kiekvienai eilutei:

Vatai (W) = voltai (V) x amperai (A)

Pavyzdžiui, jei viena iš +12 V linijų nurodyta 8 A, pagal šią formulę galia yra 96 W. Pridėjus įtampą / srovę prie kiekvieno iš pagrindinių išėjimų, galite apskaičiuoti bendrą galią maitinimo šaltinis. Atkreipkite dėmesį, kad atliekant šiuos skaičiavimus naudojamos tik teigiamos įtampos. Apskaičiuojant maitinimo šaltinio galią, neatsižvelgiama į neigiamas įtampas, budėjimo, maitinimo_geros linijos ir kitus pagalbinius signalus.

Šioje lentelėje pateikiami kelių skirtingos galios maitinimo šaltinių, atitinkančių ATX12V/EPS12V standartus, kuriuos gamina Corsair (www.corsair.com), skaičiavimai.

Tipinės ATX12V/EPS12V maitinimo šaltinio charakteristikos, išėjimo reikšmės
Modelis	VX450W	VX550W	HX650W	HX750W	HX850W	TX950W	AX1200
+12 V (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
+5 V (A)	20	28	30	25	25	25	30
+3,3 V (A)	20	30	24	25	25	25	30
Maks. +5 V / +3,3 V (W)	130	140	170	150	150	150	180
Nurodyta galia (W)	450	550	650	750	850	950	1200
Nominali galia (W)	548	657	819	919	1015	1111	1407

Tiesą sakant, visi maitinimo šaltiniai pasiekia maksimalias vertes +3,3 V ir +5 V linijose. Apskaičiuota maksimali galia reiškia bendrą maksimalų suvartojimą visose linijose ir nepasiekiama realiomis sąlygomis. Todėl gamintojo deklaruojama maitinimo šaltinio galia dažniausiai būna mažesnė nei skaičiuojama.

Nors parduotuvėse įsigyti kompiuteriai dažnai būna su mažos galios 350 W ar mažesnės galios maitinimo šaltiniais, visavertėms stalinių kompiuterių sistemoms dažnai rekomenduojami didelės galios PSU. Deja, net ir santykinai aukštais galios rodikliais, nurodytais pigiems maitinimo šaltiniams, ne visada galima pasitikėti. Pavyzdžiui, matėme energijos vienetas su deklaruota 650 W galia, kurios tikroji galia buvo 200 W. Kita problema yra ta, kad yra tik kelios įmonės, gaminančios maitinimo šaltinius kompiuteriams. Dauguma maitinimo šaltinių, kuriuos galite rasti parduotuvių lentynose, yra pagaminti vieno iš kelių gamintojų, tačiau gali būti parduodami skirtingais pavadinimais. prekių ženklai, vardai, modeliai ir kt. Kadangi ne kiekvienas pirkėjas turi įrangą, su kuria gali patikrinti tikrąją išėjimų galią, turėtumėte pasitikėti tik gerai žinomais, patikimais prekių ženklais, siūlančiais aukštos kokybės maitinimo šaltinius.

Dauguma maitinimo šaltinių laikomi universaliais, tai reiškia, kad juos galima naudoti bet kurioje pasaulio vietoje. Kitaip tariant, jie gali veikti 127 V/50 Hz (JAV), 240 V/50 Hz (Europa ir kai kuriose kitose šalyse), 220 V/50 Hz (Rusija) kintamosios srovės tinkluose. Perjungimas į atitinkamą įvesties srovės režimą paprastai atliekamas automatiškai, nors kartais vis dar randama maitinimo šaltinių su 127/240 V perjungimo jungikliu galiniame skydelyje.

Kintamosios srovės tinkle įtampa gali svyruoti, į tai atsižvelgiama kuriant maitinimo šaltinio, kurio įėjime prieš impulsinės įtampos keitiklį yra specialios stabilizavimo grandinės, konstrukciją. Paprastai atsižvelgiama į įtampos „nukritimo“ poveikį, tai yra, jos sumažėjimą pakeliui į buto lizdą. Dėl šios priežasties energijos vienetas, sukurtas pagal Europos standartą 240 V, gali veikti Rusijos 220 V tinkluose.

Dėmesio! Jei jūsų maitinimo šaltinis neįsijungia automatiškai, įsitikinkite, kad įvesties įtampos jungiklis nustatytas tinkamai. Jei maitinimo šaltinį įjungsite į 120 V lizdą, kai perjungimo jungiklis nustatytas ties 240 V, jokių nemalonių pasekmių nebus, tačiau maitinimas neveiks, kol nepakeisite perjungimo jungiklio. Kita vertus, jei perjungimo jungiklis yra fiksuotas ties 120 V, o maitinimo šaltinis yra prijungtas prie 220/240 V lizdo, jis gali sugesti.

Kitos charakteristikos ir sertifikatai

Be galios, yra ir kitų charakteristikų ir funkcijų, kurias maitinimo šaltinių gamintojai suteikia savo gaminiams.

Mes susidorojome su didžiulė suma skirtingi kompiuteriai ir mūsų patirtis tokia, kad jei kambaryje yra keli kompiuteriai ir tinkle staiga nukrenta įtampa, tai kokybiškesnis ir galingesnis energijos vienetas palaikys kompiuterį darbingą, o kompiuteriai su silpnu maitinimo šaltiniu bus išjungti.

Geresnė kokybė energijos vienetas taip pat padeda apsaugoti jūsų sistemą. Visų pirma, naudojant maitinimo šaltinius iš gamintojų, pvz., PC Power ir Cooling, jums nereikės nerimauti dėl kompiuterio komponentų saugumo šiais atvejais:

100% elektros energijos tiekimo nutraukimas bet kokiam laikui.
Trumpalaikis įtampos kritimas.
Didžiausias įtampos padidėjimas iki 2500 V įėjime (pavyzdžiui, dėl žaibo smūgio ar trumpalaikio maitinimo šuolių).

Aukštos kokybės maitinimo šaltiniai turi itin mažą į žemę tiekiamą srovę (mažiau nei 500 mA). Tai svarbu kompiuterio saugos požiūriu, jei jis nėra prijungtas prie žemės.

Kaip matote, papildomos maitinimo šaltinių charakteristikos yra gana griežtos ir tokias galimybes galima rasti tik tada, kai kalbame apie gana brangius gaminius.

Taip pat galite susidurti su daugybe kitų BP vertinimo kriterijų. Maitinimo šaltinis yra kompiuterio komponentas, į kurį daugelis pirkėjų atkreipia dėmesį, todėl daugelis sistemų integratorių taip pat nekreipia deramo dėmesio į maitinimo šaltinio pasirinkimą. Galų gale, kompiuterių pardavėjui yra pelningiau įdiegti galingesnį procesorių arba HDD didesnės apimties, nei aprūpinant jį kokybiškesniu maitinimo šaltiniu.

Būtent dėl šios priežasties renkantis kompiuterį ar atnaujinant esamą, reikia labai atidžiai stebėti kokybę maitinimo šaltinis, kurią planuojate naudoti. Tuo pačiu metu, įvairių savybių ir maitinimo šaltinio specifikacijose nurodytos vertės gali suklaidinti daugelį pirkėjų. Todėl čia pateikiame dažniausiai naudojamų maitinimo parametrų sąrašą:

Vidutinis laikas tarp gedimų (MTBF) arba vidutinis laikas iki gedimo (MTTF). Numatomas laiko intervalas, išreikštas valandomis, per kurį maitinimo šaltinis turėtų veikti prieš gedimą. Maitinimo šaltiniai paprastai turi MTBF reitingus (pvz., 100 000 valandų ar daugiau), kurie akivaizdžiai nėra faktinio empirinio bandymo rezultatas. Tiesą sakant, gamintojai naudoja paskelbtus standartus, kad apskaičiuotų MTBF pagal atskirų maitinimo komponentų gedimų reitingus. Maitinimo šaltinių MTBF skaičiai dažnai apima numatomą apkrovos lygį (% visos galios), taip pat aplinkos temperatūrą, kuriai esant reikšmės yra svarbios.
Įvesties (arba veikimo) diapazonas. Nurodo įtampos diapazoną, kuriuo maitinimo šaltinis gali veikti. Pavyzdžiui, JAV 120 V kintamosios srovės tinklo įvesties diapazonas paprastai yra 90–135 V, o Europos 240 V kintamosios srovės tinklo tipinis diapazonas yra 180–270 V.
Didžiausia srovė įjungus. Didžiausia srovės vertė tuo momentu, kai įjungiamas maitinimas, išreikšta amperais esant tam tikrai įtampai. Kuo ši vertė mažesnė, tuo mažesnį temperatūros šoką sistema patiria.
Išjungimo laikas. Laikas (milisekundėmis), per kurį PSU gali išlaikyti įtampos lygį pagal specifikacijas staigaus įeinančios srovės praradimo atveju. Tai leidžia kompiuteriui tęsti veikimą po trumpalaikio energijos tiekimo dingimo be perkrovimo ar išsijungimo. 15-30 ms reikšmės yra standartinės šiuolaikiniams maitinimo šaltiniams, tačiau kuo didesnė ši vertė, tuo geriau. Pagal specifikaciją „Maitinimo šaltinio projektavimo vadovas darbalaukio platformos formos faktoriams“, minimalus laikas išjungimo laikas yra 16 ms. Išjungimo laikas taip pat labai priklauso nuo esamos maitinimo šaltinio apkrovos. Išjungimo laikas paprastai atspindi mažiausią laiką, išmatuotą esant maksimaliai apkrovai. Jei apkrova mažėja, proporcingai ilgėja išjungimo laikas. Pavyzdžiui, jei 1000 W maitinimo šaltinio delsa pagal jo specifikaciją yra 20 ms (matuojama esant 1000 W apkrovai), tada, kai apkrova 500 W (pusė nurodytos galios), įkrovos laikas padvigubės, o 250 W apkrova padidės keturis kartus. Tiesą sakant, tai yra viena iš priežasčių, kodėl verta įsigyti galingesnį maitinimo šaltinį, nei reikia, atsižvelgiant į sistemos komponentų reikalavimus.
Perėjimo laikas. Laikas (milisekundėmis), per kurį maitinimo šaltinis atstato išėjimo įtampą (pagal specifikaciją), perjungus į kitą darbo režimą. Kitaip tariant, mes kalbame apie laiką, per kurį stabilizuojamos įtampos maitinimo šaltinio išėjimuose, kai įjungiamas arba išjungiamas vienas iš kompiuterio komponentų. Maitinimo šaltinis reguliariais intervalais tikrina išėjimo apkrovą. Kai įrenginys išjungiamas (pavyzdžiui, optinis diskų įrenginys nustoja sukti diską), maitinimo šaltinis trumpą laiką gali toliau tiekti aukšto lygio srovę į maitinimo jungtį. Ši perteklinė įtampa vadinama "viršįtampiu", o pereinamasis laikas nurodo laiką, kurio reikia išėjimams grįžti į standartines įtampos specifikacijas. Bet kurio kompiuterio komponento veikimo režimo pakeitimas laikomas įtampos šuoliais ir gali sukelti kompiuterio gedimus bei užšalimus, nes tai turi įtakos kitų išėjimų įtampai. Nors viena iš pagrindinių problemų, susijusių su maitinimo šaltinių perjungimu, kai jie pirmą kartą pasirodė, pastaraisiais metais „perviršis“ pastebimai sumažėjo. Perėjimo laikas dažnai išreiškiamas laiko intervalais, tačiau kartais jie išreiškiami maksimaliu išėjimo įtampų pokyčio dydžiu (pavyzdžiui, specifikacijoje rašoma, kad „pasikeitus apkrovos sąlygoms išėjimo įtampos lygis gali skirtis iki 20 proc. ).
Apsauga nuo viršįtampio. Šis parametras apibrėžia kiekvieno išėjimo indikatorius, kuriems esant maitinimo šaltinis išjungia vieną ar kitą išėjimą. Gali būti išreikšta kaip specifikacinės vertės %% (pvz., 120 %, kai +3,3 V ir +5 V) arba faktinės įtampos vertės (pvz., +4,6 V, kai +3,3 V ir +7 išėjimo V, kai išvestis +5 V ).
Didžiausia apkrovos srovė. Didžiausia srovė (amperais), kuri gali saugiai praeiti per tam tikrą išėjimą. Vertės išreiškiamos individualia kiekvienos įtampos srove. Remiantis šiais duomenimis, galite ne tik apskaičiuoti bendrą maitinimo šaltinio galią, bet ir patikrinti, kiek įrenginių galima "pakabinti" ant tam tikro išėjimo.
Minimali apkrovos srovė. Nustato mažiausią srovės kiekį (amperais), kuris turi būti tiekiamas į tam tikrą išėjimą, kad jis veiktų. Jei išėjime suvartojama srovė nukrenta žemiau minimumo, maitinimas gali nutrūkti arba automatiškai išsijungti.
Apkrovos stabilizavimas (arba apkrovos įtampos stabilizavimas). Kai srovė per tam tikrą išėjimą didėja arba mažėja, įtampos reikšmės taip pat šiek tiek pasikeičia - paprastai mažėja didėjant srovei. Apkrovos stabilizavimas reiškia išėjimo įtampos keitimą, kai vyksta perėjimas nuo minimalios į maksimalią apkrovą (arba atvirkščiai). Vertės išreiškiamos +/- %%, paprastai svyruoja nuo +/-1% iki +/-5% +3,3V, +5V ir +12V išėjimams.
Tinklo įtampos stabilizavimas. Išėjimo įtampos pokytis, kai įeinanti kintamoji srovė svyruoja nuo mažiausios iki didžiausios vertės (arba atvirkščiai). Maitinimo šaltinis turi naudoti bet kokią kintamosios srovės srovę savo veikimo diapazone, išlaikant stabilią išėjimo įtampą (leistini 1 % ar mažesni svyravimai).
Efektyvumas. Maitinimo šaltinio išėjimo galios ir suvartojamos energijos santykis. 65–85% vertės šiandien laikomos standartinėmis. Likę 15-35% paverčiami šilumine energija konvertuojant srovę iš kintamos į nuolatinę srovę. Nors didesnis efektyvumas reiškia, kad maitinimo šaltinis veiks vėsiau (tai yra geras dalykas) ir mažesnės sąskaitos už energiją. Siekiant didesnio maitinimo efektyvumo, nereikėtų paaukoti tikslumo, stabilumo ir patikimumo, taip pat griežto tinklo įtampos ir kitų charakteristikų stabilizavimo.
Triukšmas, svyravimai, periodiniai ir atsitiktiniai kintamosios srovės tinklo nukrypimai. Vidutinė įtampos svyravimų vertė maitinimo šaltinio išėjimuose, priklausomai nuo visų kintamosios srovės tinklo poveikių, susijusių su įtampos kritimu, paprastai svyruojančia milivoltais arba procentais nuo nominalios vertės. Kuo mažesnis šis rodiklis, tuo geriau. Kokybiškų maitinimo šaltinių atveju įtampos kritimas paprastai yra 1% vardinės išėjimo įtampos (arba mažesnė). Todėl +5 V išvesties įtampa gali siekti 0,05 V arba 50 mV (milivoltų). Įtampos kritimą gali sukelti vidinės maitinimo šaltinio konstrukcijos ypatybės, įtampos svyravimai kintamosios srovės tinkle arba atsitiktiniai trukdžiai.

Maitinimo charakteristikos

Leistina apkrovos galia

Leistinas įtampos nuokrypio lygis

Ripple lygis

Įvesties įtampa, efektyvumas ir PFC

Signalo linijos PSON ir PWOK

Apsaugos grandinės

Šiek tiek apie +12V kanalo padalijimą į kelis "virtualiuosius".

Įrenginio kabelinė įranga

Aušinimo sistemos triukšmas